- Viết được công thức tính vận tốc, gia tốc ,quãng đường, phương trình chuyển động của chuyển động thẳng biến đổi đều.. - Xây dựng được công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng
Trang 1CHỦ ĐỀ: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
Vật lí 10, số tiết dạy: 3 tiết
Tác giả: Trần Thị Tuyết
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THPT Bình Xuyên – Vĩnh Phúc
I MỤC TIÊU
1.Kiến thức , kĩ năng, thái độ
a) Kiến thức :
- Nắm được khái niệm vận tốc tức thời về mặt ý nghĩa của khái niệm, công thức tính, đơn vị đo
- Nêu được định nghĩa chuyển động thẳng biến đổi, chuyển động thẳng biến đổi đều
- Nêu được đặc điểm về phương, chiều và độ lớn của gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều
- Viết được công thức tính vận tốc, gia tốc ,quãng đường, phương trình chuyển
động của chuyển động thẳng biến đổi đều
- Xây dựng được công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường trong chuyển động thẳng biến đổi đều
- Phát biểu được định nghĩa sự rơi tự do
- Nêu được các đặc điểm về phương, chiều, tính chất của chuyển động rơi tự do
- Viết được công thức vận tốc và công thức tính quãng đường đi được của sự rơi tự
do, nêu được ý nghĩa các đại lượng trong công thức
b) Kỹ năng:
- Giải được các bài toán đơn giản về chuyển động thăng biến đổi đều và rơi tự
do
- Biết viết biểu thức vận tốc từ đồ thị vận tốc – thời gian và ngược lại
c) Thái độ
- Quan tâm đến các sự kiện, hiện tượng liên quan đến chuyển động biến đổi đều
Trang 2- Hứng thú trong học tập, tìm hiểu khoa học
2 Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
- Năng lực tự học, đọc hiểu: Đọc SGK, tài liệu, phiếu học tập,ghi chép
- Năng lực hợp tác nhóm: làm thí nghiệm,trao đổi thảo luận, trình bày kết quả thí nghiệm
- Năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo:
+ Chuyển động của viên bi có phải chuyển động đều không?
+ Muốn biết tại một thời điểm vật chuyển động thế nào cần xây dựng đại lượng gì? + Vận tốc,quãng đường đi được ,vị trí của vật trong chuyển động thẳng biến đổi đều tính thế nào?
+ Mối liên hệ giữa vận tốc, gia tốc, quãng đường đi được ra sao?
- Năng lực tính toán, năng lực thực hành thí nghiệm: các thao tác, cách bố trí thí nghiệm
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
- Thí nghiệm về chuyển động biến đổi đều: Máng nghiêng, hòn bi, đồng hồ bấm
giây
- Thí nghiệm ảo chuyển động của viên bi trên máng nghiêng
- Một vài hòn sỏi ,vài tờ giấy A4
2 Học sinh
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp
- Kiến thức về chuyển động thẳng đều và chuyển động biến đổi đã học ở lớp 8
III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH
1 Hướng dẫn chung
- Bài học được thiết kế theo chuỗi các hoạt động học: Tình huống xuất phát/ Nhiệm
vụ mở đầu – Hình thành kiến thức –Hệ thống hóa kiến thức và luyện tập – Vận dụng vào thực tiễn – Tìm tòi mở rộng
- Dự kiến chuỗi hoạt động học như sau:
Trang 3Các bước Hoạt
động Nội dung hoạt động
Thời lượng
dự kiến
Nhiệm vụ mở
đầu
Hoạt động
1
Tạo tình huống có vấn đề về chuyển động thẳng biến đổi đều và sự rơi tự
kiến thức
Hoạt động
2
Tìm hiểu khái niệm vận tốc tức thời
Khái niệm chuyển động thẳng biến đổi đều
15 phút
Hoạt động
3
Nghiên cứu khái niệm gia tốc trong
Hoạt động
4
Thiết lập công thức tính vận tốc, quãng đường và phương trình chuyển động của chuyển động thẳng biến đổi đều Công thức liên hệ giữa gia tốc, quãng đường và vận tốc
15 phút
Hoạt động
5
Nghiên cứu sự rơi tự do
30 phút
Hệ thống hóa
kiến thức và
luyện tập
Hoạt động
6
Hệ thống hóa kiến thức và luyện tập
10 phút
Vận dụng vào
thực tiễn
Hoạt động
7
Giải bài tập cơ bản về chuyển động thẳng biến đổi đều và rơi tự do.Liên
hệ thực tiễn
15 phút
rộng
Hoạt động
8
GV giao nhiệm vụ mở rộng kiến thức
2 Tổ chức từng hoạt động
Trang 4TIẾT 1
Hoạt động 1: Tạo tình huống xuất phát
a) Mục tiêu:
- Kiểm tra sự chuẩn bị kiến thức cũ (chuyển động thẳng đều và khái niệm chuyển động không đều lớp 8) GV đã giao về nhà
- Khẳng định chuyển động của viên bi lăn trên máng nghiêng không phải chuyển động thẳng đều
b) Nội dung:
- Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh bằng phiếu trả lời câu hỏi của giáo viên
- GV làm thí nghiệm cho viên bi lăn trên máng nghiêng
- Hs ghi chép số liệu và vẽ đồ thị tọa độ - thời gian
c) Tổ chức hoạt động:
+Cá nhân hoàn thành phiếu trả lời
Hoạt động kiểm tra kiến thức cũ:
+ GV phát phiếu trả lời với các nội dung :
- Công thức tính tốc độ trung bình của chuyển động thẳng ?
- Định nghĩa chuyển động thẳng đều?
- Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của chuyển động thẳng đều?
- Thế nào là chuyển động không đều? + GV thu phiếu trả lời của một số HS sau đó chấm,chữa
- Quan sát chuyển động của viên bi trên
máng nghiêng
+ Giáo viên chia lớp thành 4 nhóm hoạt động
+ Giáo viên làm thí nghiệm thả viên bi trên máng nghiêng và yêu cầu học sinh hoàn thành các nhiệm vụ sau:
Trang 5- Cá nhân ghi nhận nhiệm vụ học tập
vào vở ghi, trả lời các câu hỏi vào vở
ghi
- Cá nhân thảo luận nhóm với các bạn
xung quanh và ghi lại ý kiến của các bạn
khác vào vở của mình
- Thảo luận nhóm để đưa ra câu trả lời
chung của nhóm => cá nhân ghi vào vở
kết quả của nhóm
- Học sinh vẽ đồ thị tọa độ - thời gian =>
kết luận: chuyển động của viên bi không
phải chuyển động thẳng đều
- Tính tốc độ trung bình của viên bi
KL: Tốc độ tăng dần => chuyển động
thẳng biến đổi
Nhiệm vụ 1:
- Hãy dự đoán định tính về tính chất chuyển động của viên bi: vật có chuyển động thẳng đều trong suốt quá trình đó hay không?
- Để khảo sát chuyển động đó cần những thông số nào và xử lý thông số như thế nào để kết luận nó không phải
là chuyển động thẳng đều?
* Giáo viên gợi ý: cần các thông số về thời gian và tọa độ => tính vận tốc trung bình hoặc vẽ đồ thị tọa độ - thời gian để kết luận
- Cần những dụng cụ gì để đo được các thông số đó?
Nhiệm vụ 2:
- Yêu cầu học sinh quan sát thí nghiệm
ảo viên bi lăn trên máng nghiêng ,ghi chép số liệu và xử lý kết quả thu được
để kết luận xem chuyển động đó có phải chuyển động thẳng đều hay không
?
- Tính tốc độ trung bình trong các khoảng thời gian 0,1s liên tiếp và ghi kết quả vào bảng và rút ra kết luận?
d) Sản phẩm
- Ý kiến của các nhóm
e) Đánh giá:
- GV quan sát và theo dõi các nhóm học sinh, phát hiện khó khăn của HS
Trang 6- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập , GV đánh giá sự tiến bộ và khả năng vận dụng giải quyết tình huống của HS
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm vận tốc tức thời, khái niệm chuyển động thẳng biến đổi đều
a) Mục tiêu:
- Viết được công thức đi ̣nh nghĩa và vẽ được vectơ biểu diễn vâ ̣n tốc tức thời, nêu đươ ̣c ý nghĩ của các đa ̣i lượng vâ ̣t lí trong công thức
- Nêu được đi ̣nh nghĩa của chuyển đô ̣ng thẳng biến đổi đều, nhanh dần đều, châ ̣m dần đều
b) Nội dung:
- HS phát hiện được muốn biết tại một điểm M trên quỹ đạo xe chuyển động nhanh
hay chậm cần biết vận tốc tại điểm M
- GV hướng dẫn để HS viết được công thức tính độ lớn của vận tốc tức thời
- GV hướng dẫn để HS đưa ra được đặc điểm của vectơ vận tốc tức thời
-Nắm được đi ̣nh nghĩa của chuyển đô ̣ng thẳng biến đổi đều, nhanh dần đều, châ ̣m dần đều
c) Tổ chức hoạt động:
- Cá nhân ghi nhận nhiệm vụ học tập
vào vở ghi, trả lời các câu hỏi vào vở
ghi
- Cá nhân thảo luận nhóm với các bạn
xung quanh và ghi lại ý kiến của các bạn
khác vào vở của mình
- Thảo luận nhóm để đưa ra câu trả lời
chung của nhóm => cá nhân ghi vào vở
kết quả của nhóm
+ GV yêu cầu HS liên hệ thực tế và sử dụng SGK trả lời chuỗi câu hỏi sau:
- Muốn biết tại một điểm M trên quỹ đạo xe chuyển động nhanh hay chậm
ta phải làm gì?
- Xét trong khoảng thời gian rất ngắn nhận xét về quãng đường đi được của xe?
- Độ lớn của vận tốc tức thời được tính như thế nào?
- Trả lời câu C1 ?
Trang 7- Vận tốc tức thời là gì? Khác so với vận tốc trung bình như thế nào ?
- Trả lời câu C2?
- Nêu đặc điểm vectơ vận tốc tức thời? (4 đặc điểm: điểm đặt, phương, chiều, độ dài)
đổi đều, nhanh dần đều, chậm dần đều
d) Sản phẩm:
-Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung ghi vở
- Công thức : v = ∆𝑆
∆𝑡
- Vectơ vận tốc tức thời của một vật tại một điểm là một vectơ 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 lệ xích nào đó
- Chuyển động thẳng biến đổi đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có
độ lớn của vận tốc tức thời hoặc tăng đều, hoặc giảm đều theo thời gian
- Chuyển động nhanh (chậm) dần đều là chuyển động thẳng có độ lớn của vận tốc tức thời tăng (giảm) đều theo thời gian
e) Đánh giá:
- GV quan sát và theo dõi các nhóm học sinh, phát hiện khó khăn của HS
- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập , GV đánh giá sự tiến bộ và khả năng vận dụng giải quyết tình huống của HS
Trang 8TIẾT 2
Hoạt động 3: Nghiên cứu khái niệm gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều
a) Mục tiêu:
- Nêu được công thức tính,đơn vị gia tốc
- Hiểu ý nghĩa của gia tốc
- Nêu đặc điểm vectơ gia tốc
- Biểu diễn được vectơ gia tốc trong chuyển động nhanh dần và chậm dần
b) Nội dung:
- GV gợi mở cần xây dựng đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm
của vận tốc
- HS làm việc nhóm dưới sự hướng dẫn của GV để đưa ra công thức tính, đơn vị
đo của gia tốc, đặc điểm của vectơ gia tốc
c) Tổ chức hoạt động:
- Cá nhân ghi nhận nhiệm vụ học tập vào
vở ghi, trả lời các câu hỏi vào vở ghi
- Cá nhân thảo luận nhóm với các bạn
xung quanh và ghi lại ý kiến của các bạn
khác vào vở của mình
- Thảo luận nhóm để đưa ra câu trả lời
chung của nhóm => cá nhân ghi vào vở
kết quả của nhóm
Yêu cầu học sinh đọc SGK và hoạt động nhóm trả lời chuỗi câu hỏi sau:
- Rút ra công thức tính gia tốc? Giải thích các đại lượng có trong biểu thức? Ý nghĩa ,đơn vị của gia tốc?
