Giáo án học kỳ 1 Khối 10

Hệ tọa độ Vật làm mốc: là vật được chọn trước để xácđịnh vị trí của một chất điểm trong không gian.Hệ tọa độ: là 1 hệ gắn với vật làm mốc,gồm 1 điểm gốc tọa độ và các trục tọa độ.. Vận t

PHẦN I: ĐỘNG HỌC

§ 2 Chuyển động thẳng đều – Vận tốc

§ 3 Phương trình vận tốc

§ 4 Bài tập

§ 5 Công thức công vận tốc

§ 6 Bài tập

Bài 1: Mở đầu

Để nghiên cứu chuyển động cũng như xác

định vị trí của vật là việc vô cùng khó

khăn và phức tạp Vì vậy để đơn giản

người ta đưa ra mô hình chất điểm

Ví dụ: đoàn tàu hỏa chạy từ HCM ra Hà

nội, đoàn tàu được xem là chất điểm

Khi nào thì xe đạp được xem là chất điểm,

khi nào không được xem là chất điểm?

Với vật chuyển động tịnh tiến chỉ cần

khảo sát chuyển động của 1 điểm là đủ

Để xác định vị trí của một vật trong không

gian ta phải đối chiếu vị trí của nó với vị

trí của một vật chọn trước làm mốc gọi là

hệ qui chiếu (hệ tọa độ)

1 Đối tượng của cơ học:

Cơ học là một ngành của Vật lý học nghiêncứu chuyển động của các vật thể dưới tác dụngtương hỗ giữa chúng

Nhiệm vụ của cơ học là tìm các phươngpháp xác định vị trí của một vật ở một thời điểmbất kỳ dựa trên việc nghiên cứu tác dụng tươnghỗ của vật ấy với các vật khác

3 Chuyển động tịnh tiến:

Chuyển động tịnh tiến là chuyển độngtrong đó một đoạn thẳng nối hai điểm bất kỳcủa vật chuyển động luôn luôn song song vớichính nó Trong chuyển động tịnh tiến, quỹ đạocủa tất cả các điểm trên vật đều giống nhau

4 Hệ tọa độ

Vật làm mốc: là vật được chọn trước để xácđịnh vị trí của một chất điểm trong không gian.Hệ tọa độ: là 1 hệ gắn với vật làm mốc,gồm 1 điểm gốc tọa độ và các trục tọa độ

- Nếu vật chuyển động trên đường thẳngthì hệ qui chiếu là trục x’Ox:

O: gốc tọa độ X’Ox: trục tọa độ

X=OA: tọa độ điểm A

5 Tính tương đối của chuyển động

Tính chất chuyển động của vật (nhanh,chậm, đứng yên, cong, thẳng) sẽ khác nhau khiđặt vật ấy trong các hệ tọa độ khác nhau, đó làtính tương đối của chuyển động

Ví dụ: ngồi trên chiếc xe đang chuyển độngthì ta chuyển động so với mặt đất nhưng đứngyên so với người tài xế

6 Mốc thời gian

Là thời điểm được chọn là gốc để xác địnhcác thời điểm khác ứng với mỗi vị trí của vật

Bài 2: Chuyển động thẳng đều – Vận tốc

A YÊU CẦU:

- Định nghĩa chuyển động thẳng đều, nắm được các đặc trưng của vectơ vận tốc

- Phải lập được phương trình chuyển động và vẽ được đồ thị

B LÊN LỚP:

1 Ổn định :

2 Kiểm tra bài cũ :

3 Bài mới :

Một ôtô trong 10s đầu tiên đi được 200m,

10s tiếp theo đi được 200m nữa, và 20s

sau cùng đi được 400m Chuyển động

của ôtô là chuyển động thẳng biến đổi

đều

Một ôtô trong 10s đi được quãng đường

200m và một xe đạp trong một phút đi

được quãng đường là 300m Xe nào

chuyển động nhanh hơn? Làm thế nào để

xác định được điều đó? Đại lượng vật lý

nào đặc trưng cho sự nhanh hay chậm

của xe?

