Giáo án Vật lý 10 bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Tuy nhiên trong nhiều trường hợp, chuyển động thẳng nhưng không đều VD: bánh xe lăn trên mặt phẳng nghiêng... Chuyển động thẳng nhanh dần đều.. Gia tốc trong chuyển độn

Trang 1

Bài 3: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

I Mục tiêu.

a Về kiến thức:

Viết được công thức định nghĩa và vẽ được vectơ biểu diễn vận tốc tức thời, nêu được ý nghĩ của các đại lượng vật lí trong công thức

Nêu được định nghĩa của chuyển động thẳng biến đổi đều, nhanh dần đều, chậm dần đều

Viết được công thức tính vận tốc, vẽ được đồ thị vận tốc – thời gian trong chuyển động thẳng, nhanh dần đều và chậm dần đều

Viết được công thức tính và nêu được đặc điểm về phương, chiều và độ lớn của gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, chậm dần đều

Viết được công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, chậm dần đều

b Về kĩ năng:

Giải được bài toán đơn giản về chuyển động thẳng biến đổi đều

II Chuẩn bị.

Bộ TN (1 máng nghiêng dài khoảng 1m, 1 hòn bi đường kính khoảng 1cm, 1 đồng hồ bấm giây)

III Tiến trình giảng dạy.

1 Ổn định:

2 Kiểm tra bài cũ (4’)

Viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của chuyển động thẳng đều?

3 Bài mới

1’ - Khi xét chuyển động thẳng đều,

nếu biết được vận tốc tại một điểm

thì ta sẽ biết được vận tốc trên cả

đoạn đường, do đó dù ở bất kỳ vị trí

nào ta cũng biết xe đi nhanh hay

chậm Tuy nhiên trong nhiều trường

hợp, chuyển động thẳng nhưng

không đều (VD: bánh xe lăn trên mặt

phẳng nghiêng) Vậy làm thế nào để

Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập.

- Chú ý lắng nghe, suy nghĩ

Trang 2

biết chuyển động đó là chuyển động

gì? vận tốc ở mỗi thời điểm xác định

là bào nhiêu? Giá trị đó cho ta biết

điều gì?

- Muốn vậy ta phải dùng khái niệm

vận tốc tức thời? Vậy vận tốc tức

thời là gì?

- Một vật đang chuyển động thẳng

không đều, muốn biết tại điểm M

nào đó xe đang chuyển động nhanh

hay chậm thì ta phải làm gì?

- 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?

- Vận tốc tức thời được tính bằng

công thức nào? Ý nghĩa của nó?

- Vận tốc tức thời có phụ thuộc vào

việc chọn chiều dương của hệ toạ độ

hay không?

- Các em hoàn thành C1

+ Gợi ý: chúng ta có thể tìm quãng

đường xe đi được trong 1h

- Các em đọc mục 2 SGK rồi cho

biết tại sao nói vận tốc tức thời là

một đại lượng vectơ?

- Ghi nhận khái niệm vectơ vận tốc

tức thời

- Các em hoàn thành C2

- Chúng ta đã nghiên cứu các đặc

điểm về chuyển động thẳng đều

Trong thực tế thì hầu hết các chuyển

động là chuyển động biến đổi, nghĩa

là chuyển động đó có vận tốc luôn

biến đổi Chúng ta có thể biết được

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm vận tốc tức thời Chuyển động thẳng biến đổi đều.

- Nghiên cứu SGK để trả lời:

+ Trong khoảng thời gian rất ngắn,

t

 kể từ lúc ở M, xe dời được một đoạn đường  slà bao nhiêu

- Như thế để vận tốc thay đổi không đáng kể, có thể dùng công thức tính vận tốc trong chuyển động thẳng đều

s v t





 (1) gọi là độ lớn của vận tốc tức thời của vật tại một điểm

+ Cho ta biết tại điểm đó vật chuyển động nhanh hay chậm

- Có phụ thuộc

- Cá nhân hoàn thành C1

- Hs đọc SGK rồi trả lời câu hỏi của gv

I Vận tốc tức thời Chuyển động thẳng biến đổi đều.

1 Độ lớn của vận tốc tức thời.

s v t





 (1) gọi là độ lớn của vận tốc tức thời của vật tại một điểm + Cho ta biết tại điểm đó vật chuyển động nhanh hay chậm

2 Vectơ vận t ốc tức thời.

Vectơ vận t ốc tức thời của 1 vật tịa một điểm là một vectơ có gốc tại vật chuyển động, có hướng của chuyển động và có độ dại tỉ lệ với độ lớn của VTTT theo một tỉ xích nào đó

3 Chuyển động thẳng biến đổi đều.

- Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, độ lớn của vận tốc tức thời hoặc tăng đều, hoặc giảm đều theo thời gian

- Chuyển động có độ lớn của vận tốc tức thời tăng đều theo thời gian gọi là chuyển động thẳng nhanh dần đều

- Chuyển động có độ lớn của vận tốc tức thời giảm đều theo thời gian gọi là chuyển động thẳng chậm dần đều

* Chú ý: Khi nói vận tốc của vật tại vị trí hoặc thời điểm nào đó, ta hiểu là vận tốc tức thời.

