Giáo án Vật lý lớp 10- tiết 32: Bài 21: chuyển động tịnh tiến của vật rắn. chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

Bài 21:
 CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN CỦA VẬT RẮN. CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH 
A. Mục tiêu.
1. Kiến thức: 
-Phát biểu được định nghĩa chuyển động tịnh tiến và nêu được ví dụ minh họa về CĐ tịnh tiến thẳng và tịnh tiến cong .
-Viết được công thức Định luật II cho chuyển động tịnh tiến.
- Nêu được tác dụng của momen lực đối với một vật có trục quay cố định .
- Nêu được khái niện momen quán tính và những yếu tố ảnh hưởng đến momen quán tính của vật.
2. Kĩ năng: 
-Áp dụng được định luật II Niuton cho chuyển động tịnh tiến thẳng, giải được các bài tập liên quan.
-Vận dụng được khái niệm momen quán tính để giải thích sự thay đổi chuyển động quay của vật 
- Củng cố kĩ năng đo thời gian và kĩ năng rút ra kết luận .
3. Thái độ: 
- Sử dụng được kiến thức để giải quyết các bài toán vật lí trong đời sống hàng ngày
B. Chuẩn bị
1. Giáo viên:
- Chuẩn bị bộ thí nghiệm như hình 21.4.
2. Học sinh: 
- Chuẩn bị các câu hỏi ở phần giao nhiệm vụ của bài trước .
C. Phương pháp
	- Diễn giảng, vấn đáp, 
- Giải quyết vấn đề, thảo luận nhóm
D. Tiến trình lên lớp
	1. Ổn định tổ chức
- Ổn định lớp, điểm danh
- Kiểm tra sỉ số
2. Kiểm tra bài củ
Câu 1: Vì sao lại có các dạng cân bằng ? Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế ? Mức vững vàng của cân bằng ?
3. Bài mới:
Đặt vấn đề: Tìm hiểu về chuyển động tịnh tiến của vật rắn và chuyển động quay của vật rắn.
Hoạt động của thầy và trò
Nội dung kiến thức
Hoạt động 1: Tìm hiểu chuyển động tịnh tiến của vật rắn. 
GV: Nêu một vài ví dụ về chuyển động tịnh tiến.
HS: Quan sát và lấy các ví dụ minh họa.
GV: Thông báo khái niệm chuyển động tịnh tiến.
HS: Phân loại các chuyển động tịnh tiến.
GV: Yêu cầu học sinh nêu một vài ví dụ về chuyển động tịnh tiến ?
HS: Chuyển động thẳng đều của xe…
GV: Yêu cầu học sinh hoàn thành câu C1
HS: Thảo luận nhóm hoàn thành câu C1
Hoạt động 2: Xác định gia tốc của một vật chuyển động tịnh tiến:
GV: Các điểm trên vật chuyển động tịnh tiến chuyển động với vận tốc như thế nào ?
HS: Các điểm trên vật chuyển động tịnh tiến chuyển động cùng một gia tốc và gọi là gia tốc của vật. 
GV: Biểu thức của định luật II Newton?
HS: 
GV: Ta có thể coi vật chuyển động tịnh tiến là chất điểm nên có thể áp dụng các công thức động học và động lực học chất điểm.
HS: Chọn hệ tọa độ Oxy. Chiếu phương trình định luật II lên các trục tọa độ.
GV: Hướng dẫn học sinh chiếu lên các hệ trục.
HS: Viết các phương trình của phép chiếu
Ox: 
Oy: 
Hoạt động 3: Vận dụng
GV: Cho học sinh vận dụng làm bài tập
GV: Cho học sinh tóm tắt và đọc bài tập
 Các lực tác dụng lên vật gồm những lực nào ?
HS: Lực tác dụng lên vật gồm các lực: lực kéo, trọng lực, phản lực , lực ma sát 
GV: Viết phương trình Newton cho vật ?
HS: 
GV: Cho học sinh chiếu các phương trình lên hệ trục tọa độ:
HS: Ox: 
Oy: 
GV: Từ đó rút ra công thức xác định gia tốc của chuyển động và độ lớn của lực F.
HS: 
GV: Khi vật chuyển động với gia tốc a =1,25 m/s2 xác định độ lớn của lực ?
GV: Khi vật chuyển động thẳng đều a=0 m/s2 xác định độ lớn của lực ?
HS: Thảo luận và làm các bài tập
GV: Cho học sinh trình bày và nhận xét
HS: Trình bày theo nhóm
I. Chuyển động tịnh tiến của vật rắn:
1. Định nghĩa :
Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là chuyển động trong đó đường nối hai điểm bất kì của vật luôn luôn song song với chính nó.
Ví dụ: - Gồm CĐTT cong và CĐTT thẳng.
2. Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến:
 Trong CĐTT, tất cả các điểm của vật đều chuyển động cùng một gia tốc, gọi là gia tốc chuyển động của vật:
Hay: 
- Với F là hợp lực tác dụng lên vật .
- Chọn hệ tọa độ Oxy (Ox cùng chiều chuyển động và Oy vuông góc với chuyển động)
Phương trình chuyển động của vật trên hai phương Ox và Oy:
Ox: 
Oy: 
3.Bài tập vận dụng:
Bài tập (Bài tập 6 trang 115sgk): 
- Gia tốc chuyển động của vật:
Chọn hệ tọa độ Oxy (hình vẽ). Chiếu phương trình định luật II Newton lên hệ trục tọa độ:
Ox: 
Oy: 
Từ đó ta có: 
Vậy: 
Độ lớn của lực F: 
a. Khi a=1,25 m/s2
Thay số ta được: F=17N
b. Khi vật chuyển động thẳng đều: a=0 m/s2
Thay số ta được: F=12N
	4. Củng cố và luyện tập.
- Ví dụ về chuyển động tịnh tiến ? Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến ? 
5. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà
	- Học bài củ
- Xem bài mới: Ôn lại kiến thức về momen lực, chuyển động quay của vật rắn.