Vật ly 12 NC - Pdf 38

Chương I: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN.
Bài1 (Tiết 1+2): CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.
Ngày soạn: 20/8/2008
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
- Biết được các khái niệm về tọa độ góc, gia tốc góc, phương trình động học của chuyển động quay của vật
rắn quanh một trục cố định
- Biết cách xây dựng và vẽ đồ thị các phương trình chuyển động quay đều và quay biến đổi đều của vật rắn
trong hệ tọa độ (ϕ,t)
- Nắm vững các công thức liên hệ tốc độ góc, tốc độ dài, gia tốc góc và gia tốc dài của một điểm trên vật
rắn.
2. Kĩ năng:Vận dụng giải các bài tập đơn giản.
3. Liên hệ thực tế: Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viện:
• Chuẩn bị các hình vẽ: 1.1,1.2,1.3,14, 1.5 SGK
• Các hình vẽ tranh ảnh sưu tầm có liên quan.
2. Học sinh:
• Ôn lại phần động học chất điểm, chuyển động tròn đều ở lớp 10.
III. TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
HĐ1: Đặc điểm của vật rắn quay quanh một trục cố định
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò
Hỏi : Khi vật rắn quay quanh một trục cố định, thì
góc quay của các điểm trên vật rắn có quan hệ như
thế nào?.
Vì các điểm trên vật rắn đều quay một góc giống
nhau → chỉ cần lấy tọa độ góc ϕ của M trên vật rắn
làm tọa độ góc của vật rắn và thông báo công thức
tọa độ góc và qui ước dấu?
Hỏi : Tọa độ góc của các điểm sai khác nhau 2kπ
và (2k +1)π thì vị trí các véc tơ tia của chúng như

bình trở thành tốc độ tức thời.
Phát biểu định nghĩa tốc độ góc tức thời bằng đạo
hàm theo thời gian của tọa độ góc.
Tự nhìn sách ghi
Trả lời câu hỏi C2
HĐ 3: Gia tốc góc
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò
Hỏi: Khi vật rắn quay không đều lúc đó tốc độ góc
thay đổi. Để đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay
Tự hình thành định nghĩa gia tốc góc trung bình.
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NC Trang 1
chậm của tốc độ góc ta đưa ra khái niệm gia tốc
góc.
Hỏi: Định nghĩa gia tốc góc.
Gọi ω và ω
0
lần lượt là tốc độ góc của vật rắn ở
thời điểm t và t
0.
Hỏi: Lập công thức tính gia tốc góc trung bình và
tức thời của vật rắn?
Có phải dấu của gia tốc cho ta biết vật rắn quay
nhanh dần hay chậm dần không?
Hỏi : +
γ
.ω > 0 quay nhanh dần,
+γ.ω < 0 quay chậm dần.
Khi ∆t nhỏ dần và tiến tới đến 0 thì gia tốc trung
bình trở thành gia tốc tức thời.
Phát biểu định nghĩa gia tốc góc tức thời bằng đạo

↔ϕ
0
, v
0
↔ ω
0
, a ↔ γ để suy ra phương
trình (7)
Đồ thị mô tả sự phụ thuộc ϕ vào t là đường gì?
Dạng của đồ thị này phụ thuộc như thế nào vào dấu
của γ?
Định nghĩa chuyển động quay biến đổi đều
Tự nhìn sách ghi
γ
= const.
ω = ω
o
+
γ
t
ϕ = ϕ
o
+ ω
o
t +
1
2
γ
t
2

2
Nhấn mạnh gia tốc hướng tâm chỉ do sự biến thiên
phương và chiều của vận tốc dài mà gây ra!
Nếu vật rắn quay không đều, thì mỗi điểm trên vật
rắn chuyển động tròn không đều. Trong chuyển
động này ngoài sự biến thiên phương, chiều của vận
tốc còn có sự biến thiên về độ lớn vận tốc. Biến
thiên về độ lớn vận tốc gây nên gia tốc tiếp tuyến a
t
.
Hỏi: Viết công thức tính gia tốc tiếp tuyến?
Các điểm trên vật rắn càng xa trục quay thì gia tốc
góc của nó như thế nào?
Thay đổi về hướng và cả độ lớn.

