Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 3, 4: Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc

15/09/2011 TC 3+4: TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG. CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Ôn tập các công thức của bài tâp của công thức cộng vận tốc - Nắm được phương pháp giải các bài toán về cộng vận tốc 2. Kỹ năng: - Làm được các bài tập về cộng vận tốc II. CHUẨN BỊ 1.Giáo viên Đọc SGK, soạn giáo án 2.Học sinh: - Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ , sách vở. III.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC A. Kiểm tra bài cũ HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH HỖ TRỢ CỦA GIÁO VIÊN - Trả lời câu hỏi : 1. tại mỗi thời điểm vectơ vận tốc tuyệt đối bằng tổng vectơ vậntốc tương đối công với vectơ vận tốc kéo theo 2. Hệ quy chiếu đứng yên là hệ quy chiếu gắn với vật mốc đứng yên. 3. Hệ quy chiếu chuyển động là hệ quy chiếu gắn với vật mốc chuyển động - Nhận xét câu trả lời của bạn - Đặt câu hỏi : 1. Phátbiểu công thức cộng vận tốc? 2. Thế nào là hệ quy chiếu đứng yên? 3. Thế nào là hệ quy chiếu chuyển động? - Nhận xét câu trả lời và cho điểm B. Bài mới Tiết 1 1. Tóm tắt lí thuyết: + Công thức tổng quát: + Các trường hợp riêng: Nếu thì và Nếu thì và Nếu thì dùng quy tắc hình bình hành 2. Bài tập ví dụ 2.1. Trường hợp các chuyển động cùng phương Một ô tô A chuyển động đều trên một đường thẳng với vận tốc vA = 60 km/h. Một ô tô B chuyển động đều, cùng chiều, với vận tốc vB = 40 km/h. Hỏi đối với người ngồi trong ô tô A thì ô tô B chuyển động với vận tốc bẳng bao nhiêu và theo chiều nào? Bài giải Vật chuyển động mà ta cần quan tâm là ôtô B. Hệ quy chiếu coi như đứng yên được gắn với ôtô A. Hệ quy chiếu chuyển động coi như được gắn với đường. lấy chiều chuyển động của ôtô A làm chiều dương. Vận tốc của ôtô B đối với ôtô A là vận tốc tuyệt đối. Vận tốc của ôtô B đối với đường là vận tốc ttương đối. Vận tốc của đường đối với ôtô A là vận tốc kéo theo. Ta có VBĐ = 40km/h. Vận tốc của ôtô A đối với đường là: vAĐ = 60km/h. Vậy vận tốc của đường đối với ôtô A là: vĐA = - vAĐ = - 60km/h Ta lại có: vBA = vBĐ + vĐA = 40 – 60 = -20km/h. Dấu “-“ chứng tỏ vBA ngược chiều dương. Vậy, đối với người ngồi trong ôtô A thì ôtô B chuyển động ngược chiều với vận tốc 20km/h. 2.2. Trường hợp vân tốc tương đối vuông góc với vận tốc kéo theo. Một người đi ngang một chiếc bè với vận tốc 1m/s đối với bè. Bè trôi theo dòng nước với vận tốc 2m/s đối với bờ. Hỏi đối với bờ, người ấy chuyển động với vận tốc bằng bao nhiêu và theo phương nào. Bài giải Hệ quy chiếu đứng yên gắn với bờ. Vận tốc của người đối với bờ là vận tốc tuyệt đối. Hệ quy chiếu chuyển động gắn với chiếc bè. Vận tốc của người đối với bè là vận tốc tương đối. Vận tốc của bè đối với bờ là vận tốc kéo theo (chính là vận tốc của dòng nước). Nếu người ấy đứng yên tại điểm A trên bè thì sau 1s, nước sẽ kéo cả người lẫn bè đi được một đoạn AB = 2m. Nếu nước không chảy thì sau 1s, người ấy sẽ di chuyển