- Nêu đặc điểm vectơ gia tốc?
- Biểu diễn vectơ gia tốc trong chuyển động nhanh dần, chậm dần?
- Xác định dấu của gia tốc, vận tốc trong chuyển động nhanh dần, chậm dần?
d) Sản phẩm:
-Ý kiến của các nhóm
- Gia tốc của chuyển động là đại lượng xác định bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc ∆v và khoảng thời gian vận tốc biến thiên ∆t
Trang 9- Ý nghĩa: Gia tốc của chuyển động cho biết vận tốc biến thiên nhanh hay chậm theo thời gian
- Đơn vị: m/s2
b) Vectơ gia tốc:
0
v a
- Trong CĐTNDĐ: cùng hướng với các vectơ vận tốc (a cùng dấu với v0)
Trong CĐTCDĐ: ngược hướng với các vectơ vận tốc (a trái dấu với v0)
e) Đánh giá:
- GV quan sát và theo dõi các nhóm học sinh, phát hiện khó khăn của HS
- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập , GV đánh giá sự tiến bộ và khả
năng vận dụng giải quyết tình huống của HS
Hoạt động 4: Thiết lập công thức tính vận tốc, quãng đường và phương trình chuyển động của chuyển động thẳng biến đổi đều Công thức liên hệ giữa gia tốc, quãng đường và vận tốc
a) Mục tiêu:
- Viết được công thức tính vâ ̣n tốc, vẽ được đồ thi ̣ vâ ̣n tốc – thời gian trong chuyển
đô ̣ng thẳng nhanh dần đều và châ ̣m dần đều
- Viết được công thức tính quãng đường đi được, phương trình chuyển đô ̣ng trong chuyển đô ̣ng thẳng nhanh dần đều, chậm dần đều
- Xây dựng được công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường trong
chuyển động thẳng biến đổi đều
b) Nội dung:
đường đi được, phương trình chuyển đô ̣ng và công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường trong chuyển động thẳng biến đổi đều
- HS vẽ đồ thị vận tốc – thời gian từ phương trình vận tốc cụ thể
c) Tổ chức hoạt động:
a
a
Trang 10Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Cá nhân ghi nhận nhiệm vụ học tập
vào vở ghi, trả lời các câu hỏi vào vở
ghi
- Cá nhân thảo luận nhóm với các bạn
xung quanh và ghi lại ý kiến của các bạn
khác vào vở của mình
- Thảo luận nhóm để đưa ra câu trả lời
chung của nhóm => cá nhân ghi vào vở
kết quả của nhóm
Yêu cầu học sinh hoạt động nhóm trả lời chuỗi câu hỏi sau:
- Từ biểu thức tính gia tốc rút ra biểu thức tính vận tốc?
- Vẽ đồ thị vận tốc – thời gian trong một số ví dụ ( vật chuyển động có gia tốc dương, gia tốc âm)? Nhận xét dạng
đồ thị trong chuyển động nhanh dần, chậm dần?
- Xây dựng công thức tính quãng đường đi được? Nhận xét về dấu của a,v trong chuyển động nhanh dần và chậm dần?
- Viết phương trình chuyển động, nhận xét về dấu của v0 và a?
- Viết công thức liên hệ giữa gia tốc, quãng đường và vận tốc
d) Sản phẩm:
-Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung ghi vở
- Công thức tính vận tốc: v = v0 + at
- Công thức tính quãng đường đi được: S = v0t +1
2 at2
- Phương trình chuyển động: x = x0 + v0t +1
2 at2
- Công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được của CĐTNDĐ:
v2 – v02 = 2as
e) Đánh giá:
- GV quan sát và theo dõi các nhóm học sinh, phát hiện khó khăn của HS
Trang 11- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập , GV đánh giá sự tiến bộ và khả năng vận dụng giải quyết tình huống của HS
Trang 12TIẾT 3
Hoạt động 5: Nghiên cứu sự rơi tự do
a) Mục tiêu:
- Đề xuất được phương án thí nghiệm để kiểm tra các giả thuyết
- Rút ra được nguyên nhân các vật rơi nhanh chậm khác nhau trong không khí
- Phát biểu được định nghĩa sự rơi tự do
- Lấy được ví dụ về sự rơi tự do
- Nêu được các đặc điểm về phương, chiều, tính chất của chuyển động rơi tự do
- Viết được công thức vận tốc và công thức tính quãng đường đi được của sự rơi tự
do, nêu được ý nghĩa các đại lượng trong công thức
b) Nội dung:
- Gv đặt vấn đề gợi mở
- Học sinh làm các thí nghiệm như thí nghiệm 1,2,3,4 SGK
- HS vận dụng công thức chuyển động thẳng biến đổi đều đưa ra công thức cho chuyển động rơi tự do
- Gv hướng dẫn HS đề xuất phương án đo gia tốc rơi tự do
c) Tổ chức hoạt động:
- Cá nhân ghi nhận nhiệm vụ học tập
vào vở ghi, trả lời câu hỏi và đề xuất
phương án kiểm tra giả thuyết vào vở
ghi
- Cá nhân thảo luận nhóm với các bạn
xung quanh và ghi lại ý kiến của các bạn
khác vào vở của mình
- Thảo luận nhóm để đưa ra câu trả lời
chung của nhóm => cá nhân ghi vào vở
- GV lấy một số chuyển động rơi hay gặp trong thực tế.Chúng có rơi nhanh chậm như nhau không?
- Yếu tố nào đã ảnh hưởng đến sự rơi nhanh chậm của các vật?
- Nếu bỏ qua mọi lực cản thì chuyển động của vật có tên gọi là gì?
- Trong các thí nghiệm đã làm thì sự rơi của vật nào có thể được gọi là rơi tự do?
- Đặc điểm của sự rơi tự do? Làm thí
Trang 13kết quả của nhóm
- Tại một nơi,gần mặt đất các vật rơi tự
do với cùng một gia tốc
nghiệm nào để kiểm chứng điều đó?
- Vận dụng kiến thức về chuyển động thẳng biến đổi đều viết công thức tính vận tốc và quãng đường của sự rơi tự do?
- Đề xuất phương án đo gia tốc rơi tự do?
d) Sản phẩm:
- Các vật rơi nhanh hay chậm khác nhau không phải vì nặng nhẹ khác nhau mà là
do sức cản không khí
- Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực
- Trong không khí nếu sức cản không khí không đáng kể so với trọng lực tác dụng lên vật có thể coi như vật rơi tự do
- Những đặc điểm của chuyển động rơi tự do:
+ Phương của chuyển động rơi tự do: là phương thẳng đứng
+ Chiều của chuyển động rơi tự do: chiều từ trên hướng xuống
+ Tính chất chuyển động rơi tự do:Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều
- Công thức tính vận tốc:
v = gt
với g là gia tốc của chuyển động rơi tự do, gọi tắt là gia tốc rơi tự do
- Công thức tính quãng đường đi được của sự rơi tự do: S = 1
2 gt2
- Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, các vật đều rơi tự do với cùng một gia tốc g
- Gia tốc rơi tự do ở các nơi khác nhau trên Trái đất thì khác nhau.Nếu không đòi hỏi độ chính xác cao thường lấy: g =9,8 m/s2 hoặc g=10 m/s2
e) Đánh giá:
- GV quan sát và theo dõi các nhóm học sinh, phát hiện khó khăn của HS