Các chuyển động có thể khác nhau về sự

nhanh hay chậm và cũng có thể khác

nhau về hướng Vì vật vận tốc là đại

2 Vận tốc

Vận tốc của chuyển động thẳng đều làđại lượng vật lý đặc trưng cho sự nhanh haychậm của chuyển động, được đo bằngthương số giữa quãng đường đi được vàkhoảng thời gian để đi hết quãng đường đó

v s

t



s: quãng đường vật đi được (m)

3 Vectơ vận tốc: v

 Gốc: vị trí của vật

 Hướng (phương, chiều): trùng với hướng củachuyển động

 Độ lớn: mô tả tỉ số s

t theo tỉ lệ xích Vectơ vận tốc đặc trưng cho chuyển động vềsự nhanh chậm và về hướng của chuyểnđộng

* Quy ước:

v > 0 nếu vectơ vận tốc cùng chiều chuyển

dương của hệ quy chiếu

Bài 3:Phương trình và đồ thị của chuyển động thẳng đều

A YÊU CẦU:

- Nắm được công thức đường đi

- Hiểu được các phương pháp xác định vị trí của vật

- Phải lập được phương trình chuyển động và vẽ được đồ thị

B LÊN LỚP:

1 Ổn định :

2 Kiểm tra bài cũ :

3 Bài mới :

Gọi HS hỏi công thức vận tốc?

Để khảo sát chuyển động của vật ta

phải xác định tọa độ của vật theo một

hệ tọa độ chọn trước

Giả sử vật 1 xuất phát tại M, chuyển

động thẳng đều với vận tốc v Chọn hệ

quy chiếu như hình vẽ:

sau khoảng thời gian t vật đến N Toạ

độ của vật là đoạn

II Phương trình chuyển động thẳng đều

x = xo + v(t – to)Trong đó:

x0=OM: tọa độ ban đầu lúc t0 của vật

x = ON: tọa độ ở thời điểm t của vậtv: vận tốc của vật

Phương trình trên cho phép xác định tọa độ,

do đó xác định được vị trí của vật ở mọi thờiđiểm

vd: Nếu vật có vận tốc là 4m/s, chuyển độngcùng chiều dương, toạ độ ban đầu là 2m, t0 =0thì phương trình toạ độ: x = 2 + 4t (m;s) III Đồ thị của chuyển động thẳng đều

Phương trình toạ độ x = xo + v.t cho thấy

x biến thiên theo hàm bậc 1 với thời gian t

x = f(t) nên đồ thị là một đường thẳng

- đồ thị hướng lên: chuyển động cùngchiều dương

- đồ thị hướng xuống: chuyển độngngược chiều dương

- đồ thị đi qua gốc toạ độ: vị trí khởihành của vật trùng với gốc toạ độ

- đồ thị song song với trục Ot: vật đứngyên

- Hai đồ thị song song: 2 vật chuyểnđộng với cùng vận tốc

Bài 4: Công thức cộng vận tốc

A YÊU CẦU:

- Hiểu được tính tương đối của chuyển động, vận dụng được công thức cộng vận tốc

- Giải được các bài tập trong SGK

- Rèn kỹ năng giải toán

B LÊN LỚP:

1 Ổn định :

2 Kiểm tra bài cũ :

3 Bài mới :

Giả sử hai vật 1, 2 cùng nằm trên đường

thẳng Nếu chọn gốc toạ độ tại vật 1 thì

toạ độ của vật 1 là x1 = 0, toạ độ của vật 2

là x2 = x1x2

Nếu chọn gốc toạ độ tại điểm O cách vật

1 một đoạn là Ox1 thì toạ độ của vật 1 là

Ox1, toạ độ của vật 2 là x2 = Ox1 + x1x2

Vậy toạ độ của vật đối với từng hệ quy

chiếu khác nhau thì khác nhau Đây chính

là tính tương đối của toạ độ Ta cũng có

thể nói vận tốc có tính tương đối vì vận

tốc phụ thuộc vào quãng đường vật đi

được

1 Tính tương đối của tọa độ

Vậy tọa độ của vật phụ thuộc hệ tọađộ đã chọn, ta nói rằng tọa độ có tínhtương đối

2 Tính tương đối của vận tốc

Vận tốc của cùng một vật đối vớinhững hệ tọa độ khác nhau thì khác nhau,nghĩa là vận tốc có tính tương đối

3 Công thức cộng vận tốc

Bài toán ví dụ:

Một chiếc thuyền đứng tại A trên bờnày của sông, nhắm hướng AB vuông gócvới bờ sông để chèo đến B Nhưng dodòng nước chảy nên thực tế thuyềnchuyển động theo hướng AC và đến bờbên kia tại C

Hướng dẫn:

Vận tốc của thuyền có 2 thành phần:bơi ngang và trôi theo dòng nước

12

v : vận tốc của thuyền đối với dòng nước

v : vận tốc của dòng nước đối với bờ23

sông

v : vận tốc của thuyền đối với bờ sông13

Vậy: v13 v12v23

Các trường hợp:

a Hai chuyển động theo phương vuông gócnhau:

A

CB

12

v  v 13

23

v 

Chương 2:Chuyển Động Thẳng Biến Đổi

§ 10 Vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều

§ 11 Đường đi trong chuyển động thẳng biến đổi đều

§ 12 Bài tập

§ 13 Phương trình đường của chuyển động biến đổi đều – Bài tập

§ 14 Liên hệ giữa gia tốc – vận tốc – đường đi

§ 15 Sự rơi tự do của các vật

§ 16 Bài tập

§ 17 Kiểm tra 1 tiết

Bài 5 Vận tốc trung bình – vận tốc tức thời

Với chuyển động thẳng biến

đổi, ta không thể có một

vận tốc xác định như

chuyển động thẳng đều mà

chỉ có thể tính ước chừng

vận tốc của vật trên một

quãng đường nhất định

Trong chuyển động biến

đổi, vận tốc của vật thay đổi

liên tục từ điểm này sang

điểm khác trên quỹ đạo,

điều đó có nghĩa là tại mỗi

điểm trên quỹ đạo, vật có

một vận tốc riêng mà ta gọi

là vận tốc tức thời

Để đo vận tốc tức thời người

ta dùng gia tốc kế gắn trên

ôtô hay xe gắn máy

1 Vận tốc trung bình

Vận tốc trung bình của một chuyển động thẳngbiến đổi đều trên một quãng đường nhất định là một đạilượng đo bằng thương số giữa quãng đường đi được vàkhoảng thời gian để đi hết quãng đường đó



 Đặc điểm :

- Vận tốc trung bình là một đại lượng vectơ

- Vận tốc trung bình không cho phép xác định chínhxác vị trí của vật mà chỉ có thể tính ước chừng

- Vận tốc trung bình trên những quãng đường khácnhau thì có giá trị khác nhau

2 Vận tốc tức thời

Vận tốc tức thời của chuyển động thẳng biến đổi làđại lượng đo bằng thương số giữa quãng đường đi rất nhỏ

s tính từ điểm đã cho và khoảng thời gian rất nhỏ t để vật

đi hết quãng đường đó Ký hiệu vt

- Vận tốc tức thời cũng là một đại lượng vectơ

3 2 1

t t t

s s s v

Bài 6: Gia tốc

A YÊU CẦU:

- - Học sinh phải nắm được khái niệm gia tốc, biết xác định chiều của vectơ gia tốc trongchuyển động thẳng nhanh dần đều và chậm dần đều

- Nắm được quy tắc về dấu của gia tốc khi sử dụng công thức tính độ lớn của gia tốc, hiểu

ý nghĩa của đơn vị gia tốc và đổi đơn vị gia tốc

B LÊN LỚP:

1 Ổn định :

2 Kiểm tra bài cũ :

3 Bài mới :

Một ôtô đang chuyển động với vận tốc

20m/s thì hãm phanh, sau 5s thì vận tốc

của xe còn 2m/s

Một xe đạp đang chuyển động với vận

tốc 7m/s thì thắng lại sau 2s dùng hẳn

Vậy xe đạp hay ôtô thay đổi vận tốc lớn

hơn? Đại lượng vật lý nào đặc trưng cho

sự thay đổi đó của vận tốc?

Hướng dẫn hs vẽ a

- Chuyển động nhanh dần đều: a.v>0

- Chuyển động nhanh dần đều: a.v<0

1 Định nghĩa

Gọi v là vận tốc ban đầu của vật, sau0

khoảng thời gian t vật đạt được vận tốc v t

độ biến thiên vận tốc trong khoảng thời gian

t= t – t0 là   v v t v0

Độ biến thiên vận tốc trong một giây là:

Gia tốc là đại lượng vật lý đặc trưngcho sự biến thiên nhanh hay chậm của vậntốc và đo bằng thương số giữa độ biến thiênvận tốc và khoảng thời gian xảy ra sự biếnthiên ấy Gia tốc là đại lượng vectơ

Ký hiệu: a

2 Vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng

- a luôn cùng hướng với v

- Chuyển động thẳng đều: a = 0

- Chuyển động nhanh dần:

vt > vo  v cùng chiều v vàt v nên 0 a

cùng chiều vt, v0

- Chuyển động chậm dần:

vt < vo  v ngược chiều v vàt v nên0

a ngược chiều vt, v0

3 Gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi

a Chuyển động thẳng biến đổi đều làchuyển động thẳng trong đó vận tốc biếnthiên những lượng bằng nhau trong nhữngkhoảng thời gian bằng nhau bất kỳ

Nếu vận tốc tăng dần: chuyển độngnhanh dần đều

Nếu vận tốc giảm dần: chuyển độngchậm dần đều

v v v a

b Trong chuyển động thẳng biến đổiđều, vectơ gia tốc không đổi về hướng vàđộ lớn.

4 Củng cố :

5 Dặn dò:

Bài 7:Vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều

Trong chuyển động thẳng đổi giá trị của vận

tốc tại những điểm khác nhau thì khác nhau

Vậy để xác định vận tốc của vật tại một điểm

ta phải thiết lập công thức tính vận tốc tức

thời

Trong công thức vt, vo, a có giá trị đại số,

dấu của chúng tùy thuộc vào hệ tọa độ đã

chọn

- Trong chuyển động thẳng đều đồ thị vận tốc

là đường thẳng song song với trục Ot

- đồ thị hướng lên: chuyển động nhanh dần

đều

- đồ thị hướng xuống: chuyển động chậm dần

đều

- đồ thị đi qua gốc toạ độ: chuyển động có

vận tốc đầu bằng 0

- Hai đồ thị song song : hai chuyển động với

cùng gia tốc

1 Công thức vận tốc

Từ công thức gia tốc

2 Đồ thị vận tốc – thời gian

Vì vt là hàm bậc nhất theo thờigian t nên đồ thị vận tốc là 1 đườngthẳng Nếu chọn chiều dương là chiềuchuyển động:

tO

S= v.t

v

tv

tO

v0 M

P

t

Nv

A YÊU CẦU:

- Giúp học sinh nắm được công thức xác định quãng đường vật đi được của vật chuyểnđộng thẳng biến đổi đều tại thời điểm t bất kỳ Xác định được dấu và ý nghĩa của cácđại lượng

sử dụng công thứ c đường đi của chuyển động

thẳng biến đổi đều chú ý dấu của các đại

lượng, dấu này phụ thuộc vào chiều dương

của hệ quy chiếu mà ta chọn

1 Đường đi và đồ thị vận tốc

a Trong chuyển động thẳng đều, đường

đi được tính bởi công thức:

s = v t Đồ thị của vận tốc cho thấy s là số đodiện tích hình chữ nhật gạch chéo

b Trong chuyển động biến đổi đều, tacũng dùng cách tính diện tích s nhưtrên, ta thấy đường đi trong chuyểnđộng thẳng biến đổi đều là số đo diệntích hình thang OMNP

Bài 9: Phương trình của chuyển động biến đổi đều

1 Phương trình chuyển động

Nếu chọn gốc toạ độ trùng với vị trí ban

Bài 10:Liên hệ giữa gia tốc – vận tốc – đường đi

vận tốc đặc trưng cho chuyển động về sự

nhanh hay chậm

gia tốc đặc trưng cho chuyển động về sự thay

đổi vận tốc

khi vật chuyển động đường đi đặc trưng cho

sự thay đổi vị trí của vật trong khoảng thời

gian t

Vậy vận tốc, gia tốc, đường đi trong chuyển

động thẳng biến đổi đều có liên hệ gì với

nhau?

Khi sử dụng công thức liên hệ cần chú ý dấu

của các đại lượng

1 Công thức liên hệ a, v, sCông thức đường đi và công thứcvận tốc:

2

1(1)2(2)

a

v v

2 Đo gia tốc: (đọc SGK)

4 Củng cố: Hướng dẫn hs làm 1 số bài tập trong đề cương.

5 Dặn dò:

Bài 10: Sự rơi tự do của các vật

Thí nghiệm với 2 tờ giấy

Tại sao vật nặng hơn lại rơi lâu hơn?

Vậy nguyên nhân của sự rơi nhanh hay chậm

có phải là do khối lượng của vật hay không?

Để cho các vật rơi như nhau thì cần phải loại

bỏ yếu tố nào?

Nếu trong môi trường loại bỏ đi sức cản của

không khí thì môi trường đó gọi là gì?

Khi các vật rơi như nhau, không phụ thuộc

vào môi trường ta gọi các vật rơi tự do

Nếu các vật nặng rơi trong không khí ta cũng

có thể nói vật đó rơi tự do

Sự rơi tự do của các vật tuân theo quy luật

nào?

Khi vật được ném lên thẳng đứng với vận tốc

ban đầu vo nào đó thì vật chuyển động chậm

dần đều với cùng gia tốc g Sau khi dừng lại,

vật rơi tự do xuống

1 Sự rơi trong không khí:

Trong không khí các vật rơinhanh, chậm khác nhau không phải docác vật nặng nhẹ khác nhau mà do sứccản của không khí tác dụng vào vậtkhác nhau

3 Định luật rơi tự do

a Phương rơi: phương thẳng đứng

b Tính chất của chuyển động rơi:chuyển động nhanh dần đều

c Gia tốc của sự rơi: Ở cùng một nơitrên trái đất, các vật rơi tự do với cùngmột gia tốc

Gia tốc của sự rơi tự do được gọilà gia tốc trọng trường, ký hiệu: g

Vectơ gia tốc trọng lực g cóphương thẳng đứng, hướng xuống

Giá trị của g thay đổi theo độcao, theo vĩ độ và sự phân bố bêndưới mặt đất nơi làm thí nghiệm Giátrị trung bình: g = 9,8 m/s2

d Công thức của sự rơi tự do:

Chọn trực tọa độ là quỹ đạo rơithẳng đứng, chiều dương hướng xuống,

Chương 3: Chuyển Động Tròn đều



§ 18 Vận tốc góc – Chu kỳ quay

§ 19 Vận tốc và gia tốc trong chuyển động tròn đều

§ 20 Bài tập

Bài 11 Vận tốc và gia tốc trong chuyển động tròn đều

1 Vận tốc và gia tốc trong chuyển động tròn đều

a Vận tốc trong chuyển động cong:

Trong chuyển động cong vectơ vận tốc tứcthời tại mỗi điểm trên quỹ đạo có phương trùngvới phương của tiếp tuyến với quỹ đạo tại điểmđó

b Chuyển động tròn đều:

- Chuyển động tròn đều là chuyển động theo một quỹ đạo hình tròn với vận tốc có độ lớn không đổi

- Vectơ vận tốc có phương luôn biến đổi

- Đường đi là một cung tròn có độ dài: s = v.t

c Gia tốc trong chuyển động tròn đều:

- gia tốc có phương bán kính và chiều hướngvào tâm quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm

- Độ lớn: a ht v2

R

v: vận tốc (m/s)R: bán kính quỹ đạo (m)

aht: gia tốc hướng ta (m/s2)

- Gia tốc hướng tâm chỉ đặc trưng cho sựbiến đổi về phương của vectơ vận tốc

2 Bài toán áp dụng: (SGK)

4 Củng cố

5 Dặn dò:

v 

Bài 13: Vận tốc góc – chu kỳ quay:

1 Vận tốc góc – chu kỳ quay :

a Vận tốc góc:

Góc quay được tính: s

R

 Vận tốc góc: Đại lượng đo bằng thương số giữa góc quay của bán kính nối vật chuyển động với tâm quay và thời gian để quay góc đó

Ký hiệu: 

t



 Công thức:  = 2..n (1)n: số vòng quay trong một đơn vị thời gian, gọi là tần số, đơn vị đo: rad/s

b Chu kỳ quay:

Chu kỳ quay là khoảng thời gian mà vật chuyển động đúng một vòng Ký hiệu là T, đơn vị là giây (s)