Giáo án vật lý - Bài 6 : tính tương đối của chuyển động. công thức cộng vận tốc

Bài 6 : TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG. CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC I/ MỤC TIÊU: 1) Kiến thức: Chỉ ra được tính tương đối của quỹ đạo và của vận tốc, từ đó thấy được nó giống nhau và khác nhau như thế nào ? Trình bày công thức cộng vận tốc trong trường hợp cùng phương và cùng chiều (cùng phương ngược chiều). Chỉ ra được hệ quy chiếu đứng yên và hệ quy chiếu chuyển động. 2) Kỹ năng: Biết vận dụng các công thức cộng vận tốc để giải 1 số bài tập đơn giản trong sách giáo khoa 3) Thái độ: Có hứng thú học tập vật lý, yêu thích và tìm tòi khoa học. Trân trọng đối với những đóng góp to lớn của vật lí học do sự tiến bộ của xã hội và đối với công lao của các nhà khoa học. II/ CHUẨN BỊ: 1) Giáo viên: Chuẩn bị một số hình vẽ trong sách giáo khoa (hình 6.1 và 6.2) 2) Học sinh: Chuẩn bị 1 số câu hỏi có trong sách giáo khoa. III/ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC: * Ổn định lớp. * Kiểm tra bài củ. . Chuyển động tròn đều có đặc điểm như thế nào ? . Viết công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc. * Bài mới. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Nội dung I/ Tính tương đối của chuyển động. 1. Tính tương đối của quỹ đạo HS thảo luận nhóm để trả lời: * Một người ngồi trên xe đạp và 1 người đứng yên bên đường cùng quan sát chuyển động của đầu van bánh trước xe đạp đang chạy. Người đứng bên đường Hình dạng quỹ đạo của chuyển động trong các hệ quy - Hình dạng quỹ đạo của chuyển động trong các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau. Quỹ đạo có tính tương đối. . Người đứng trên đường thấy chiều đầu van chuyển động theo 1 đường cong lúc lên cao, lúc xuống thấp. . Người ngồi trên xe sẽ thấy đầu van chuyển động tròn quanh trục bánh xe. II/ Tính tương đối của vận tốc. Cá nhân hoàn thành yêu cầu câu hỏi của GV ? VD: Một người đứng yên trên mặt đất. Trong hệ quy chiếu gắn với trái đất thì người có vận tốc thấy chiếc đầu van chuyển động theo 1 đường cong lúc lên cao, lúc xuống thấp. * Vậy hình dạng quỹ đạo của chuyển động trong các hệ quy chiếu khác nhau thì có giống nhau hay không ? * Cho học sinh hoàn thành câu hỏi câu 1 ? * Cho HS nhắc lại khái niệm vật mốc ? * Mỗi vật mốc được gắn liền với 1 hệ quy chiếu vì vậy ta có thể giải thích tính tương đối của vận tốc phụ thuộc vào việc chiếu khác nhau thì khác nhau. Quỹ đạo có tính tương đối. = 0, trong hệ quy chiếu gắn với mặt trời thì người có vận tốc khác không. III/ Công thức cộng vận tốc. 1. Hệ quy chiếu đứng yên và hệ quy chiếu chuyển động. . HS thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi của giáo viên. . Hệ quy chiếu gắn với bờ coi như hệ quy chiếu đứng yên. . Hệ quy chiéu gắn với 1 vật trôi theo dòng nước là hệ quy chiếu chuyển chọn hệ quy chiếu khác nhau. * Vận tốc có giá trị như nhau trong hệ quy chiếu khác nhau không ? lấy ví dụ minh họa. * Một người khách hàng đang ngồi yên trong 1 toa tàu chuyển động với v = 40 km/h. đối với toa tàu thì vận tốc của người đó =0 (người ấy ngồi yên), đối với người đứng dưới đường thì hành khách đó đang chuyển động với v = 40 km/h * Trong VD trên ta thấy hệ quy chiếu có thể gắn với vật mốc đứng yên, có thể gắn với vật mốc chuyển động. Do vậy có 2 loại hệ quy chiếu đó là hệ quy chiếu đứng yên và hệ quy chiếu chuyển động. Một chiếc thuyền đang chạy trên 1 dòng sông. Ta sẽ xác định chuyển động của truyền trong 2 hệ quy chiếu: * Hệ quy chiếu (xOy) gắn với bờ là hệ quy chiếu đứng yên hay hệ quy chiếu chuyển động ? * Hệ quy chiếu (x’Oy’) gắn với vật trôi theo dòng nước là hệ quy chiếu đứng yên * Như vậy: Vận tốc của vật chuyển động đối với hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau. Vận tốc có tính tương đối. . Hệ quy chiếu gắn với vật nào đứng yên là hệ quy chiếu đứng yên. . Hệ quy chiếu gắn với vật mốc chuyển động. 2. Công thức cộng vận tốc. a. Trường hợp các vận tốc cùng phương cùng chiều. b. Trường hợp vận tốc tương đối cùng phương, ngược chiều với vận tốc kéo theo HS trả lời câu hỏi của GV. . Về độ lớn, vận tốc của thuyền đối với nước phải trừ đi vận tốc chảy của dòng nước. hay chuyển động ? * tbv  là vận tốc của thuyền đối với bờ, tức là đối với hệ quy chiếu đứng yên. Vận tốc này gọi là vận tốc tuyệt đối. . vtn là vận tốc của thuyền đối với bờ là vận tốc kéo theo. * Trong bài toán trên nếu người đi ngược lại với chiều chuyển động của thuyền thì có công thức cộng vận tốc được viết như thế nào ?  vận chọn chiều (+) như trên, hãy viết công thức cộng vận tốc dưới dạng vectơ và độ lớn. * Vectơ nào có cùng chiều (+) đã chọn ? động gọi là hệ quy chiếu chuyển động. . Ta có: nbtntb vvv   từ hình 6.3 hệ thức này có thể viết dưới dạng: 231213 vvv   nbtntb vvv  Dạng vectơ: nbtntb vvv   Ta có: 231213 vvv   trường hợp nếu 12v  ngược hướng với 23v  thì V13 = v12 – v23 IV/ CỦNG CỐ: (5’) * Giáo viên: Yêu cầu HS nhắc lại công thức tổng quát của công thức cộng vận tốc và áp dụng cho các trường hợp cụ thể. Trường hợp đối với học sinh giỏi thì gợi ý thêm nếu 12v  vuông góc với 23v  thì làm như thế nào . * Hs: Hoàn thành yêu cầu của giáo viên đề ra. Trường hợp nếu 2 vectơ vuông góc với nhau thì dùng định lý pitago để tìm ra công thức: 2 23 2 1213 2 23 2 12 2 13 vvv vvv   V/ DẶN DÒ. * Giáo viên. Giáo viên nhận xét giờ học. BT về nhà: làm các bài tập trong SGK và sách bài tập * Học sinh. Về nhà hoàn thành các câu hỏi có trong SGK.