+ Gia tốc pháp tuyến
+ Gia tốc tiếp tuyến
Trả lời câu hỏi C5
Trả lời câu hỏi C6
IV. CỦNG CỐ, DẶN DÒ
1. Thường để đơn giản trong việc xác định dấu ω và γ ta nên chọn chiều quay dương là chiều quay vật rắn.
Khi đó ta luôn có ω > 0 và nếu vật quay
+ nhanh dần thì γ > 0,
+ và chậm dần thì γ < 0.
2. HD trả lời các câu hỏi:
1/8(Sgk): Câu a vì: Các điểm khác nhau thì vẽ thành các đường tròn khác nhau.
2/8(Sgk):
3/8sgk: Câu B vì: trong chuyển động quay nhanh dần thì
γ
.ω >0 ( cùng dấu)

2
x = x
0
+ v
0
t +
2
1
at
2
ω = ω
0
+
γ
t
v = v
0
+ at
ω
2
– ω
0
2
= 2
γ
(ϕ –ϕ
0
)
v
2

III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
HĐ I: Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực
Hoạt động thầy Hoạt động trò
Mômen lực M của lực F đối với
vật rắn có trục quay cố định là
đại lượng đặc trưng cho tác
dụng làm quay vật rắn quanh
trục cố định đó của lực F, và đo
bằng tích số lực và cánh tay đòn.
Hs. Quan sát h 3.1 để thảo luận
các câu hỏi sau:
a. Với cùng một lực cùng phương
tác dụng vào vật rắn, thì tác dụng làm quay vật phụ
thuộc như thế nào vào điểm đặt của lực?
b. • Nếu lực có phương cắt trục quay, hoặc song với
trục quay thì có tác dụng làm quay vật rắn không? Vì
sao?
• Tác dụng làm quay vật lớn nhất khi phương của lực
quan hệ như thế nào với phương trục quay?
• Khi véc tơ lực đó nằm trong mặt phẳng ⊥ với trục
quay, thì lực này gọi là trực giao với trục quay.
• Tổng kết các kết luận rút ra trong vấn đề thảo luận
mục a.; b. để dẫn đến kết luận chung ở phần nội dung.
Cho H quan sát hình 3.2 Sgk và các kết luận rút ra ở
mục 1.
Lưu ý cho học sinh cách xác định cánh tay đòn.
(Khoảng cách từ phương của lực đến trục quay)
Momen lực là đại lượng đại số, dấu của các momen
cho biết mômen lực này làm cho vật rắn quay theo
chiều nào.

ur
d
O
θ
m
F
1
F
2
I = mr
2
gọi là mômen quán tính của chất điểm đối với
trục ∆.
Từ công thức M = I
γ

γ
= H: M/ I?
Liên hệ công thức a = F/m để khắc sâu kiến thức cho
Hs.
Đơn vị I: kg.m
2
Dựa trên kiến thức về momen quán tính của chất
điểm Gv thông báo về momen quán tính của vật rắn
đối với một trục bằng tổng các momen quán tính các
phần của vật đối với trục quay đó. I =

i
2
ii

HĐ III: Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục
Hoạt động thầy Hoạt động trò
• Dành thời gian cho Hs nhắc lại phương trình động
lực học của vật rắn quay quanh một trục.
• Từ đó khái quát lên: Nếu vật rắn quay sung một trục
cố định ∆ và có momen quán tính đối với trục này I.
Gọi M là tổng đại số các momen các lực đối với trục
quay ∆ tác dụng lên vật rắn khi đó phương trình I
γ
=M được gọi là pt động lực học của vật rắn quay
quanh một trục.
HĐ IV: Bài tập V DỤ
Hoạt động thầy Hoạt động trò
Củng cố dặn dò:
Bài tập về nhà:
Làm các bài tập: 1,2,3 trang 18 Sgk.
• Rút kinh nghiệm:
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
Tiết 4: BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN
QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
Ngày soạn: 26/8/2008
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NC Trang 5
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
Sử dụng được các công thức động học và động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định
2.Kĩ năng: Phương pháp giải bài toán động học của vật rắn quay quanh một trục.
3.Liên hệ thực tế:Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.
II. Chuẩn bị:

1
:
γ
1
=(0-ω)/∆t
• Từ I
γ
1
= M
ms
→ M
ms
• M=M
1
+M
ms
→ M
1
Câu c.
• Dựa vào công thức ω
2
-
ω
0
2
=2
γ
ϕ → góc quay trong hai
giai đoạn và từ đó →số vòng quay
trong hai giai đoạn.

Mặt khác: M=I
γ
→ I=M/
γ
=12kg.m
2
b. Xác định M
1
•Gia tốc góc của bánh xe khi không
có M
1
:
γ
1
=(0-ω)/∆t=-0,2rad/s.
• Do đó mômen của lực ma sát:
M
ms
=I
γ
1
=12.(-0,2) = -2,4N.m
• Vậy: M
1
=M-M
ms
=24+2,4= 26,4N.m.
c. Số vòng quay tổng cộng:
• Góc quay trong giai đoạn đầu:


một đại lượng đại số-Viết được công thức tính momen động lượng với một trục. Biết cách xác định dấu
monen - Biết cách xây dựng biểu thức định luật II Niu-tơn dưới dạng khác làm xuất hiện momen lực và
momen quán tính
2.Kĩ năng: Cách xác định giá trị của mômen động lượng
3. Liên hệ thực tế: Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.
III. Chuẩn bị:
1. Giáo viện:
Chuẩn bị hình 3.2 và các hình vẽ có liên quan.
2. Học sinh:
Đọc trước bài ở nhà.
III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
H Đ 1 Momen động lượng
Hoạt động thầy Hoạt động trò
Gv tổ chức cho Hs dựa vào phương trình I
γ
=M để
từ đó dùng phép biến đổi toán học dẫn đến dạng :M=
I
dt
d
ω
.
Đại lượng L=Iω gọi là momen động lượng của vật
rắn nó đặc trưng cho vật vật rắn có momen quán tính
quay quanh một trục.
Momen động lượng có phải là đại lượng đại số hay
không?
Công thức 3 được gọi là phương trình động lực học
của chất điểm trong chuyển động quay quanh một
trục.

Định luật II Niu-tơn cho một chất điểm ở dạng
khác:
dt
pd
dt
)vm(d
F



==
. So sánh pt này với pt
(3) để tìm ra sự tương ứng?
L = Iω → Dấu L là dấu ω→ L có tính cộng!
Tìm ra sự tương ứng giữa công thức p=mv với L =
Iω?
Trả lời câu hỏi C
H Đ 2 Momen động lượng
Hoạt động thầy Hoạt động trò
Hãy viết phương trình động lực học của vật rắn quay
quanh một trục : M = I.
γ
+ Ta có :
M = I .
γ
+ Mà :
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NC Trang 7
Hãy viết công thức xác định gia tốc góc :
γ
=

H Đ 3 Định luật bảo toàn momen động lượng
Hoạt động thầy Hoạt động trò
Em hãy cho biết khi
td
Ld
= 0 thì moment động lượng
có đặc điểm gì ?
L = const
Học sinh suy nghĩ và trả lời
Trả lời câu hỏi C3
H Đ Các ví dụ về bảo toàn momen động lượng
Hoạt động thầy Hoạt động trò
+Hệ nhiều vật. Trong trường hợp này thì trong pt trên
cần hiểu M là tổng đại số các momen ngoại lực tác
dụng lên hệ đối với cùng trục quay, và L tổng các
momen động lượng của các vật trong hệ với trục quay
đó.
Gv cho Hs sinh nhận xét nếu M=0 thì momen động
lượng của vật (hay hệ vật) đối với trục quay có thay
đổi không?
Học sinh nhận xét nếu M=0 thì momen động
lượng của vật (hay hệ vật) đối với trục quay
Trả lời câu hỏi C4
• Củng cố dặn dò: Bài tập về nhà: 1,2 trang 14 Sgk.
• Rút kinh nghiệm:
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
Tiết 6: BÀI TẬP VỀ MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG VÀ ĐL BẢO TOÀN MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG

thanh quay với vận tốc góc ω
1
=120vòng/phút,
trên thanh có một rãnh nhỏ cho nên khi thanh
quay thì bi dịch chuyển trên thanh theo rãnh nhỏ.
Khi bi di chuyển đến đầu A của thanh thì vận tốc
góc của thanh lúc này là bao nhiêu?
Giả thiết l =1m, m =120g , m =120g, I
1
=
1
3
ml
2
Kết luận
a. Tính momen quán tính hệ khi bi ở:
+ Trung điểm thanh,
+ đầu A.
b. ω
1
=120vòng/phút → ω
2
khi bi ở A.
Bài giải:
a. Mômen quán tính của hệ: I = I
1
+ I
2
Với I
1


1
= I
/
ω
2
→ ω
2
= Iω
1
/I
/
= 52,5 (vòng /phút)
Bài tập trắc nghiệm:
1. Chọn phương án đúng. Một vật có momen quán tính 0,72kg.m
2
quay 10 vòng trong 1, 8s. Momen
động lượng của vật có độ lớn bằng:
A. 4kgm
2
/s. B. 8kgm
2
/s. C. 13kg.m
2
/s. D. 25kg.m
2
/s.
2. Một thanh nhẹ dài 1m quay đều trong mặt phẳng ngang sung quanh trục thẳng đứng đi qua trung điểm
của thanh. Hai đầu thanh có hai chất điểm có khối lượng 2kg và 3kg. Tốc độ của mỗi chất điểm là 5m/s.
Mômen động lượng của thanh là

động lượng của trái đất trong sự quay quanh trục của nó là
A. 5,18.10
30
kgm
2
/s; B. 5,83.10
31
kgm
2
/s;
C. 6,28.10
32
kgm
2
/s; D. 7,15.10
33
kgm
2
/s
6. Các ngôi sao được sinh ra từ những khối khí lớn quay chậm và co dần thể tích lại do tác dụng của lực
hấp dẫn. Tốc độ góc quay của sao
A. không đổi; B. tăng lên; C. giảm đi; D. bằng không
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NC Trang 9
G
O
A
7. Một người đứng trên một chiếc ghế đang quay, hai cầm hai quả tạ. Khi người ấy dang tay theo phương
ngang, ghế và người quay với tốc độ góc ω. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó người ấy co tay
lại kéo hai quả tạ gần người sát vai. Tốc độ góc mới của hệ “người + ghế”
A. tăng lên. B. Giảm đi.

I
ω
+

; D.
0
22
1
II
I
ω
+

.
Đáp án: 1(D); 2(C); 3(C); 4(B); 5(D); 6(B); 7(A); 8(D).
Củng cố dặn dò:
Rút kinh nghiệm:
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................

Tiết 7: ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC
Ngày soạn: 1/9/2008
A. Mục tiêu bài học:
• Kiến thức
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NC Trang 10
- Hiểu khái niệm khối tâm của vật rắn và định luật chuyển động của khối tâm của vật rắn.
- Hiểu trong thực tế, chuyển động của một vật rắn được xét như chuyển động khối tâm của nó.
- Nắm vững khái niệm tổng hình học các véctơ biểu diễn các lực đặt lên một vật rắn và phân biệt được

iiiiiid
vm)r(mvm.mvW
22
1
2
1
2
1
2
222
Hay
2
2
1
ω=
IW
d

áp dụng cho mọi rắn có hình dạng bất kỳ
2. Bài tập áp dụng: SGK
J,.,.IW
d
52021581
2
1
2
1
22
111
==ω=

===ω=ω=
2. Học sinh:
- Đủ SGK và vở ghi chép.
C. Tổ chức các hoạt động dạy học:
Hoạt động 1 ( phút) : ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ.
* Nắm sự chuẩn bị bài cũ và mới của học sinh.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Báo cáo tình hình lớp.
- Trả lời câu hỏi của thày.
- Nhận xét bạn
- Tình hình học sinh.
- Yêu cầu: trả lời về momen động lượng và định
luật bảo toàn monmen động lượng.
- Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em.
Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới; phần I: Động năng của một vật tắn quay quanh trục cố định.
* Nắm được cách xác định động năng của vật rắn trong chuyển động quay.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK.
- Thảo luận nhóm.
- Trình bày cách xây dựng công thức.
- Nhận xét bạn.
- Tìm động năng của một chất điểm trên vật rắn?
- HD HS xây dựng công thức tính.
- trình bày cách làm.
- Nhận xét.
- Đọc SGK. - Tìm động năng của vật rắn?
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NC Trang 11
- Thảo luận nhóm.
- Trình bày cách xây dựng công thức.
- Nhận xét bạn.

Qua hai bài mẫu, sử dụng được những điều đã học để giải các bài tập khác.
2.Kĩ năng: Phương pháp giải bài toán động học và động lực học vật rắn quay quanh một trục.
3.Liên hệ thực tế:Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.
II. Chuẩn bị:
3. Giáo viện:
2. Học sinh: Chuẩn bị các bài tập ở nhà.
III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
Phát biểu định luật bảo toàn mômen động lượng. Lấy ví dụ để giải thích?
Hoạt động của thầy Nội dung chính
Gọi 1 Hs đọc đề bài tập.
gọi 1 Hs lên bảng giải, cả lớp theo
giỏi.
Hệ thống câu hỏi gợi ý
• Áp dụng định luật II Niutơn cho
chuyển động vật m
1
và m
2

phương trình động lực học vật rắn
cho ròng rọc M.
• Chiếu lên chiều chuyển động để
được ba phương trình.
• Để ý độ lớn các lực căng dây:
Bài 2 tr 21Sgk.
Giả thiết Hệ cơ học (máy A-tut) hình vẽ, biết
m
2
>m
1

2
T
1
T
/
2
T
/
1
T
1
=T
1
/
; T
2
=T
2
/
, và độ lớn gia tốc
các vật a
1
=a
2
=a;
• Phối hợp các phương trình trên
để dẫn ra công thức tính gia tốc
của hệ.
Hỏi: Khi bỏ qua khối lượng ròng
rọc thì ta phải có điều kiện gì?

2
gR-Rm
1
gR
→ a = (m
2
gR-Rm
1
gR) / (m
2
R+ m
1
R+I/R)
hay: a =
m m
2 1
g
I
m m
2
1 2
R

