Giáo án môn Vật lý 10 - Bài 5: Chuyển động tròn đều

Tuần: 4
Ngày soạn: 21/09/2015
Tiết PPCT: 08
Ngày dạy: 21/09/2015
Bài 5: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức
[Nhận biêt]
- Biết các vật chuyển động tròn đều
[Thông hiểu]
- Tốc độ trung bình của chuyển động tròn : tốc độ trung bình = 
- Chuyển động tròn đều là chuyển động có tốc dộ trung bình như nhau trên mọi cung tròn
- Tốc độ dài chính là vận tốc tức thời trong chuyển động tròn đều v = với Ds là độ dài cung rất ngắn vật đi được trong khoảng thời gian rất nhỏ Dt, tốc đọ dài trong chuyển động tròn đều là hằng số
 - Vecter vận tốc trong chuyển động tròn đều luôn có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo = , trong đó vec tơ độ dời trong khoảng thời gian rất ngắn Dt 
- Tốc độ góc cuả chuyển động tròn đều là đại lượng đo bằng góc mà bán kính OM quét được trong khoảng thời gian Dt: w = , w= const, đơn vị radian/giây (rad/s)
- Chu kì là thời gian vật đi hết một vòng: T = , đơn vị giây (s)
 - Tần số là số vòng quay được trong 1 giây: f = , đơn vị vòng/ giây
Công thức liên hệ tốc độ dài và tốc độ góc: v = rw với r là bán kính quỹ đạo tròn
Trong chuyển động tròn đều, vận tốc tuy có độ lớn không đổi nhưng có hướng luôn thay đổi nên chuyển động này có gia tốc. Gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm = , trong đó , luôn hướng vào tâm quỹ đạo 
- Độ lớn gia tốc hướng tâm a = = r w 
2. Kĩ năng.
[Trình bày]
- Nêu được ví dụ về chuyển động tròn đều
- Nêu được gia tốc hướng tâm
[Tính toán]
- Tính được tốc độ dài, tốc độ góc, chu kì, tần số.
[Tổng hợp, xử lí thông tin]
- Hình thành được tốc độ dài, tốc độ góc, chu kì, tần số.
3. Phẩm chất và năng lực cần đạt.
[Phẩm chất]
- Nâng cao tin thần tự giác, chú ý trong học tập, tích cực tham gia hoạt động học tập. Chủ động nhận xét, đánh giá kết quả hoạt động của bạn cùng học.
[Năng lực]
- Lập kế hoạch để thực hiện nhiệm vụ học tập đạt được mục tiêu học tập được giao;
- Phân tích nhiệm vụ học tập để tìm kiếm, thu thập, tổng hợp và xử lí thông tin hợp lí, hiệu quả;
- Phát hiện yếu tố mới, tích cực trong những ý kiến của người khác;
- Biết trách nhiệm, vai trò của mình trong nhóm ứng với công việc cụ thể
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên:
- Một số ví dụ về chuyển động tròn đều.
- Một sợ dây có gắn một vật nhỏ để mô phỏng chuyển động tròn đều.
2. Học sinh:
- Học bài cũ và đọc trước bài mới ở nhà.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
FHoạt động 1 (5 phút ): Ôn lại kiến thức cũ
Hoạt động điểu khiển của GV
Hoạt động của HS
Kết quả cần đạt
- Nêu đặc điểm của chuyển động rơi tự do? Công thức tính vận tốc và quãng đường trong chuyển động rơi tự do?
- Nêu đặc điểm của gia tốc rơi tự do?
- Một học sinh trả lời
- Các học sinh còn lại nhận xét, đánh giá
- Đặc điểm
- Viết công thức
- Đặc điểm của gia tốc rơi tự do
FHoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu về chuyển động tròn
Hoạt động của Giáo viên
Hoạt động của Học sinh
Kết quả cần đạt
Kiến thức
Kĩ năng
- Thực hiện thí nghiệm chuyển động tròn (quay sợi dây có gắn vật năng ở một đầu).
- Quãng đường đi được trong chuyển động tròn là một cung tròn (độ dài cung tròn) 
- Quan sát một số chuyển động tròn/Thực hiện một chuyển động tròn.
- Định nghĩa chuyển động tròn
- Nhắc lại công thức tính tốc độ trung bình
- Nêu nhận xét về chuyển động tròn đều
I. Định nghĩa:
1) Chuyển động tròn 
- Là chuyển động có quỹ đạo là một đường tròn
2)Tốc độ trung bình: Sgk
3) Chuyển động tròn đều: 
- Sgk-
K1: Trình bày được kiến thức;
P2: Mô tả được quy luật bằng ngôn ngữ vật lí;
X2: Phân biệt được ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí
FHoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu vec tơ tốc độ dài trong chuyển động tròn đều
Hoạt động của Giáo viên
Hoạt động của Học sinh
Kết quả cần đạt
Kiến thức
Kĩ năng
Chuyển giao nhiệm vụ học tập từ các quãng đường đi như nhau trong khoảng thời gian bằng nhau bất kì
- Hướng dẫn học sinh cách tính độ dài cung tròn: 
- Giới thiệu một số hình ảnh về chuyển động tròn. 
