Giáo án: chuyển động thằng biến đổi đều cho học sinh trung học phổ thông theo chương trình mới Sinh viên Vật lý có thể tham khảo choc các bài tập. Bài tập xây dựng giáo án. SInh viên Giáo viên Hiểu được gia tốc là đại lượng đặc trưng cho mức độ biến đổi nhanh hay chậm của vận tốc. Biết và vận dụng được các kiến thức về vector gia tốc trung bình, vector gia tốc tức thời.
Bài 4: Chuyển động thẳng biến đổi I II Mục tiêu Kiến thức Hiểu gia tốc đại lượng đặc trưng cho mức độ biến đổi nhanh hay chậm vận tốc Biết vận dụng kiến thức vector gia tốc trung bình, vector gia tốc tức thời Hiểu định nghĩa chuyển động thẳng biến đổi cách xác định cơng thức tính vận tốc theo thời gian Phân biệt chuyển động thẳng nhanh dần chuyển động chậm dần qua mối liên hệ dấu gia tốc dấu vận tốc Kĩ Biết cách vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian Biết cách giải toán liên quan đến gia tốc chuyển động thẳng biến đổi Thái độ Hiểu rõ giảng, tích cực tìm hiểu thêm vận dụng kiến thức đại lượng gia tốc tượng chuyển động thẳng biến đổi vào thực tiễn sống Logic xây dựng kiến thức Tiến trình xây dựng kiến thức đại lượng gia tốc GĐ – Tình huống: Ta thả viên bi trượt thẳng ván nghiêng với vận tốc ban đầu 0, trình chuyển động viên bi tăng vận tốc trượt xuống dốc viên bi trượt thêm đoạn dừng lại Cũng với máng nghiêng đó, ta đẩy viên bi từ chân máng lên dốc, lăn lên máng viên bi lại chuyển động ngày chậm dần, dừng lại thời điểm lên hết dốc dừng chưa hết dốc di chuyển xuống dốc trường hợp Có đại lượng vật lí đặc trưng cho độ biến đổi nhanh hay chậm vận tốc theo thời gian GĐ – Đặt vấn đề: Đại lượng vật lí đặc trưng cho chuyển động nhanh hay chậm vận tốc có đặc điểm nào? GĐ – Giải vấn đề: Gia tốc trung bình: Bài toán: Một chất điểm chuyển động đường thẳng thời điểm t1 t2 với vector vận tốc tương ứng ⃗v1 ⃗v Trong khoảng thời gian ∆ t=t 2−t 1, vecto vận tốc chất điểm biến đổi lượng ∆ ⃗v =⃗v 2−⃗v Ta có, thương số: v −⃗ v ∆ ⃗v ⃗ = (1) ∆ t ⃗t −⃗t Thương số gọi vector gia tốc trung bình chất điểm khoảng thời gian từ t1 t2 Vector gia tốc trung bình có phương với quỹ đạo, giá trị đại số là: a tb = v 2−v ∆ v = (2) t 2−t ∆t Đơn vị gia tốc: m/s2 Gia tốc tức thời: Nếu công thức (1) ta lấy ∆ t nhỏ thương số ∆ ⃗v cho ta ∆t vector gọi vector gia tốc tức thời: a⃗ = v⃗2−⃗ v ∆ ⃗v = (3) t 2−t ∆ t (Khi ∆ t nhỏ) Vector gia tốc tức thời vector phương với quỹ đạo thẳng chất điểm Giá trị đại số bằng: ∆v (4) ∆t (khi ∆ t nhỏ) a= GĐ – Kết luận: Gia tốc đại lượng vật lí đặc trưng cho độ biến đổi nhanh hay chậm vận tốc Được tính tốn với cơng thức: a= ∆v ∆t Đơn vị gia tốc: m/s2 Tiến trình xây dựng kiến thức tượng GĐ – Tình huống: Trong thí nghiệm xe nhỏ chạy máng nghiêng trước, ta thấy đồ thị vận tốc tức thời xe theo thời gian đường thẳng xiên góc Nếu tính gia tốc trung bình khoảng thời gian nào, nhận gần giá trị Nhận xét: Gia tốc tức thời trường hợp không đổi GĐ – Đặt vấn đề: Vậy chuyển động xe thí nghiệm khảo sát chuyển động thẳng có đặc điểm nào? GĐ – Giải vấn đề: Sự biến đổi vận tốc theo thời gian: Chọn chiều