Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Bài 6: Tính tương đối của chuyển động – công thức cộng vận tốc

Bài 6 TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG – CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: -Trả lời được câu hỏi thế nào là tính tương đối của chuyển động - Trong trường hợp cụ thể, chỉ ra được đâu là hệ qui chiếu đứng yên, đâu là hệ qui chiếu đứng yên chuyển động. - Viết được đúng công thức công vận tốc trong từng trường hợp cụ thể. 2. Kĩ năng: - Giải các một số bài toán công vận tốc - Giải thích được các hiện tượng liên quan đến tính tương đối của chuyển động. II.CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Đọc sách giáo khoa Vật lí 8 xem học sinh đã học gì về tính tương đối của chuyển động. 2. Học sinh: Soạn bài trước. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC TIẾT 10 1. Hoạt động 1: Tìm hiểu về tính tương đối của chuyển động (15 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Đơn vị kiến thức - Một người ngồi trên xe đạp và một người đứng bến đường cùng quan sát chuyển động của cái đầu van bánh trước xe đạp đang chạy. Người đứng bên đường nhìn thấy đầu van chuyển động theo một đường gì? Còn người ngồi trên xe đầu van chuyển động theo đường gì? - Vậy đối với hệ qui chiếu gắn với mặt đường thì đầu van chuyển động vạch thành một đường cong, đường cong này gọi là gì? - Đối với hệ qui chiếu gắn với xe thì đầu van chuyển động theo đường tròn. Có nhận xét gì về dạng quỹ đạo của đầu van xe đạp trong hai hệ qui chiếu trên? - Như vậy quỹ đạo của một vật có tính gì? - Một hành khách ngồi trên ôtô chuyển động 60km/h. Đối với ôtô thì người hành khách có chuyển động không? Vận tốc bằng bao nhiêu? - Đối với người đứng bến đường quan sát thì người hành khách có chuyển động không? Vận tốc bằng bao nhiêu? - Như vậy trạng thái chuyển động của người hành khách ngồi trên ôtô trong các hệ qui chiếu khác nhau thì khác nhau. Vậy vận tốc của vật chuyển động có tính gì? - Cho ví dụ? - Người đứng bên đường nhìn thấy đầu van chuyển động theo một đường cong lúc lên cao, lúc xuống thấp. Người ngồi trên xe thấy đầu van xe đạp chuyển động tròn quanh trục bánh xe. - Đường cong này gọi là quỹ đạo của đường cong. - Cùng một vật chuyển động, nhưng quan sát ở hai hệ qui chiếu khác nhau thì có dạng quỹ đạo khác nhau. - Tính tương đối. - Đối với ôtô thì người hành khách đứng yên. Vận tốc bằng không. - Đối với người đứng bên đường quan sát nhìn thấy người đáo chuyển động. Có vận tốc bằng với vận tốc của ôtô. - Có tính tương đối. - Hai người A, B cùng ngồi trên một ôtô đang chuyển động với vận tốc v. Đối với người quan sát đứng bên đường thì người A chuyển động với vận tốc v, nhưng đối với người B thì người A đứng yên có vận tốc bằng 0. I-Tính tương đối của chuyển động 1.Tính tương đối của quỹ đạo: Hình dạng quỹ đạo trong các hệ qui chiếu khác nhau thì khác nhau. Quỹ đạo có tính tương đối. 2. Tính tương đối của vận tốc: Vận tốc của vật chuyển động đối với các hệ qui chiếu khác nhau thì khác nhau. Vận tốc có tính tương đối . 2. Hoạt động 2: Tìm hiểu công thức cộng vận tốc (20 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Đơn vị kiến thức - Một chiếc thuyền đang chạy trên một dòng sông. Ta xét chuyển động của con thuyền trong hai hệ qui chiếu đó là hệ qui chiếu nào? - Gọi : vận tốc của thuyền so với nước. (vận tốc tương đối) vận tốc của nước so với bờ(vận tốc kéo theo) vận tốc của thuyền so với bơ.ø(vận tốc tuyệt đối) -Với,hãy tìm ? - Yêu cầu học sinh biểu diễn bằng hình vẽ các vectơ vận tốc trong trường hợp thuyền xuôi dòng. - Từ hình vẽ hãy xác định vectơ? - Thí dụ : Thuyền cđ xuôi chiều dòng nước v1,2= 6km/h ; v2,3 = 2km/h. Tính độ lớn lớn ? - Yêu cầu học sinh biểu diễn bằng hình vẽ các vectơ vận tốc trong trường hợp thuyền ngược dòng. - Từ hình vẽ hãy xác định vectơ? - Thí dụ : Thuyền cđ ngược dòng nước v1,2= 6km/h ; v2,3 = 2km/h. Tìm v1,3? - Qua hai trường hợp xét ở trên dù và cùng chiều hay ngược chiều, ta vẫn tìm được công thức xác định đó là công thức nào ? - Công thức trên gọi là công thức cộng vận tốc. - Hệ qui chiếu gắn với bờ (HQC đứng yên) - Hệ qui chiếu gắn với vật trôi theo dòng nước (HQC chuyển động). - Học sinh ghi nhận. - Tìm cách xác định - Lên bảng biểu diễn. - Tacó: « v1,3 = v1,2 + v2,3 v1,3 = 6 + 2 = 8km/h - Lên bảng biểu diễn. - Tacó: « v1,3 = v1,2 - v2,3 v1,3 = 6 – 2 = 4km/h. - Đó là công thức: - Học sinh ghi nhận. II- công thức cộng vận tốc 1. Hệ quy chiếu đứng yên và hệ qui chiếu chuyển động: Một chiếc thuyền đang chạy trên một dòng sông. ta xét chuyển động của con thuyền trong hai hệ qui chiếu đó là - Hệ qui chiếu gắn với bờ (hqc đứng yên ) - Hệ qui chiếu gắn với vật trôi theo dòng nước (hqc chuyển động). 2.Tổng hợp các vận tốc cùng phương: a. Trường hợp vận tốccùng phương cùng chiều với vận tốc -Ta có: « v1,3 = v1,2 + v2,3 * Chú ý 1: số 1 ứng với vật chuyển động, số 2 ứng với hệ qui chiếu chuyển động, số 3 ứng với hệ quy chiếu đứng yên. b. Trường hợp vận tốc cùng phương ngược chiều với vận tốc ta có: « v1,3 = v1,2 - v2,3 - Qua hai trường hợp trên ta thấy: vận tốc tuyệt đối bằng tổng vectơ của vận tốc tương đối và vận tốc kéo theo. 3. Hoạt động 3: Củng cố và dặn dò (5 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh 1. 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. Về nhà làm các bài tập: 6.7; 6.8; 6.9; 6.10 sách bài tập trang 22-24. - Gọi : vận tốc của thuyền so với nước. (vận tốc tương đối) vận tốc của nước so với bờ(vận tốc kéo theo) vận tốc của thuyền so với bơ.ø(vận tốc tuyệt đối) - Chọn chiều dương là chiều chuyển động của thuyền. - Tốc độ của thuyền so với bờ: - Tốc độ của dòng nước chảy so với bờ: = 2km/h - Công thức cộng vận tốc ta có: « « v1,2 = v1,3 + v2,3 « v1,2 = 20 + 2 = 22(km/h) 2. Chép vào vở bài tập. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY