chuan KTKN 10nc

CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO Chương I : ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM 1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình CHỦ ĐỀ MỨC ĐỘ CẦN ĐẠT GHI CHÚ a) Phương pháp nghiên cứu chuyển động. b) Vận tốc, phương trình và đồ thị toạ độ của chuyển động thẳng đều. c) Chuyển động thẳng biến đổi đều. Sự rơi tự do. d) Chuyển động tròn. e) Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc. f) Sai số của phép đo vật lí. Kiến thức − Nêu được chuyển động, chất điểm, hệ quy chiếu, mốc thời gian, vận tốc là gì. − Nhận biết được đặc điểm về vận tốc của chuyển động thẳng đều. − Nêu được vận tốc tức thời là gì. − Nêu được ví dụ về chuyển động thẳng biến đổi đều (nhanh dần đều, chậm dần đều). − Viết được công thức tính gia tốc của một chuyển động biến đổi đều. − Nêu được đặc điểm của vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, trong chuyển động thẳng chậm dần đều. − Viết được công thức tính vận tốc v t = v 0 + at, phương trình chuyển động x = x 0 + v 0 t + 1 2 at 2 . Từ đó suy ra công thức tính quãng đường đi được. − Nêu được sự rơi tự do là gì và viết được công thức tính vận tốc và đường đi của chuyển động rơi tự do. Nêu được đặc điểm về gia tốc rơi tự do. − Phát biểu được định nghĩa về chuyển động tròn đều. Nêu được ví dụ thực tế về chuyển động tròn đều. − Viết được công thức tính tốc độ dài và chỉ được hướng của vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều. − Viết được công thức và nêu được đơn vị đo tốc độ góc, chu kì, tần số của chuyển động tròn đều. − Viết được hệ thức giữa tốc độ dài và tốc độ góc. − Nêu được hướng của gia tốc trong chuyển động tròn đều và viết được công thức − Vận tốc tức thời là một đại lượng vectơ. − Nếu quy ước chọn chiều của 0 v r là chiều dương của chuyển động thì quãng đường đi được trong chuyển động thẳng biến đổi đều được tính là s = v 0 t + 1 2 at 2 ; v 2 2 t 0 v− = 2as. tính gia tốc hướng tâm. − Viết được công thức cộng vận tốc: 1,3 1,2 2,3 v v v= + r r r . − Nêu được sai số tuyệt đối của phép đo một đại lượng vật lí là gì và phân biệt được sai số tuyệt đối với sai số tỉ đối. Kĩ năng − Xác định được vị trí của một vật chuyển động trong một hệ quy chiếu đã cho. − Lập được phương trình toạ độ x = x 0 + vt. − Vận dụng được phương trình x = x 0 + vt đối với chuyển động thẳng đều của một hoặc hai vật. − Vẽ được đồ thị toạ độ của hai chuyển động thẳng đều cùng chiều, ngược chiều. Dựa vào đồ thị toạ độ xác định thời điểm, vị trí đuổi kịp hay gặp nhau. − Vận dụng được phương trình chuyển động và công thức : v t = v 0 + at ; s = v 0 t + 1 2 at 2 ; v 2 2 t 0 v− = 2as. − Vẽ được đồ thị vận tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều và xác định được các đặc điểm của chuyển động dựa vào đồ thị này. − Giải được các bài tập về chuyển động tròn đều. − Giải được bài tập về cộng hai vận tốc cùng phương và có phương vuông góc. − Xác định được các sai số tuyệt đối và sai số tỉ đối trong các phép đo trực tiếp và gián tiếp. − Xác định được gia tốc của chuyển động nhanh dần đều bằng thí nghiệm. 