Giáo án chuyên đề Vật lí 11 cánh diều Chuyên đề 1 bài 3: Chuyển động trong trường hấp dẫn (P2)

Hoạt động 3. Rút ra công thức tính tốc độ vũ trụ cấp I

1. Mục tiêu: Thông qua hoạt động này, HS nêu được đặc điểm của một số quỹ đạo vệ tinh và rút ra được tốc độ vũ trụ cấp I.
2. Nội dung: GV tổ chức cho HS thực hiện các hoạt động theo SCĐ, từ đó rút ra được kiến thức về tốc độ vũ trụ cấp I.
3. Sản phẩm học tập: HS trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra để rút ra được công thức tính tốc độ vũ trụ cấp I.
4. Tổ chức hoạt động:

1. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
2. Mục tiêu: HS củng cố lại kiến thức thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm và tự luận.
3. Nội dung: GV trình chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ trả lời.
4. Sản phẩm học tập: HS đưa ra được các đáp án đúng.
5. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV trình chiếu lần lượt các câu hỏi trắc nghiệm:

Khoanh tròn vào đáp án đúng:

Câu 1: Đối với vật quay quanh một hành tinh, lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm giữ vật đó trên quỹ đạo?

1. Lực li tâm.
2. Lực ma sát.
3. Lực hấp dẫn.
4. Lực kéo.

Câu 2: Chu kì của vệ tinh được xác định bằng công thức nào?

A.

B.

C.

D.

Câu 3: Tốc độ vũ trụ cấp I của Trái Đất có giá trị bằng bao nhiêu?

1. 7,9 km/s.
2. 7,9 km/h.
3. 7,9 m/s.
4. 0,79 km/s.

Câu 4: Tốc độ vũ trụ cấp I của Mặt Trăng là bao nhiêu? Biết khối lượng và bán kính của Mặt Trăng lần lượt là M_MT = 7,37.10²² kg và R_MT = 1737 km.

1. 53,2 m/s.
2. 53,2 km/s.
3. 1,7 km/s.
4. 1,7 m/s.

Câu 5: Các vệ tinh địa tĩnh quay với chu kì bằng bao nhiêu?

1. 30 ngày.
2. 60 phút.
3. 365 ngày.
4. 24 giờ.

- GV yêu cầu HS thực hiện hoạt động Luyện tập 3 (SCĐ – tr20)

Tính tốc độ vũ trụ cấp I của Hỏa Tinh, biết rằng khối lượng và bán kính của Hỏa Tinh lần lượt là 6,4.10²³kg và 3390 km.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tiếp nhận câu hỏi, nhớ lại kiến thức đã học, tìm đáp án đúng.

Bước 3: HS báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- HS lần lượt đưa ra đáp án cho các bài tập:

Luyện tập 3 (SCĐ – tr20)

Tốc độ vũ trụ cấp I của Hỏa Tinh là:

Bước 4: GV đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập.

1. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
2. Mục tiêu: Vận dụng kiến thức đã học để giải một số bài tập vận dụng trong SCĐ.
3. Nội dung: GV chiếu câu hỏi, yêu cầu HS suy nghĩ trả lời.
4. Sản phẩm học tập: HS vận dụng kiến thức về chuyển động trong trường hấp dẫn để trả lời câu hỏi GV đưa ra.
5. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS hoàn thành nội dung phần Vận dụng (SCĐ – tr19)

Chu kì quay của Thủy Tinh (Mercury) quanh Mặt Trời dài 88 ngày. Cho biết khối lượng của Mặt Trời là 1,99.10³⁰ kg. Xác định bán kính quỹ đạo của Thủy Tinh.

- GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời nội dung Tìm hiểu thêm (SCĐ – tr21)

Những vật có khối lượng rất lớn và mật độ chất đậm đặc, sinh ra lực hấp dẫn lớn đến mức ngay cả ánh sáng (có tốc độ 3.10⁸ m/s) cũng không thể thoát khỏi đó và được gọi là hố đen Vũ Trụ. Cho biết Mặt Trời có khối lượng 1,99.10³⁰ kg. Để trở thành một hố đen vũ trụ, Mặt Trời cần co bé lại thành một quả cầu có bán kính bao nhiêu để ánh sáng không thể thoát khỏi bề mặt của nó?

- GV yêu cầu HS tìm hiểu nội dung Em có biết (SCĐ – tr19).

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS vận dụng kiến thức đã học và liên hệ thực tế để thực hiện nhiệm vụ.

Bước 3: HS báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- HS đưa ra đáp án các nội dung vào tiết học sau.

Gợi ý:

Vận dụng (SCĐ – tr19)

Bán kính quỹ đạo của Thủy Tinh là:

Tìm hiểu thêm (SCĐ – tr21)

Để trở thành một hố đen vũ trụ thì khi đó v_II của Mặt Trời sẽ là vận tốc ánh sáng 3.10⁸ m/s

Suy ra:

=> R = 2950 m.

Bước 4:

- GV đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập.

- GV nhận xét, đánh giá và kết thúc tiết học.

HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ

- Xem lại kiến thức đã học ở bài 3.

- Hoàn thành các bài tập phần Vận dụng, Tìm hiểu thêm và tìm hiểu nội dung Em có biết.

- Xem trước nội dung Chuyên đề 2. Truyền thông tin bằng sóng vô tuyến. Bài 1. Biến điệu.