- Nêu được đặc điểm của gia tốc trong chuyển động thảng nhanh dần đều, chậm dần đều, nêu được ý nghĩa các đại lượng vật lý trong công thức đó.. - Xây dựng được hệ thức giữa gia tốc, vận
Trang 1Sinh viên thực hiện: Đỗ Nguyễn Tiểu Mi
Lớp: Sư phạm Vật Lý K37
GIÁO ÁN CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU (tiết 1)
(Chương trình Vật lý lớp 10 cơ bản)
I Mục tiêu
1 Kiến thức
- Phát biểu được định nghĩa và viết dược biểu thức độ lớn của vận tốc tức thời
- Biểu diễn được vecto vận tốc tức thời
- Phát biểu được định nghĩa của chuyển động thẳng biến đổi dều, nhanh dần đều, chậm dần đều
- Nêu được đặc điểm của gia tốc trong chuyển động thảng nhanh dần đều, chậm dần đều, nêu được ý nghĩa các đại lượng vật lý trong công thức đó
- Viết được phương trình tọa độ của chuyển động thẳng nhanh dần đều, chậm dần đều
- Xây dựng được hệ thức giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được trong chuyển động nhanh dần đều và chuyển động chậm dần đều
2 Kỹ năng
- Áp dụng những công thức, phương trình để giải bài tập về chuyển động biến đổi đều
- Xây dựng và vẽ được đồ thị vận tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều
II Chuẩn bị
1 Giáo viên
2 Học sinh
- Ôn lại kiến thức chuyển động thẳng đều
Trang 2III Tiến trình dạy học
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1: Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ Đặt vấn đề
- Ổn định lớp Lớp trưởng báo cáo sĩ
số lớp
- Kiểm tra bài cũ
+ Chuyển động thẳng đều là gì?
+ Viết công thức tính vận tốc,
quãng đường đi được và phương trình
chuyển động của chuyển động thẳng
đều?
- Đặt vấn đề: Khi xét chuyển động
thẳng đều thì vận tốc của vật là như nhau
tại mọi thời điểm.Tuy nhiên, trong nhiều
trường hợp vận tốc của vật thay đổi theo
thời gian, đó là các chuyển động biến
đổi Chúng ta sẽ tìm hiểu biến đổi đơn
giản: chuyển động thẳng biến đổi đều
- Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm vận tốc tức thời Chuyển động thẳng biến đổi đều
- Trong chuyển động thẳng đều vận
tốc là như nhau tại mọi thời điểm Do đó
vận tốc trung bình trên cả quãng đường s
cũng chính là vận tốc ứng với mỗi vị trí
trên quãng đường s Khi vật chuyển
động không đều thì vận tốc trung bình
không còn đúng để xác định vận tốc của
vật tại các thời điểm khác nhau Người
ta đưa ra khái niệm vận tốc tức thời để
đặc trưng cho vận tốc vật tại thời điểm
khác nhau
- Một vật đang chuyển động thẳng
không đều, muốn biết tại một điểm nào
đó xe đang chuyển động nhanh hay
chậm thì ta phải làm gì?
- Trong khoảng thời gian rất ngắn, t
kể từ lúc ở M, xe dời được một đoạn đường s là bao nhiêu
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Trang 3- Tại sao phải xét quãng đường vật đi
trong khoảng thời gian rất ngắn t ? Có
thể áp dụng công thức nào để tính vận
tốc?
- Viết biểu thức tính vận tốc tức thời
s
v
t
Trong đó v là vận tốc tức thời
của vật chuyển động tại thời điểm đang
xét
- Vận tốc tức thời có phụ thuộc vào
việc chọn chiều dương của hệ tọa độ hay
không?
- Tại mỗi điểm trên quỹ đạo vận tốc
tức thời của vật không những có giá trị
nhất định mà còn có phương và chiều
xác định, vì vậy để đặc trưng cho chuyển
động cả về sự nhanh chậm về phương
chiều người ta đưa ra khái niệm vận tốc
tức thời: Vecto vận tốc tức thời của một
vật tại một điểm là một vecto có gốc tại
vật chuyển động, có hướng của chuyển
động và có độ dài tỉ lệ với độ lớn của
vận tốc tức thời theo một tỉ xích nào đó
- Chuyển động thẳng biến đổi là
chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng
và có độ lớn của vận tốc tức thời luôn
luôn biến đổi Loại chuyển động thẳng
biến đổi đơn giản nhất là chuyển động
thẳng biến đổi đều
- Thảo luận nhóm: Thế nào là chuyển
động thẳng biến đổi đều?
