Trong khoảng thời gian ∆t = t1 - t2 thì chất điểm đi được quãng đường: Chuyển động thẳng đều là chuyển động có: _ Quỹ đạo là đường thẳng?. Chuyển động thẳng biến đổi Vectơ vận tốc tức
Trang 1_ Hiểu được chuyển động và quỹ đạo của chuyển động là gì.
_ Hiểu được các khái niệm: chất điểm, vật làm mốc, mốc thời gian
_ Cách chọn một hệ quy chiếu
_ Phân biệt được hệ tọa độ và hệ quy chiếu
_ Phân biệt được thời điểm và thời gian
2 Kỹ năng:
_ Trình bày được cách xác định vị trí của một điểm trên một đường cong và trên một mặt phẳng._ Giải được bài toán đổi mốc thời gian
Phương pháp:
Diễn giảng, đàm thoại gợi mở kết hợp với phân nhóm thảo luận các vấn đề
Chuẩn bị của thầy và trò:
_ Thầy: SGK, một số ví dụ về quỹ đạo, chất điểm
_ Trò: Xem lại kiến thức lớp 8 về chất điểm, quỹ đạo, cách chọn mốc tọa độ
Chuyển động cơ Chất điểm:
1 Chuyển động cơ:
Chuyển động cơ của một vật là sự thay đổi vị
trí của vật này so với vật khác theo thời gian
Thí dụ: Xe đạp chuyển động trên mặt đường,
người đi bộ…
2 Chất điểm:
Một vật chuyển động được coi là chất điểm nếu
kích thước của nó rất nhỏ so với độ dài đường đi
Thí dụ: Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời…
Muốn xác định vị trí của một vật ta phải chọn
vật làm mốc là vật đứng yên không thay đổi theo
thời gian và dùng một cái thước đo quãng đường từ
GV: Một đoàn tàu chuyển động từ Nam ra Bắc Hãy
nhận xét kích thước của đoàn tàu so với quãng đường
mà đoàn tàu đi được ?
HS: Đoàn tàu có kích thước rất nhỏ so với quãng
đường
GV: Đoàn tàu này có thể gọi là chất điểm Vậy chất
điểm là gì ?
HS: Là vật có kích thước rất nhỏ so với quãng
đường mà nó đi được
GV: Tập hợp tất cả các vị trí của chất điểm chuyển
động gọi là quỹ đạo
GV: Để xác định vị trí của một chất điểm ta làm thế
nào?
HS: Chọn một vật làm mốc và dùng thước đo.
GV: Vật làm mốc phải có đặt điểm gì ? HS: Vật làm mốc phải đứng yên và không thay đổi
theo thời gian
Trang 2_ Chọn chiều dương trên các trục ox và oy.
_ Chiếu vuông góc chất điểm M lên hai trục ox
và oy
Cách xác định thời gian trong chuyển động:
1 Mốc thời gian và đồng hồ:
Mốc thời gian (gốc thời gian) là thời điểm mà
ta bắt đầu đo thời gian và xác định thời gian bằng
HS: Chiếu chất điểm lên hai trục Ox và Oy
GV: Để xác định thời gian chuyển động của vật ta
Trang 3_ Nêu được định nghĩa chuyển động thẳng đều
_ Viết được dạng phương trình của chuyển động thẳng đều
2 Kỹ năng:
_ Vận dụng các công thức để giải các bài tập
_ Vẽ được đồ thị tọa độ_thời gian của chuyển động thẳng đều
_ Thu thập được các thông tin từ đồ thị
_ Nhận biết được một chuyển động thẳng đều trong thực tế
Phương pháp:
Diễn giảng kết hợp với đàm thoại gợi mở các vấn đề
Chuẩn bị:
_ Thầy: SGK, biểu bảng hình 2.3, hình 2.4
_ Trò: Xem lại các chọn hệ quy chiếu, tìm một số ví dụ chuyển động cơ có quỹ đạo là đường thẳng
Kiểm tra bài cũ:
1 Thế nào là chuyển động cơ, quỹ đạo của chuyển động, cách chọn một hệ quy chiếu ?
2 So sánh hệ quy chiếu và hệ tọa độ ?
Xét một chất điểm chuyển động như hình vẽ:
_ Tại thời điểm t1 chất điểm ở tọa độ x1
_ Tại thời điểm t2 chất điểm ở tọa độ x2
Trong khoảng thời gian ∆t = t1 - t2 thì chất điểm đi
được quãng đường:
Chuyển động thẳng đều là chuyển động có:
_ Quỹ đạo là đường thẳng
_ Tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng
đường
GV: Cho vật chuyển động có quỹ đạo thẳng xuất
phát tại vị trí M1 như hình vẽ Sau khoảng thời gian tvật đi được quãng đường bằng bao nhiêu ?
HS: Đi được đoạn M1M2.
GV: Nếu ta lấy quãng đường vật đi được chia cho
thời gian chuyển động thì ta được đại lượng nào?
HS: Ta được đại lượng là tốc độ trung bình.
GV: Dựa vào công thức hãy cho biết đơn vị của tốc
Trang 4
3 Quãng đường đi được trong chuyển động
thẳng đều:
s = vtb.t = v.t
Trong chuyển động thẳng đều s tỉ lệ với t
Phương trình chuyển động và đồ thị tọa độ-thời
gian của chuyển động thẳng đều:
x = x 0 + s = x 0 +v.t
Gọi là phương trình của chuyển động thẳng đều
2 Đồ thị tọa độ - thời gian của chuyển động
Trang 5
Ngày soạn: 24_8_2008
Tiết: 3, 4 Bài 3.
Mục tiêu:
Viết được công thức tính và biểu diễn được vectơ vận tốc tức thời
Nêu được định nghĩa chuyển động thẳng nhanh dần đều đều và chậm dần đều
Nêu được ý nghĩa của đại lượng vận tốc và gia tốc về phương chiều và về dấu
Thiết lập được phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều
Vận dụng các công thức để giải các bài tập
Phương pháp:
Diễn giảng kết hợp với đàm thoại gợi mở các vấn đề, thí nghiệm minh họa
Chuẩn bị của thầy và trò:
_ Thầy: SGK, hình 3.5, hình 3.6, viên bi và máng nghiêng
_ Trò: Xem lại chuyển động thẳng đều
Kiểm tra bài cũ:
1.Thế nào là chuyển động thẳng đều, ví dụ ?
2.Viết phương trình của chuyển động thẳng đều ?
3.Cho phương trình x = 10 + 5t Xác định tọa độ ban đầu và vận tốc của vật ?
Nội dung:
Vận tốc tức thời Chuyển động thẳng biến đổi
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
3 Chuyển động thẳng biến đổi đều:
GV: Xét chất điểm M chuyển động trên trục Ox,chiều dương là chiều chuyển động:
O M x
GV: Trong khoảng thời gian rất ngắn ∆t, M đi được
một đoạn đường srất nhỏ Khi đó:
GV: Đồng hồ trên xe máy chỉ 40 km/h Nó cho ta biết
gì ? Đó là tốc độ trung bình hay vận tốc tức thời ?
HS: Tại thời điểm đó, vận tốc đạt được là 40 km/h.
GV: Để đặc trưng cho sự nhanh, chậm; phương,chiều của chuyển động, người ta đưa ra khái niệm vec
tơ vận tốc tức thời
GV: Trong chuyển động thẳng đều, tốc độ trung bình
Trang 6
Là chuyển động có:
_ Quỹ đạo là đường thẳng
_ Độ lớn của vận tốc tức thời luôn thay
đổi
Chuyển động thẳng nhanh dần đều:
1 Định nghĩa:
Chuyển động thẳng nhanh dần đều có:
_ Quỹ đạo là đường thẳng
_ Vận tốc tức thời tăng dần đều theo thời gian
2 Gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh
v v t
v a
* Khái niệm: Gia tốc của chuyển động là đại lượng
được xác định bằng thương số giữa độ biến thiên
vận tốc ∆v và khoảng thời gian biến thiên ∆t
v v t
v a
có thay đổi không ?
HS: Không thay đổi
GV: Chuyển động thẳng biến đổi thì vận tốc tức thời
như thế nào ?
HS: Vận tốc tức thời sẽ thay đổi
GV: Thay đổi như thế nào ? HS: Độ lớn vận tốc tức thời tăng hoặc giảm
GV: Ta có hai loại chuyển động biến đổi: nhanh dần
đều và chậm dần đều
tăng Lúc xe hãm phanh đến khi dừng lại thì vận tốctức thời giảm dần
GV: Dựa vào định nghĩa chuyển động thẳng đều, hãy
nêu định nghĩa chuyển chuyển động thẳng nhanh dầnđều ?
GV: Xét chuyển động của vật trên trục Ox:
O v0 v x
GV: Tại thời điểm t0, vật có vận tốc là v0.
Tại thời điểm t, vật có vận tốc là v
GV: Trong chuyển động nhanh dần đều, so sánh v và
v v t
v a
Trang 7v v t
v a
4 Công thức tính quãng đường đi được của
chuyển động thẳng nhanh dần đều:
2
1 t a t
v v
GV: Trong chuyển động nhanh dần đều, tốc độ trung
GV: Xét chất điểm M xuất phát từ điểm A trên trục
Ox và chuyển động nhanh dần đều:
A M
Trang 8_ Quỹ đạo là đường thẳng.
_ Vận tốc tức thời giảm dần đều theo thời gian
2 Gia tốc trong chuyển động thẳng chậm
v v t
v a
v v t
v a
Vec tơ gia tốc trong chuyển động thẳng
chậm dần đều ngược chiều với vec tơ vận tốc
3.Vận tốc của chuyển động thẳng chậm dần
đều:
v = v0 + a.t
0 x0 s v x x
GV: Ta đã chọn gốc tọa độ tại đâu ? Mốc thời gian
s thì ta được: v2 – v0 = 2as
GV: Trong chuyển động thẳng chậm dần đều, so sánh
v và v0 ?
v0 a v
HS: v < v0.
GV: Ta cũng có công thức tính gia tốc tương tự như
trong chuyển động nhanh dần đều:
0
0
t t
v v t
v a
GV: Nếu chọn chiều của các vec tơ vận tốc là chiều
dương thì v < v0, suy ra v< 0, suy ra a < 0; nghĩa là
angược chiều v và v0 ; a và v trái dấu
GV: Cho học sinh vẽ đồ thị 3.9
Trang 9GV: Nhấn mạnh cho học sinh nắm về dấu của a và v
trong chuyển động thẳng nhanh dần đều và chuyểnđộng thẳng chậm dần đều
Củng cố: Trả lời các câu hỏi 9, 10, 11
Dặn dò: Làm các bài tập 12, 13, 14, 15
* Đáp án các câu hỏi trắc nghiệm: 9.D; 10.C; 11.D.
Trang 101 Viết công thức tính quãng đường đi và phương trình của chuyển động thẳng đều.
2 Nêu cách vẽ đồ thị tọa độ_thời gian của chuyển động thẳng đều
3 Viết công thức tính vận tốc của chuyển động thẳng nhanh, chậm dần đều
4 Viết công thức tính quãng đường đi của chuyển động thẳng nhanh, chậm dần đều
5 Viết phương trình chuyển động của chuyển động thẳng
6 Thiết lập công thức tính gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều theo vận tốc và quãng đườngđi
a Viết công thức tính quãng đường s và
phương trình chuyển động của hai xe:
GV: Yêu cầu học sinh chọn trục tọa độ, gốc tọa độ,
mốc thời gian; từ đó xác định tọa độ ban đầu của xe
A và xe B
GV: Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi số 1
HS: s = vt; x = x0 + vt.
GV: Hướng dẫn học sinh thay các dữ kiện của đề bài
vào các công thức trên
GV: Hướng dẫn học sinh lập bảng giá trị và vẽ đồthị
GV: Hướng dẫn tương tự bài 9
GV: Nếu tốc độ của xe là 60 km/h và H cách D 60
km, thì khi đến D, xe đi hết bao nhiêu giờ ?
Trang 11GV: Sau khi dừng lại ở D 1 giờ, thì tính từ thời điểm
ban đầu ở H, xe bắt đầu khởi hành ở D là thời điểmnào ?
HS: t + 2
GV: Tại thời điểm này, nếu ta chọn gốc thời gian tại
H thì thời điểm sẽ là bao nhiêu ?
GV: Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi số 4
GV: Vận dụng công thức tính gia tốc, từ đó suy racông thức tính t
GV: Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi số 6 Hướng
dẫn học sinh sử dụng công thức liên hệ giữa a, v và s
Trang 12_ Trình bày, nêu thí dụ và phân tích được khái niệm về sự rơi tự do
_ Nêu được những đặc điểm của sự rơi tự do và gia tốc rơi tự do
2 Kỹ năng:
_ Giải được một số bài tập đơn giản về sự rơi tự do
_ Đưa ra được những ý kiến nhận xét về hiện tượng xảy ra trong các thí nghiệm sơ bộ về sự rơi tự do
Chuẩn bị:
_ GV: Các dụng cụ: giấy phẳng, viên bi, ống Newton
_ HS: Xem lại các công thức của chuyển động biến đổi đều
Kiểm tra:
1.Chuyển động thẳng nhanh dần đều, chậm dần đều có đặc điểm gì ?
2.Ghi các công thức: v, a, s trong chuyển động thẳng nhanh dần đều
Nội dung:
Sự rơi trong không khí và sự rơi tự do:
1 Sự rơi của các vật trong không khí:
Không khí là nguyên nhân làm cho các vật
rơi nhanh chậm khác nhau
2 Sự rơi của các vật trong chân không: ( Sự
rơi tự do )
Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của
trọng lực
Nghiên cứu sự rơi tự do:
1 Đặc điểm của sự rơi tự do:
_ Phương: thẳng đứng
_ Chiều: hướng xuống dưới
_ Là chuyển động nhanh dần đều
2 Các công thức của vật rơi tự do:
GV: Nếu ta thả viên bi và một tờ giấy cùng một lúc, thì
vật nào rơi nhanh hơn ?
HS:
GV: Lần lượt thực hiện các thí nghiệm 1, 2, 3, 4 cho
học sinh quan sát và nêu nhận xét cho từng thí nghiệm
GV: Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C1
GV: Qua các thí nghiệm trên, cho biết yếu tố nào đã
làm cho các vật rơi nhanh chậm khác nhau ?
GV: Như vậy, nếu ta loại bỏ được không khí thì vật
nặng và vật nhẹ đều rơi như nhau Sự rơi của các vậtlúc này gọi là sự rơi tự do
GV: Một vật được xem như rơi tự do sẽ chịu ảnh hưởng
của những yếu tố nào ? ( không khí, trọng lực )
HS: Chỉ chịu ảnh hưởng của trọng lực
GV: Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C2
GV: Dựa vào thí nghiệm 1, hãy cho biết phương, chiều
của sự rơi tự do ?
HS: Phương thẳng đứng, chiều hướng xuống
GV: Qua thí nghiệm của Newton, chuyển động rơi tự
Trang 13
_ Vận tốc:
v = gt
g: gọi là gia tốc rơi tự do
_ Quãng đường rơi:
s = 2
2
1
gt
3 Gia tốc rơi tự do:
Ở cùng một nơi trên Trái Đất và ở gần mặt đất,
các vật đều rơi tự do với cùng một gia tốc g
do là chuyển động nhanh hay chậm dần đều ?
HS: Nhanh dần đều
GV: Hãy cho biết sự giống và khác nhau giữa chuyển
động thẳng nhanh dần đều và chuyển động rơi tựdo ?
* Khác nhau: chuyển động rơi tự do có phương
thẳng đứng; chuyển động thẳng nhanh dần đều cóphương nằm ngang
GV: Hãy chọn hệ qui chiếu cho vật chuyển động rơi tự
GV: Trong chuyển động rơi tự do, nếu vật không có vận
tốc đầu thì vận tốc của vật rơi tự do được tính như sau:
GV: Trong quá trình vật rơi tự do, Trái Đất đã tác dụng
lên vật và truyền cho vật một gia tốc gọi là gia tốc rơi
tự do Ký hiệu là g g phụ thuộc vào vào vĩ độ
Củng cố: Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3, 4, 5, 6 trong SGK
Dặn dò: Làm các bài tập 7, 8, 9, 10, 11, 12
* Đáp án các câu hỏi trắc nghiệm: 7.D; 8.D; 9.B.
Trang 14
_ Phát biểu được định nghĩa chuyển động tròn đều
_ Viết được công thức tính tốc độ dài và trình bày được hướng của vectơ vận tốc
_ Nêu được công thức tính tốc độ góc, chu kì, tần số trong chuyển động tròn đều
_ Hiểu được hướng và độ lớn của gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều
2 Kỹ năng:
Chứng minh được các công thức 5.4, 5.5, 5.6, 5.7; về sự hướng tâm của vec tơ gia tốc
.Chuẩn bị:
_ Thầy: Quả địa cầu, vật năng treo vào đầu sợi dây
_ Trò: Xem lại công thức tính vận tốc và gia tốc ở bài 3
Kiểm tra:
1 Thế nào là rơi tự do, đặc điểm của vật rơi tư do ?
2 Vật được thả ở độ cao 45 m so với mặt đất Tính vận tốc của vật khi chạm đất ?
GV: Đầu kim đồng hồ và van xe đạp chuyển động có
điểm gì giống nhau ?
HS: Chúng đều chuyển động tròn.
GV: Vậy chuyển động tròn là gì ? HS: Là chuyển động có quỹ đạo là đường tròn GV: Chuyển động tròn có phải là chuyển động cơ
GV: Nếu chuyển động tròn có tốc độ trung bình như
nhau trên mọi cung thì chuyển động đó ta gọi làchuyển động tròn đều
GV: Trong khoảng thời gian rất ngắn vật đi được
một cung tròn rất nhỏ, thì vận tốc tức thời củachuyển động được tính như thế nào?
HS:
t
s v
Trang 15
3 Chuyển động tròn đều:
Chuyển động tròn đều có:
_ Quỹ đạo là đường tròn
_ Tốc độ trung bình như nhau trên mọi cung
: gọi là vectơ độ dời Vectơ vận tốc vcùng
phương, chiều với vectơ độ dời và nằm dọc theo tiếp
tuyền với đường tròn quỹ đạo
Vậy: Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều luôn
có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo
Tốc độ góc trong chuyển động tròn đều là đại
lượng đo bằng góc mà bán kính quét được trong một
đơn vị thời gian
* Đơn vị: Radian/giây (Rad/s)
* Chú ý: Trong chuyển động tròn đều tốc độ dài và
GV: Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều được
biểu diễn như thế nào?
HS:
t
s v
GV: s gọi là vectơ độ dời nhìn vào hình vẽ thấy
vcó phương như thế nào ?
HS: Luôn tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo.
∆s M1 M2
M s v
0
GV: Xét trong khoảng thời gian ∆t thì bán kính OM
quét được một góc ∆α khi đó
Trang 16
tốc độ góc không đổi
b Chu kì T:
Chu kỳ T của chuyển động tròn đều là khoảng thời
gian vật đi được một vòng
2
T
* Đơn vị: giây (s)
c Tần số f:
Tần số f của chuyển động tròn đều là số vòng vật
đi được trong một giây
Gia tốc hướng tâm:
1 Hướng của vectơ gia tốc hướng tâm trong
Vì cung M1M2 rất nhỏ nên ta có thể coi M1 và M2
trùng nhau tại I Vectơvluôn hướng tâm O
Mà
t
v a
Nên acũng hướng vào tâm O Vectơ gia tốca
luôn hướng vào tâm nên gọi là gia tốc hướng tâm
GV: Tốc độ góc có đơn vị là gì ? HS: Radian/giây.
GV: Khi bán kính OM quét được một vòng tròn thì
∆α bằng bao nhiêu ?
HS: ∆α = 2.π GV: Mất khoảng thời gian bao lâu ? HS:
2
T
GV: Khoảng thời gian bán kính OM quét được một
vòng đó ta gọi đó là chu kỳ chuyển động
GV: Dựa vào công thức tính tốc độ dài và tốc độ góc
hãy tìm mối liên giữa v và ω ?
v2