dương quỹ đạo Cho v v0 vận tốc thời điểm t thời điểm ban đầu t0 = Gia tốc a không đổi Từ công thức: v 2−v ∆ v = t 2−t ∆ t v−v =at a= Vận tốc chuyển động thẳng biến đổi đều: v=v + at (5) Hai trường hợp chuyển động thẳng biến đổi đều: - Chuyển động nhanh dần đều: Tại thời điểm t, vận tốc v dấu với gia tốc a (tức v.a > 0) - Chuyển động chậm dần đều: Tại thời điểm t, vận tốc v khác dấu với vận tốc a (tức v.a < 0) Đồ thị vận tốc theo thời gian Nhận xét: Đồ thị vận tốc theo thời gian đường thẳng xiên góc, cắt trục tung điểm v = v0 Hệ số góc đường thẳng bằng: tan α=¿ v−v ¿ t Từ cơng thức (5) ta có: a=tan α= v−v t Kết luận: Vậy chuyển động biến đổi đều, hệ số góc đường biểu diễn vận tốc theo thời gian gia tốc III IV GĐ – Kết luận: Chuyển động thẳng biến đổi chuyển động thẳng gia tốc tức thời khơng thay đổi Phương tiện Thiết thí nghiệm gồm máng nghiêng hai viên bi Tiến trình dạy học Hoạt động dạy học: Nội dung Giáo viên Học sinh Thời I Kiểm tra cũ II Vào Gia tốc chuyển động a) Gia tốc trung bình Câu hỏi: Nhắc lại khái niệm vận tốc nêu định nghĩa chuyển động thẳng Đặt vấn đề: Thực thí nghiệm: + TH1: Ta thả viên bi trượt thẳng ván nghiêng với vận tốc ban đầu + TH2: Cũng với máng nghiêng đó, ta đẩy viên bi từ chân máng lên dốc Quan sát nhận xét tượng hai trường hợp Kết luận: Đại lượng gia tốc đặc trưng cho mức độ thay đổi nhanh hay chậm vận tốc Câu hỏi: Đại lượng có đặc điểm gì? gian phút Viết lại khái niệm cơng thức vận tốc trung bình vận tốc tức thời Nêu định nghĩa tượng 20 phút chuyển động thẳng Học sinh quan sát nhận xét tượng xảy ra: + TH1: Trong trình chuyển động viên bi tăng vận tốc trượt xuống dốc viên bi trượt thêm đoạn dừng lại +TH2: Khi lăn lên máng viên bi lại chuyển động ngày chậm dần, dừng lại thời điểm lên hết dốc dừng chưa hết dốc di chuyển xuống dốc trường hợp Vận tốc cảu viên bi thay đổi nhanh hay chậm theo thời gian chuyển động Câu hỏi: Từ cơng thức tính vận tốc từ trước biến đổi để tính toán gia tốc qua toán sau Bài toán: Một chất điểm chuyển động đường thẳng thời điểm t1 t2 với vector vận tốc tương ứng ⃗v1 ⃗v Trong khoảng thời gian ∆ t=t 2−t 1, vecto vận tốc chất điểm biến đổi lượng ∆ ⃗v =⃗v 2−⃗v Giáo viên hướng dẫn học sinh từ kiến thức cũ Từ kiến thức cũ vector vận tốc tức thời, học sinh biến đổi có thương số: v −⃗ v1 ∆ ⃗v ⃗ = (1) ∆ t ⃗t −⃗t Cơng thức tính gia tốc trung bình: a tb = v 2−v ∆ v = (2) t 2−t ∆t Đơn vị gia tốc: m/s2 để tìm cơng thức tính gia tốc xác Câu hỏi: Xác định đơn vị gia tốc b) Gia tốc tức thời Nếu cơng thức (1) ta lấy ∆ t nhỏ thương số ∆ ⃗v cho ta vector gọi ∆t vector gia tốc tức thời: v⃗2−⃗ v ∆ ⃗v a⃗ = = (3) t 2−t ∆ t (khi ∆ t nhỏ) Vector gia tốc tức thời vector phương với quỹ đạo thẳng chất điểm Giá trị đại số bằng: a= ∆v ∆t (4) (khi ∆t nhỏ) Câu hỏi: Nhận xét phương vector gia tốc tức thời? Và giá trị đại số Gia tốc đại lượng vật lí đặc trưng cho độ biến đổi Câu hỏi: Nêu kết luận đại nhanh hay chậm vận lượng gia tốc tốc Được tính tốn với cơng thức: a= ∆v ∆t Đơn vị gia tốc: m/s2 Chuyển động thẳng biến đổi V Rút kinh nghiệm