Giáo án Vật lí Lớp 10 - Chương 1 - Chủ đề 4: Tính tương đối của chuyển động. Cộng vận tốc - Bài 6

Ngày soạn:
Ngày dạy:
Tiết số: 10 
CHỦ ĐỀ: TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG . CỘNG VẬN TỐC (BÀI 6)
I. Mục tiêu bài học
1.Kiến thức:
- Học sinh xác nhận được quỹ đạo, vận tốc của một chất điểm chuyển động phụ thuộc vào hệ quy chiếu hay chuyển động có tính tương đối về quỹ đạo, vận tốc.
- Biết được thế nào là hệ quy chiếu đứng yên, hệ quy chiếu chuyển động.
- Viết được công thức cộng vận tốc = + với các quy ước vận tốc tương ứng:
+ vận tốc của vật so với hệ quy chiếu đứng yên gọi là vận tốc tuyệt đối,
+ là vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu chuyển động gọi là vận tốc tương đối,
+ là vận tốc của hệ quy chiếu chuyển động đối với hệ quy chiếu đứng yên gọi là vận tốc kéo theo.
2.Kỹ năng:
- Nêu được ví dụ về tính tương đối của quỹ đạo, tính tương đối của vận tốc.
- Nắm và vận dụng được công thức cộng vận tốc để giải được một số bài toán thực tế.
3.Thái độ:
- Rèn luyện tinh thần hợp tác chú ý, chăm chỉ tìm tòi nghiên cứu tài liệu trong quá trình tìm hiểu bài.
- Có thái độ yêu thích môn học thông qua các ví dụ thực tế sinh động.
4. Năng lực:
- Phát huy khả năng làm việc nhóm trong mỗi cá nhân học sinh.
- Biết cách tìm kiếm thông tin và xử lý thông tin chính xác.
II. Chuẩn bị bài học
1. Giáo viên (GV):
Các ví dụ thực tế về tính tương đối của chuyển động
2. Học sinh (HS):
- Ôn tập các kiến thức đã học về tính tương đối của chuyển động ở cấp THCS
- Nhớ lại công thức cộng véc tơ vừa mới học trong toán học
III. Tiến trình bài học
Hoạt động của GV và HS
Nội dung, yêu cầu cần đạt
Hoạt động 1: Khởi động (5phút)
- Mục tiêu: tạo tình huống có vấn đề về tính tương đối của quỹ đạo chuyển động, dẫn dắt vào bài mới
B1: GV đưa ra hai trường hợp:
+ HS đứng yên trên đường quan sát quỹ đạo của hạt mưa rơi
+ HS ngồi trên xe máy đang đi trên đường quan sát quỹ đạo của hạt mưa rơi
Có nhận xét gì về dạng quỹ đạo chuyển động của hạt mưa trong hai trường hợp trên?
B2: hai HS ngồi bên cạnh nhau cùng trao đổi, thảo luận câu hỏi GV đặt ra
B3: GV gọi HS bất kỳ đưa ra ý kiến của mình
GV lấy nhanh ý kiến khác nếu có
B4: GV đánh giá kết quả HS thảo luận
HS thấy được dạng quỹ đạo của cùng một chất điểm chuyển động là khác nhau khi gắn với người quan sát khác nhau
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức (25phút)
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu tính tương đối của chuyển động
- Mục tiêu: 
+ Cho HS thấy được quỹ đạo và vận tốc chuyển động của vật phụ thuộc vào hệ quy chiếu hay chuyển động có tính tương đối về quỹ đạo, vận tốc.
B1: 
+ GV yêu cầu HS nhận xét chuyển động của đầu van xe đạp đối với người ngồi trên xe và người đứng bên đường?
+ Khi đi xe đạp điện đến trường giả sử chạy đều với vận tốc 20km/h thì vận tốc của em so với xe là bao nhiêu? So với bạn đang đứng yên trên đường là bao nhiêu?
B2: Các nhóm nhỏ thảo luận
B3: 
+ Hoạt động chung của cả lớp
GV yêu cầu HS phát biểu ý kiến của nhóm mình
+ GV gọi HS nhận xét về ý kiến của nhóm bạn, bổ sung, chỉnh sửa thêm
B4: 
+ GV chốt lại chuyển động có tính tương đối về quỹ đạo, vận tốc.
+ Gv mời HS lấy ví dụ khác về tính tương đối của chuyển động
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu công thức cộng vận tốc
-Mục tiêu:
+ Nắm được khái niệm hệ quy chiếu đứng yên, hệ quy chiếu chuyển động.
B1: GV yêu cầu HS quay lại ví dụ về việc đi xe đạp điện cho biết hệ quy chiếu trong hai trường hợp có gì đặc biệt?
B2: HS thảo luận
B3: GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi
B4: GV chốt đáp án: 1 hệ quy chiếu có vật mốc là đứng yên, 1 hệ quy chiếu có vật mốc chuyển động.
-Mục tiêu:
+ Nắm được công thức cộng vận tốc với các quy ước vận tốc tương ứng.
B1: GV phát vấn trong thực tế có một chiếc thuyền chạy đều trên dòng sông khi nước yên lặng là 30km/h nhưng nếu nước chảy xiết với vận tốc không đổi là 5km/h thì khi xuôi dòng và ngược dòng chiếc thuyền này sẽ chạy với vận tốc là bao nhiêu so với bờ? 
B2: HS các nhóm thảo luận
B3: Đại diện các nhóm trình bày phần thảo luận
B4: GV chốt lại 2 trường hợp tương ứng xuôi dòng và ngược dòng
+ Trường hợp xuôi dòng:
Vận tốc của thuyền là: 30+ 5= 35km/h
+ Trường hợp ngược dòng:
Vận tốc của thuyền là: 30- 5= 25km/h
Sở dĩ có thể tính toán được như thế là do chuyển động có tính tương đối về vận tốc trong các hệ quy chiếu khác nhau
Giả sử thuyền là (1): ứng với vật chuyển động, nước là (2): ứng với hệ quy chiếu chuyển động và bờ là (3): ứng với hệ quy chiếu đứng yên.
Khi đó: vận tốc của thuyền đối với bờ, là vận tốc của thuyền đối với nước, là vận tốc nước đối với bờ. Tương tự công thức cộng véc tơ trong toán học ta sẽ có: = + áp dụng đúng trong trường hợp này
Do đó khi xuôi dòng: 
Khi ngược dòng: 
I. Tính tương đối của chuyển động.
1. Tính tương đối của quỹ đạo.
- Quỹ đạo chuyển động của một chất điểm có dạng khác nhau trong các hệ quy chiếu khác nhau hay người ta nói chuyển động có tính tương đối về quỹ đạo.
2.Tính tương đối của vận tốc.
- Vận tốc của một chất điểm có giá trị khác nhau trong các hệ quy chiếu khác nhau hay người ta nói chuyển động có tính tương đối về vận tốc.
II. Công thức cộng vận tốc.
1.Hệ quy chiếu đứng yên, hệ quy chiếu chuyển động.
- Hệ quy chiếu gắn với vật mốc đứng yên là hệ quy chiếu đứng yên.
- Hệ quy chiếu gắn với vật mốc chuyển động là hệ quy chiếu chuyển động.
2. Công thức cộng vận tốc
 = + trong đó:
+ vận tốc của vật so với hệ quy chiếu đứng yên gọi là vận tốc tuyệt đối,
+ là vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu chuyển động gọi là vận tốc tương đối,
+ là vận tốc của hệ quy chiếu chuyển động đối với hệ quy chiếu đứng yên gọi là vận tốc kéo theo.
Hoạt động 3, 4, 5: Luyện tập, vận dụng, mở rộng (15phút)
- Mục tiêu: Củng cố kiến thức đã học về công thức cộng vận tốc
B1: GV trình chiếu câu hỏi
Câu 1. Công thức cộng vận tốc là: 
A. 	B. 	
C. D. 
Câu 2. Một chiếc thuyền buồm chạy ngược dòng sông. Sau 1 giờ đi được 10 km.Tính vận tốc của thuyền so với nước? Biết vận tốc của dòng nước là 2km/h.
A. 20 km/h.	B. 10 km/h.	
C. 12km/h.	D. 8 km/h.
B2: HS thảo luận 
B3: HS trả lời đáp án
B4: GV chốt đáp án: 1A; 2C
-Mục tiêu: mở rộng kiến thức đã học về công thức cộng vận tốc
B1: Quay lại trường hợp thuyền chuyển động ở trên, nếu thuyền đi vuông góc với dòng nước thì vận tốc của thuyền so với bờ là bao nhiêu?
B2: HS thảo luận
GV gợi ý có nhận xét gì về các véc tơ vận tốc tương ứng, nhắc nhớ về việc cộng các véc tơ vuông góc trong toán học mà hs đã biết.
B3: HS trả lời
B4: GV chốt lại việc , tính cộng véc tơ cùng phương bình thường như tính trong toán học, sử dụng pitago để tính toán với các véc tơ vuông góc
IV. Rút kinh nghiệm bài học:
Ninh Bình, ngày tháng năm 2020 
NGƯỜI DUYỆT NGƯỜI SOẠN