- Nhắc lại công thức tính độ lớn vận tốc tức thời
- Làm C2 
- Nhận xét tia lửa bắn ra từ đá mài/dao cắt quay tròn khi tiếp xúc với vật.
- Từ định nghĩa về chuyển động tròn đều, tự rút ra được độ lớn vận tốc dài không đổi.
II. Tốc độ dài và tốc độ góc:
1) Tốc độ dài.
Tốc độ dài là độ lớn vận tốc tức thời trong chuyển động tròn đều
-Trong chuyển động tròn đều tốc độ dài của vật không đổi.
2) Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều có.
- Điểm đặt: tại vật chuyển động
- Chiều: trùng với chiều vecter độ dời
- Phương tiếp tuyến đường tròn quỹ đạo
- Độ lớn: 
K2: Trình bày mối quan hệ của kiến thức vật lí;
P3: Thu thập, chọn lọc và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề.
X3: Lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau;
C1: Xác định được kĩ năng, thái độ cá nhân trong học tập vật lí;
FHoạt động 5 (15 phút): Tìm hiểu khái niệm tốc độ gốc, chu kì và tần số
Hoạt động của Giáo viên
Hoạt động của Học sinh
Kết quả cần đạt
Kiến thức
Kĩ năng
Chuyển giao nhiệm vụ học tập từ vận tốc dài sang vận tốc góc bằng bài tập nhỏ 
- Một chất điểm chuyển động trên quỹ đạo tròn. Trong 1 phút nó chuyển động được N = 120 vòng. 
a) Hỏi thời gian nó chuyển động được 1 vòng?
b) Tính số vòng nó chuyển động trong 1 giây?
- Thời gian chuyển động được 1 vòng: : chu kì
- Số vòng chuyển động trong 1 giây: : tần số
- Từ và suy ra . Tỉ số : tốc độ góc là góc mà bán kính r quét được trong 1 giây.
Làm việc cá nhân
a) Thời gian chuyển động được 1 vòng: 
b) Số vòng chuyển động trong 1 giây: 
- Nhận xét quan hệ giữa T và f?
- Trả lời tốc độ góc là gì? Từ đó, rút ra quan hệ giữa 
- Đơn vị: rad/s
- Từ , học sinh chỉ ra 
3) Tốc độ góc. Chu kì. Tần số.
a) Chu kì: là thời gian để vật đi được 1 vòng.
- Đơn vị là giây (s)
b)Tần số: là số ṿng vật đi được trong 1 giây.
- Đơn vị tần số là vòng/s hoặc Hez
c )Tốc độ góc: 
- Da là góc mà bán kính nối từ tâm đến vật quét được trong thời gian Dt.
- Đơn vị: rad/s
- Tốc độ góc là đại lượng không đổi
d) Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và vận tốc góc:
K4: Vận dụng kiến thức vật lí vào tình huống cụ thể;
P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí;
X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí;
C4: So sánh và đánh giá được các giải pháp kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế và môi trường.
FHoạt động 6 (15 phút): Hình thành gia tốc hướng tâm
Hoạt động của Giáo viên
Hoạt động của Học sinh
Kết quả cần đạt
Kiến thức
Kĩ năng
Chuyển giao nhiệm vụ học tập từ khái niệm gia tốc đã biết hình thành khái niệm gia tốc hướng tâm
- Nhìn vào Hình 5.5 tr 32. Chỉ cho học sinh thấy hướng của 
- Từ Hình Hình 5.5 tr 32. (Giảm tải rầu nhé) Chỉ cho học sinh thấy đồng dạng nên suy ra : gia tốc hướng tâm (theo mình thiết lập như thế này học sinh hình thành gia tốc hướng tâm được mềm mại hơn là buộc ghi nhận máy móc. Ý thầy cô thì sao???)
- Nhắc lại sự phụ thuộc hướng của vào hướng của 
- Kết luận được, trong trường hợp chuyển động tròn đều, hướng của luôn hướng vào tâm của quỹ đạo.
III. Gia tốc hướng tâm:
1) Hướng của vectơ gia tốc trong chuyển động tròn đều.
Gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm của quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm
2) Gia tốc hướng tâm.
a) Định nghĩa: Gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều là đại lượng vật lí đặc trưng cho tốc độ biến đổi về hướng của véc tơ vận tốc dài; được xác định bằng thương số giữa bình phương vận tốc dài và bán kính của quỹ đạo
b) Biểu thức: 
K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí;
P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lí;
X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của bản thân thông qua hoạt động học tập của bạn cùng nhóm;
C6: Nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ đời sống và sự phát triển xã hội
FHoạt động 7 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động điểu khiển của GV
Hoạt động của HS
Kết quả cần đạt
- Củng cố: 
+ Chuyển động tròn đều là gì? Nêu đặc điểm của vec tơ vận tốc trong chuyển động tròn đều?
+ Tốc độ góc là gì? Biểu thức
+ Chu kì là gì? Tần số là gì?
+ Viết công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc?
- Giao nhiệm vụ về nhà: Về nhà học bài và làm bài tập từ bài 8 à bài 15 SGk trang 34
- Trả lời được các câu hỏi
- Chuẩn bị bài mới: Tính tương đối của chuyển động
- Nêu chuyển động tròn đều
- Từ à 
à 
à 
- Định nghĩa và biểu thức gia tốc hướng tâm
Bài học kinh nghiệm: