VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU vl10nc

Ngày soạn:17/8/2014Tiết 2-3 VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU I / Mục tiêu : 1.Kiến thức − Nắm vững định nghĩa độ dời qua tọa độ của chất điểm trên một trục, từ đó d

Ngày soạn:17/8/2014

Tiết 2-3

VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG

CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU

I / Mục tiêu :

1.Kiến thức

− Nắm vững định nghĩa độ dời qua tọa độ của chất điểm trên một trục, từ đó dẫn đến định nghĩa vận tốc trung bình trong một khoảng thời gian t2 − t1 , và vận tốc tức thời tại thời điểm t

− Biết cách xây dựng phương trình chuyển động thẳng đều từ định nghĩa và công thức vận tốc, áp dụng phương trình chuyển động để giải các bài toán chuyển động thẳng đều của một chất điểm, bài toán gặp nhau hay đuổi nhau của hai chất điểm

− Biết cách vẽ đồ thị biễu diễn phương trình chuyển động và đồ thị vận tốc theo thời gian, sử dụng đồ thị để giải các bài toán nói trên

2.Kỹ năng

- Phân biệt so sánh được các khái niệm

- Biểu diễn độ dời và các đại lượng vật lý bằng vectơ

- Lập phương trình chuyển động , vẽ đồ thị , khai thác đồ thị

II / Chuẩn bị :

− Thước.

III / Tổ chức hoạt động dạy học :

1 / Kiểm tra bài cũ :

+ Câu 1 : Chuyển động cơ học là gì ?

+ Câu 2 : Chất điểm là gì ?

+ Câu 3 : Chuyển động tịnh tiến là gì ?

2 / Nội dung bài giảng:

Phần làm việc của Giáo Viên Phần ghi chép của học sinh

1) Độ dời

a) Độ dời

Xét chất điểm chuyển động theo một quỹ đạo

bất kì Tại thời điểm t1 chất điêm M ở vị trí M1

Tại thời điểm t2 chất điêm M ở vị trí M2 trong

khoảng thời gian ∆t = t2 – t1 chất điểm đã dời từ

vị trí M1 đến M2 vecto M1M2 gọi là vecto độ

dời trong khoảng thời gian đó

b) Độ dời trong chuyển động thẳng

xét một chất điểm chuyển động có quỹ đạo là

đường thẳng

GV Tại thời điểm t1 chất điêm M ở vị trí M1 có

toạ độ x1 Tại thời điểm t2 chất điêm M ở vị trí

M1 có toạ độ x2 Nếu chọn Ox trùng với đường

1) Độ dời a) Độ dời

2

1M

M vecto độ dời trong khoảng thời gian

∆t = t2 – t1

b) Độ dời trong chuyển động thẳng

xét một chất điểm chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng

thẳng quỹ đạo thì vecto độ dời trùng với đường

ấy

Giá trị đại số của vecto độ dời trong khoảng

thời gian ∆t = t2 – t1 là : ∆x = x2 – x1

∆x > 0 : Chiều chuyển động cùng chiều

dương Ox

∆x < 0 : Chiều chuyển động ngược chiều

dương Ox

Chú ý :

Nếu chất điểm chuyển động theo một chiều thì

quỹ đạo đường trùng với độ dời :

s = ∆x

c) Độ dời và quãng đường đi

Xét chuyển động của con kiến hình 2.2

GV:Hãy tính quãng đường và độ dời đi được của

con kiến trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 ?

HS: s = ∆x

GV: Hãy tính quãng đường và độ dời đi được của

con kiến khi con kiến bò quá vạch 8cm đến vạch

12cm rồi mới trở về vạch 8cm trong khoảng thời

gian từ t1 đến t2 ?

HS: s =14cm, ∆x=6cm

GV: độ dời trùng với quãng đường đi được khi

nào?

HS: Nếu chất điểm chuyển động theo một chiều

và chọn chiều đó làm chiều dương thì quãng

đường trùng với độ dời : s = ∆x

2) Vận tốc trung bình

VD : Trong thời gian 2 giờ : Ôtô đi 80 km, trong

3 giờ xe đạp đi 45 km, để biết phương tiện nào đi

nhanh hơn ta làm cách nào ?

HS : ta so sánh độ dời ôtô và xe đạp đi được

trong cùng một đơn vị thời gian nghĩa là 1 giờ

ôtô đi được 40 km và xe đạp đi được 15 km Vậy

ôtô chuyển động nhanh hơn xe đạp

GV : Có cách nào khác hơn nữa không ?

HS : ta so sánh thời gian ôtô và xe đạp đi được

trong cùng một độ dời nghĩa là trên độ dời 10 km

thì ôtô mất thời gian ít hơn xe đạp chứng tỏ ôtô

chuyển động nhanh hơn xe đạp ?

GV : Hai cách trên, cách nào đơn giản hơn và

ứng dụng nhiều hơn ?

HS : Cách 1 !

 Độ dời của chất điểm trong khoảng thời gian ∆t = t2 − t1 là đoạn thẳng M1M2 có giá trị đại số là :

∆x = x2 − x1 x1 tọa độ tại thời điểm t1 x2 tọa độ tại thời điểm t2

 ∆x > 0 khi chiều chuyển động trùng với chiều dương của trục ox

 ∆x < 0 khi chiều chuyển động ngược với chiều dương của trục ox

c) Độ dời và quãng đường đi

Nếu chất điểm chuyển động theo một chiều và chọn chiều đó làm chiều dương thì quãng đường trùng với độ dời : s = ∆x

2) Vận tốc trung bình  Vận tốc trung bình của một chất điểm

đặc trưng cho độ nhanh hay chậm của chuyển động

1 2

2 1 1

2

t t

M M t

x t

x x

v TB

−

=

∆

∆

=

∆

−

tb

v có :

điểm đặt: tại vật chuyển động phương: của quỹ đạo

chiều: của chuyển động Đơn vị: m/s hoặc km/h

1 km/h = 31,6 m/s

GV : Ta gọi v1 và v2 là đại lượng đặc trưng cho

độ dời ôtô và xe đạp đi được trong cùng một đơn

vị thời gian :

v1 = 80 : 2 = 40 km/h ; v2 = 45 : 3 = 15 km/h

⇒ v1 > v2 ⇒ ôtô chuyển động nhanh hơn xe đạp

Vậy đại lượng v được gọi là vận tốc :

t

x t

t

x x

v tb

∆

∆

=

−

−

=

1 2

1 2

Vậy để so sánh sự nhanh hay chậm của chuyển

động ta dùng thương số ∆x/∆t , gọi là vận tốc

trung bình

3) Vận tốc tức thời

GV: Tính vận tốc trung bình trong khoảng thời

gian từ t đến t+∆t ?

HS:

t

x

v tb

∆

∆

= GV: khi ∆t rất nhỏ vận tốc trung bình trong

khoảng thời gian từ t đến t+∆t cũng có thể xem

như vận tốc tại thời điểm t, vận tốc đó gọi là vận

tốc tức thời tại thời điểm t

Lưu ý: khi ∆t rất nhỏ vận tốc tức thời luôn bằng

tốc độ tức thời

4) Chuyển động thẳng đều

a Định nghĩa :

GV : Giả sử một chất điểm M đang chuyển động

trên đường thẳng khi qua điểm A nó chuyển

động với vận tốc 5 m/s ; Khi qua B nó chuyển

động với vận tốc 5 m/s ta nói vật chuyển động

thẳng đều Vậy chuyển động thẳng đều là gì ?

HS : Chuyển động thẳng đều là chuyển động

trong đó vận tốc không thay đổi

b.Phương trình :

xét một chất điểm chuyển động có quỹ đạo là

đường thẳng

Gốc O chọn tại một vị trí nào đó trên đường đi,

Ox trùng với quỹ đạo, chọn chiều dương, giả sử

tại thời điểm ban đầu t0 vật xuất phát từ vị trí A

chuyển động thẳng đều theo phương Ox với tốc

độ v Xác định tọa độ của chất điểm tại thời

điểm t

3) Vận tốc tức thời

t

x v

∆

∆

= (∆t rất nhỏ)

Vận tốc tức thời v tại thời điểm t đặc trưng

cho chiều và độ nhanh chậm của chuyển động

Lưu ý: khi ∆t rất nhỏ

t

s t

x

∆

∆

=

∆

∆ Đơn vị vận tốc tức thời : m/s hoặc km/h

4) Chuyển động thẳng đều

a) Định nghĩa

quỹ đạo: đường thẳng

v = không đổi

b) Phương trình chuyển động thẳng đều

Chọn gốc thời gian tại thời điểm ban đầu t0

x = x0 + v.t  đây là PT chuyển động thẳng đều

x0 tọa độ tại thời điểm t 0

6) đồ thị a) đồ thị tọa độ – thời gian

 hệ số góc bằng :

tgα =

t

x

x − 0 = v

Chọn gốc thời gian tại thời điểm ban đầu t0

x = x0 + v.t

5) đồ thị

a) đồ thị tọa độ – thời gian

x = x0 + v.t

 Đồ thị của tọa độ theo thời gian t là một

đường thẳng xiên góc cắt trục tung tại điểm x =

x0 và có hệ số góc bằng :

tgα =

t

x

x − 0 = v Hệ số góc của đường biểu diễn tọa độ theo thời

gian bằng vận tốc của chất điểm

GV giảng giải phần phương trình chuyển động

thẳng đều và phần đồ thị

Nhấn mạnh hệ số góc thời gian tgα (dương,âm)

b Đồ thị vận tốc- thời gian

Trong chuyển động thẳng đều , vận tốc không

đổi v = hằng số nên đồ thị biểu diễn vận tốc theo

thời gian là một đường thẳng song song với trục

thời gian

[ Trên thực tế, để xác định vị trí chuyển động

của một chất điểm thì ta dùng hệ trục tọa độ , có

nhiều hệ trục tọa độ như trục tọa độ Descartes,

trục tọa độ địa lý … chẳng hạn như trục tọa độ địa

lý gồm kinh độ và vĩ độ Kinh tuyến số 0 qua

đài thiên văn Grinných ( London) ( 180 kinh

đông và 180 kinh tây ) , vĩ tuến là đường xích

đạo ( 900 Vĩ bắc và 900 Vĩ Nam ) VD : Tọa độ

con tàu trên biển là 300 Kinh Tây và 300 Vĩ Bắc ]

6) Bài tập vận dụng

GV : Trình bày cách chọn trục tọa độ

GV : Sau khi vẽ hình, HS nao có thể nhắc lại

công thức tính vận tốc ?

HS : Được xem như dạng bài tập mẫu, cần giảng

chậm cho học sinh

b Đồ thị vận tốc- thời gian

5 ) Bài tập vận dụng

Hai xe cùng khởi hành một lúc từ hai điểm

A và B cách nhau 120 km, chuyển động ngược chiều nhau Vận tốc của xe đi từ A là

40 km/h, của xe đi từ B là 20 km/h Coi chuyển động của các xe như chuyển động của chất điểm và đường đi là thẳng

a) Viết phương trình chuyển động của hai xe Từ đó, tìm thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau

b) Giải bài toán trên bằng đồ thị

Bài giải

a) Phương trình chuyển động của hai xe

Gốc tọa độ O : Tại A Chọn: Chiều (+) Ox : Chiều từ A đến B MTG: Lúc 2 xe bắt đầu chuyển động

x

3 / Cũng cố :

a / Độ dời là gì ?

b / Vận tốc trung bình là gì ?

c / Vận tốc tức thời là gì ?

d / Viết phương trình chuyển động thẳng đều ?

4 / Dặn dò :

− Trả lời câu hỏi trắc nghiệm

− Làm bài tập : 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5

; 6;7;8

(t0 = 0 )

Ta có PTCĐ: x = x0 + v(t – t0)

Xe A : xA = x0A + vA(t - t0) = 40t (1)

Xe B : xB = x0B + vB(t - t0) = 120 – 20t (2) Khi 2 xe gặp nhau ⇒ xA = xB

⇒ 40t = 120 – 20t ⇒ t = 2h Thế t =2 vào (1) ⇒ x = 40t = 80 km Vậy sau 2 giờ hai xe gặp nhau tại vị trí cách A 80 km

b) Giải bài toán bằng đồ thị

 Lập bảng giá trị cho mỗi xe

Đối với xe A :

Đối với xe B :

Giao điểm P của hai đường thẳng trên có toạ độ (2, 80 )

Vậy hai xe gặp nhau sau 2 giờ và cách A một khoảng 80 km

Quảng Ninh, ngày 18 tháng 8 năm 2014 Đã kiểm tra

Hồ Công Tình