Trang 3

điều này bằng cách đo vận tốc tức

thời ở các thời điểm khác nhau trên

quỹ đạo chuyển động

- Thế nào gọi là chuyển động thẳng

biến đổi đều?

+ Quỹ đạo của chuyển động? Độ lớn

của vận tốc tức thời thay đổi như thế

nào trong quá trình chuyển động?

- Có thể phân chuyển động thẳng

biến đổi đều thành các dạng chuyển

động nào?

- Gv tóm lại khái niệm chuyển động

thẳng biến đổi

* Chú ý: Khi nói vận tốc của vật tại

vị trí hoặc thời điểm nào đó, ta hiểu

là vận tốc tức thời.

- Tiến hành TN với hòn bị lăn trên

máng nghiên Lấy số liệu để tính vận

tốc tức thời tại một điểm bất kỳ trên

máng nghiêng

- Các em có nhận xét gì về kết quả

tính được

- Cụ thể là vận tốc tức thời tại các

điểm khác nhau thì ntn?

- Giá trị này luôn tăng trong quá

trình chuyển động

- Để mô tả tính 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 mô tả tính chất nhanh hay chậm

của chuyển động không?

- Vậy chúng ta đưa vào một khái

niệm mới đó là gia tốc Vậy gia tốc

được tính như thế nào? (thảo luận

nhóm)

- Cá nhân hs làm C2

- Nghiên cứu SGK để trả lời các câu hỏi của gv

- Có thể phân 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 khái niệm gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều.

II Chuyển động thẳng nhanh dần đều.

1 Gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều.

a Khái niệm gia tốc:

v a t





 (2) Gia tốc của chuyển động là đại lượng xác định bằng thương số giữa độ biến thiện vận

Trang 4

- Chú ý các em tính tỉ số giữa độ

tăng của vận tốc trong khoảng thời

gian bất kì

- Tỉ số đó là đại lượng không đổi nên

nó được gọi là gia tốc của chuyển

động, và kí hiệu bằng chữ a

- Vậy biểu thức của gia tốc như thế

nào? Từ đó phát biểu khái niệm gia

tốc? Cho biết đơn vị của nó? (thảo

luận)

- (Thảo luận) Dựa vào biểu thức gia

tốc, hãy cho biết gia tốc là đại lượng

vô hướng hay đại lượng vectơ? Vì

sao?

- Nếu là đại lượng vectơ thì phương,

chiều của nó như thế nào? (cụ thể là

trong chuyển động nhanh dần đều)

- Vậy biểu thức của vectơ gia tốc

ntn?

- Em hãy cho biết trong chuyển động

thẳng đều thì gia tốc có độ lớn bằng

bao nhiêu? (gợi ý: chuyển động đều

thì vận tốc ntn?)

- Chúng ta dựa vào biểu thức gia tốc

để xây dựng nên công thức tính vận

tốc trong chuyển động thẳng nhanh

dần đều

- Thảo luận để xây dựng công thức

vận tốc trong chuyển động thẳng

nhanh dần đều

- Quan sát Gv tiến hành TN, ghi lại kết quả

- Tiến hành tính vận tốc tức thời từng thời điểm trên máng nghiêng

- Vận tốc tức thời luôn tăng

- Khác nhau

- Không; Vì vận tốc luôn thay đổi

- Hs thảo luận để xây dựng biểu thức của gia tốc

0

v v v

   độ biến thiên (tăng) vận tốc

0

t t t

   khoảng thời gian

0 0

v v v

t t t







- Không nhìn SGK, tập trung nhóm thảo luận

Vậy: a v

t





 (2) Gia tốc của chuyển động là đại lượng xác định bằng thương số giữa độ biến thiện

tốc và khoảng thời gian vận tốc biến thiên

0

v v v

   độ biến thiên (tăng) vận tốc trong khoảng thời gian  t

(   t t t0)

- Gia tốc chuyển động cho biết vận tốc biến thiên nhanh hay chậm theo thời gian Có đơn vị là m/s2

b Vectơ gia tốc.

Vì vận tốc là đại lượng vectơ nên gia tốc cũng là đại lượng vectơ

0 0

a



v0 v

v0 a v

Khi vật CĐTNDĐ, vectơ gia tốc có gốc ở vật chuyển động, có phương và chiều trùng với phương và chiều của vectơ vận tốc và độ dại tỉ lệ với độ lớn của gia tốc theo một tỉ xích nào đó

Trang 5

- Vậy chúng ta có thể biểu diễn vận

tốc tức thời của CĐTNDĐ bằng đồ

thị được không? Có dạng như thế

nào?

- Chúng ta sử động hệ trục toạ độ

như thế nào?

- Tương tự như bài trước các em về

nhà tự vẽ đồ thị biểu diễn sự biến

thiên của vận tốc tức thời theo thời

gian Rồi hoàn thành C3

- Hãy cho biết công thức tốc độ trung

bình trong chuyển động?

- Đối với CĐTNDĐ, vì độ lớn vận

tốc tăng đều theo thời gian, nên

người ta chứng minh được công thức

tính tốc độ trung bình:

0

2

tb

- Kết hợp với công thức vận tốc các

em có thể tìm ra công thức tính

quãng đường đi được trong

CĐTNDĐ

- Từng em hoàn thành C4, 5

- Các em tự tìm ra mối quan hệ giữa

gia tốc, vận tốc và quãng đường đi

được [gợi ý: từ 2 biểu thức (2) & (4)]

vận tốc và khoảng thời gian vận tốc biến thiên Có đơn vị là m/s2

- TL nhóm: Vì gia tốc phụ thuộc vào vận tốc Nên gia tốc là đại lượng vectơ

- Vì v>v0 nên  v  cùng phương, chiều với vvàv0 Vectơ acùng phương, chiều với v , nên nó cùng phương, chiều với vectơ vận tốc

0

v v

v0 a v

0 0

a



(2’)

- HS thảo luận rồi trả lời

Hoạt động 4: Nghiên cứu khái niệm vận tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều.

- TL nhóm:

+ Từ biểu thức gia tốc

0 0

v v v

a





+ Ta lấy gốc thời gian ở thời điểm t0

(t0 = 0)    t t

+ Thay vào (*):a v v0

t



0

v v at   (3) gọi là công thức tính vận tốc Cho ta biết vận tốc của vật ở những thời điểm khác nhau

2 Vận tốc của CĐTNDĐ.

a Công thức tính vận tốc.

Từ biểu thức gia tốc

0 0

v v v

a





+ Ta lấy gốc thời gian ở thời điểm

t0 (t0 = 0)    t t

+ Thay vào (*):a v v0

t



0

v v at   (3) gọi là công thức tính vận tốc Cho ta biết vận tốc của vật ở những thời điểm khác nhau

b Đồ thị vận tốc – thời gian.

3 Công thức tính quãng đường

đi được của CĐTNDĐ.

Từ công thức tính tốc độ trung

Trang 6

- Sử dụng hệ trục toạ độ có trục tung là vận tốc, trục hoành là thời gian

- Từng em hoàn thành C3

Hoạt động 5: Xây dựng công thức tính quãng đường đi trong CĐTNDĐ và mối quan hệ a, v, v 0 , s

tb

s v t



0

2

tb

0

v v at  

Suy ra: 0 1 2

2

s v t   at (4) gọi là

công thức tính quãng đường đi được của CĐTNDĐ

- Từng em hoàn thành C4, 5

- Hs tự tìm mối quang hệ:

…………

v  v  as (5)

bình của chuyển động thẳng đều

tb

s v t



Đối với CĐTNDĐ, vì độ lớn vận tốc tăng đều theo thời gian, nên người ta chứng minh được công thức tính tốc độ trung bình:

0

2

tb

v0 là vận tốc đầu; v là vận tốc cuối

Ta có: v v at  0

2

s v t   at (4) gọi là công thức tính quãng đường đi được của CĐTNDĐ

4 Công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc, quãng đường đi được của CĐTNDĐ.

Từ (3) và (4) ta suy ra:

v  v  as (5)

Trang 7

5’ Hoạt động :Củng cố, dặn dò.

- Viết công thức vận tốc tức thời của vật chuyển động tại 1 điểm trên quỹ đạo? Vectơ VTTT tại 1 điểm trong chuyển động thẳng được xác định như thế nào?

- Cho biết khái niệm của chuyển động thẳng biến đổi? CĐTNDĐ?

- Viết công thức tính vận tốc, gia tốc, quãng đường đi được và mối quan hệ giữa chúng trong CĐTNDĐ?

- Về nhà làm BT và chuẩn bị tiếp phần còn lại của bài

IV Rút kinh nghiệm.

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	134 KB