2. Hướng dẫn thực hiện 1. CHUYỂN ĐỘNG CƠ Stt Chuẩn KT, KN quy định Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú trong chương trình 1 Nêu được chuyển động, chất điểm, hệ quy chiếu, mốc thời gian. [Nhận biết] • Chuyển động cơ là sự dời chỗ của vật thể theo thời gian. Khi vật dời chỗ thì có sự thay đổi khoảng cách giữa vật và những vật khác được coi như đứng yên. Vật đứng yên gọi là vật mốc. Chuyển động cơ có tính tương đối. • Trong những trường hợp kích thước của vật nhỏ so với phạm vi chuyển động của nó, ta có thể coi vật như là một chất điểm, chỉ như một điểm hình học và có khối lượng của vật. • Hệ quy chiếu gồm : − Một vật làm mốc, một hệ toạ độ gắn với vật làm mốc ; − Một mốc thời gian và một đồng hồ. • Mốc thời gian (gốc thời gian) là thời điểm bắt đầu đo thời gian khi mô tả chuyển động của vật. 2 Xác định được vị trí của một vật chuyển động trong một hệ quy chiếu đã cho. [Vận dụng] • Biết cách xác định được toạ độ ứng với vị trí của vật trong không gian (vật làm mốc và hệ trục toạ độ). • Biết cách xác định được thời điểm và thời gian ứng với các vị trí trên (mốc thời gian và đồng hồ). 2. VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU Stt Chuẩn KT, KN quy định Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú trong chương trình 1 Nêu được vận tốc tức thời là gì. [Thông hiểu] • Nếu khoảng thời gian ∆t rất nhỏ, thì đại lượng MM' v t = ∆ uuuur r (khi ∆t rất nhỏ), gọi là vectơ vận tốc tức thời của chất điểm tại thời điểm t. Vận tốc tức thời tại thời điểm t đặc trưng cho chiều và độ nhanh hay chậm của chuyển động tại thời điểm đó. Khi ∆t rất nhỏ, trong chuyển động thẳng thì x s∆ = ∆ , nên độ lớn của vận tốc tức thời luôn luôn bằng tốc độ tức thời Δ Δ Δ Δ x s v = t t = (khi ∆t rất nhỏ) Với chuyển động thẳng, ta có: x v t ∆ = ∆ (khi ∆t rất nhỏ) .• Đơn vị của vận tốc trung bình, vận tốc tức thời là mét trên giây (m/s). Xét một chất điểm chuyển động theo quỹ đạo bất kì. Tại thời điểm t 1 , chất điểm ở vị trí M 1 . Tại thời điểm t 2 , chất điểm ở vị trí M 2 . Trong khoảng thời gian ∆t = t 2 – t 1 , chất điểm đã dời từ vị trí M 1 đến M 2 . Vectơ 1 2 Δs = M M r uuuuuur gọi là vectơ độ dời của chất điểm trong khoảng thời gian đó. Vectơ vận tốc trung bình trong khoảng thời gian ∆t = t 2 – t 1 là 1 2 tb M M v t = ∆ uuuuur r Với chuyển động thẳng, ta có: 2 1 tb x x x v t t − ∆ = = ∆ ∆ Phương của vectơ vận tốc trung bình tb v r trùng với đường thẳng quỹ đạo. Vectơ 1 2 M M uuuuur gọi là vectơ độ dời của chất điểm trong khoảng thời gian ∆t. Trong chuyển động thẳng, chọn trục Ox trùng với chiều chuyển động, thì ta có giá trị đại số của vectơ độ dời là: ∆x = x 2 – x 1 trong đó, x 1 , x 2 lần lượt là toạ độ của M 1 và M 2 trên trục Ox. 2 Lập được phương trình toạ độ x = x 0 + vt. Vận dụng được phương trình x = x 0 + vt đối với chuyển động thẳng đều của [Thông hiểu] • Chuyển động thẳng đều là chuyển động thẳng, trong đó chất điểm có vận tốc tức thời không đổi. Gọi x 0 là toạ độ của chất điểm tại thời điểm t 0 , x là toạ độ tại thời điểm t, ta có: 0 x x v = t − = hằng số. Từ đó, x – x 0 = vt, ta có phương trình chuyển động thẳng đều là : x = x 0 + vt Toạ độ x là hàm bậc nhất của thời gian. • Đồ thị toạ độ - thời gian : Đường biểu diễn x = x 0 + vt là một đường thẳng xiên góc xuất phát từ điểm (x 0 , 0), có hệ số góc là : tanα = 0 x x t − = v Trong chuyển động thẳng đều, hệ số góc của đường biểu diễn toạ độ theo thời gian có giá trị bằng vận tốc. [Vận dụng] • Biết cách tính toạ độ, các đại lượng trong phương trình chuyển động. Đồ thị vận tốc − thời gian: Đường biểu diễn v = v 0 = hằng số là một đường thẳng song