Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực
hiện Nội dung các bước
Bước 1 - GV yêu cầu HS đọc mục I, SGK VL10 trang 29 và hoàn thành phiếu học tập số 1
- HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
- GV quan sát, hỗ trợ HS khi cần thiết. Lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp.
- HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện
- GV tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. Nhấn mạnh hai đặc điểm quan trọng của chuyển động tròn đều là quĩ đạo tròn và tốc độ trung bình trên mọi cung tròn như nhau Bước 2 - GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ: Trong chuyển động thẳng
đều, người ta dùng khái niệm tốc độ để chỉ mức độ nhanh chậm của chuyển động và ta đã có công thức v = s/t. Trong công thức đó thì s là một đoạn thẳng và vectơ vận tốc có phương chiều không thay đổi.
Trong chuyển động tròn đều thì quãng đường vật đi được lại là đường tròn, do đó vận tốc không những là đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh chậm của chuyển động mà còn thể hiện sự thay đổi về
phương chiều của chuyển động, vì thế người ta đưa ra khái niệm vận tốc dài
- GV: Ta có thể áp dụng công thức chuyển động thẳng đều v = s/t cho chuyển động tròn đều được không? Muốn áp dụng phải làm như thế
nào?
- HS: phải chọn khoảng thời gian ngắn đến mức đoạn đường đi trong thời gian đó có thể coi như đoạn thẳng
- Yêu cầu HS đọc mục II.1,2 trang 30 SGK VL11 và hoàn thành phiếu học tập số 2
- HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm - Báo cáo kết quả và thảo luận + Đại diện 1 nhóm trình bày.
+ Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về
câu trả lời của nhóm đại diện.
- GV nhận xét và nhấn mạnh kiến thức chính: Vec tơ vận tốc trong chuyển động tròn đều luôn có phương tiếp tuyến với đường tròn quĩ
đạo
Bước 3 GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 3 - HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
- GV quan sát, hỗ trợ HS khi cần thiết. Lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp.
- HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
- GV tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh.
Từ bài toán nêu ra, GV khái quát hóa và đưa ra các khái niệm về tốc độ góc, chu kì, tần số:
- Quan sát trên hình 5.4 nhận thấy trong chuyển động tròn đều khi M là vị trí tức thời của vật chuyển động được một cung tròn ∆s thì bán kính OM quay được góc Δα.Biểu thức nào thể hiện được sự quay nhanh hay chậm của bán kính OM? Khi đó đại lượng v
r
cũng như các đại lượng vật lí đã biết khác không thể hiện được sự quay nhanh hay chậm của bán kính OM nữa, bắt buộc phải đưa thêm một đại lượng mới có tên gọi là tốc độ góc của chuyển động tròn, kí hiệu ω
-GV: Trong bài tập ở phiếu học tập số 3, câu nào đang hỏi về tốc độ
góc?
- HS: câu c
-GV: Nếu vận tốc dài cho ta biết quãng đường vật đi được trong một đơn vị thời gian thì tốc độ góc cho ta biết điều gì? Có thể tính bằng công thức nào?
- HS cần thấy được sự tương tự giữa hai cách xây dựng biểu thức của vận tốc dài và biểu thức của vận tốc góc để đưa ra biểu thức cuối cùng
∆t
= ∆α ω
- GV yêu cầu HS phát biểu định nghĩa tốc độ góc và đơn vị của tốc độ góc
- GV chuyển giao nhiệm vụ: Trong chuyển động tròn đều có sử dụng hai loại vận tốc là tốc độ dài và tốc độ góc. Vậy hai đại lượng này có quan hệ gì với nhau không? GV yêu cầu HS thảo luận xây dựng mối quan hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc?
- HS thảo luận và rút ra công thức: v=ω.r
- GV yêu cầu HS nhận xét về chuyển động của hai chất điểm có cùng tốc độ góc nhưng có bán kính quỹ đạo khác nhau? Nêu ví dụ trong cuộc sống.
- HS: Chất điểm có bán kính càng lớn chuyển động càng nhanh.
- GV: trong câu b ở phiếu học tập số 3, thời gian để chất điểm đi được một vòng gọi là chu kì, kí hiệu T. Yêu cầu HS xây dựng công thức tính chu kì
- GV: trong câu a ở phiếu học tập số 3, số vòng mà chất điểm đi được trong một giây gọi là tần số, kí hiệu f. Yêu cầu HS xây dựng công thức tính tần số
- GV nhận xét kết quả của HS và rút ra kiến thức chính
- GV yêu cầu HS xác định chu kì, tần số, tần số góc của kim giờ, kim phút, kim giây trong đồng hồ.
-Từng HS suy nghĩ để trả lời câu hỏi của GV
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về và gia tốc hướng tâm của chuyển động tròn đều a. Mục tiêu:
- Nêu được hướng của vectơ gia tốc, và viết được công thức của gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên
c. Sản phẩm:
Đặc điểm Công thức Đơn vị Minh họa
Tốc độ dài Độ lớn: không đổi Phương: tiếp tuyến đường tròn quĩ đạo
→v = t
s
∆
∆→
m/s
Tốc độ
góc - là đại lượng đo bằng góc mà bán kính OM quét được trong một đơn vị
thời gian.
- là đại lượng không đổi
∆t
= ∆α
ω rad
Liên hệ tốc độ dài và tốc độ góc: v = r.ω Chu kì là thời gian để vật
đi được một vòng
T = ω π
2 s
Tần số là số vòng vật đi được trong một
giây f = T
1 Hz
Gia tốc
hướng tâm Luôn hướng vào tâm quĩ đạo
2 2 ht
a v r
r ω
= = m/s2
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực hiện Nội dung các bước
Bước 1 - GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều
- Đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ: Chuyển động tròn đều có độ lớn vận tốc không đổi nhưng hướng của vec tơ vận tốc thay đổi. Đại lượng nào đặc trưng cho sự thay đổi đó?
- GV yêu cầu HS đọc SGK để thu thập thông tin về gia tốc trong chuyển động tròn đều và hoàn thành phiếu học tập số 4
Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 - Báo cáo kết quả và thảo luận
+ Đại diện 1 nhóm trình bày.
+Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về
câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước4 - Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh
- GV kết luậngia tốc hướng tâm là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi
nhanh hay chậm về hướng của vận tốc.
Chú ý : Gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi nhanh chậm về độ lớn vận tốc và có hướng luôn tiếp tuyến với quỹ đạo nên người ta còn gọi là gia tốc tiếp tuyến.
Hoạt động 3: Luyện tập a. Mục tiêu:
- HS hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập về chuyển động tròn đều
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên
c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực hiện Nội dung các bước
Bước 1 GV yêu cầu HS làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức về chuyển động tròn đều và các đại lượng liên quan của chuyển động tròn đều. Gợi ý HS dùng bản đồ tư duy hoặc bảng để trình bày (không bắt buộc)
Bước 2 Nhóm học sinh thực hiện nhiệm vụ tổng kết kiến thức
Bước 3 HS giới thiệu sản phẩm của nhóm trước lớp và thảo luận. GV nhận xét, tổng kết
Bước 4 GV yêu cầu HS giải câu 11, 12, 13 trang 34 SGK VL11 Bước 5 Học sinh thực hiện nhiệm vụ. GV nhận xét bài giải của HS Hoạt động 4: Vận dụng
a. Mục tiêu:
- Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực hiện Nội dung các bước
Bước 1 GV yêu cầu HS về nhà:
- Tìm hiểu thêm một số chuyển động tròn đều thường gặp trong đời sống
- Làm các bài tập còn lại ở trang 34 SGK VL11.
- Đọc lại kiến thức về tính tương đối của chuyển động và đứng yên, kiến thức về hệ qui chiếu đã học ở lớp 8
Bước 2 HS nhận nhiệm vụ học tập, làm việc ở nhà và báo cáo kết quả V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
...
...
...
...
...
...
...
...
Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy:
Ngày soạn: Ngày dạy:
Tiết 9:
BÀI 6: TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG. CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC
I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
- Phát biểu được tính tương đối của chuyển động và vận tốc, từ đó thấy được tầm quan trọng của việc chọn hệ qui chiếu
- Phân biệt được hệ qui chiếu chuyển động và hệ qui chiếu đứng yên - Viết được công thức cộng vận tốc: v13 =v12 +v23
r r r
. 2. Năng lực
a. Năng lực chung
- Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu.
- Năng lực trình bày và trao đổi thông tin.
- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề.
- Năng lực hoạt động nhóm.
b. Năng lực đặc thù môn học
- Chỉ rõ được hệ qui chiếu chuyển động và hệ qui chiếu đứng yên trong các trường hợp cụ thể
- Giải được bài tập đơn giản về cộng vận tốc cùng phương (cùng chiều, ngược chiều).
- Dựa vào tính tương đối của chuyển động để giải thích được một số hiện tượng liên quan
3. Phẩm chất
- Có thái độ hứng thú trong học tập.
- Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan.
- Có tác phong làm việc của nhà khoa học.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Giáo viên
Phiếu học tập số 1 Quan sát hình vẽ và trả lời câu hỏi:
Câu 1: Người ngồi trên xe đạp và người đứng bên đường thấy đầu van xe đạp chuyển động theo quĩ đạo gì?
Câu 2: A và B thấy quả bóng chuyển động theo quĩ đạo gì?
Câu 3: Có kết luận gì về hình dạng quĩ đạo trong các hệ qui chiếu khác nhau Câu 4: Nêu thêm một số ví dụ về tính tương đối của quĩ đạo?
