Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 8-9 - Bài 5: Chuyển động tròn đều

Tiết 8-9 Bài 5: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU I/ Mục tiêu: 1/ Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa của chuyển động tròn đều. - Viết được công thức tính độ lớn của vận tốc dài và trình bày đúng được hướng của vectơ vận tốc của chuyển động tròn đều. - Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức và nêu được đơn vị của vận tốc góc trong chuyển động tròn đều. - Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức và nêu được đơn vị đo của chu kỳ và tần số. - Viết được công thức liên hệ giữa vận tốc dài và vận tốc góc. - Nêu được hướng của gia tốc trong chyển động tròn đều và viết được biểu thức của gia tốc hướng tâm. 2/ Kỹ năng: - Chứng minh được các công thức (5.4), (5.5), (5.6) và (5.7) trong SGK cũng như sự hướng tâm của vectơ gia tốc. - Giải được các bài tập đơn giản về chuyể động tròn đều. - Nêu được một số ví dụ thực tế về chuyển động tròn đều. II/ Chuẩn bị: - Giáo viên: + Một vài thí nghiệm đơn giản minh hoạ cho chuyển động tròn đều. + Hình vẽ 5.5 trên giấy to dùng cho chứng minh. - Học sinh: + Ôn lại các khái niệm vận tốc, gia tốc ở bài 3. III/ Tiến trình dạy - học: Nội dung Phương pháp Học sinh Giáo viên I/ Định nghĩa: 1/ Chuyển động tròn (Sgk) 2/ Tốc độ trungbình: Độ dài cung tròn Tốc độ mà vật đi được trung bình Thời gian chuyển động 3/ Chuyển động tròn đều (Sgk): II/ Tốc độ dài và tốc độ góc: 1/ Tốc độ dài: 2/ Vận tốc trong chuyển động tròn đều: 3/ Tốc độ góc, chu kỳ, tần số: a/ Định nghĩa: Sgk b/ Đơn vị đo tốc độ góc: : (rad/s). c/ Chu kỳ: Đơn vị: T (s) d/ Tần số: f (1/s = Hz) e/ Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc: V = r. III/ Gia tốc hướng tâm: 1/ Hướng của vectơ gia tốc trong chyển động tròn đều: * Kết luận: Sgk 2/ Độ lớn của gia tốc hướng tâm: Hoạt động1: Tìm hiểu chyển động tròn, chuyển động tròn đều - Phát biểu định nghĩa chuyển động tròn. - Nhắc lại biểu thức tính tốc độ trung bình trong chuyển động thẳng từ đó suy ra biểu thức tính tốc độ trung bình trong chuyển động tròn. - Định nghĩa chuyển động tròn đều. - Nêu vài ví dụ về chuyển động tròn đều. - Tiến hành một số TN về chuyển động tròn đều - Chuyển động tròn là chuyển động như thế nào? - Yêu cầu HS nhắc lại định nghĩa chyển động thẳng đều và suy ra định nghĩa chuyển động tròn đều. Hoạt động 2: Tìm hiểu các đại lượng của chuyển động tròn đều - Thiết lập biểu thức tính tốc độdài. - Trả lời C2. - Biểu diễn vectơ vận tốc tại M. - Xác định đơn vị của tốc độ góc - Trả lời C3. - Thiết lập biểu thức tính chu kỳ. - Thiết lập biểu thức tính tần số. - Thiết lập mối liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc. - Trong thời gian t rất ngắn chất điểm chuyển động trên cung MM' (MM' rất nhỏ nên có thể coi như một đoạn thẳng). - Trong chuyển động tròn, nếu lấy thời gian t rất nhỏ thì vectơ vận tốc có chiều như thế nào? - Trong chuyển động tròn đều, vectơ vận tốc có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo. - Đơn vị đo góc , t là gì? => đơn vị của tốc độ góc? - Khi quay 1 vòng kim giây đã quét một góc bao nhiêu trong thời gian bao lâu? - Chu kỳ T của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được 1 vòng. - Tần số là số vòng mà vật đi được trong 1s. - Tần số có đơn vị là 1/giây hoặc là Hec. - Công thức tính độ dài cung tròn là s = r. Họat động 3: Xác định hướng của vectơ gia tốc - Biểu diễn vectơ vận tốc tại M1 và M2 ( và ) - Xác định độ biến thiên vận tốc. - Xác định hướng của vectơ gia tốc. - Biểu diễn vectơ gia tốc của chuyển động tròn đều tại một điểm trên quỹ đạo. - Trong chuyển động tròn đều, vectơ tiếp tuyến có phương tiếp tuyến với quỹ đạo. - Tịnh tiến , đến trung điểm I của cung M1M2. - Vì cung M1M2 rất nhỏ nên có thể coi M1 M2 I và || = ||. - Trong chuyển động tròn đều, gia tốc luôn hướngvào tâm của quỹ đạo nên được gọi là gia tốc hướng tâm. Hoạt động 4: Tính độ lớn gia tốc hướng tâm - Chứng minh: IV1V2 ~ OM1M2 suy ra tỷ số . - Trả lời C7. - Từ biểu thức tính gia tốc hướng tâm. CMR: aht = r.? Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố - Trả lời câu hỏi 2,3,4,5/T34. - Giải bài tập 8, 9, 10/T34. - Độ lớn vận tốc dài của một điểm trên vành bánh xe bằng tốc độ của xe. Hoạt động 6: Giao nhiệm vụ về nhà - Đọc lại Sgk Vật lý 8 về tính tương đối của chuyển động. - Xem lại các công thức cộng vectơ. - Xem lại phần hệ quy chiếu trong bài 1/Sgk Vật lý 10. Tiết 10 Bài 6: TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC I/ Mục tiêu: 1/ Kiến thức: - Hiểu được tính tương đối của chuyển động. - Trong những trường hợp cụ thể, chỉ ra được đâu là hệ quy chiếu đứng yên, đâu là hệ quy chiếu chuyển động. - Viết được đúng công thức cộng vận tốc cho từng trường hợp cụ thể của các chuyển động cùng phương. 2/ Kỹ năng: - Giải thích được một số hiện tượng liên quan đến tính tương đối của chuyển động. II/ Chuẩn bị: - Giáo viên: + Đọc lại SGK vật lý 8 xem HS đã được học những gì về tính tương đối của chuyển động. + Chuẩn bị thínghiệm về tính tương đối của chuyển động. - Học sinh: + Ôn lại những kiến thức đã được học về tính tương đối của chuyển động. Gợi ý sử dụng CNTT: Mô phỏng chuyển động tương đối với các vectơ vận tốc thành phần. III/ Tiến trình dạy học: Nội dung Phương pháp Học sinh Giáo viên I/ Tính tương đối của chuyển động: 1/ Tính tương đối của quỹ đạo: Hình dạng quỹ đạo của chuyển động trong các hệ quy 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 quy chiếu khác nhau thì khác nhau - Vận tốc có tính tương đối. II/ Công thức cộng vận tốc: 1/ HQC đứng yên và HQC chuyển động: - Hệ quy chiếu đứng yên. - Hệ quy chiếu chuyển động. 2/ Công thức cộng vận tốc: a/ Trường hợp các vận tốc cùng phương cùng chiều: => Vtb = Vtn + Vnb b/ Trường hợp vận tốc tương đối cùng phương ngược chiều với vận tốc kéo theo: Tổng quát hoá: Hoạt động 1: Tìm hiểu tính tương đối của quỹ đạo - Quan sát hình 6.1 Sgk và trả lời C1. - Lấy ví dụ và phân tích về tính tương đối của vận tốc. - Một người ngồi trên xe đạp và 01 người đứng bên đường cùng quan sát cái đầu van bánh trước xe đạp. Người ngồi trên xe sẽ thấy đầu van xe đạp chuyển động theo quỹ đạo như thế nào? - Một hành khách ngồi trên toa tàu đang chuyển động, so với toa tàu thì vận tốc của người đó bằng 0, so với người đứng bên đường thì vận tốc của hành khách khác 0. Hoạt động 2: Phân loại HQC đứng yên và HQC chuyển động - Quan sát hình 6.2 và rút ra nhận xét về 02 HQC có trong hình. - Một hệ quy chiếu gồm vật làm mốc, hệ toạ độ, mốc thời gian và đồng hồ. - Hệ quy chiếu đứng yên là HQC có vật làm mốc gắn với mặt đất. HQC chuyển động có vật làm mốc chuyển động so với mặt đất. Hoạt động 3: Xây dựng công thức cộng vận tốc - Xác định độ lớn của vận tốc tuyệt đối trong bài toán. - Xây dựng phương trình vectơ. - Xác định vectơ vận tốc tuyệt đối trong bài toán các vận tốc cùng phương ngược chiều. - Trả lời C3. - Vận tốc của thuyền đối với bờ : vận tốc tuyệt đối. - Vận tốc của thuyền so với nước : vận tốc tương đối. - Vận tốc của nước so với bờ : vận tốc kéo theo. Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố - Làm bài tập 5, 7 Sgk + 10km/h: vận tốc của thuyền so với bờ. + 2km/h: vận tốc của nước so với bờ. Hoạt động 5: Giao nhiệm vụ về nhà Ngày soạn: Tiết 11 BÀI TẬP. I/ Mục tiêu: 1/ Kiến thức: - Vận dụng được những kiến thức về: sự rơi tự do. Chuyển động trò đều, công thức cộng vận tốc đẻ giải các bài tập có liên quan 2/ Kỹ năng: Giải được các dạng bài tập cơ bản Phát triển kĩ năng giải bài tập vật lí Rèn tính cẩn thận khả năng tập trung, tư duy lôgíc thông qua việc giải bài tập. II/ Chuẩn bị: - Giáo viên: + Giải trước tất cả các bài tập trong sách giáo khoa và một số bài tập trong SBT. - Học sinh: + Ôn lại những kiến thức đã được học về:sự rơi tự do. Chuyển động trò đều, công thức cộng vận tốc . III/ Tiến trình dạy học: Nội dung Phương pháp Học sinh Giáo viên I. Oân tập lại những kiến thức đã học 1. Sự rơi tự do. 2. Chuyển động tròn đều 3. Tính tương đối của chuyển động, công thức cộng vận tốc. II. Giải bài tập. Bài 9/27 SGK Aùp dụng công thức: h=1/2gt2 cho hai trường hợp và suy ra thời gian là 2s Bài 12/27 Aùp dụng công thức: Giải tìm t Thay vào công thức h = 1/2gt2 tính được h=20m Bài. 12/34 Aùp dụng công thức và công thức V = r. với chu kì quay của kim phút là 60 phút , của kim gời là 12h Bài 7/38 Aùp dụng công thức: Trong hai trường hợp vận tốc tương đối cùng chiều và ngược chiều với vận tốc kéo theo Hoạt động 1: Oân lại những kiến thức đã học - Nhắc lại những công thức đã học về chuyển động rơi tự do, chuyển động tròn đều, công thức cộng vận tốc. - Nhận xét và bổ sung những thiếu sót - Yêu cầu học sinh lên bange ghi lại những công thức đã học về : chuyển động rơi tự do, chuyển động tròn đều, công thức cộng vận tốc - Nhận xét Hoạt động 2: Giải các bài tập về sự rơi tự do: Bài 9 và 12 trang27 - Tóm tắt đề bài, nêu hướng giải - Lên bảng trình bày bài giải - Yêu cầu 2HS tóm tắt đè bài của hai bài - Yêu cầu hai HS lên bảng giải - Mời một hs khác nhận xét - GV nhận xét bài giải của HS và lời nhận xét của HS Hoạt động 3: Giải bài tập về chuyển động tròn đều . Bài 13/34 - Tóm tắt đề bài, nêu hướng giải - Lên bảng trình bày bài giải - Yêu cầu HS tóm tắt đè bài của hai bài - Yêu cầu một HS lên bảng giải - Mời một hs khác nhận xét - GV nhận xét bài giải của HS và lời nhận xét của HS Hoạt động 4: Bài tập về công thức cộng vận tốc. - Tóm tắt đề bài, nêu hướng giải - Lên bảng trình bày bài giải - Yêu cầu HS tóm tắt đè bài của hai bài - Yêu cầu một HS lên bảng giải - Mời một hs khác nhận xét - GV nhận xét bài giải của HS và lời nhận xét của HS Hoạt động 5: Giao nhiệm vụ về nhà Tiết 12 Bài 7: SAI SỐ CỦA PHÉP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ I/ Mục tiêu: 1/ Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa về phép đo các đại lượng vật lý. Phân biệt phép đo trực tiếp và phép đo gián tiếp. - Phát biếu được thế nào là sai số của phép đo các đại lượng vật lý. - Phân biệt được hai loại sai số: sai số ngẫu nhiên và sai số hệ thống (chỉ xét sai số dụng cụ). 2/ Kỹ năng: - Xác định sai số dụng cụ và sai số ngẫu nhiên. - Tính sai số của phép đo trực tiếp. - Tính sai số phép đo gián tiếp. - Viết đụng kết quả phép đo, với số các chữ số có nghĩa cần thiết. II/ Chuẩn bị: - Giáo viên: + Một số dụng cụ đo như thước, nhiệt kế. + Bài toán tính sai số để học sinh vận dụng. III/ Tiến trình dạy học: Nội dung Phương pháp Học sinh Giáo viên I/ Phép đo các đại lượng vật lý. Hệ đơn vị SI: 1/ Phép đo các đại lượng vậy lý. Khái niệm: Sgk 2/ Đơn vị đo: II/ Sai số phép đo: 1/ Sai số hệ thống: - Sai số dụng cụ. - Sai số hệ thống. 2/ Sai số ngẫu nhiên: 3/ Giá trị trung bình: 4/ Cách xác định sai số của phép đo: - Sai số tuyệt đối: - Sai số tuyệt đối trung bình: - Sai số tuyệt đối: 5/ Cách viết kết quả đo: 6/ Sai số tỉ đối: 7/ Cách xác định sai số của phép đo gián tiếp: a/ Sai số tuyệt đối của tổng hay hiệu bằng tổng các sai số tuyệt đối của các số hạng. b/ Sai số tuyệt đối của một thương hay tích bằng tổng các sai số tỉ đối của các thừa số. Hoạt động 1: Tìm hiểu các khái niệm về phép đo - Tìm hiểu và ghi nhớ các khái niệm về phép đo, dụng cụ đo. - Lấy ví dụ về phép đo trực tiếp, phép đo gián tiếp. - So sánh 2 phép đo. - Nhắc lại các đơn vị cơ bản. - Phép đo một đại lượng vật lý là gì? Nêu một số số đo mà em biết? - Để đo gia tốc của chuyển động ta làm thế nào? Phép đo có gì khác so với phép đo chiều dài của vật? Hoạt động 2: Tìm hiểu về sai số của phép đo - Quan sát hình 7.1 và 7.2 và trả lời C1. - Phân biệt sai số dụng cụ và sai số ngẫu nhiên. - Sai số hệ thống là loại sai số có tính quy luật ổn định, do hạn chế của dụng cụ đo gây ra. - Là loại sai số do các tác động ngẫu nhiên gây nên. Hoạt động 3: Xác đinh sai số của phép đo - Xác định giá trị trung bình của đại lượng A trong n lần đo. - Tính sai số tuyệt đối của mỗi lần đo và sai số ngẫu nhiên. - Tính sai số tuyệt đối của phép đo và viết kết quả đo một đại lượng A. - Nêu cách viết kết quả đo - Tính sai số tỉ đối của phép đo. - Sai số ngẫu nhiên làm cho kết quả phép đo kém chính xác. Để khắc phục người ta lặp lại phép đo nhiều lần. Giá trị gần đúng nhất là: . - Sai số tuyệt đối: ; - Sai số tuyệt đối trung bình của n lần đo: là các sai số ngẫu nhiên. : sai số dụng cụ. - Sai số tỉ đối càng nhò thì phép đo càng chính xác. Hoạt động 4: Sai số của phép đo gián tiếp - Xác định sai số của phép đo gián tiếp. - Xác định sai số của phép đo diện tích hình tròn. Biết d = 50,6 0,1 mm. Sai số tỉ đối của phép đo đại lượng này là: Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố - Làm bài tập 1, 2, 3 Sgk Hoạt động 6: Giao nhiệm vụ về nhà - Đọc lại