+ Quỹ đạo của chuyển động?
- Vì để vận tốc thay đổi không đáng
kể, có thể dùng công thức tính vận tốc trong chuyển động thẳng đều
- Có phụ thuộc
- Đại diện nhóm trả lời:
+ Quỹ đạo chuyển động là đường thẳng
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
+ Tốc độ của vật thay đổi như thế + Tốc độ của vật hoặc tăng đều,
Trang 4nào trong quá trình chuyển động?
+ Có thể phân chuyển động thẳng
biến đổi đều thành các dạng chuyển
động nào?
- Nhận xét và đưa ra khái niệm
hoặc giảm đều theo thời gian
+ Có thể chia chuyển động thẳng biến đổi đều thành chuyển động thẳng nhanh dần đều và chuyển động thẳng chậm dần đều
Hoạt động 3: Nghiên cứu chuyển động thẳng nhanh dần đều
- Để mô tả chính chất nhanh hay chậm
của chuyển động thẳng đều thì chúng ta
dùng khái niệm vận tốc Đối với chuyển
động thẳng biến đổi thì có dùng được
khái niệm vận tốc để môt tả chính chất
nhanh hay chậm của chuyển động
không?
- Dựa vào một khái niệm mới đó là
gia tốc Để đặc trưng cho chuyển động
biến đổi đều thì gia tốc phải như thế nào
trong quá trình chuyển động?
- Vậy gia tốc được tính như thế nào?
(Trong thí nghiệm 1 đại lượng nào là
không đổi?)
- Tỷ số
v t
là một số không đổi nên được dùng để đặc trưng cho sự biến đổi
vận tốc trong chuyển động biến đổi đều
được gọi là gia tốc và ký hiệu là a
- Viết biểu thức tính gia tốc, từ đó nêu
định nghĩa và đơn vị của gia tốc
- Không Vì vận tốc luôn thay dổi
- Gia tốc phải không đổi trong suốt quá trình vật chuyển động
- Đại lượng v là một số không đổi
-
0 0
v v v
a
t t t
Gia tốc của chuyển động là đại lượng được xác định bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc và khoảng thời gian vận tốc biến thiên
Đơn vị: m/s2
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Dựa vào biểu thức hãy cho biết gia - Là đại lượng vecto Vì gia tốc phụ
Trang 5tốc là đại lượng vô hướng hay đại lượng
vecto? Vì sao?
- Hãy cho biết phương và chiều của
vecto gia tốc trong chuyển động nhanh
dần đều Viết công thức của vecto gia
tốc
- Trong chuyển động thẳng đều thì gia
tốc bằng bao nhiêu?
* Tìm hiểu khái niệm vận tốc trong
chuyển động thẳng đều
- Thảo luận nhóm: Dựa vào biểu thức
gia tốc để xây dựng nên công thức tính
vận tốc trong chuyển động thẳng nhanh
dần đều
- Có thể biểu diễn vận tốc trong
chuyển động thẳng nhanh dần đều bằng
đồ thị được không? Chúng ta sử dụng hệ
trục tọa độ như thế nào?
- Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên vận
tốc theo thời gian Nhận xét
thuộc vào vận tốc nên gia tốc là đại lượng vecto
- Vì v>v0 nên vecto gia tốc cùng phương, chiều với vecto vận tốc
0 0
v v v
a
- Gia tốc bằng không vì vận tốc không đổi
- Đại diện nhóm lên bảng:
+ Từ biểu thức gia tốc
0 0
v v v
a
t t t
(*)
+ Ta lấy gốc thời gian ở thời điểm
t0 (t0 = 0) nên t = t + Thay vào (*) suy ra:
v= v0 +at (2) gọi là công thức tính vận tốc Cho ta biết vận tốc của vật ở những thời điểm khác nhau
- Có Sử dụng hệ tọa độ có trục tung
là vận tốc, trục hoành là thời gian
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Trang 6Hoạt động 4 : Xây dựng công thức tính quãng đường đi trong chuyển động thẳng
nhanh dần đều và mối quan hệ a,v và s
- Hãy cho biết công thức tốc độ trung
bình trong chuyển động?
- Đối với chuyển động thẳng nhanh
dần đều vì độ lớn vận tốc tăng đều theo
thời gian, nên người ta chứng minh được
công thức tính tốc độ trung bình
0
tb v v
v
2
Kết hợp với công thức vận tốc hãy tìm ra công thức tính quãng
đường đi được trong chuyển động thẳng
nhanh dần đều
- Hình 2 là đồ thị vận tốc thời gian của
một thang máy trong 4 giây đầu kể từ
lúc xuất phát Hãy xác định gia tốc và
quãng đường đi được của thang máy
trong giây đầu tiên
- Tìm ra mối quan hệ giữa gia tốc, vận
tốc và quãng đường đi được
- Công thức v2 v20 2as là công
thức thể hiện mối quan hệ giữa gia tốc,
vận tốc và quãng đường đi được
- tb
s v t
- Ta có
2
0 1
2
Mà v = v0 + at Suy ra
2
0 1
s v t at
2
- Gia tốc của thang máy trong giây đầu tiên
2 0
Quãng đường thang máy đi được trong giây đầu tiên
2
0 1
s v t at
2
=
1
2 0.6.12 = 0.3 (m)
Ta có v = v0 + at
0
v v t
a
Thế t vào công thức
2
0 1
s v t at
2
Ta được v2 v20 2as
v (m/s)
0.6
0
Trang 7Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò
- Viết công thức vận tốc tức thời của
vật chuyển động tại một điểm trên quỹ
đạo?
- Cho biết khái niệm của chuyển động
thẳng biến đổi và chuyển động thẳng
nhanh dần đều?
- Viết công thức tính vận tốc, gia tốc,
quãng dường đi được và công thức thể
hiện mối quan hệ giữa vận tốc, gia tốc và
quãng đường đi được trong chuyển động
thẳng nhanh dần đều
- Làm bài tập và chuẩn bị tiếp phần
còn lại của bài
IV Nội dung ghi bảng
I Vận tốc tức thời Chuyển động thẳng biến đổi đều
1 Độ lớn của vận tốc tức thời
Xét trong khoảng thời gian rất ngắn, kể từ lúc ở M, xe dời được một đoạn đường
s
, đại lượng
s v t
là vận tốc tức thời của xe tại M
2 Vecto vận tốc tức thời
Vecto vận tốc tức thời của một vật tại một điểm là một vecto có gốc tại vật chuyển động, có hướng của chuyển động và có độ dài tỉ lệ với độ lớn của vận tốc tức thời theo một tỉ xích nào đó
3 Chuyển động thẳng biến đổi đều
- Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, tốc độ của vật hoặc tăng đều, hoặc giảm đều theo thời gian
Trang 8v (m/s)
t (s) 0
- Có thể chia chuyển động thẳng biến đổi đều thành chuyển động thẳng nhanh dần đều và chuyển động thẳng chậm dần đều
II Chuyển động thẳng nhanh dần đều
1 Gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều
a Khái niệm
Gia tốc của chuyển động là đại lượng được xác định bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc và khoảng thời gian vận tốc biến thiên
0 0
v v v
a
(m/s2)
b Vecto gia tốc
Khi vật chuyển động thẳng nhanh dần đều, vecto gia tốc có gốc ở vật chuyển động, có phương và chiều trùng với phương và chiều của vecto vận tốc và có độ dài tỉ
lệ với độ lớn của gia tốc theo một tỉ lệ xích
0 0
v v v
a
2 Vận tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều
a Công thức tính vận tốc
Công thức cho ta biết vận tốc của vật ở những thời điểm khác nhau
v = v0 + at
b Đồ thị vận tốc- thời gian
Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của vận tốc tức thời
theo thời gian Đồ thị có dạng một đoạn thẳng
3 Công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng
nhanh dần đều
Trang 9- Công thức tính quãng đường đi được
2
0 1
s v t at
2
- Quãng đường đi được trong chuyển động nhanh dần đều là một hàm số bậc hai của thời gian
4 Công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều v2 v20 2as
V Lưu ý và rút kinh nghiệm