Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 7, 8 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 tốc độ dài và chỉ được hướng của vectơ vận tốc của chuyển động tròn đều. Viết được công thức và nêu được đơn vị đo tốc độ góc, chu kì, tần số của chuyển động tròn đều. Viết được công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc. Nêu được hướng của vectơ gia tốc, và viết được công thức của gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều.
Giáo viên giảng dạy: Ngày soạn: Lớp dạy: Ngày dạy: Tiết 7, BÀI 5: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU I MỤC TIÊU Kiến thức - Phát biểu định nghĩa chuyển động trịn - 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 công thức liên hệ tốc độ dài tốc độ góc - Nêu hướng vectơ gia tốc, viết công thức gia tốc hướng tâm chuyển động tròn 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 mơn học - Nêu số ví dụ chuyển động trịn - Giải tập đơn giản xung quanh cơng thức tính vận tốc dài, tốc độ góc chuyển động trịn - Chứng minh cơng thức 5.4, 5.5, 5.6 SGK 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 Phiếu học tập số Câu 1: Thế chuyển động tròn? Câu 2: Viết cơng thức xác định tốc độ trung bình chuyển động tròn Câu 3: Thế chuyển động trịn đều? Câu 4: Nêu vài ví dụ chuyển động tròn đều? Phiếu học tập số Câu 1: Viết cơng thức tính tốc độ dài chuyển động tròn đều? Tốc độ dài chuyển động tròn 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 uur lượng s , gọi vectơ độ dời 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 trịn đều? Câu 4: Từ hình vẽ bên, biểu diễn vec tơ vận tốc vị trí khác quĩ đạo Phiếu học tập số Bài toán: Chất điểm M chuyển động đường trịn tâm O, bán kính r = 1m, 240 vòng phút a Tính số vịng mà chất điểm giây b Tính thời gian để chất điểm vịng c Bán kính OM qt rad giây? d Tính vận tốc chuyển động chất điểm quỹ đạo Phiếu học tập số Câu 1: Tại chuyển động tròn có gia tốc? Câu 2: Tại gia tốc chuyển động tròn gọi gia tốc hướng tâm? Câu 3: Từ công thức aht v2 r , chứng minh công thức a r. 2 Học sinh - Ôn lại kiến thức chuyển động đều, vận tốc, gia tốc - Xem lại kiến thức mối quan hệ độ dài cung, bán kính đường trịn góc tâm chắn cung - SGK, ghi bài, giấy nháp III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Làm nảy sinh phát biểu vấn đề tìm hiểu chuyển động trịn a Mục tiêu: - Từ số thí nghiệm đơn giản minh họa số dạng chuyển động khác nhau, tạo cho HS quan tâm đến đặc điểm chuyển động tròn b Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c Sản phẩm: ý kiến nhóm d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi để ôn tập lại kiến thức cũ: C1:Chuyển động thẳng gì? C2:Cơng thức tính vận tốc chuyển động thẳng đều? C3: Công thức tính gia tốc chuyển động thẳng biến đổi HS trả lời câu hỏi để ôn tập lại kiến thức cũ Bước - GV làm số thí nghiệm đơn giản để minh họa dạng chuyển động như: đồng hồ, quạt bàn có nhiều số, đĩa quay, địa cầu, viên bi, chiế tơ đồ chơi có điều khiển từ xa - HS quan sát chuyển động vật để thấy vật khác chuyển động với quĩ đạo khác Bước GV đặt vấn đề: Trong thực tế, chuyển động vật đa dạng phong phú Vật chuyển động với quĩ đạo đường thẳng (gọi chuyển động thẳng), chuyển động với quĩ đạo đường cong (gọi chuyển động cong) Một dạng đặc biệt chuyển động cong chuyển động tròn, đặc biệt chuyển động tròn Vậy chuyển động tròn, đặc biệt chuyển động tròn đều, có đặc điểm khác so với chuyển động mà ta học? Bước HS nhận thức vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu khái niệm chuyển động trịn đều, tốc độ dài, tốc độ góc chuyển động trịn a Mục tiêu: - Tìm hiểu khái niệm chuyển động tròn, chuyển động trịn Viết cơng thức tính tốc độ dài 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: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành yêu cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Chuyển động tròn Chuyển động tròn chuyển động có quỹ đạo đường trịn Tốc độ trung bình chuyển động trịn Tốc độ trung bình = (độ dài cung trịn mà vật được)/(thời gian chuyển động): s vtb = t Chuyển động tròn Chuyển động tròn chuyển động có quỹ đạo trịn có tốc độ trung bình cung tròn d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước - GV yêu cầu HS đọc mục I, SGK VL10 trang 29 hoàn thành phiếu học tập số - HS thực nhiệm vụ theo nhóm - GV quan sát, hỗ trợ HS cần thiết Lựa chọn hai nhóm: 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 - GV tổng kết đánh giá kết 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 Bước - GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ: Trong chuyển động thẳng đều, người ta dùng khái 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 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 - GV: Ta áp dụng cơng thức chuyển động thẳng v = s/t cho chuyển động tròn không? Muốn áp dụng phải làm nào? - HS: phải chọn khoảng thời gian ngắn đến mức đoạn đường thời gian coi đoạn thẳng - Yêu cầu HS đọc mục II.1,2 trang 30 SGK VL11 hoàn thành phiếu học tập số - HS thực nhiệm vụ theo nhóm - Báo cáo kết thảo luận + Đại diện nhóm trình bày + Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - GV nhận xét nhấn mạnh kiến thức chính: Vec tơ vận tốc chuyển động trịn ln có phương tiếp tuyến với đường tròn quĩ đạo Bước GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số - HS thực nhiệm vụ theo nhóm - GV quan sát, hỗ trợ HS cần thiết Lựa chọn hai nhóm: 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 - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Từ toán nêu ra, GV khái quát hóa đưa khái niệm tốc độ góc, chu kì, tần số: - Quan sát hình 5.4 nhận thấy chuyển động trịn M vị trí tức thời vật chuyển động cung trịn s bán kính OM quay góc Δα.Biểu thức thể hiệnr quay nhanh hay chậm bán kính OM? Khi đại lượng v đại lượng vật lí biết khác quay nhanh hay chậm bán kính OM nữa, bắt buộc phải đưa thêm đại lượng có tên gọi tốc độ góc chuyển động trịn, kí hiệu ω -GV: Trong tập phiếu học tập số 3, câu hỏi tốc độ góc? - HS: câu c -GV: 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? - HS cần thấy tương tự hai cách xây dựng biểu thức vận tốc dài biểu thức vận tốc góc để đưa biểu thức cuối t - GV yêu cầu HS phát biểu định nghĩa tốc độ góc đơn vị tốc độ góc - 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 khơng? GV yêu cầu HS thảo luận xây dựng mối quan hệ tốc độ dài tốc độ góc? - HS thảo luận rút công thức: v=ω.r - GV yêu cầu HS nhận xét chuyển động hai chất điểm có tốc độ góc có bán kính quỹ đạo khác nhau? Nêu ví dụ sống - HS: Chất điểm có bán kính lớn chuyển động nhanh - GV: câu b phiếu học tập số 3, thời gian để chất điểm vịng gọi chu kì, kí hiệu T u cầu HS xây dựng cơng thức tính chu kì - GV: câu a phiếu học tập số 3, số vòng mà chất điểm giây gọi tần số, kí hiệu f u cầu HS xây dựng cơng thức tính tần số - GV nhận xét kết HS rút kiến thức - GV yêu cầu HS xác định chu kì, tần số, tần số góc kim giờ, kim phút, kim giây đồng hồ -Từng HS suy nghĩ để trả lời câu hỏi GV Hoạt động 2.2: Tìm hiểu gia tốc hướng tâm chuyển động tròn a Mục tiêu: - Nêu hướng vectơ gia tốc, viết công thức gia tốc hướng tâm chuyển động tròn b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Đặc điểm Công thức Đơn vị Minh họa Tốc độ dài Độ lớn: không đổi s Phương: tiếp tuyến m/s v = t đường trịn quĩ đạo Tốc góc độ - đại lượng đo góc mà bán t kính OM quét đơn vị thời gian - đại lượng không đổi Liên hệ tốc độ dài tốc độ góc: Chu kì thời gian để vật vòng Tần số số vòng vật giây rad v = r. 2 T= f= T s Hz Gia tốc Luôn hướng hướng tâm tâm quĩ đạo vào v2 aht r r m/s2 d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước - GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm gia tốc chuyển động thẳng biến đổi - Đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ: Chuyển động trịn có độ lớn vận tốc khơng đổi hướng vec tơ vận tốc thay đổi Đại lượng đặc trưng cho thay đổi đó? - GV yêu cầu HS đọc SGK để thu thập thông tin gia tốc chuyển động trịn hồn thành phiếu học tập số Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Bước - Báo cáo kết thảo luận + Đại diện nhóm trình bày +Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước4 - Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh - GV kết luậngia tốc hướng tâm đại lượng đặc trưng cho thay đổi nhanh hay chậm hướng vận tốc Chú ý : Gia tốc chuyển động thẳng biến đổi đại lượng đặc trưng cho thay đổi nhanh chậm độ lớn vận tốc có hướng ln tiếp tuyến với quỹ đạo nên người ta gọi gia tốc tiếp tuyến Hoạt động 3: Luyện tập a Mục tiêu: - HS hệ thống hóa kiến thức vận dụng giải tập chuyển động tròn b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Kiến thức hệ thống hiểu sâu định nghĩa d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước GV yêu cầu HS làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức chuyển động tròn đại lượng liên quan chuyển động tròn Gợi ý Bước Bước Bước Bước HS dùng đồ tư bảng để trình bày (khơng bắt buộc) Nhóm học sinh thực nhiệm vụ tổng kết kiến thức HS giới thiệu sản phẩm nhóm trước lớp thảo luận GV nhận xét, tổng kết GV yêu cầu HS giải câu 11, 12, 13 trang 34 SGK VL11 Học sinh thực nhiệm vụ GV nhận xét giải HS Hoạt động 4: Vận dụng a Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tịi mở rộng kiến thức học tương tác với cộng đồng Tùy theo lực mà em thực mức độ khác b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ nhà theo nhóm cá nhân c Sản phẩm: Bài tự làm vào ghi HS d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước GV yêu cầu HS nhà: - Tìm hiểu thêm số chuyển động trịn thường gặp đời sống - Làm tập lại trang 34 SGK VL11 - Đọc lại kiến thức tính tương đối chuyển động đứng yên, kiến thức hệ qui chiếu học lớp Bước HS nhận nhiệm vụ học tập, làm việc nhà báo cáo kết V ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ) ... cong chuyển động tròn, đặc biệt chuyển động tròn Vậy chuyển động tròn, đặc biệt chuyển động trịn đều, có đặc điểm khác so với chuyển động mà ta học? Bước HS nhận thức vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động. .. 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 Phiếu học tập số Bài toán:... dài chuyển động tròn đều? Tốc độ dài chuyển động trịn có đặc điểm gì? Câu 2: Một xe đạp chuyển động đường tròn bán kính 100 m Xe chạy vịng hết phút Tính tốc độ dài xe Câu 3: Trong chuyển động