được một đoạn AC = 1m, theo phương vuông góc đối với AB. Khi bè vừa trôi, người ấy vừa bước đi thì sau 1s, người ấy đến được điểm D, với: Vậy vận tốc của nười ấy đối với bờ là vNB = m/s, theo phương AD, làm với AB một góc a, với: Dựa vào hình vã ta thấy: Mặt khác ta có thể lấy ; và . Ta có: Vậy, vectơ vận tốc tuyệt đối bằng tổng của vectơ vận tốc tương đối và vectơ vận tốc kéo theo. 3. Trường hợp tổng quát Kết qủa trên có thể mở rộng cho trường hợp vectơ vận tốc tương đối làm vectơ vận tốc kéo theo một góc bất kỳ. Tóm lại, trong bất kỳ trường hợp nào ta cũng có Tuyệt đối = tương đối + Kéo theo Vectơ vận tốc tuyệt đối vằng tổng của vevtơ vận tốc tương đối và vectơ kéo theo. Tiết 2: Bài tập vận dụng: Giải các bài toán về công thức cộng vận tốc HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH HỖ TRỢ CỦA GIÁO VIÊN Bài 1: - Chép đề C B A - Tóm tắt V12 = 10km/h V23 = 6km/h Xác định a. Góc nghiêng b. v13 = ? Giải: - Nêu hướng giải: + ÁP dụng công thức tổng quát: + Ở đây các vectơ nên dùng quy tắc hình bình hành Bài 2: - Chép đề - Tóm tắt và vẽ hình - Học sinh trình bày bài vào trong vở Bài 3: Giải Gọi v1,2 là vận tốc của canô đối với dòng chảy v2,3 là vận tốc của dòng chảy đối với bờ sông v1,3 là vận tốc của canô đối với bờ sông a/ Khi canô chạy xuôi chiều dòng chảy : b/ Khi canô chạy ngược chiều dòng chảy : Thời gian ngắn nhất để canô chạy ngược dòng chảy từ bến B về bến A là: Bài 1: - Đọc đề bài: “ Một chiếc thuyền muốn qua sông, biết nước đang chảy với vận tốc v = 6km/h, hỏi muốn thuyền sang được những bờ đối diện thì người lái thuyền phải lái chếch mũi thuyền đi một góc bằng bao nhiêu? Biết khi nước không chảy thì vận tốc của thuyền là 10km/h. Tính vận tốc của thuyền so với bờ khi đó? - Yêu cầu học sinh tóm tắt, vẽ hình minh họa các vectơ vận tốc - Thông báo: Khi nước chảy thì 10km/h chính là vận tốc của thuyền so với nước - Yêu cầu học sinh nêu hướng giải: - Trình bày mẫu cho học sinh + Gọi 1là ca nô 2 là nước 3 là bờ + + Bài 2: - Đọc đề bài: “ Một người đang đi bộ dưới trời mưa với vận tốc 6km/h hỏi người đó phải nghiêng ô đi một góc bằng bao nhiêu độ để che được mưa. Biết khi ở gần mặt đất mưa rơi thẳng đều với vận tốc v = 5m/s” - Yêu cầu học sinh vẽ hình và tóm tắt - Yêu cầu học sinh lên bảng trình bày Bài 3: BT 6.8/25 SBT · GV nêu loại bài tập, yêu cầu Hs nêu cơ sở lý thuyết áp dụng . · GV nêu bài tập áp dụng, yêu cầu HS: - Tóm tắt bài toán, - Phân tích, tìm mối liên hệ giữa đại lượng đã cho và cần tìm - Tìm lời giải cho cụ thể bài Yêu cầu HS đọc đề và phân tích dữ kiện GV hướng dẫn cách giải và gọi tên các vận tốc v1,2 ; v2,3 ; v1,3 Viết công thức cộng vận tốc và xét chiều các vectơ vận tốc cho trường hợp canô xuôi dòng. Viết công thức cộng vận tốc và xét chiều các vectơ vận tốc cho trường hợp canô ngược dòng. IV.CỦNG CỐ VÀ HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ 1. Củng cố: - Phương pháp giải các bài tập về cộng vận tốc 2. Hướng dẫn về nhà: - Làm các bài tập 1.26 ; 1.27; 1.28 V. RÚT KINH NGHIỆM: