Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 12 - Bài 10: Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc

Ngày soạn : ..................... Ngày dạy : ...................... Tiết 12. Bài 10.Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc I. Mục tiêu 1. Hiểu được chuyển động có tính tương đối, quỹ đạo, vận tốc của một vật cũng có tính tương đối. 2. Hiểu được các khái niệm hệ quy chiếu đứng yên, hệ quy chiếu chuyển động, vận tốc tuyệt đối, vận tốc tương đối, vận tốc kéo theo. Viết và vận dụng được công thức cộng vận tốc trong những bài toán đơn giản. II. Chuẩn bị 1. Giáo viên - Hình ảnh minh họa về tính tương đối của chuyển động. - Nghiên cứu mức độ nội dung kiến thức về tính tương đối của chuyển động đã giảng dạy ở lớp 8. 2. Học sinh - Ôn lại kiến thức về tính tương đối của chuyển động ở lớp 8. - Xem lại bài 1. Chuyển động cơ – lớp 10. III. Tiến trình dạy học Hoạt động của Giáo viên và Học sinh Nội dung .GV: Chuyển động cơ là gì? .HS: Chuyển động cơ là sự dời chỗ của vật theo thời gian. .GV: Yêu cầu HS quan sát hình ảnh người lái xe ngồi yên trên một chiếc xe máy chuyển động với vận tốc 40 km/h, cho biết: - Trong hệ quy chiếu gắn với chiếc xe mày thì vận tốc của người lái xe bằng bao nhiêu? - Trong hệ quy chiếu gắn với mặt đường, vận tốc của người lái xe bằng bao nhiêu? .HS: - Trong hệ quy chiếu gắn với chiếc xe mày thì vận tốc của người lái xe bằng 0. - Trong hệ quy chiếu gắn với mặt đường, vận tốc của người lái xe bằng 40 km/h. .GV: Điều đó chứng tỏ điều gì? .HS: Vận tốc của chuyển động có tính tương đối. .GV: Vậy quỹ đạo của chuyển động có tính tương đối không? Và làm thế nào để xác định được vận tốc của vật trong các hệ quy chiếu khác nhau? Đó chính là vấn đề đặt ra ở bài 10. .GV: Yêu cầu HS quan sát hình ảnh về quỹ đạo chuyển động của quả bóng trong 2 hệ quy chiếu khác nhau: hệ quy chiếu gắn với xe và hệ quy chiếu gắn với mặt đường, đưa ra nhận xét? .HS: - Trong hệ quy chiếu gắn với xe, quả bóng đi lên rồi đi xuống trên một đường thẳng đứng. - Trong hệ quy chiếu gắn với mặt đường, quả bóng bay theo quỹ đạo parabol. .GV: Có kết luận gì về quỹ đạo chuyển động của vật trong các hệ quy chiếu khác nhau? .HS: Quỹ đạo chuyển động của vật trong các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau – Quỹ đạo có tính tương đối. Bài 10.Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc 1. Tính tương đối của chuyển động - Vận tốc của vật trong các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau – Vận tốc có tính tương đối. - Quỹ đạo chuyển động của vật trong các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau – Quỹ đạo có tính tương đối. .GV: Xét chuyển động của một người đi trên một chiếc bè đang trôi sông. Thông báo các khái niệm hệ quy chiếu đứng yên, hệ quy chiếu chuyển động, vận tốc tuyệt đối, vận tốc tương đối và vận tốc kéo theo. .GV: Xét trường hợp người đi dọc từ cuối về phía đầu bè thì vận tốc tuyệt đối, vận tốc tương đối và vận tốc kéo theo có mối quan hệ như thế nào với nhau? Chọn hệ quy chiếu gắn với bờ sông. Lúc đầu, vị trí A của cuối bè và vị trí B của người trùng nhau. Sau khoảng thời gian t, điểm cuối bè A dịch chuyển đến vị trí A’, người đi được một đoạn trên bè đến vị trí B’. Cho biết tên và biểu diễn vectơ độ dời của người đối với bờ, của người đối với bè và của bè đối với bờ? .HS: = , là độ dời tuyệt đối. = , là độ dời tương đối. = , là độ dời kéo theo. .GV: Nêu mối quan hệ giữa , và ? .HS: .GV: Gọi : vận tốc tuyệt đối; : vận tốc tương đối và : vận tốc kéo theo. Làm thế nào để từ (*) xuất hiện , và ? .HS: Chia cả 2 vế của (*) cho t. Thực hiện có: . .GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Liệu trong trường hợp người đi ngang trên bè từ mạn này sang mạn kia thì công thức có thỏa mãn không? .HS: Có vì = , = , = chia cho t .GV: Qua 2 trường hợp trên, có kết luận gì về mối liên hệ giữa , , ? .HS: Vận tốc tuyệt đối của người đối với bờ bằng vận tốc tương đối của người đối với bè cộng với vận tốc kéo theo của bè đối với bờ. .GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Chính xác hóa cách phát biểu quy tắc cộng vận tốc. GV đưa ra một số trường hợp tính độ lớn của . .GV: Yêu cầu HS gập SGK lại, hướng dẫn HS giải bài tập vận dụng. 2. Ví dụ về chuyển động của người đi trên bè Xét chuyển động của một người đi trên một chiếc bè đang trôi sông. Gọi: người : (1) vật chuyển động. bè: (2) hqc chuyển động. bờ: (3) hqc đứng yên. a. Trường hợp người đi dọc từ cuối về phía đầu bè Chọn hệ quy chiếu gắn với bờ sông. Ta có: = = = (*) chia cho t . b. Trường hợp người đi ngang trên bè từ mạn này sang mạn kia = , = , = . 3. Công thức cộng vận tốc + v1,3 = v1,2 + v2,3 + + + 4. Bài tập vận dụng .GV: Giao nhiệm vụ về nhà cho HS: trả lời câu hỏi 2, làm bài tập 2, 3, 4 – tr48. Tiết sau chữa bài tập.