Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 1 - Bài 1: Chuyển động cơ (tiết 14)

PHẦN MỘT. CƠ HỌC CHƯƠNG 1. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM Ngày soạn : ..................... Ngày dạy : ...................... Tiết 1. Bài 1. Chuyển động cơ. I. Mục tiêu 1. Nêu được chuyển động cơ là gì? 2. Phát biểu được khái niệm chất điểm, quỹ đạo của chất điểm. Tìm được các ví dụ về vật chuyển động có thể coi như chất điểm. 3. Hiểu được cách xác định vị trí của một chất điểm bằng tọa độ, xác định thời gian bằng đồng hồ. 4. Phân biệt được khoảng thời gian và thời điểm. 5. Hiểu được muốn khảo sát chuyển động của chất điểm, cần lựa chọn một hệ quy chiếu thích hợp. 6. Phân biệt được hệ tọa độ và hệ quy chiếu. 7. Hiểu thế nào là chuyển động tịnh tiến? II. Chuẩn bị 1. Giáo viên - Ví dụ minh họa cho chuyển động, chuyển động có tính tương đối, chuyển động tịnh tiến. - Ví dụ giúp HS phân biệt được khoảng thời gian và thời điểm. 2. Học sinh Ôn lại các kiến thức đã học về chuyển động ở lớp 8 THCS. III. Tiến trình dạy học Hoạt động của GV và HS Nội dung Hoạt động 1. Đặt vấn đề - Tìm hiểu chuyển động cơ là gì? (8 phút) .GV: Đặt vấn đề vào bài : Chuyển động của các vật xảy ra hằng ngày xung quanh chúng ta : máy bay, tàu hỏa, ô tô, xe máy, người đi lại trên đường...Vậy làm thế nào để nhận biết được một vật đang chuyển động? Để trả lời câu hỏi đó chúng ta nghiên cứu chương I, bài 1. .GV: Hành khách đang ngồi trên một ô tô đang rời bến. So với phòng bán vé thì hành khách chuyển động hay đứng yên? .HS: So với phòng bán vé thì hành khách chuyển động. .GV: Vậy, chuyển động là gì? .HS: Chuyển động là sự thay đổi vị trí của vật này so với vật khác coi như đứng yên theo thời gian. .GV: Xác nhận ý kiến đúng. Đưa ra định nghĩa chuyển động cơ. Khi vật dời chỗ có điều gì xảy ra? HS: Khi vật dời chỗ có sự thay đổi khoảng cách giữa vật và vật khác coi như đứng yên. GV: Thông báo vật được chọn làm vật mốc coi như đứng yên. .GV: So với sàn ô tô thì hành khách chuyển động hay đứng yên?Vì sao? .HS: So với sàn ô tô thì hành khách đứng yên vì sàn ô tô được chọn làm vật mốc. .GV: Như vậy, một vật có thể là chuyển động so với vật này nhưng lại là đứng yên so với vật khác. Điều đó chứng tỏ điều gì? .HS: Chuyển động cơ có tính tương đối. PHẦN MỘT. CƠ HỌC CHƯƠNG I ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM Bài 1. Chuyển động cơ 1. Chuyển động cơ là gì? - Định nghĩa (SGK) - Khi vật dời chỗ có sự thay đổi khoảng cách giữa vật và vật khác coi như đứng yên. - Vật được chọn làm vật mốc coi như đứng yên. - Một vật có thể là chuyển động so với vật này nhưng lại là đứng yên so với vật khác Chuyển động cơ có tính tương đối. Hoạt động 2. Tìm hiểu khái niệm chất điểm, quỹ đạo của chất điểm (12 phút) .GV: So sánh kích thước của chiếc ô tô tải dài 4m với độ dài quãng đường đi của xe từ Hà Nội tới Lạng Sơn dài 150 km? Nhận xét? .HS : Kích thước của ô tô rất nhỏ so với độ dài quãng đường đi. .GV: Ô tô được coi như một chất điểm. Vậy chất điểm là gì? .HS: Vật có kích thước rất nhỏ so với độ dài quãng đường đi được coi như chất điểm. .GV: Chính xác hóa khái niệm chất điểm. Hãy thực hiện câu C1 để hiểu rõ hơn về khái niệm chất điểm? .HS: rất nhỏ Có thể coi Trái đất là một chất điểm trong chuyển động trên quỹ đạo quanh Mặt trời. GV: Hãy lấy ví dụ về vật có thể coi là chất điểm? .HS: Máy bay bay từ Việt Nam sang Thái Lan, tàu hỏa chuyển động trên đường ray từ Hà Nội vào TP Hồ Chí Minh, quả bóng bay từ sân đội A vào gôn của đội B... .GV: Thông báo khái niệm quỹ đạo của chất điểm. Hỏi : Quỹ đạo của chiếc ô tô chuyển động trên đường thẳng, quỹ đạo của quả bóng bàn, quỹ đạo của đầu kim đồng hồ? .HS: Quỹ đạo của chiếc ô tô chuyển động trên đường thẳng là đường thẳng, của quả bóng bàn là đường cong, của đầu kim đồng hồ là đường tròn. 2. Chất điểm. Quỹ đạo của chất điểm - Khái niệm chất điểm : Vật có kích thước << phạm vi chuyển động coi vật như chất điểm. - Khái niệm quỹ đạo của chất điểm : là tập hợp tất cả các vị trí của một chất điểm chuyển động trong không gian theo thời gian. Hoạt động 3. Tìm hiểu cách xác định vị trí của một chất điểm(4 phút) .GV: Để mô tả chuyển động của một chất điểm cần xác định được vị trí của nó theo thời gian. Muốn vậy cần chọn một vật mốc gắn với một hệ tọa độ thì vị trí của chất điểm = tọa độ của nó trong hệ tọa độ đã chọn. Giới thiệu cách xác định vị trí của ô tô tại điểm M theo hình 1.4. Hỏi: tọa độ x có phải là một đại lượng luôn dương không? .HS: Không. Tọa độ x là một giá trị đại số, có thể âm, dương và bằng 0 tùy vào cách chọn gốc O và cách chọn chiều dương trên trục Ox. .GV: Chính xác hóa câu trả lời của HS. 3. Xác định vị trí của một chất điểm - Chọn một vật mốc gắn với một hệ tọa độ Vị trí của chất điểm = Tọa độ của nó trong hệ tọa độ đã chọn. O x M x = - Tọa độ có tính tương đối, phụ thuộc cách chọn gốc O. x > 0, x < 0, x = 0. Hoạt động 4. Tìm hiểu cách xác định thời gian (6 phút) .GV: Làm thế nào để xác định được thời gian, hay nói chính xác hơn là khoảng thời gian?Có những đơn vị nào dùng để đo thời gian? .HS: Dùng đồng hồ để đo thời gian. Các đơn vị dùng để đo thời gian : h, min, s. .GV: Chính xác hóa kiến thức. Thông báo thời điểm xảy ra một hiện tượng là khoảng thời gian kể từ lúc nửa đêm lấy làm gốc 0h đến lúc xảy ra hiện tượng đó. Đưa ra ví dụ minh họa: Thời điểm trống vào học khối chiều là 13 h tức là khoảng thời gian kể từ lúc nửa đêm lấy làm gốc 0h đến lúc đó là 13h. Hỏi: Vậy để xác định thời điểm xảy ra một hiện tượng nào đó ta cần phải làm gì? .HS: Để xác định thời điểm xảy ra một hiện tượng cần chọn một gốc thời gian và tính khoảng thời gian từ gốc đến lúc đó. .GV chính xác hóa kiến thức. Có mối quan hệ gì giữa khoảng thời gian và các thời điểm? .HS : Khoảng thời gian = Hiệu các thời điểm. 4. Xác định thời gian - Xác định khoảng thời gian t : dùng đồng hồ. - [t ] = s - Thời điểm xảy ra một hiện tượng là khoảng thời gian kể từ lúc nửa đêm lấy làm gốc 0h đến lúc xảy ra hiện tượng đó. - Xác định thời điểm : chọn một gốc thời gian + cần một đồng hồ. - Khoảng thời gian = Hiệu các thời điểm Hoạt động 5. Tìm hiểu khái niệm hệ quy chiếu (5 phút) .GV: Muốn khảo sát chuyển động của một chất điểm một cách đầy đủ nhất cần biết những yếu tố nào? .HS: Cần biết hệ tọa độ, vật làm mốc, gốc thời gian và đồng hồ. .GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Thông báo hệ quy chiếu = hệ tọa độ gắn với vật mốc + đồng hồ và gốc thời gian. Hãy phân biệt giữa hệ tọa độ và hệ quy chiếu? .HS: Hệ tọa độ chỉ xác định được vị trí của chất điểm. Còn với hệ quy chiếu ta xác định được thêm cả thời gian diễn biến của một hiện tượng. 5. Hệ quy chiếu Hệ quy chiếu = Hệ tọa độ gắn với vật mốc + đồng hồ và gốc thời gian. Hoạt động 6. Tìm hiểu đặc điểm của vật chuyển động tịnh tiến (6 phút) .GV: Đưa ra các câu hỏi : - Có một ô tô đang chuyển động trên một quốc lộ. Nhận xét về quỹ đạo của các điểm của khung xe ? - Nhận xét về quỹ đạo chuyển động của các điểm của khoang ngồi của chiếc đu quay thẳng đứng khi chuyển động ở hình 1.6 - SGK? .HS: Trả lời : - Quỹ đạo của các điểm của khung xe là những đường thẳng song song với mặt đường. - Quỹ đạo của các điểm của khoang ngồi của chiếc đu quay khi chuyển động là những vòng trong có bán kính bằng nhau. .GV: Chuyển động của ô tô, chuyển động của khoang ngồi của chiếc đu quay là chuyển động tịnh tiến. Vậy vật chuyển động tịnh tiến có đặc điểm gì? .HS: Khi vật chuyển động tịnh tiến, mọi điểm của nó có quỹ đạo giống hệt nhau. .GV: Hãy lấy ví dụ về vật chuyển động tịnh tiến? .HS: Chuyển động của ngăn kéo tủ, chuyển động của đầu cánh quạt trần khi quạt quay ổn định... .GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Thông báo các loại chuyển động tịnh tiến : thẳng, cong, tròn. 6. Chuyển động tịnh tiến - Khi vật chuyển động tịnh tiến, mọi điểm của nó có quỹ đạo giống hệt nhau. - Các loại chuyển động tịnh tiến : thẳng, cong, tròn. Hoạt động 7. Củng cố bài học – Giao nhiệm vụ về nhà cho HS (4 phút) GV nhấn mạnh lại một số nội dung chính trong bài mà HS cần lĩnh hội, giao nhiệm vụ về nhà cho HS: trả lời câu hỏi 1, làm bài tập 1,2,3 – tr 10 – SGK và ôn tập các kiến thức về vận tốc, chuyển động không đều, các yếu tố của một đại lượng vectơ đã học ở lớp 8.