Công thức tính quãng đường đi và phương trình chuyển động của chuyển động thẳng chậm dần đều... Hoàn toàn tương tự công.[r]
Trang 1GIÁO ÁN VẬT LÝ 10
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.
GV chuẩn bị nội dung bài dạy
HS ôn lại kiến thức về chuyển động thẳng đều
III Tiến trình giảng dạy.
1 Ổn định:
2 Kiểm tra bài cũ (4’)
Trang 21 Phát biểu định nghĩa chuyển động thẳng đều Nêu đặc điểm véc tơ vận tốc.
2.Viết công thức tính quãng đường đi được và vẽ đồ thị đường đi theo thời gian
3 Viết phương trình chuyển động của chuyển động thẳng đều và vẽ đồ thị tọa độ theo thời gian ?
3 Bài mới
Trong thực tế cuộc sống khi một vật rơi từ trên cao xuống đất ta thường nói vật
đó rơi tự do Vậy chuyển động rơi tự do là chuyển động như thế nào? Thực ra chuyển động rơi tự do là trường hợp đặc biệt của một dạng chuyển động mà bài học hôm nay thầy trò ta nghiên cứu Và chuyển động thẳng đều là trường hợp riêng của chuyển động đó Chuyển động đó là:
(Tiết 3)
t.g Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học
sinh
Nội dung
1’ - Trong bài trước để tính
vận tốc trên đoạn đường
AB ta chỉ việc lấy quãng
đường AB chia cho thời
gian vật chuyển động hết
đoạn đường AB là đc
AB
t
v
Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập.
- Chú ý lắng nghe, suy nghĩ
- Nghiên cứu SGK để
trả lời:
+ Trong khoảng thời gian rất ngắnt, kể từ lúc ở M, xe dời được M
Trang 3Công thức trên cho biết
vận tốc trung bình trên
đoạn AB, đối với chuyển
động thẳng đều thì vật tốc
tại mọi bằng nhau nên
công thức trên cũng dùng
để tính vận tốc của chuyển
động thẳng đều.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 biết chuyển động đó là
chuyển động gì? vận tốc ở
mỗi thời điểm xác định
như thế nào? Ý nghĩa của
giá trị đó là gì?
- Muốn vậy ta phải dùng
khái niệm vận tốc tức
thời? Vậy vận tốc tức thời
là gì?
Gv ghi mục I lên bảng
- Làm thế nào để biết tại
điểm M nào đó vật chuyển
động nhanh hay chậm ?
một đoạn đường s
coi như vận tốc tại M
Nên ta sử dụng công
thức
s v t
(1) để tính độ lớn của vận tốc tức thời của vật tại một điểm
+ (1) cho ta biết tại điểm đó vật chuyển động nhanh hay chậm
- Cá nhân hoàn thành C1
I Vận tốc tức thời
Chuyển động thẳng biến đổi đều.
1 Độ lớn của vận tốc tức thời.
s v t
(3.1) độ lớn của vận tốc tức thời của vật
+ Ý nghĩa: Cho ta biết tại điểm đó vật chuyển động nhanh hay chậm
M
Trang 4- Tại sao phải xét quãng
đường vật đi trong khoảng
thời gian rất ngắnt? 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?
Ý nghĩa của tốc kế xa máy
(đồng hồ đo tốc độ)
- Các em hoàn thành C1
+ Gợi ý: chúng ta có thể
tìm quãng đường xe đi
được trong 1h
- Vận tốc tức thời có phụ
thuộc vào việc chọn chiều
dương của hệ toạ độ hay
không?
- 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
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm véc tơ vận tốc tức thời
Chuyển động thẳng biến đổi đều.
- Hs đọc SGK rồi trả
lời câu hỏi của gv
Vận tốc tức thời ngoài
có độ lớn nhất định, mà còn có phương chiều xác định
- Cá nhân hs làm C2
2 Vectơ vận tốc tức thời.
Véc tơ vận tốc tức thời của vật tại một điểm là một véc
tơ 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, độ lớn của vận tốc tức thời hoặc tăng đều, hoặc giảm đều theo thời gian
Trang 5’
thực tế thì hầu hết các
chuyển động là chuyển
động thẳng biến đổi Nêu
đặc điểm về quỹ đạo và
vận tộc của chuyển động
thẳng biến đổi
Chuyển động thẳng biến
đổi đơn giản nhất là
chuyển động thẳng biến
đổi Vậy chuyển động
thẳng biến đổi đều là gì?
- Chuyển động thẳng biến
đổi đều phân 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.
- Nghiên cứu SGK để
trả lời các câu hỏi của gv
- Chuyển động thẳng biến đổi đều phân 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
- 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.
II Chuyển động thẳng nhanh dần đều.
1 Gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần
Trang 6Ta nghiên cứu
II chuyển động thẳng
nhanh dần đều
Đối với chuyển động
thẳng biến đổi thì vận tức
thời thay đổi theo thời
gian, để đặc trưng cho sự
thay đổi của vận vận tốc
theo thời gian người ta
xây dựng khái niệm gia
tốc Vậy trong chuyển
động thẳng nhanh dần đều
thì gia tốc liên hệ với vận
tốc như thế nào về
phương, chiều độ lớn
Ta có sơ đồ biểu diễn
0 , ,
v v v
Từ sơ đồ rút ra công thức
liên hệ v v v0 , ,
- Biến thiên vận tốc phụ
thuộc như thế nào vào
biến thiên thời gian
đều.
- Quan sát Gv vẽ sơ đồ
và giải thích
- v v v0độ biến thiên (tăng) vận tốc
- t t t0khoảng thời gian
- Vì vận tốc tăng đều theo thời gian suy ra
- Hệ số a là đại lượng không đổi theo thời gian và phụ thuộc vào biến thiên của vận tốc theo thời gian
- Rút ra công thức tính gia tốc
- Viết công thức
v a t
(2) Phát biểu khái niệm
đều.
a Khái niệm gia tốc:
- Gọi v0 là vận tốc của vật tại thời điểm t0 ,v là vận tốc của vật tại thời điểm t
v a t
(3.1a) Gia tốc của chuyển động là đại lượng xác định bằng thương số giữa độ biến thiện vận tốc và khoảng thời gian vận tốc biến thiên
- Gia tốc của chuyển động cho biết vận tốc biến thiên nhanh hay chậm theo thời gian
- Có đơn vị là m/s2
Trang 7- Ta có thể viết v a t.
- Vậy hệ số a đặc điểm gì?
-Nên a gọi là gia tốc của
chuyển động
- Vậy hãy suy ra công
thức tính gia tốc?
Em hãy phát biểu khái
niệm gia tốc? Cho biết
đơn vị của nó? (thảo
luận)
- Gia tốc là đại lượng vô
hướng hay đại lượng
vectơ? Vì sao?
- Em hãy vẽ sơ đồ biểu
diễn quan hệ v v v a 0 , , ,
- 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
gia tốc, nêu ý nghĩa của gia tốc và đơn vị
đo gia tốc
- TL nhóm: Vì vận tốc là đại lượng vectơ nên biến thiên vận tốc cũng là đại lượng vectơ Mà theo công
thức
v a t
; tlà đại lượng vô hướng và
dương nên gia tốc là
đại lượng véc tơ
- HS vẽ sơ đồ biểu diễn quan hệ v v v a 0 , , ,
0 0
a
(2’)
- HS thảo luận rồi trả
lời
b Vectơ gia tốc.
Vì vận tốc là đại lượng vectơ nên gia tốc cũng là đại lượng vectơ
0 0
a
(3.1b) Khi vật chuyển động thẳng nhanh dần đều, vectơ gia tốc có gốc ở vật chuyển động, có phương và chiều trùng với phương và chiều của vectơ vận tốc và độ dài
tỉ lệ với độ lớn của gia tốc theo một tỉ xích nào đó
2 Vận tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều.
Trang 8nhiêu? (gợi ý: chuyển
động đều thì vận tốc ntn?)
- Thảo luận để xây dựng
công thức phụ thuộc của
vận tốc theo thời gian
trong chuyển động thẳng
nhanh dần đều
- Vận tốc tức thời trong
chuyển động thẳng nhanh
dần đều phụ thuộc vào
thời gian như thế nào?
Em hãy vẽ đồ thị và cho
biết đồ thị có dạng như thế
nào?
- Rồi hoàn thành C3
Các em đọc SGK hãy viết
công thức tính đường đi
trong chuyển động thẳng
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
t t t
(*) + Chọn t0 = 0 t t + Thay vào (*):
0
v v a
t
suy ra
0
v v at (3)
HS vẽ đồ thị và đưa ra kết luận
- Từng em hoàn thành C3
Hoạt động 5: Viết công thức tính quãng đường đi trong
chuyển động thẳng nhanh dần đều và
mối quan hệ a, v, v 0 , s
a Công thức tính vận tốc.
0
v v at (3.2)
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.
Đồ thị vận tốc – thời gian là đường thẳng đồng biến
3 Công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều.
-2 0
1 2
s v t at
(3.3) là công thức tính quãng đường đi
- Quang đường đi được trong chuyển động thẳng
Trang 9nhanh dần đều
-Đường đi phụ thuộc như
thế nào vào thời gian?
- Từng em hoàn thành C4,
C5
- 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)]
HS viết công thức
2 0
1 2
s v t at
HS nhận xét đồ thị phụ thuộc của đường đi vào thời gian
- Từng em hoàn thành C4, 5
- Hs tự tìm mối quang hệ:
…………
v v as (5)
nhanh dần đều là hàm bậc hai của thời gian
4 Công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc, quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều.
Từ (3) và (4) ta suy ra:
v v as (3.4)
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.
Trang 10Bài 3: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
I Mục tiêu.
a Về kiến thức:
b Về kĩ năng:
II Chuẩn bị.
GV chuẩn bị nội dung bài dạy
HS ôn lại kiến thức về chuyển động thẳng đều
III Tiến trình giảng dạy.
1 Ổn định:
2 Kiểm tra bài cũ (4’)
1 Phát biểu định nghĩa chuyển động thẳng nhanh dần đều Nêu mối quan hệ về phương, chiếu của gia tốc và vận tốc; mối quan hệ về dấu của gia tốc và vận tốc
2 Viết công thức vận tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều và vẽ đồ thị tọa độ theo thời gian ?
3 Viết công thức tính quãng đường đi được, viết công thức liên hệ giữa vận tốc gia tốc và đường đi
3 Bài mới
(Tiết 4)
t.g Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học
sinh
Nội dung
3’ GV vẽ sơ đồ chuyển động Hoạt động 1: Xây 5 Phương trình chuyển
Trang 11của chất điểm M
- Dựa vào sơ đồ em hãy
viết công thức liên hệ x0, x
và s
Từ đó viết phương trình
phụ thuộc của tọa độ (x)
theo thời gian
Tiết trước ta đã nghiên
cứu chuyển động thẳng
nhanh dần đều tiết này ta
tiếp tục nghiên cứu với
chuyển động thẳng chậm
dần đều
III Chuyển động thẳng
chậm dần đều
Dựa vào tính chất chuyển
động và vận dụng phương
pháp xây dựng sơ đồ trong
chuyển động thẳng nhanh
dần đều Em hãy vẽ sơ đồ
biểu diễn v v v a 0 , , , trong
chuyển động thẳng chậm
dần đều
- Công thức
0
v v v
a
dựng phương trình chuyển động
0
2
1 2
Hoạt động 2: Nghiên cứu gia tốc trong chuyển động thẳng chậm dần đều.
- HS vẽ sơ đồ biểu diễn quan hệ v v v a 0 , , ,
Nếu chọn chiều v là
động thẳng nhanh dần đều.
Xét chất điểm M chuyển động từ điểm A có tọa độ x0 trên trục tọa độ 0x (Hình vễ)
2
1 2
x x v t a t
(3.5) (3.5) là phương trình
chuyển động thẳng nhanh dần đều
III Chuyển động thẳng chậm dần đều.
1 Gia tốc trong chuyển động thẳng chậm dần đều.
a Công thức tính gia tốc:
0
v v v
a
a trái dấu với v
v
x
0
x
x M
A 0
s
Trang 12cung dùng để tính gia tốc
trong trường hợp này
- Nêu quan hệ về dấu giữa
v và a
-Dựa vào sơ đồ nêu quan
hệ về chiều giữa v v v a 0 , , ,
- Thảo luận phát biểu
định nghĩa chuyển động
thẳng chậm dần đều
Công thức v v at 0 là
công thức vận tốc tổng
quát của chuyển động
thẳng biến đổi đều Trong
chuyển động thẳng chậm
dần đều a trái dấu với v
Dựa vào công thức tính
vận tốc và quy tắc dấu em
hãy cho biết vận tốc tức
thời trong chuyển động
thẳng chậm dần đều phụ
chiều dương thì a có giá trị âm
0 0
a
(2’)
- HS thảo luận rồi trả
lời
Hoạt động 3: Xây dựng công thức tính vận tốc trong chuyển động thẳng chậm dần đều.
- Phát biểu định nghiã
chuyển độngt hẳng chậm dầ đều:
- Hàm số vận tốc phụ thuộc vào thời gian là
một hàm bậc nhất
- a trái dấu với v nên
Đồ thị vận tốc – thời gian là đường thẳng nghịch biến
b Vectơ gia tốc.
v a
t (3.1b)
Véc tơ gia tốc trong chuyển động thẳng chậm dần đều ngược chiều với véc tơ vận
tốc.
2 Vận tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều.
a Công thức tính vận tốc.
0
v v at
a trái dấu với v
b Đồ thị vận tốc – thời gian.
Đồ thị vận tốc – thời gian là đường thẳng nghịch biến
Trang 13thuộc vào thời gian như
thế nào? Em cho biết đồ
thị có dạng như thế nào
hãy vẽ đồ thị biểu diễn?
Làm bài toán ví dụ
Em hay đọc và nêu ý
nghĩa các cụm từ:
- vận tốc 3m/s bỗng hãm
phanh
- mỗi giây vận tốc giảm
0,1 m/s
-Dựa vào các số liệu của
bài toán hãy vẽ đồ thị vận
- HS đọc thuộc bài toán
- vận tốc ban đầu của
xe là 3 m/s
- mỗi giây vận tốc giảm 0,1 m/s gia tốc của xe là 0,1m/s2 hay sau 10s vận tốc xe giảm 0,1.10=1m/s
Giải Cách 1: mỗi giây vận tốc giảm 0,1 m/s suy ra sau 10s vận tốc xe giảm 0,1.10=1m/s Vậy vận tốc của xe sau 10s là v=3-1=2m/s
Cách 2: Chọn chiều chuyển động là chiều dương
Theo đề bài mỗi giây vận tốc giảm 0,1 m/s suy ra gia tốc của xe là
2
0,1
0,1m / s 1
v a t
v0=3m/s, t=10s
Áp dụng công thức