+ +
b. Khi bở qua khối lượng ròng rọc thì I=0 suy ra: a =
m m
2 1
g
m m
1 2

a) Tính gia tốc góc của ròng rọc.
b) Tính gia tốc của hai vật.
c) Tính lực căng của dây ở hai bên ròng rọc.
4. Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad /s
2
, t
0
= 0 là lúc bánh xe bắt đầu
quay. Tại thời điểm t = 2s vận tốc góc của bánh xe là
A. 4 rad/s. B. 8 rad/s; C. 9,6 rad/s; D. 16 rad/s
5. Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad /s
2
, t
0
= 0 là lúc bánh xe bắt đầu
quay. Gia tốc hướng tâm của một điểm P trên vành bánh xe ở thời điểm t = 2s là
A. 16 m/s
2
; B. 32 m/s
2
; C. 64 m/s
2
; D. 128 m/s
2
6. Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad /s
2
, t
0
= 0 là lúc bánh xe bắt đầu
quay. Vận tốc dài của một điểm P trên vành bánh xe ở thời điểm t = 2s là

; B. 20 rad/s
2
; C. 28 rad/s
2
; D. 35 rad/s
2
10. Một đĩa đặc có bán kính 0,25m, đĩa có thể quay sung quanh trục đối xứng đi qua tâm và vuông góc
với mặt phẳng đĩa. Đĩa chịu tác dụng của một mômen lực không đổi M = 3Nm. Sau 2s kể từ lúc đĩa bắt đầu
quay tốc độ góc của đĩa là 24 rad /s. Mômen quán tính của đĩa là
A. I = 3,60 kgm
2
; B. I = 0,25 kgm
2
; C. I = 7,50 kgm
2
; D. I = 1,85 kgm
2
11. Một đĩa đặc có bán kính 0,25m, đĩa có thể quay sung quanh trục đối xứng đi qua tâm và vuông góc
với mặt phẳng đĩa. Đĩa chịu tác dụng của một mômen lực không đổi M = 3Nm.
Mômen động lượng của đĩa tại thời điểm t M = 2s kể từ khi đĩa bắt đầu quay là
A. 2 kgm
2
/s; B. 4 kgm
2
/s; C. 6 kgm
2
/s; D. 7 kgm
2
/s
Đáp án: 1(1,5rad/s; -0,5rad/s; 10kg.m

...........................................................................................................................................................................
Tiết 9: KIỂM TRA
Ngày soạn: 3/9/2008
Phần trả lời trắc nghiệm: Tô kín ô đáp án được lựa chọn
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NC Trang 14
Phần đề trắc nghiệm:
Câu 1: Chọn câu sai
A. Nếu vật rắn quay không đều thì tốc độ góc thay đổi theo thời gian
B. Tốc độ góc và gia tốc góc là đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay của vật rắn
C. Nếu vật rắn quay đều thì gia tốc góc có độ lớn không đổi
D. Các điểm trên vật rắn càng xa trục quay có gia tốc toàn phần càng lớn
Câu 2: Mô men quán tính của một quả cầu đặc đồng chất (khối lượng m, bán kính R) đối với trục đi qua tâm quả cầu là
A.
2
12
1
mRI
=
B.
2
mRI
=
C.
2
5
2
mRI
=
D.
2

A.
ω
2
I
2
1
B.
γ
I
2
1
C.
ω
I
2
1
D.
2
I
2
1
ω
Câu 6: Một bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái đứng yên, sau 2s nó đạt tốc độ góc 10rad/s. Gia tốc góc của bánh xe là
A. 12,5 rad/s
2
B. 5,0 rad/s
2
C. 2,5 rad/s
2
D. 10,0 rad/s

= 18,3kJ C. E
đ
= 22,5kJ D. E
đ
= 20,2kJ
Câu 13: Một bánh xe quay tự do với tốc độ góc 450vòng/phút sung quanh một trục thẳng đứng. Bánh xe thứ hai có mômen
quán tính gấp đôi bánh xe thứ nhất đang đứng yên được ghép đột ngột vào bánh xe thứ nhất. Tốc độ góc của hệ hai bánh xe
trên trục đó là.
A. 225vòng/phút B. 150vòng/phút C. 300vòng/phút D. 75vòng/phút
Câu 14: Một sợi dây dài 5,9m quấn quanh mép của một ròng rọc có đường kính 8cm. Kéo dây làm cho ròng rọc quay nhanh
dần đều từ nghỉ với gia tốc không đổi là 1,5rad/s
2
. Khoảng thời gian để sợi dây được tháo hết ra khỏi ròng rọc là.
A. 14s B. 8s C. 16s D. 28s
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NC Trang 15
Câu 15: Một ròng rọc có bán kính 10cm, momen quán tính đối với trục là I = 10
-2
kgm
2
. Ban đầu ròng rọc đang đứng yên, tác
dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vành ngoài của nó. Sau đó 3s thì tốc độ góc của nó là
A. 60 rad/s B. 30 rad/s C. 20 rad/s D. 40 rad/s
Câu 16: Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất có thể quay được sung quanh một trục đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa.
Tác dụng vào đĩa một momen lực 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s
2
. Momen quán
tính của đĩa đối với trục quay đó là:
A. I = 160 kgm
2
B. I = 180 kgm

2
/s B. L = 15,0 kgm
2
/s C. L = 12,5 kgm
2
/s D. L = 7,5 kgm
2
/s
Câu 21: Một quả cầu đặc đồng tính có khối lượng 1,6kg, bán kính 0,4m có thể quay tự do sung quanh trục đi qua tâm. Tác
dụng vào quả cầu một mômen lực không đổi trong khoảng thời gian 15s làm cho tốc độ góc của nó tăng từ 0 đến 300rad/s. Lực
gây ra mômen này có độ lớn nhỏ nhất là.
A. 5,12N B. 6,12N C. 3,46N D. 4,83N
Câu 22: Một bánh xe có đường kính 50cm quay nhanh dần đều trong 4s tốc độ góc tăng từ 120vòng/phút lên 360vòng/phút.
Gia tốc hướng tâm của điểm M ở vành bánh xe sau khi tăng tốc được 2s là
A. 162,7 m/s
2
B. 183,6 m/s
2
C. 196,5 m/s
2
D. 157,9 m/s
2
Câu 23: Một vật rắn chuyển động quay biến đổi đều với tốc độ góc ban đầu ω
0
, gia tốc góc γ, toạ độ góc ban đầu φ
0
, có
phương trình chuyển động là
A.
2

/s
C. Mômen động lượng của một vật rắn tỉ lệ thuận với tốc độ quay của vật
D. Tổng các mômen ngoại lực tác dụng lên vật rắn bằng không thì mômen động lượng của vật không đổi
Chương II - DAO ĐỘNG CƠ
Tiết 10 – 11: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
Ngày soạn: 7/9/2008
A. Mục tiêu bài học:
• Kiến thức
- Thông qua quan sát có khái niệm về chuyển động dao động.
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NC Trang 16
- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc lo xo.
- Biết rằng biểu thức của dao động điều hoà là nghiệm của phương trình động lực học.
- Hiểu rõ các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà: biên độ, pha, tần số góc, chu kỳ, tần số.
- Biết tính toán và vẽ đồ thị biến đổi theo thời gian của li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà
(DĐĐH).
- Hiểu rõ khái niệm chu kỳ và tần số của dao động điều hoà.
- Biết biểu diễn dao động điều hoà bằng vectơ quay.
- Biết viết điều kiện ban đầu tuỳ theo cách kích thích dao động và từ điều kiện ban đầu suy ra biên độ A
và pha ban đầu ϕ.
• Kỹ năng
- Giải bài tập về động học dao động.
- Tìm được các đại lượng trong phương trình dao động điều hoà.
B. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
a) Kiến thức và dụng cụ:
- Chuẩn bị con lắc dây, con lắc lò xo thẳng đứng, con lắc lò xo nằm ngang có đệm không khí. Cho học
sinh quan sát chuyển động của 3 con lắc đó.
- Chuẩn bị đồng hồ bấm giây để đo chu kỳ dao động con lắc dây. Nếu có thiết bị đo chu kỳ dao động
của con lắc lò xo nằm ngang có đệm không khí bằng đồng hồ hiện số thì có thể thay việc đo chu kỳ con lắc
dây bằng việc đo chu kỳ con lắc lò xo nằm ngang.

;
π
ω
==
2
1
T
f
. Đồ thị (Vẽ)
6. vận tốc trong dao động điều hoà:
v = x’ = -Aωsin(ωt+ϕ) =






π
+ϕ+ωω
2
tcosA
7. Gia tốc trong dao động điều hoà:
a = x’’ = - Aω
2
cos(ωt + ϕ) = - ω
2
x.
8. Biểu diễn dao động điều hoà bằng vectơ quay:
(SGK)
9. Điều kiện ban đầu: sự kích thích vật dao động:

- Nêu nhận xét...
+ Thiết lập phương trình động lực học:
- Nêu bài toán như SGK. Tìm phương trình chuyển
động của vật.
- Chọn hệ quy chiếu?
- Lực nào tác dụng?
- áp dụng định luật II Newton F = ma.
- đặt k /m, a = x’’...
Hoạt động 3 ( phút): Nghiệm phương trình, các đại lượng trong phương trình dao động điều hoà.
* Nắm được phương trình dao động điều hoà, ý nghĩa các đại lượng trong phương trình dao động điều hoà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Thay x = Acos(ω+ϕ)vào phương trình động lực
học ở trên.v
- Kết quả đúng.
- Nhận xét...
+ Nghiệm của phương trình động lực học:
- Cho HS biết nếu nghiệm là x = Acos(ωt+ϕ) thì
thay vào phương trình sẽ đúng. Hướng dẫn HS thay
vào phương trình.
- Chứng tỏ đó là nghiệm phương trình.
- Đọc SGK
- Nêu ý nghĩa từng đại lượng.
+ Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà.
- GV yêu cầu HS đọc SGK và nêu các đại lượng...
Hoạt động 4 ( phút) : Chu kỳ, tần số, vận tốc, gia tốc của dao động điều hoà.
* Nắm được cách xác định chu kỳ, tần số, vận tốc, gia tốc của dao động điều hoà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Biến đổi x = Acos(ωt+ϕ) = x = Acos(ωt+ϕ+2π)
x = Acos{ω(t + 2π/ω)+ϕ]
- Thời gian t và t +2π/ω có cùng trạng thái dao

- Nêu cách làm (3 bước)
- Nhận xét, bổ sung, tóm tắt.
Hoạt động 6 ( phút): Điều kiện ban đầu: sự kích thích dao động.
* Nắm được sự phụ thuộc của điều kiện ban đầu với phương trình dao động điều hoà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Tìm A và ϕ từ điều kiện ban đầu.
- Thảo luận nhóm.
- Nêu cách làm.
- Nhận xét...
- HD: khi t = 0 => x = ?, v = ?
- Ta tìm được A và ϕ không? Tìm?
- Ngược lại: từ phương trình tìm cách kích thích dao
động?
Hoạt động 7 ( phút): Vận dụng, củng cố.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK.
- Trả lời câu hỏi.
- Ghi nhận kiến thức.
- Trả lời câu hỏi trong phiếu thọc tập.
- Tóm tắt bài. Đọc “Em có biết” sau bài học.
- Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy.
Hoạt động 8 ( phút): Hướng dẫn về nhà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Về làm bài và đọc SGK bài sau.
- Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK.
- BT trong SBT:
- Làm bài tập giờ sau chữa.
Củng cố dặn dò- Hướng dẫn về nhà :
• Chuyển động của vật rắn chịu tác dụng của lực thế và các ngoại lực không sinh công thì cơ năng của vật

+ Chu kỳ, tần số của dao động điều hòa
+ Phương pháp biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ
quay
- Chỉnh lý, nhận xét câu trả lời của HS
Hoạt động 2 (13 phút): Phương pháp giải bài toán chứng minh dao động điều hòa
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- áp dụng phương pháp động lực học chứng minh dao
động điều hòa của con lắc lò xo trong một số trường
hợp
-
- Nêu nội dung phương pháp động lực học chứng minh
dao động điều hòa.
- Hướng dẫn áp dụng phương pháp theo từng bước
+ Vẽ hình
+ Chọn hệ qui chiếu
+ Viết phương trình động lực học cho hai trạng thái cân
bằng và dao động
+ Chiếu phương trình động lực học lên hệ qui chiếu tìm
phương trình vi phân và phương trình dao động
Hoạt động 3 (15 phút): Xác định biên độ, pha ban đầu, viết phương trình dao động, xác định các đại lượng của dao
động điều hòa.
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- Giải bài tập 2
- Hai HS lên bảng giải bài tập 1&3 SGK
- Hướng dẫn giải bài tập 2 SGK
Củng cố, ra bài tập về nhà: Bài tập 2.13 - 2.22 SBT
IV: Rút kinh nghiệm
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................

+ Vật ở M xác định bởi cung OM = s, góc giữa
day treo và phương thẳng đứng là α.
+ Vật có 2 lực P và T
amPT
=+
.
+ Chiếu trên trục MX tiếp tuyến với quỹ đạo:
Ch
MX
P
+ ch
MX
T
= ch
MX
m
a
hay Psinα = ma
t
.

''s
dt
sd
dt
dv
a
t
===
2

P

R
+ Momen của lực đối với trục qua Q
α−=α−=
sinmgsinPd)P(M
;
0
=
)R(M
+ Phương trình động lực học:
''Isinmgd
α=α−
Với dao động nhỏ sin α ≈ α, ta có:
0
=α+α
I
mgd
''
. Đặt
I
mgd

Ta được phương trình: α’’ + ω
2
α = 0
+ Với nghiệm:
)tcos(
ϕ+ωα=α
0

Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Báo cáo tình hình lớp.
- Trả lời câu hỏi của thày.
- Nhận xét bạn.
- Tình hình học sinh.
- Yêu cầu: trả lời về cách tìm phương trình dao
động của vật.
- Kiểm tra miệng, 1 đến 2 em.
Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới: Bài 7. Con lắc đơn. Phần 1: Con lắc đơn.
* Nắm được cấu tạo con lắc đơn, trong chuyển động của con lắc đơn với biên độ nhỏ.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK tìm hiểu về con lắc đơn và chuyển + Con lắc đơn:
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NC Trang 21
động của nó.
- Trình bày về con lắc đơn.
- Tìm hiểu là gì? chuyển động?
- Gọi HS trình bày.
- Đọc SGK.
- Thảo luận nhóm.
- Trình bày lập phương trình chuyển động (SGK)
- Nêu nhận xét...
+ Phương trình động lực học.
- HD HS đọc SGK xây dựng phương trình.
- Lập phương trình?
- Nhận xét, bổ sung, tóm tắt.

Hoạt động 3 ( phút): Phần 2: Con lắc vật lí. Hệ dao động.
* Nắm được cấu tạo, phương trình chuyển động con lắc vật lí. Hệ dao động.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK.

...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
Tiết 14: BÀI TẬP VỀ CLĐ VÀ CON LẮC VẬT LÝ
Ngày soạn: 17/9/2008
A. Mục tiêu:
• Kiến thức
- Dao động nhỏ của CLĐ là dao động điều hoà với chu kì T.
- Chu kì dao động của con lắc Vật lý.
- Vẽ đồ thị của vật dao động điều hoà.
• Kỹ năng
- Giải các bài toán với chu kì dao động nhỏ của CLĐ.
- Giải được bài toán đồng hồ có chu kì phụ thuộc vào độ cao và nhiệt độ.
B. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
- Một số bài tập trong SGK và bài tập khác.
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NC Trang 22
- Phương pháp giải bài tập.
2. Học sinh:
- Ôn lại kiến thức về dao động điều hoà của con lắc đơn.
- Một số bài tập trong SGK và SBT.
C. Tổ chức các hoạt động dạy học :
Hoạt động 1 ( phút) : ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Báo cáo tình hình lớp.
- Trả lời câu hỏi của thày.
- Nhận xét bạn…
- Tình hình học sinh.

2
. Tính T
1
, T
2
, l
1
, l
2
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc đề. Thảo luận nhóm.
- Lên trình bày cách làm.
- Nêu nhận xét...
- Đọc kỹ đầu bài, lên giải bài tập.
- HD HS giải.
- Nhận xét.
Hoạt động 3 ( phút):
Bài tập 2: Một con lắc đếm giây ở nhiệt độ 0
0
C và nơi có gia tốc trọng trường 9,81m/s
2
.
a) Tính độ dài con lắc.
b) Tìm chu kỳ của con lắc ở cùng vị trí ấy và nhiệt độ 25
0
C, biết hệ số nở dài của dây treo con lắc là
α = 1,2.10
-5
.độ
-1

B. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
a) Kiến thức và dụng cụ:
- Đồ thi thế năng, động năng của vật dao động điều hoà.
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NC Trang 23
- Đọc những điều lưu ý trong SGV.
b) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột)
Bài 8. Năng lượng trong dao động điều hoà.
1. Sự bảo toàn năng lượng trong dao động điều hoà:
Vật chỉ chịu tác dụng của lực thế nên cơ năng bảo
toàn.
2. Biểu thức của thế năng:
)t(coskAkxW
t
ϕ+ω==
222
2
1
2
1
3. Biểu thức của động năng:
)t(sinAmmvW
d
ϕ+ωω==
2222
2
1
2
1
4. Biểu thức của cơ năng:

4
1
222
)t(coskAkAW
d
ϕ+ω−=
22
4
1
4
1
222
2. Học sinh:
- Ôn lại khái niệm động năng, thế năng, lực thế, sự bảo toàn của vật dưới tác dụng của lực thế.
3. Gợi ý ứng dụng CNTT:
GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh biến đổi giữa thế năng và động năng trong dao động điều hoà.
C. Tổ chức các hoạt động dạy học:
Hoạt động 1 ( phút) : ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ.
* Nắm việc chuẩn bị và học bài của học sinh.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Báo cáo tình hình lớp.
- Trả lời câu hỏi của thày.
- Nhận xét bạn.
- Tình hình học sinh.
- Yêu cầu: trả lời về con lắc đơn và con lắc vật lí.
- Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em.
Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới: Tiết 15. Năng lượng trong dao động điều hoà. Phần 1: Cơ năng của vật
dao động điều hoà.
* Nắm được cơ năng của vật dao động điều hoà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên

- HD HS đọc SGK xây dựng biểu thức cơ năng.
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NC Trang 24
- Nhận xét ... - Trình bày, nhận xét, bổ sung, tóm tắt.
Hoạt động 4 ( phút): Vận dụng, củng cố.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK.
- Trả lời câu hỏi.
- Ghi nhận kiến thức.
- Trả lời câu hỏi 1, 3, 5 SGK
- Tóm tắt bài.
- Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy.
Hoạt động 5 ( phút): Hướng dẫn về nhà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Về làm bài và đọc SGK bài sau.
- Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK.
- BT trong SBT:
- Đọc bài sau trong SGK.
D: Rút kinh nghiệm
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................
Tiết 16: BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
Ngày soạn: 23/9/2008
A. Mục tiêu bài học:
• Kiến thức
- Hệ thống được các kiến thức đã học: dao động điều hoà, con lắc đơn, con lắc lò xo, năng lượng của


Nhờ tải bản gốc
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status