song với trục thời gian, cắt trục v tại v 0 . Độ dời (x − x 0 ) được tính bằng diện tích hình chữ nhật có cạnh là v 0 và t. một hoặc hai vật. Vẽ được đồ thị toạ độ của hai chuyển động thẳng đều cùng chiều, ngược chiều. Dựa vào đồ thị toạ độ xác định thời điểm, vị trí đuổi kịp hay gặp nhau. • Biết cách vẽ đồ thị toạ độ của hai chuyển động thẳng đều cùng chiều, ngược chiều và dựa vào đồ thị toạ độ xác định thời điểm, vị trí đuổi kịp hay gặp nhau. Cụ thể như sau: − Vẽ hệ trục tọa độ − thời gian. − Vẽ các đồ thị tọa − độ thời gian của vật chuyển động theo phương trình đã cho. − Căn cứ vào đồ thị, biện luận, xác định vị trí hai vật chuyển động gặp nhau bằng cách chiếu tọa độ giao điểm của hai đồ thị lên các trục toạ độ. 3. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU Stt Chuẩn KT, KN quy định trong chương trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú 1 Viết được công thức tính gia tốc của một chuyển động biến đổi đều. Nêu được ví dụ về chuyển động thẳng biến đổi (nhanh dần, chậm dần). [Thông hiểu] • Gọi 1 2 v , v r r là các vectơ vận tốc của chất điểm chuyển động trên đường thẳng tại các thời điểm t 1 và t 2 . Trong khoảng thời gian ∆t = t 2 – t 1 vectơ vận tốc biến đổi một lượng 2 1 v v v∆ = − r r r . Vectơ gia tốc trung bình, được định nghĩa là Δ 2 1 tb 2 1 v v v a = t t t − ∆ = − uur uur uur r Đại lượng vật lí đặc trưng cho sự biến đổi nhanh chậm của vận tốc gọi là gia tốc. Ví dụ về chuyển động thẳng nhanh dần : vật rơi từ trên cao xuống hoặc ô tô bắt đầu khởi hành. Ví dụ về chuyển động thẳng chậm dần : vật chuyển động trong khoảng thời gian được ném lên theo phương thẳng đứng hoặc ô tô dừng lại khi hãm phanh. Giá trị đại số là của vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng là : Δ 2 1 tb 2 1 v v v a = t t t − ∆ = − • Vectơ gia tốc tức thời tại thời điểm t, được định nghĩa là Δ 2 1 2 1 v v v a = t t t − ∆ = − uur uur uur r (khi ∆t rất nhỏ) Vectơ gia tốc tức thời đặc trưng cho độ nhanh hay chậm của sự biến đổi vectơ vận tốc của chất điểm. Vectơ gia tốc tức thời cùng phương với quỹ đạo của chất điểm chuyển động thẳng. Giá trị đại số của vectơ gia tốc tức thời là : Δ 2 1 2 1 v v v a = t t t − ∆ = − (khi ∆t rất nhỏ) và được gọi tắt là gia tốc tức thời. • Đơn vị của gia tốc là mét trên giây bình phương (m/s 2 ). 2 Nêu được đặc điểm của vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, trong chuyển động thẳng chậm dần đều. Viết được công thức tính [Thông hiểu] • Chuyển động thẳng biến đổi đều là chuyển động thẳng trong đó gia tốc tức thời không đổi. Công thức vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều : v = v 0 + at trong đó v 0 là vận tốc của chất điểm tại thời điểm vận tốc: v t = v 0 + at. Vẽ được đồ thị vận tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều và xác định được các đặc điểm của chuyển động dựa vào đồ thị này. ban đầu t 0 = 0 ; v là vận tốc tại thời điểm t. Nếu tại thời điểm t, vận tốc v cùng dấu với gia tốc a thì giá trị tuyệt đối của v tăng theo thời gian, chuyển động là nhanh dần đều. Nếu tại thời điểm t, vận tốc v khác dấu với gia tốc a thì giá trị tuyệt đối của v giảm theo thời gian, chuyển động là chậm dần đều. [Vận dụng] Biết cách vẽ được đồ thị của vận tốc theo thời gian là một đường thẳng xiên góc, xuất phát từ điểm (v 0 , 0). Hệ số góc của đường thẳng này có giá trị bằng gia tốc: tanα = 0 v v t − = a 4. PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU Stt Chuẩn KT, KN quy định trong chương trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú 1 Viết được phương trình chuyển động x = x 0 + v 0 t + 1 2 at 2 . Từ đó suy ra công thức tính quãng đường đi. [Thông hiểu] • Công thức tính quãng đường đi của vật chuyển động biến đổi đều là: s = v 0 t + 1 2 at 2 • Phương trình chuyển động của chất điểm Công thức liên hệ giữa độ dời, vận tốc và gia tốc là 2 2 0 v v 2a x− = ∆ trong đó, v là vận tốc tại thời điểm t, v 0 là tốc độ ban đầu (t 0 = 0), a là gia tốc, ∆x là độ dời của vật chuyển động thẳng biến đổi đều. Chọn chiều dương là chiều chuyển động, Vận dụng được phương trình chuyển động và công thức : v t = v 0 + at ; s = v 0 t + 1 2 at 2 ; 2 2 t 0 v v 2as− = . chuyển động thẳng biến đổi đều là x = x 0 + v 0 t + 1 2 at 2 trong đó, toạ độ x là một hàm bậc hai của thời gian t. Đường biểu diễn sự phụ thuộc toạ độ theo thời gian có dạng là một phần của đường parabol. [Vận dụng] Biết tính các đại lượng gia tốc, vận tốc, quãng đường đi trong các phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều. thì độ dời trùng với quãng đường đi được, ∆x = s. Ta có công thức: 2 2 0 v v 2as− = Nếu vật chuyển động từ trạng thái nghỉ (vận tốc đầu v 0 = 0) thì s = 1 2 at 2 , thời gian đi hết quãng đường s là t = 2s a . Vận tốc v tính theo gia tốc và quãng đường đi được theo công thức: v 2as= 5. SỰ RƠI TỰ DO Stt Chuẩn KT, KN quy định trong chương trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú 1 Nêu được sự rơi tự do là gì. Nêu được đặc điểm về gia tốc rơi tự do. [Thông hiểu] • Sự rơi tự do là sự rơi của vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực. • Đặc điểm : − Chuyển động rơi tự do được thực hiện theo phương thẳng đứng, có chiều từ trên xuống dưới. − Rơi tự do là một chuyển động nhanh dần đều. − Ở cùng một nơi trên Trái Đất, các vật đều rơi tự do với cùng gia tốc g. Giá trị của g thường được lấy g ≈ 9,8 m/s 2 . − Gia tốc rơi tự do phụ thuộc vĩ độ địa lí, độ cao và cấu trúc địa chất của nơi đo. 2 Viết được công thức tính vận tốc và đường đi của chuyển động rơi tự do. [Thông hiểu] Khi vật rơi tự do, không có vận tốc ban đầu thì công thức tính vận tốc của vật tại thời điểm t là: v = gt và công thức tính quãng đường đi được của vật sau thời gian t là: s = 1 2 gt 2 Hiểu được cách rút ra các công thức của chuyển động rơi tự do. 6. CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU. TỐC ĐỘ DÀI VÀ TỐC ĐỘ GÓC Stt Chuẩn KT, KN quy định trong chương trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú 1 Phát biểu được định nghĩa về chuyển động tròn đều. Nêu được ví dụ thực tế về chuyển động tròn đều. Viết được công thức tính tốc độ dài và chỉ được hướng của vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều. [Thông hiểu] • Chuyển động cong có quỹ đạo tròn gọi là chuyển động tròn. Chuyển động tròn là đều khi chất điểm đi được những cung tròn có độ dài bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau tùy ý. • Tại một điểm trên đường tròn, vectơ vận tốc của chất điểm chuyển động tròn đều có phương trùng với tiếp tuyến và có chiều của chuyển động. Độ lớn của vectơ vận tốc bằng : Δ Δ s v = t = hằng số Chuyển động của một điểm trên vành bánh xe quay ổn định, một điểm trên cánh quạt điện quay ổn định là chuyển động tròn đều.