Giáo án Vật lý lớp 10- tiết 33: 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: 
- Nêu được đặc điểm để nhận biết chuyển động tịnh tiến của một vật rắn
- Nªu ®­ỵc, khi vËt r¾n chÞu t¸c dơng cđa mét momen lùc kh¸c kh«ng, th× chuyĨn ®éng quay quanh mét trơc cè ®Þnh cđa nã bÞ biÕn ®ỉi (quay nhanh dÇn hoỈc chËm dÇn).
- Nªu ®­ỵc vÝ dơ vỊ sù biÕn ®ỉi chuyĨn ®éng quay cđa vËt r¾n phơ thuéc vµo sù ph©n bè khèi l­ỵng cđa vËt ®èi víi trơc quay.
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: Thế nào là chuyển động tịnh tiến ? Viết biểu thức của định luật II Newton cho chuyển động tịnh tiến ?
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 về chuyển động tịnh tiến của vật.
GV: Nêu một vài ví dụ về CĐTT
HS: Nêu các ví dụ
GV: Thông báo khái niệm CĐTT.
Yêu cầu HS nêu một vài ví dụ về CĐTT ?
GV: cho HS thảo luận hoàn thành câu C1?
HS: Thảo luận hồn thành câu C1
GV:Các điểm trên vật CĐTT , CĐ với vận tốc ntn ? 
HS: cùng vận tốc như nhau=> cùng gia tốc
GV: Biểu thức của ĐL II ?
HS: 
GV: Chú ý cho HS có thể coi vật CĐTT là chất điểm nên có thể áp dụng các công thức động học và động lực học chất điểm
Hoạt động 2: Tìm hiểu về tác dụng của momen lực đối với một vật quay quanh một trục cố định .
GV: Đại lượng đặc trưng cho tốc độ quay của vật rắn là gì ?
HS: Tốc độ góc của vật
GV: Giới thiệu về đắc điểm của chuyển động quay.
Khi vật quay đều, quay nhanh dần đều và chậm dần đều sự thay đổi và giá trị của tốc độ góc như thế nào ?
HS: Rút ra nhận xét về các đặc điểm của chuyển động quay. 
GV: Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm
HS: Đọc và tìm hiểu thí nghiệm
GV: Yêu cầu học sinh tiến hành thí nghiệm
HS: Theo dõi và tiến hành thí nghiệm
GV: Yêu cầu học sinh quan sát, nhận xét.
Khi trọng lượng hai vật như nhau tại sao ròng rọc vẫn đứng yên sau khi thả tay.
HS: Mômen tác dụng lên ròng rọc bằng 0.
GV: Cho học sinh hoàn thành câu C2
HS: Thảo luận hoàn thành câu C2
GV: Khi hai vật có trọng lượng khác nhau thì tại sao ròng rọc quay ?
HS: Momen lực tác dụng vào ròng rọc khác 0
GV: Vậy momen lực có tác dụng như thế nào đối với một vật có trục quay cố định ?
HS: Momen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ gốc của vật
GV: Lực có tác dụng như thế nào đối với vật chuyển động tịnh tiến?
HS: Gây ra sự thay đổi về gia tốc
I. Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn
 1. Định nghĩa
 Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là chuyển động trong đĩ đường nối hai điểm bất kỳ của vật luơn luơn song song với chính nĩ.
2. Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến
  Trong chuyển động tịnh tiến, tất cả các điểm của vật đều chuyển động như nhau. Nghĩa là đều cĩ cùng một gia tốc:  hay 
 Trong đĩ   là hợp lực của các lực tác dụng vào vật cịn m là khối lượng của vật.
 Khi vật chuyển động tịnh tiến thẳng, ta nên chọn hệ trục toạ độ Đề-các cĩ trục Ox cùng hướng với chuyển động và trục Oy vuơng gĩc với với hướng chuyển động rồi chiếu phương trình véc tơ lên hai trục toạ độ đĩ để cĩ phương trình đại số.
  Ox : F1x + F2x + … + Fnx = ma
  Oy : F1y + F2y + … + Fny = 0
II - CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
1. Đặc điểm của CĐ quay. Tốc độ góc của vật:
 + Mọi điểm của vật rắn quay quanh một trục cố định có cùng tốc độ góc , gọi là tốc độ góc của vật .
 + Vật quay đều không đổi , vật quay nhanh thì tăng dần , vật quay chậm thì giảm dần .
2. Tác dụng của momen lực đối với một vật quay quanh một trục:
a. Thí nghiệm:
b. Giải thích:
Do Momen lực tác dụng lên ròng rọc khác 0 nên làm ròng rọc quay.
c. Kết luận :
 Momen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ gốc của vật. 
	4. Củng cố và luyện tập.
- Ví dụ về chuyển động tịnh tiến ? Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến ? Đặc điểm của chuyển động quay?
- Thế nào là momen quán tính ? momen quán tính phụ thuộc yếu tố nào ?
- So sánh tác dụng của lực F và M, so sánh quán tính trong chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay?
5. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà
	- Học bài củ
- Học bài , làm bài tập 5,6,7,8,9/115 SGK.
- Chuẩn bị bài mới :
+ Ôn lại kiến thức về momen lực ?
+ Ví dụ về ngẫu lực và ngẫu lực có tác dụng như thế nào đối với vật rắn ?