tiết 13 cong van toc theo hướng phát triển năng lực học sinh

Các năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh - Đặt ra những câu hỏi về hình dạng quỹ đạo, vận tốc trong các HQC khác nhau.. Dự kiến các hoạt động học của học s

KẾ HOẠCH DẠY HỌC

Tiết 13 Bài 6: TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG

CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC I.MỤC TIÊU.

1.Kiến thức, kỹ năng, thái độ:

a Về kiến thức:

- Trả lời được câu hỏi thế nào là tính tương đối của chuyển động?

- Trong những trường hợp cụ thể chỉ ra đâu là hệ qui chiếu (HQC) đứng yên, đâu là HQC chuyển động

- Viết được đúng công thức cộng vận tốc cho từng trường hợp cụ thể của các chuyển động cùng phương

b Về kĩ năng:

- Giải được một số bài toán cộng vận tốc cùng phương

- Giải thích được một số hiện tượng liên quan đến tính tương đối của chuyển động

c Thái độ:

- Hứng thú trong học tập, tìm hiểu khoa học

2 Các năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh

- Đặt ra những câu hỏi về hình dạng quỹ đạo, vận tốc trong các HQC khác nhau

- Ghi chép lại được các kết quả từ việc nghe giảng, trình bày các kết quả từ việc nghe giảng

- Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập

- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua đặt câu hỏi khác nhau về một hiện tượng ; tóm tắt những thông tin liên quan từ nhiều nguồn khác nhau

- Năng lực tự học, đọc hiểu và giải quyết vấn đề theo giải pháp đã lựa chọn thông qua việc tự nghiên cứu

- Năng lực hợp tác nhóm: trao đổi thảo luận, trình bày kết quả

- Năng lực tính toán, trình bày và trao đổi thông tin

II CHUẨN BỊ.

Giáo Viên (GV):

- Đọc lại SGK Vật lý 8 xem học sinh đã được học những gì về tính tương đối của chuyển động.

- Tiên liệu thời gian dành cho mỗi nội dung và dự kiến các hoạt động tương ứng của HS.

- Chuẩn bị một TN về tính tương đối của chuyển động (nếu được).

Học sinh (HS): Ôn lại những kiến thức đã được học về tính tương đối của chuyển động trong SGK Vật lý 8.

III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH:

1 Dự kiến các hoạt động học của học sinh:

- Vấn đề cộng vận tốc có ý nghĩa quan trọng trong các bài toán về thay đổi hệ quy chiếu Đầu tiên GV cho HS xem các ví dụ về tương đối của quỹ đạo và tính tương đối của vận tốc, giúp cho HS thấy được đối với các hqc khác nhau thì quỹ đạo và vận tốc của vật chuyển động là khác nhau

- Sau đó GV thông báo về hqc đứng yên và hqc chuyển động, thông báo công thức cộng vận tốc để tìm vận tốc của vật trong 2 hqc khác nhau

Mỗi nội dung được thiết kế gồm có: Khởi động – Hình thành kiến thức- Luyện tập Phần Vận dụng và Tìm tòi mở rộng được GV giao cho

HS tự tìm hiểu ở nhà

Có thể mô tả chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau:

Thời lượng dự kiến

Hình thành kiến thức

Hoạt động 2 Tìm hiểu về tính tương đối của chuyển

động

10 phút

Hoạt động 3 Tìm hiểu khái niệm hqc đứng yên và hqc

chuyển động

5 phút

Hoạt động 4 Tìm hiểu các khái niệm vận tốc và công

thức cộng vận tốc

10 phút

Luyện tập, vận dụng

Hoạt động 5 Hệ thống hóa kiến thức, làm bài tập vận

Tìm tòi mở

2 Hướng dẫn cụ thể từng hoạt động

Hoạt động 1:

a Mục tiêu hoạt động: Tạo tình huống xuất phát

b Tổ chức hoạt động:

- Mặt Trời mọc đằng Đông, lặn đằng Tây Như vậy có phải là Mặt

Trời chuyển động, còn trái Đất đứng yên không?

Ở lớp 8, khi giải thích về tính tương đối, ta chỉ mới dừng lại ở mức

độ giải thích một vật được coi là chuyển động hay đứng yên phụ

thuộc vào việc chọn vật mốc Nhưng nếu ta chọn 2 vật mốc mà so

với 2 vật đó, vật đều chuyển động nhưng với tốc độ khác nhau thì ta

giải thích thế nào?

- Hs lắng nghe, nhận thức vấn đề

Hoạt động 2: Tìm hiểu về tính tương đối của chuyển động.

a Mục tiêu hoạt động:

- Hs nắm được hình dạng quỹ đạo và vận tốc của vật chuyển động trong các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau

- Lấy được ví dụ về tính tương đối của quỹ đạo và tính tương đối của vận tốc

b Tổ chức hoạt động:

Trước khi vào bài mới, giáo viên (GV) yêu cầu hs nhắc lại kiến

thức cũ:

- Chuyển động cơ là gì? Quỹ đạo là gì? Một hệ quy chiếu bao

- Hs trả lời câu hỏi của gv

gồm những gì?

- VD: Người đứng bên đường và người ngồi trên xe đạp cùng

quan sát chuyển động của cái đầu van bánh trước xe đạp đang

chạy Yêu cầu hs quan sát và nhận xét quỹ đạo chuyển động của

cái đầu van xe đạp đối với hai người đó?

Gv cho hs xem đoạn flash mô phỏng lại quỹ đạo chuyển động của

đầu van xe đạp đối với người đứng bên đường (quỹ đạo là một

đường xycloit)

- Kết luận gì về hình dạng quỹ đạo của 1 chuyển động trong các

hệ quy chiếu khác nhau ?

- Vận tốc có giá trị như nhau trong các hệ quy chiếu khác nhau

không? Yêu cầu hs lấy ví dụ minh họa

- Kết luận gì về vận tốc của 1 chuyển động trong các hệ quy chiếu

khác nhau ?

- Yêu cầu hs trả lời câu hỏi nêu ra ở phần mở bài

+ Hs nhận xét

Hs quan sát

Hs trả lời

Hs trả lời Hs lấy ví dụ có thể lấy ví dụ : một người đứng yên trên mặt đất Trong HQC gắn với Trái Đất thì người có vận tốc bằng 0, trong HQC gắn với Mặt Trời thì người có vận tốc khắc 0

Hs trả lời

c Sản phẩm hoạt động: nội dung cần ghi nhớ vào vở:

- Hình dạng quỹ đạo của chuyển động trong các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau Quỹ đạo có tính tương đối

- Vận tốc của vật chuyển động đối với các hệ qui chiếu khác nhau thì khác nhau Vận tốc có tính tương đối

Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm hqc đứng yên và hqc chuyển động.

a Mục tiêu hoạt động:

- Hs phát biểu được thế nào là hệ qui chiếu đứng yên và hệ quy chiếu chuyển động Lấy được ví dụ tương ứng với các hệ quy

chiếu đó

b Tổ chức hoạt động:

- Trong ví dụ trên, ta thấy HQC có thể gắn với vật mốc đứng yên,

có thể gắn với vật mốc chuyển động Do vậy có 2 loại HQC: HQC

đứng yên và HQC chuyển động

- Lấy ví dụ về 2 HQC trên?

- Hs lắng nghe

- Hs trả lời Ví dụ: HQC đứng yên là HQC gắn với nhà cửa, cây cối, cột điện… HQC chuyển đông là HQC gắn với ô tô đang chạy, dòng nước chảy…

c Sản phẩm hoạt động:

- Hệ qui chiếu gắn với vật mốc đứng yên là hệ quy chiếu đứng yên

- Hệ qui chiếu gắn với vật mốc chuyển động là hệ quy chiếu chuyển động

Hoạt động 4: Tìm hiểu các khái niệm vận tốc và công thức cộng vận tốc

a Mục tiêu hoạt động:

HS nắm được các kiến thức cần nhớ sau:

Vận tốc tuyệt đối là vận tốc của vật đối với hệ qui chiếu đứng yên

Vận tốc tương đối là vận tốc của vật đối với hệ qui chiếu chuyển động

Vận tốc kéo theo là vận tốc của hệ qui chiếu chuyển động với hệ qui chiếu đứng yên

Công thức:

⃗ v13=⃗ v12+⃗ v23

- Suy ra được công thức cộng vận tốc trong trường hợp các vận tốc cùng phương, cùng chiều; cùng phương ngược chiều

b Tổ chức hoạt động:

Xét một chiếc thuyền đang chuyển động trên dòng sông Nếu ta Hs lắng nghe

xét vận tốc của thuyền trong hai hqc khác nhau thì thuyền sẽ có

vận tốc khác nhau Người ta gọi vận tốc của thuyền đối với hệ qui

chiếu đứng yên là vận tốc tuyệt đối Vận tốc của thuyền đối với hệ

qui chiếu chuyển động là vận tốc tương đối Vận tốc của hệ qui

chiếu chuyển động so với hệ qui chiếu đứng yên là vận tốc kéo

theo

- Chỉ ra vận tốc tuyệt đối, vận tốc tương đối, vận tốc kéo theo

trong ví dụ trên?

Vậy các vận tốc đó có quan hệ với nhau như thế nào? Gv gọi các

vật 1,2,3 và yêu cầu hs biểu diễn các vecto vận tốc đó trên cùng

một hình vẽ

Gợi ý: - ⃗ v13 : vận tốc vật 1 so với vật 3, ⃗ v12 : vận tốc của

vật 1 so với vật 2, …

- So sánh phương chiều và độ lớn của các vectơ vận tốc?

- Biểu diễn các vectơ vận tốc đó?

- Rút ra mối quan hệ giữa các vận tốc?

- Công thức chúng ta vừa rút ra được gọi là công thức cộng vận

tốc Trong các bài toán khi xác định được các vật 1,2,3 thì ta vận

dụng luôn công thức tính vận tốc mà không cần biểu diễn vectơ

vận tốc

- Nếu ta chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật 1 so với

vật 2 thì vì nếu các vectơ cùng hướng thì ta có: v13 = v12 + v23

- Hs dựa vào định nghĩa công vận tốc để chỉ ra vận tốc tuyệt đối là vận tốc của thuyền so với bờ, vận tốc tương đối là vận tốc của thuyền so với dòng nước vận tốc kéo theo là vận tốc của dòng nước so với bờ

- Từng hs suy nghĩ để trả lời câu hỏi của gv

Kết quả, hs cần rút ra: ⃗ v1,3=⃗ v1,2+⃗ v2,3

- Ví dụ v12 = 14km/h, v23 = 9 km/h Tính v13 ?

- Nếu thuyền chuyển động ngược dòng nước thì công thức cộng

vận tốc viết như thế nào?

Gợi ý:

- Vẫn chọn chiều dương như trên, hãy viết công thức cộng vận tốc

dưới dạng vectơ và độ lớn?

- Vecto nào có cùng chiều dương đã chọn?

- Lấy dấu cộng cho các vectơ cùng chiều dương và dấu cộng cho

các vectơ ngược chiều dương

- Tính v13 Có nhận xét gì về chiều của vectơ ⃗ v13 ?

- Như vậy công thức ⃗ v1,3=⃗ v1,2+⃗ v2,3

có tính tổng quát Vận tốc tuyệt đối bằng tổng vectơ của vận tốc tương đối và vận tốc kéo

theo

v13= 23km/h

Hs trả lời câu hỏi của gv

- Hs viết được:

⃗ v1,3=⃗ v1,2+⃗ v2,3

Và v13= v12− v23=5km/h

- Vectơ ⃗ v13 cùng chiều với chiều chuyển động của thuyền so

với dòng nước

c Sản phẩm hoạt động: nội dung ghi vở của hs

2 Gọi : 1: vật chuyển động;

2: hqc chuyển động;

3: hqc đứng yên

⃗

v13 : vật - hqc đứng yên: Vận tốc tuyệt đối

⃗ v12 : vật – hqc chuyển động: vận tốc tương đối

⃗ v23 : hqc chuyển động – hqc đứng yên: vận tốc kéo theo

Công thức cộng vận tốc:

⃗ v1,3=⃗ v1,2+⃗ v2,3

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của thuyền so với dòng nước

a ⃗ v12↑↑⃗ v23: v

13 = v12 + v23

⃗

v12 ⃗ v23

b ⃗ v12↑↓⃗ v23: v13= v12− v23

⃗ v13 ⃗ v23

Hoạt động 5: Hệ thống hóa kiến thức – Bài tập vận dụng

a Mục tiêu hoạt động:

- Giúp học sinh tóm tắt lại nội dung bài học cần nắm, những nội dung cần nhớ, trọng tâm của tiết học, từ đó hs có thể tự làm các bài

tập vận dụng trong sách giáo khoa và sách bài tập, cũng như các bài tập mà gv đưa ra

b Tổ chức hoạt động:

- Yêu cầu HS nhắc lại các định nghĩa vận tốc tuyệt đối, vận tốc

tương đối, vận tốc kéo theo, công thức cộng vận tốc tổng quát và

áp dụng cho trường hợp cụ thể, làm các bài tập trắc nghiệm

- Cho hs hoạt động nhóm làm bài tập số 6 Gv lưu ý chọn chiều

dương

- Trong quá trình hoạt động nhóm, gv quan sát học sinh tự học,

thảo luận, trợ giúp kịp thời khi các em cần hỗ trợ

- Hs trả lời cá nhân câu hỏi của gv, hoàn thành các bài tập trắc nghiệm

- Hs hoạt động nhóm làm bài tập Thảo luận nhóm để đưa ra báo cáo của nhóm

Gv ghi nhận kết quả làm việc của nhóm, cho điểm Gv hệ thống

và cùng hs chốt kiến thức

- Các nhóm cùng theo dõi bài làm của nhóm khác

c Sản phẩm hoạt động: báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi hs

Hoạt động 6: Tìm tòi mở rộng

a Mục tiêu hoạt động:

- Hs về nhà làm các bài tập đã giao để rèn luyện phần lý thuyết đã học trên lớp, giúp hs nắm bài tốt hơn Đồng thời quan sát trong thực tế các ví dụ có liên quan đến bài học

b Tổ chức hoạt động:

- Yêu cầu hs về nhà làm các bài tập đã giao Đọc mục "Em có

biết ?" trang 38 SGk để tìm hiểu về vận tốc ánh sáng

- Yêu cầu hs suy nghĩ nếu 3 vectơ hợp thành một tam giác

vuông thì vận tốc ⃗ v13 xác định như thế nào.

Hs lắng nghe, nhận nhiệm vụ

c Sản phẩm hoạt động

- Bài tập về nhà 5, 6, 7, 8 SGK và các bài tập ở SBT

IV –CÂU HỎI KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHỦ ĐỀ:

Câu 1: Thế nào là vận tốc tuyệt đối? Vận tốc tương đối? Vận tốc kéo theo?

Câu 2: Trình bày công thức cộng vận tốc trong trường hợp các chuyển động cùng phương, cùng chiều và cùng phương, ngược chiều? Câu 3: Một ô tô khách đang chạy trên đường Đối với người nào dưới đây, ô tô đang đứng yên?

A Người đứng bên lề đường

B Người đi xe máy đang bị xe khách vượt qua

C Người lái xe con đang vượt xe khách

D Một hành khách ngồi trong ô tô

Câu 4: Chọn câu khẳng định đúng: Đứng ở Trái Đất, ta sẽ thấy:

A Mặt Trời đứng yên, Trái Đất quay quanh Mặt Trời, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất

B Mặt Trời và Trái Đất đứng yên, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất

C Mặt Trời đứng yên, Trái Đất và Mặt Trăng quay quanh Mặt Trời

D Trái Đất đứng yên, Mặt Trời và Mặt Trăng quay quanh Trái Đất

Câu 5: Một chiếc thuyền chuyển động với vận tốc 14 km/h so với dòng nước Nước chảy với vận tốc 9 km/h so với bờ Tính vận tốc

của thuyền so với bờ trong hai trường hợp:

a Thuyền chạy xuôi dòng nước

b Thuyền chạy ngược dòng nước

Câu 6: Hai xe máy của Nam và An cùng chuyển động trên đoạn đường thẳng với vận tốc vN = 35km/h, vA= 45km/h Xác định vận tốc tương đối (độ lớn và hướng) của Nam so với An khi:

a Hai xe chuyển động cùng chiều

b Hai xe chuyển động ngược chiều