bài Sự rơi tự do, công thức xác định gia tốc rơi tự do. - Đọc trước bài 8 và tìm hiểu về các dụng cụ đo. Tiết 13-14 BÀI 8. THỰC HÀNH: KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG RƠI TỰ DO XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO A.MỤC TIÊU 1.Kiến thức:_ Củng cố kiến thức về CĐ dưới tác dụng của trọng trường _ Biết nguyên lí hoạt động của hai dụng cụ đo thời gian. 1.Kỹ năng: _ Biết cách dùng bộ cần rung và ống nhỏ giọt đếm thời gian _ Nâng cao kỹ năng làm TN, phân tích số liệu,vẽ đồ thị và lập báo cáo TN đung thời hạn. _ Rèn luyện năng lực tư duy thực nghiệm,biết phân tích ưu, nhược điểm của các phương án lựa chọn; khả năng làm việc theo nhóm. B.CHUẨN BỊ 1.Giáo viên: _ Dụng cụ TN theo SGK _ Tiến hành làm hai phương án trước khi lên lớp,dự định một số số liệu cần thiết _ Chuẩn bịmột số kiến thức để giải đáp thắc mắc của HS 2.Học sinh: _ Đọc trước SGK,tìm hiểu cơ sở lí thuyết của hai phương án TN _ Chuẩn bị giấy để viết báo cáo TN theo mẫu C.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC HĐ1:Cơ sở lí thuyết và xây dựng phương án tiến hành TN( min) NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP Hoạt động của GV Hoạt động của HS 1.Mục đích 2.Cơ sở lí thuyết 3.Các dụng cụ cần thiết: * Phương án 1: + Bộ rung đo thời gian + Quả nặng,dây treo,kẹp + Thước đo dẹt dài 30cm * Phương án 2: + Đồng hồ đo thời gian hiện số + Dụng cụ đo gia tốc rơi tự do + Nam châm điện + Cổng quan điện _ Giới thiệu về hoạt động và cách sử dụng của tất cả các dụng cụ đã chuẩn bị. _ Nêu yêu cầu của bài thực hành _ Nêu câu hỏi:Bằng dụng cụ đã cho và kiến thức đã học hãy đưa ra phương án tiến hành TN ? _ Gợi ý,dẫn dắt HS dùng các phương án khả thi. _ Nêu kết luận về các phương án khả thi. _ Nghe GV giới thiệu về các dụng cụ đo,ghi chép những điều cần thiết. _ Ghi nhớ yêu cầu của bài thực hành _Trình bày các ý tưởng cá nhân _ Thảo luận: + Phương án 1: Đo gia tốc rơi tự do bằng đồng hồø cần rung. + Phương án 2: Đo gia tốc rơi tự do bằng đồng hồ hiển thị số _ Thống nhất các phương án khả thi. HĐ2:Tiến hành làm bài thực hành( min) 3.Tiến trình thí nghiệm: _ Tổ chức hoạt động nhóm _ Giao nhiệm vụ cụ thể cho từng nhóm _ Quan sát HS tiến hành làm TN _ Giải đáp các thắc mắc khi cần thiết Bao quát toàn bộ lớp học,theo dõi HS làm TN _ Hỗ trợ những nhóm HS kĩ năng thao tác yếu. _ Hoạt động nhóm _ Nhận nhiệm vụ _ Làm thí nghiêïm theo mnhóm * Phương án 1: Lắp ráp bộ cần rung đo thời gian Tiến hành đo Ghi k.quả TN * Phương án 2: Lắp dụng cụ TN Tiến hành đo Xử lý số liệu và ghi k.quả * Thu dọn dụng cụ TN. HĐ3:Vận dụng ,củng cố( min) _ Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi 1,2 SGK _ Nhận xét câu trả lời của HS _ Đánh giá,nhận xét k.quả giờ làm thực hành. _ Suy nghĩ và trinh bày câu trả lời _ Nhận xét câu trả lời của bạn. HĐ4: Hướng dẫn về nhà( min) Bài 9:Lực.Tổng hợp và phân tích lực: + Ôn tập lại các kiến thức về lực + Phép tổng hợp lực tuân theo quy tắc nào? + Phép phân tích lực? _ Yêu cầu HS về nhà viết báo cáo TN theo mẫu trong SGK trang 56,thông báo thời hạn nộp báo cáo _ Yêu câu HS chuẩn bị bài sau _ Ghi k.quả TN,ghi nhớ yêu cầu của GV _ Chuẩn bị bài sau.