Vật lý 12 - Bài 1: Chuyển động cơ

Bài 1: 
CHUYỂN ĐỘNG CƠ
I. Mục tiêu
1. Về kiến thức
- Hiểu được các khái niệm cơ bản: tính chất tương đối của chuyển động, chất điểm, quỹ đạo, hệ quy chiếu
- Biết cách xác định vị trí của một chất điểm bằng tọa độ
- Xác định thời gian bằng đồng hồ, phân biệt khoảng thời gian và thời điểm
- Hiểu rõ tầm quan trọng của việc chọn hệ quy chiếu khi giải các bài toán về chuyển động của chất điểm
- Nắm vững cách xác định tọa độ và thời điểm tương ứng của một chất điểm trên hệ trục tọa độ.
2. Về kỹ năng
- Xác định được vị trí của một chất điểm trên một quỹ đạo cong hoặc thẳng
- Vận dụng các kiến thức được học để giải các bài toán về hệ quy chiếu, đổi mốc thời gian.
3. Về thái độ
- Học sinh có ý thức làm việc theo nhóm, học hỏi bạn bè và giúp đỡ nhau trong quá trình tự xây dựng, lĩnh hội tri thức.
III. Phương pháp chủ đạo
- Sử dụng phương pháp đàm thoại.
IV. Chuẩn bị
Giáo viên
- Một số thí dụ thực tế về cách xác định vị trí của một chất điểm nào đó (có thể vẽ phóng to hình 1.4 SGK)
- Một số tranh ảnh, video clip minh họa cho chuyển động tương đối
- Một số loại đồng hồ đo thời gian
Học sinh
Học sinh: HS chuẩn bị những gì mà giáo viên đã phổ biến như quan sát xe đang chạy, ngồi trên xe quan sát các vật hai bên đường, cọc tiêu, quan sát đu quay, lịch tàu chạy, các kiến thức tổng hợp đã được học ở THCS.
V. Thiết kế hoạt động dạy học
Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1. Kiểm tra 
Mục tiêu:HS Nhớ lại khái niệm chuyển động cơ và khái niệm vật mốc
GV yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm chuyển động cơ học (đã được học ở lớp 8) và nêu một vài ví dụ về chuyển động cơ học.
GV cho HS xem một số tranh ảnh, video clip về chuyển động cơ.
GV chính xác hóa khái niệm: chuyển động cơ học và khái niệm về vật mốc
HS: Cá nhân nhớ lại và trả lời câu hỏi của GV
Tùy HS có thể là:
- Một đoàn tàu đang đi từ Đông Hà đến Huế.
- Một quả bóng đang lăn trên sân cỏ,
Cá nhân tiếp thu và ghi nhớ
* Chuyển động cơ là sự dời chỗ của vật theo thời gian. Vật đứng yên gọi là vật làm mốc.
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm chất điểm và cách xác định vị trí của một chất điểm, cách xác định thời gian chuyển động
Mục tiêu:Biết được chất điểm, xác định vị trí chất điểm, xác định thời gian chuyển động.
GV yêu cầu HS đọc SGK mục 2 để tìm hiểu khái niệm chất điểm, quỹ đạo và trả lời câu hỏi:
- Khi nào vật được coi là một chất điểm?
- Quỹ đạo chuyển động là gì?
Yêu cầu HS hoàn thành câu C1 SGK
GV cho học sinh xem quỹ đạo của chiếc van xe đạp, khi xe đạp đang chạy.(Dùng flash)
Thông báo: Chất điểm là một khái niệm trừu tượng không có trong thực tế nhưng rất thuận tiện trong việc nghiên cứu chuyển động của các vật. Trên quỹ đạo chuyển động, làm thế nào có thể xác định được vị trí của một chất điểm? 
GV sử dụng hình vẽ 1.4 để hướng dẫn HS cách xác định tọa độ điểm M trên trục tọa độ.
Một chiếc xe xuất phát từ Hà Nội lúc 7h, đến Hải Phòng lúc 9h, hãy xác định thời gian xe chạy?
Thông báo: Trong câu hỏi trên cần xác định thời gian hay chính là xác định khoảng thời gian, và do đó câu trả lời đúng là 2 giờ = 120 phút. Trong đó 7h được gọi là gốc thòi gian, chính là thời điểm xe bắt đầu đi và 9h là thời điểm mà xe đến Hải Phòng.
- Dụng cụ đo thời gian? Đơn vị đo thời gian chuẩn?
GV chính xác hóa câu trả lời của HS
Cá nhân HS trả lời
HS khác nhận xét
- Khi kích thước vật rất nhỏ so với phạm vi chuyển động của nó thì vật được gọi là chất điểm.
- Những đường mà chất điểm vạch ra trong không gian trong quá trình chuyển động gọi là quỹ đạo chuyển động.
Làm việc cá nhân, trả lời:
(rất nhỏ)
=> có thể coi Trái Đất là một chất điểm trong chuyển động trên quỹ đạo quanh mặt trời.
Các nhân nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu.
HS trả lời
Để xác định vị trí của một chất điểm, người ta chọn một vật làm mốc, gắn vào đó một hệ tọa độ, vị trí của chất điểm được xác định bằng tọa độ của nó trong hệ tọa độ này. 
Dự đoán câu trả lời của HS:
- HS1: Thời gian xe chạy là 7h
- HS2: Thời gian xe chạy là 2h (120 phút).
- HS 3:
Hoạt động 3. Tìm hiểu khái niệm hệ quy chiếu và chuyển động tịnh tiến
Mục tiêu:
- Hiểu được về hệ quy chiếu 
- Biết được chuyển động tịnh tiến
Thông báo: một vật mốc gắn với một hệ tọa độ và một gốc thời gian cùng với một đồng hồ hợp thành một hệ quy chiếu.
Tức là:
Hệ quy chiếu = Hệ tọa độ gắn với vật mốc + Đồng hồ và gốc thời gian
GV yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu câu C3 trong SGK và đọc phần thông tin về phương trình chuyển động.
GV dùng một chiếc xe lăn trên mặt bàn (video clip) và cho HS quan sát quỹ đạo của các điểm bất kì trên khung xe 
(chú ý: mỗi HS có thể cho quan sát các điểm khác nhau).
- Hãy nhận xét về quỹ đạo của các điểm trên khung xe khi xe chuyển động trên đường thẳng?
- Hãy quan sát hình vẽ ở C4 và cho biết quỹ đạo các điểm của khoang ngồi A khi đu quay hoạt động?
- Chuyển động của khung xe ôtô được coi là một dạng của chuyển động tịnh tiến. Vậy chuyển động của khoang ngồi trên đu quay có phải là chuyển động tịnh tiến không?
GV chính xác hóa câu trả lời của học sinh và giới thiệu hai loại chuyển động tịnh tiến: chuyển động tịnh tiến thẳng (là chuyển động của khung xe ôtô) và chuyển động tịnh tiến tròn (là chuyển động của khoang ngồi của đu quay).
Nhấn mạnh: khi vật chuyển động tịnh tiến, mọi điểm trên nó có quỹ đạo giống hệt nhau, thậm chí có thể chồng khít lên nhau được. Vì thế khi khảo sát chuyển động tịnh tiến của một vật, ta chỉ cần xét chuyển động của một điểm bất kì trên nó.
Để hiểu rõ hơn về chuyển động tịnh tiến, GV có thể cho HS nêu thên ví dụ về chuyển động tịnh tiến, đặc biệt là chuyển động tịnh tiến tròn.
Thông báo: quỹ đạo của một vật chuyển động tịnh tiến có thể là một đường cong chứ không nhất thiết phải là thẳng hay tròn (GV có thể dùng hình ảnh trục của bánh xe lăn trên đoạn đường cong để minh họa).
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Làm việc cá nhân.
Các nhân quan sát và thống nhất câu trả lời:
- Các điểm trên khung xe có quỹ đạo là những đường thẳng song song với mặt đường.
- HS1: Các điểm của khoang ngồi có quỹ đạo là một vòng tròn.
- HS2: Các điểm của khoang ngồi có quỹ đạo là những vòng tròn có độ dài bằng nhau.
HS có thể không trả lời được hoặc trả lời “Không” vì thông thường HS nghĩ rằng cứ chuyển động tịnh tiến là phải chuyển động thẳng.
Các nhân tiếp thu, nghi nhớ.
Cá nhân nêu ví dụ về tịnh tiến tròn:
- Chuyển động của một điểm ở đầu kim đồng hồ.
- Chuyển động của một điểm ở đầu cánh quạt khi quạt quay ổn định.
Hoạt động 4. Củng cố - dặn dò. Định hướng bài mới
GV nhận xét giờ học
Yêu cầu HS hoàn thành bài tập 1 tại lớp.
(gợi ý: Có thể tính thời gian tàu chạy từ HN đến Vinh và tàu chạy từ Vinh đến SG. Khi tính tổng thời gian tàu chạy từ HN đến SG cần tính thêm thời gian tàu nghỉ tại Vinh).
- Về nhà học bài, làm bài tập cuối bài.
- Ôn lại kiến thức về chuyển động đều và các yếu tố của lực đã học ở bài 3, bài 4 - Vật lí 8
- Các kiến thức về hệ tọa độ, hệ quy chiếu.
- Đọc trước bài mới.
HS: Cá nhân tính được: t = 33h