TIẾT: BÀI 31: ĐỘNG HỌC CỦA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU I MỤC TIÊU Kiến thức - Phát biểu định nghĩa chuyển động tròn - Viết cơng thức tính tốc độ dài hướng vectơ vận tốc chuyển động tròn - Viết công thức nêu đơn vị đo tốc độ góc, chu kì, tần số chuyển động trịn - Viết cơng thức liên hệ tốc độ dài tốc độ góc Năng lực a Năng lực chung - Năng lực tự học nghiên cứu tài liệu - Năng lực trình bày trao đổi thông tin - Năng lực nêu giải vấn đề - Năng lực hoạt động nhóm b Năng lực đặc thù môn học - Nêu số ví dụ chuyển động trịn - Giải tập đơn giản xung quanh công thức tính vận tốc dài, tốc độ góc chuyển động trịn Phẩm chất - Có thái độ hứng thú học tập - Có ý thức tìm hiểu liên hệ tượng thực tế liên quan - Có tác phong làm việc nhà khoa học II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên - SGK, SGV, Giáo án - Các video, hình ảnh sử dụng học - Các ví dụ lấy ngồi - Máy chiếu (nếu có) Phiếu học tập số Câu 1: Viết cơng thức tính tốc độ dài chuyển động tròn đều? Tốc độ dài chuyển động trịn có đặc điểm gì? Câu 2: Một xe đạp chuyển động đường trịn bán kính 100m Xe chạy vịng hết phút Tính tốc độ dài xe Câu 3: Trong chuyển động tròn đều, coi Δs đoạn thẳng ta thấy, thời điểm khác nhau, Δs lại có phương chiều khác nhau, vừa để quãng đường vừa để hướng chuyển động, người ta đưa đại lượng , gọi vectơ độ dịch chuyển a Viết biểu thức vec tơ vận tốc chuyển động tròn đều? b So sánh hướng vec tơ vận tốc chuyển động thẳng chuyển động tròn đều? Câu 4: Từ hình vẽ bên, biểu diễn vec tơ vận tốc vị trí khác quĩ đạo Học sinh 223 - SGK, ghi, giấy nháp, bút, thước kẻ III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu (thời gian……….) a Mục tiêu - Tạo cho HS hào hứng việc tìm hiểu nội dung học b Nội dung - GV cho HS quan sát hình ảnh xe mơ tơ đua vào khúc cua yêu cầu HS quan sát, trả lời câu hỏi GV - GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi mở đầu học c Sản phẩm - Bước đầu HS đưa nhận xét trình thực hoạt động d Tổ chức hoạt động Các bước thực Nội dung thực Bước 1: GV giao - GV cho HS quan sát hình ảnh xe mô tô đua vào khúc cua yêu cầu nhiệm vụ HS quan sát chuyển động trịn hình Bước 2: HS thực - HS quan sát hình ảnh để trả lời cho câu hỏi mà GV đưa nhiệm vụ Bước 3: Báo cáo, thảo - GV mời – bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ luận Bước 4: GV kết luận - GV tiếp nhận nhận xét câu trả lời HS nhận định - GV dẫn dắt HS vào Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1 Mơ tả chuyển động tròn (thời gian………) a Mục tiêu - HS nhận biết hiểu mối liên hệ độ dài cung góc chắn tâm, bán kính b Nội dung - GV cho HS đọc phần đọc hiểu mục I, y.c HS trả lời câu hỏi 1,2,3 trang 120 SGK - HS thực yêu cầu giáo viên c Sản phẩm - HS nêu mối liên hệ độ dài cung góc chắn tâm, bán kính d Tổ chức hoạt động Các bước thực Nội dung thực Dự kiến sản phẩm Bước 1: GV giao Nhiệm vụ: Tìm hiểu chuyển I MƠ TẢ CHUYỂN ĐỘNG nhiệm vụ động trịn TRỊN - GV u cầu HS hoạt động cá LT: nhân, đọc mục I trả lời câu Mối quan hệ độ dài cung với hỏi 1,2,3 SGK trang 120 góc chắn tâm bán kính đường 5p trịn: - GV gọi HS trả lời Trong đó: + θ: góc chắn tâm (rad) Bước 2: HS thực - HS thực nhiệm vụ + s: độ dài cung (m) nhiệm vụ Bước 3: Báo cáo, - GV mời đại diện HS trình bày + r: bán kính đường trịn (m) thảo luận câu trả lời cho hoạt động C Ta có θ = rad nhiệm vụ - HS lên bảng trình bày câu ⇒θ = s/r = ⇒ s = r Vậy góc chắn tâm radian hỏi SGK - GV mời HS khác nhận xét, bổ độ dài cung bán kính đường trịn sung Bước 4: GV kết luận - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn C 224 nhận định kiến thức Ta có θ = rad ⇒θ = s/r= 1⇒ s = r= 2(m) C a Ta có vịng trịn tương ứng 2π rad vật quay góc 1/12 vịng quay kim đồng hồ Độ dịch chuyển góc kim đồng hồ 2π/12 = π/6 Đổi π/6 = (π/6.180/π) = 300 b Từ 12 h đến 15 h 30 min, độ dịch chuyển thời gian h 30 = 3,5 Ta có vật quay góc 1/12 vịng quay kim đồng hồ 3,5 h vật quay 3,5.1/12 = 7/24 Độ dịch chuyển góc kim 3,5 h đồng hồ 2π 7/24 = 7π/12 = 1050 Hoạt động 2.2 Chuyển động tròn đều, tốc độ, tốc độ góc (thời gian………) a Mục tiêu - Tìm hiểu khái niệm chuyển động tròn, chuyển động tròn Viết cơng thức tính tốc độ dài , tốc độ góc hướng vectơ vận tốc chuyển động trịn Viết cơng thức nêu đơn vị đo tốc độ góc, chu kì, tần số chuyển động trịn đều, cơng thức liên hệ tốc độ dài tốc độ góc b Nội dung - GV cho HS đọc SGK, thảo luận nhóm trả lời câu hỏi gợi SGK c Sản phẩm - Báo cáo kết hoạt động nhóm ghi chép học sinh về: Định nghĩa chuyển động trịn, chuyển động trịn đều, cơng thức đơn vị đo tốc độ góc, chu kì, tần số chuyển động trịn đều, cơng thức liên hệ tốc độ dài tốc độ góc Vận tốc chuyển động tròn d Tổ chức hoạt động Các bước thực Nội dung thực Dự kiến sản phẩm Bước 1: GV giao Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu khái II CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU nhiệm vụ niệm tốc độ chuyển động TỐC ĐỘ VÀ TỐC ĐỘ GĨC trịn - TLCH SGK: Tốc độ điểm - GV yêu cầu HS đọc mục 1, kim giây khác nhau, điểm SGK VL10 trang 121 trả lời cuối đầu kim tốc độ lớn câu hỏi SGK điểm kim có độ dịch - GV chia lớp thành nhóm chuyển góc 5-6 người để thảo luận hoạt - TLCH 1: Được áp dụng; phải động mục chọn khoảng thời gian ngắn đến Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu khái mức đoạn đường thời gian niệm tốc độ, tốc độ góc coi đoạn thẳng chuyển động tròn Tốc độ - GV đặt vấn đề chuyển giao Chuyển động tròn chuyển nhiệm vụ: Trong chuyển động động theo quỹ đạo trịn có tốc độ thẳng đều, người ta dùng khái không đổi theo thời gian 225 niệm tốc độ để mức độ nhanh chậm chuyển động ta có cơng thức v = s/t Trong cơng thức s đoạn thẳng vectơ vận tốc có phương chiều khơng thay đổi Trong chuyển động trịn qng đường vật lại đường trịn, vận tốc khơng đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh chậm chuyển động mà thể thay đổi phương chiều chuyển động, người ta đưa khái niệm vận tốc dài CH 1: Ta áp dụng cơng thức chuyển động thẳng v = s/t cho chuyển động tròn không? Muốn áp dụng phải làm nào? - Yêu cầu HS đọc mục II.2 III trang 121 SGK VL10 hoàn thành phiếu học tập số - GV yêu cầu HS phát biểu định nghĩa tốc độ góc đơn vị tốc độ góc CH 2: Nếu vận tốc dài cho ta biết quãng đường vật đơn vị thời gian tốc độ góc cho ta biết điều gì? Có thể tính cơng thức nào? - GV chuyển giao nhiệm vụ: Trong chuyển động trịn có sử dụng hai loại vận tốc tốc độ dài tốc độ góc Vậy hai đại lượng có quan hệ với không? GV yêu cầu HS thảo luận xây dựng mối quan hệ tốc độ dài tốc độ góc? CH 3: Hãy nhận xét chuyển động hai chất điểm có tốc độ góc có bán kính quỹ đạo khác nhau? Nêu ví dụ sống Tốc độ góc - TLCH 2: + Tốc độ góc cho ta biết độ dịch chuyển góc đơn vị thời gian + Cơng thức: Khi => Đơn vị: (radian/giây) - Liên hệ tốc độ dài tốc độ góc - TLCH 3: Chất điểm có bán kính lớn chuyển động nhanh Ví dụ bánh xe đạp, xích đu quay III VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU - Vận tốc tức thời chuyển động trịn đều: + Độ lớn khơng đổi + Phương tiếp tuyến với quỹ đạo - Mối liên hệ chu kì T(s), tần số f(Hz) tốc độ góc ω (rad/s) : Bước 2: HS thực - HS thực nhiệm vụ nhiệm vụ Bước 3: Báo cáo, - GV quan sát, hỗ trợ HS cần thảo luận thiết Lựa chọn hai nhóm: 226 xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - Báo cáo kết thảo luận nhiệm vụ - Báo cáo kết làm phiếu học tập số + Đại diện nhóm trình bày + Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước 4: GV kết luận - GV tổng kết đánh giá kết nhận định thực nhiệm vụ học tập học sinh Nhấn mạnh hai đặc điểm quan trọng chuyển động tròn quĩ đạo tròn tốc độ trung bình cung trịn - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh - GV nhận xét nhấn mạnh kiến thức chính: Vec tơ vận tốc chuyển động trịn ln có phương tiếp tuyến với đường trịn quĩ đạo, có độ lớn khơng đổi hướng thay đổi - GV giới thiệu thêm đại lượng đặc trưng chuyển động tròn mối liên hệ chúng Hoạt động 3: Luyện tập (thời gian…) a Mục tiêu - Giúp HS tổng kết lại kiến thức thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm giúp b Nội dung - HS suy nghĩ trả lời câu hỏi trắc nghiệm mà GV trình chiếu bảng c Sản phẩm - HS nắm vững kiến thức tìm đáp án d Tổ chức hoạt động Các bước thực Nội dung thực Bước 1: GV giao - GV trình chiếu câu hỏi trắc nghiệm: nhiệm vụ Câu Hai điểm A, B nằm bán kính vơ lăng quay cách 20cm Điểm A phía ngồi có vận tốc vA = 0,6m/s, cịn điểm B có vận tốc vB = 0,2m/s Tính vận tốc góc vơ lăng khoảng cách từ điểm B đến trục quay 227 A (rad/s); 0,1m B (rad/s); 0,2m C (rad/s); 0,2m D 0,2 (rad/s); 3m Câu Cho đồng hồ treo tường có kim phút dài 15 cm kim dài 10 cm Tính tốc độ dài hai đầu kim phút kim giờ? A 0,1454.10-3m/s B 0,1454.10-4m/s C 0,5414.10-4m/s D 0,1541.10-3m/s Câu Cho đồng hồ treo tường có kim phút dài 15 cm kim dài 10 cm Hai kim trùng điểm 0h Sau hai kim trùng ? A 4h phút 26s B 2h phút 26s C 2h phút 27s D 1h phút 27s Câu Một vật điểm chuyển động đường tròn bán kính 10cm với tần số khơng đổi 10 vịng/s Tính chu kì, tần số góc, tốc độ dài A 0,2s, 20 vòng/s; 5,283 m/s B 0,3s, 30 vòng/s; 4,283 m/s C 0,1s, 10 vòng/s; 6,283 m/s D 0,4s, 40 vòng/s; 3,283 m/s Câu Một xe tải chuyển động thẳng có v 72km / h , bánh xe có đường kính 80cm Tính chu kì, tần số, tốc độ góc đầu van xe A 0,2513s, 3,98 vòng/s; 25 rad/s B 1,2513s, 1,98 vòng/s; 15 rad/s C 3,2513s, 1,18 vòng/s; 15 rad/s D 2,2513s, 1,18 vòng/s; 10 rad/s Bước 2: HS thực - HS quan sát câu hỏi mà GV trình chiếu, vận dụng kiến thức học để nhiệm vụ tìm đáp án Bước 3: Báo cáo, - HS đưa đáp án cho tập lớp: thảo luận Câu Chọn đáp án A Lời giải: + Theo ta có rA rB 0, + Theo ta có: v A rA (rB 0, 2) 0, (1) v B rB 0, (2) + Lập tỉ số + Thay vào (2) Câu Chọn đáp án B Lời giải: + Vận tốc dài điểm nằm đầu mút kim phút + Mà + Vận tốc dài điểm nằm đầu mút kim v h rh h + Mà Câu Chọn đáp án D Lời giải: + Gọi t thời gian hai kim gặp + Kim phút quay góc + Kim quay góc + Vì kim phút kim góc 2 nên ta có: 1h5 phút 27 giây Câu Chọn đáp án C Lời giải: + Theo ta có f = 10 vịng/s ( Hz) 228 + Áp dụng cơng thức: = f = 20 rad/s + Chu kỳ T = = 0,1s + Vận tốc dài: v = r = 6,283 m/s Câu Chọn đáp án A Lời giải: + Vận tốc xe tải tốc độ dài đầu van: v 72km / h 20 m/ s + Tốc độ góc: + (vịng/s = Hz) Bước 4: GV kết luận GV đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập nhận định - Phần lớn HS chọn đáp án hay chưa Hoạt động 4: Vận dụng (thời gian…) a Mục tiêu - Vận dụng kiến thức học chuyển động tròn để lấy ví dụ đời sống áp dụng vào làm tập b Nội dung - GV đưa câu hỏi - GV yêu cầu HS trả lời câu trước lớp - GV giao phần câu hỏi lại làm nhiệm vụ nhà cho HS c Sản phẩm - HS nắm vững vận dụng kiến thức làm tập d Tổ chức hoạt động Các bước thực Nội dung thực Bước 1: GV giao Yêu cầu HS lấy ví dụ chuyển động tròn nhiệm vụ Bước 2: HS thực HS tiếp nhận nhiệm vụ, suy nghĩ trả lời nhiệm vụ Bước 3: Báo cáo, HS trả lời nhanh ví dụ trước lớp thảo luận Bước 4: GV kết luận - GV tổng quan lại học, nhận xét, kết thúc học nhận định - Hướng dẫn nhà + Xem lại kiến thức học + Hoàn thành nhiệm vụ GV giao hoạt động vận dụng + Xem trước nội dung 32: Lực hướng tâm gia tốc hướng tâm IV ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ) V KÝ DUYỆT Ngày…tháng…năm… BGH nhà trường TTCM Giáo viên 229 230 ... cm kim dài 10 cm Tính tốc độ dài hai đầu kim phút kim giờ? A 0,1454 .1 0- 3m/s B 0,1454 .1 0- 4m/s C 0,5414 .1 0- 4m/s D 0,1541 .1 0- 3m/s Câu Cho đồng hồ treo tường có kim phút dài 15 cm kim dài 10 cm Hai... luận - GV tổng kết đánh giá kết nhận định thực nhiệm vụ học tập học sinh Nhấn mạnh hai đặc điểm quan trọng chuyển động tròn quĩ đạo trịn tốc độ trung bình cung tròn - GV tổng kết đánh giá kết... ĐỘ GĨC trịn - TLCH SGK: Tốc độ điểm - GV yêu cầu HS đọc mục 1, kim giây khác nhau, điểm SGK VL10 trang 121 trả lời cuối đầu kim tốc độ lớn câu hỏi SGK điểm kim có độ dịch - GV chia lớp thành nhóm