Phiếu học tập số 2
Câu 1: Một hành khách đang ngồi yên trong toa tàu chuyển động với vận tốc 40km/h. Tính vận tốc của người đó:
a. Đối với toa tàu
b. Đối với người đứng bên đường?
Câu 2: Có kết luận gì về vật tốc của vật chuyển động trong các hệ qui chiếu khác nhau
Câu 3: Nêu một số ví dụ khác về tính tương đối của chuyển động
Phiếu học tập số 3
Câu 1: Kể tên và phân loại các hệ qui chiếu đã xét đến ở phiếu học tập số 1 và phiếu học tập số 2 vào bảng sau:
Hệ qui chiếu đứng yên Hệ qui chiếu chuyển động
Phiếu học tập số 4
Bài toán: Hùng đứng trên bờ nhìn thấy Hà đang đi trên một chiếc thuyền đang trôi xuôi theo dòng nước và Hà cũng đang đi theo chiều chuyển động của thuyền. Hùng nói: “Hà đi nhanh hơn cả chạy”. Hà lại nói “Không, mình đi rất bình thường đó chứ”
a. Ai nói đúng, ai nói sai? Tại sao lại có sự tranh cãi đó?
b. Theo các em, trong bài toán trên, chuyển động của Hà đã được xét trong những hệ
qui chiếu nào?
c. Nếu xét chuyển động của vật trong hai hệ qui chiếu khác nhau thì vật sẽ có vận tốc khác nhau. Người ta gọi vận tốc của vật so với hệ qui chiếu đứng yên là vận tốc tuyệt đối. Vận tốc của vật so với hệ qui chiếu chuyển động là vận tốc tương đối. Vận tốc của hệ qui chiếu chuyển động so với hệ qui chiếu đứng yên là vận tốc kéo theo. Hãy chỉ rõ vận tốc tuyệt đối, vận tốc tương đối, và vận tốc kéo theo trong ví dụ trên?
Phiếu học tập số 5
Bài toán 1: Một chiếc thuyền đi trên sông. Gọi (1): thuyền; (2): nước; (3): bờ
vuur13
là vận tốc của thuyền so với bờ, v12 uur
là vận tốc của thuyền so với nước, v23
uur
là vận tốc của nước so với bờ
a. Chỉ rõ đâu là vận tốc tuyệt đối, vận tốc tương đối, vận tốc kéo theo?
b. Biểu diễn các vec tơ vận tốc trên cùng một hình vẽ
c. Rút ra mối quan hệ giữa các vận tốc?
Xét trong hai trường hợp: thuyền đi xuôi dòng và thuyền đi ngược dòng
Bài toán 2: Một con thuyền chạy ngược dòng nước đi được 20km trong 1 giờ, nước chảy với vận tốc 2km/h. Tính vận tốc của thuyền đối với nước?
2. Học sinh
- Ôn lại những kiến thức đã được học về tính tương đối của chuyển động.
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1: Mở đầu: Làm nảy sinh và phát biểu vấn đề tìm hiểu về tính tương đối của chuyển động
a. Mục tiêu:
- Từ tính tương đối HS đã học ở lớp 8, tạo mâu thuẫn giữa kiến thức hiện có của HS với những kiến thức mới để nảy sinh vấn đề mới cần nghiên cứu
b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên
c. Sản phẩm: Sự hứng thú và nhu cầu tìm hiểu kiến thức mới của HS d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1 - GV yêu câu HS nhắc lại về tính tương đối của chuyển động và
đứng yên đã học ở lớp 8? Nêu ví dụ cụ thể
- HS có thể đưa ra ví dụ: một người ngồi trên ô tô đang chạy. Người đó đứng yên so với ô tô nhưng lại chuyển động so với cây cối bên đường.
- GV: Ở lớp 8, khi giải thích về tính tương đối, ta mới chỉ dừng lại ở mức dộ giải thích một vật được coi là chuyển động hay đứng yên phụ
thuộc vào việc chọn vật mốc. Nhưng nếu ta chọn hai vật mốc mà so với hai vật đó thì vật đều chuyển động nhưng với tốc độ khác nhau thì ta giải thích như thế nào? Việc tìm tốc độ khác nhau đó được giải quyết như thế nào? Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta trả lời các câu hỏi trên.
Bước 2 HS xác định vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về tính tương đối và hệ qui chiếu của chuyển động.
a. Mục tiêu:
- Phát biểu được tính tương đối của chuyển động và vận tốc, từ đó thấy được tầm quan trọng của việc chọn hệ qui chiếu
- Chỉ rõ được hệ qui chiếu chuyển động và hệ qui chiếu đứng yên trong các trường hợp cụ thể
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên
c. Sản phẩm: