Bài 18. Chuyển động của vật bị ném

Bµi 18 ChuyÓn ®éng cña vËt bÞ nÐm Ph¸o hoa ®­îc b¾n lªn=> h×nh ¶nh cña vËt bÞ nÐm lªn ChuyÓn ®éng cña viªn ®¹n b¾n ra khái nßng sóng Nh÷ng yÕu tè nµo quyÕt ®Þnh tÇm bay cao vµ bay xa cña viªn ®¹n ? 1- Quỹ đạo của vật bị ném xiên: - Đọc phần 1-SGK => phương trình chuyển động của vật bị ném xiên ? (bỏ qua sức cản của không khí) 1- Quỹ đạo của vật bị ném xiên: ? Chọn HQC như thế nào ? ? Phương trình chuyển động của vật trên các trục toạ độ (x t và y t ) ? - Là mặt phẳng toạ độ xOy: O trùng điểm xuất phát, mốc thời gian là thời điểm ném vật. - Dựa vào công thức: 2 ta tvyy 2 ta tvxx 2 y y00 2 x ox0 ++= ++= y x ChiÕu lªn Ox ®­îc: x 0 = 0 ; v 0x = v 0 cosα ; a x = 0. v 0 0 v 0 x v 0 y ChiÕu lªn Oy ®­îc: y 0 = 0 ; v 0y = v 0 sinα ; a y = -g => v y = v 0 sinα - gt y x ChiÕu lªn Ox ®­îc: x 0 = 0 ; v ox = v 0 cosα ; a x = 0 => v x = v ox 1- Quỹ đạo của vật bị ném xiên: - Chọn mặt phẳng toạ độ xOy chứa véc tơ v 0 ; gốc O trùng điểm xuất phát, mốc thời gian là thời điểm ném vật. 2 gt 2 + Phương trình chuyển động của vật là: x = (v 0 cos)t (1) y = (v 0 sin)t - (2) + Phương trình của quỹ đạo của vật là: (3) => Quỹ đạo là một parabol. Chiếu lên Oy được: y0 = 0 ; v0y = v0 sin ; ay = -g. x)(tan cosv2 gx y 22 0 2 + = v 0 x I - Cao nhÊt Xa nhÊt v 0 0 y x K N v 0 x v 0y Cao nhÊt Xa nhÊt v 0 0 y x H N K I Tr­êng hîp vËt nÐm ë ®é cao h : y 0 = OH = h v 0 O y x v x v y v Tr­êng hîp vËt nÐm ngang tõ ®é cao h: v 0y = 0 ; y 0 = h; v y = -gt Viết phơng trình chuyển động thẳng chuyển động thẳng biến đổi đều?Chuyển Chuyển động động thẳng Gia tốc Vận tốc: Tọa độ: a=0 thẳng biến đổi a = const v = const v = v0 + at x = x0 + vt at x = x0 + v0t + Quan sát hình ảnh: vòi phun nớc, bắn pháo hoa Chuyển động vật bị ném Quỹ đạo vật bị r Xét vật bị ném xiên với vận tốcv0 ném xiên ban đầu Chuyển động vật bị ném Quỹ đạo vật bị ném xiên Xét vật bị ném r v0 xiên với vận tốc ban y r v0 y đầu Chọn hệ trục tọa xOy nh hình vẽ, gốc O trùng với vị trí ném O r vật, gốc thời vcủa gian làtheo r Hình chiếu P thời điểm Ox, Oy: v0 x = v0 ném cos vật v0 y = v0 sin r v0 r v0 x x Hình chiếu chuyển động vật trục Ox Oy chuyển động nh nào? y r P O x Chuyển động vật bị ném Quỹ đạo vật bị ném xiêntrình hình chiếu vật Phơng chuyển động trục tọa độ Hình chiếu Ox, OyHình chiếu vật vật chuyển động trục Ox chuyển động thẳng a = 0đều Gia tốc Vận tốc x chuyển động trục Oy chuyển động thẳng biến đổi a =đều g y vx = v0 cos v y = v0 sin gt x = (v0 cos )t gt y = (v0 sin )t Chuyển động vật bị ném Quỹ đạo vật bị ném xiên Trên trục Ox Trên trục Oy Gia tốc Vận tốc Tọa độ ax = ay = g vx = v0 cos v y = v0 sin gt x = (v0 cos )t gt y = (v0 sin )t Từ phơng trình hình chiếu trên, làm để có hệ thức x y? Chuyển động vật bị ném Quỹ đạo vật bị ném xiên Phơng trình quỹ đạo vật: gx y= 2v cos 2 + (tan ) x Phơng trình quỹ đạo vật ném xiên Từ ph ơng trình có phần đờng Parabol nhận xét gìyvề quỹ đạo r chuyển động vật? r v v0 I 0y O r v0 x K Nx Chuyển động vật bị ném Quỹ đạo vật bị xiên cao ném Tầm bay Là độ cao cực đại mà vật đạt tới (H) Khi vật đạt độ cao cực v y =đại v0 sinthì: gt1 = v0 sin t1 = g Tầm bay cao vật: 2 v0 sin H= 2g O Chuyển động vật bị ném Quỹ đạo vật bị xiên cao ném Tầm bay Tầm bay xa Là khoảng cách điểm ném điểm rơi (cùng mặt đất)(L) Khi vật đạt đợc tầm bay gt xa:y = (v sin )t = y 2 2v0 sin t2 = g Tầm bay xa vật: v02 sin L= g r v0 y O r v0 r v0 x Nx Chuyển động vật bị ném Quỹ đạo vật bị xiên cao ném Tầm bay Tầm bay xa Vật ném ngang từ độ cao h Bài toán Một vật đợc ném từ điểm M độ cao h = 45m với vận tốc ban đầu v0 = 20m/s theo ph ơng nằm ngang Hãy tính: a Dạng quỹ đạo vật b Thời gian vật bay không khí c Tầm bay xa vật (khoảng cách từ hình chiếu điểm ném đến điểm rơi) d Vận tốc vật chạm đất Giáo án Vật lí lớp 10 ban khtn Tiết 24. Bài 18 : Chuyển động của vật bị ném. Giáo viên: Trần Viết Thắng Trường THPT Chu Van An Thỏi Nguyờn Bài 18 Chuyển động của vật bị ném I. Mục tiêu : 1. Kiến thức - Biết cách dùng phương pháp toạ độ để thiết lập phư ơng trình quĩ đạo của vật bị ném xiên, ném ngang 2. Kỹ năng : - Biết vận dụng các biểu thức để giaỉ các bài toán về vật bị ném. II. Chuẩn bị - Các câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra bài cũ và củng cố. Kiểm tra bài cũ Trọng lực là gì? Đặc điểm của trọng lực? Vận tốc và phương trình của CĐ thẳng đều Vận tốc và phương trình của CĐ ném lên thẳng đứng? Có những lực nào tác dụng lên vật bị ném? Quĩ đạo CĐ của vật bị ném? Bài toán về CĐ của vật bị ném: Bài 18 Chuyển động của vật bị ném Một vật được ném với véctơ vận tốc ban đầu có độ lớn v 0 theo phương tạo với phương ngang một góc từ độ cao h so với mặt đất.Bỏ qua lực cản của không khí a. Khảo sát CĐ của vật: Viết phương trình CĐ và phương trình quĩ đạo của vật b. Tính tầm bay cao, bay xa và thời gian CĐ của vật. c. Xác định vận tốc của vật ở thời điểm t và lúc chạm đất. Xét các trường hợp: 1. h = 0 vật ném xiên từ mặt đất 2. h 0 vật ném xiên từ độ cao h 3. h 0 và = 0 vật ném ngang từ độ cao h 1. h = 0 vật ném xiên từ mặt đất O x y v o v ox v oy Lực tác dụng lên vật bị ném: P, theo phương thẳng đứng Phương pháp toạ độ Khảo sát CĐ của M Khảo sát CĐ của M x , M y . O x y M M x M y M x CĐ thẳng đều M y . CĐ BĐĐ Toạ độ ban đầu x 0 = 0 y 0 = 0 Vận tốc ban đầu v 0x = v 0 cos v 0y = v 0 sin Vận tốc ban đầu v 0x = v 0 cos v 0y = v 0 sin Quĩ đạo của vật ném xiên từ mặt đất Gia tốc của vật a x = 0 a y = - g Vận tốc của vật v x = v 0 cos v y = v 0 sin - gt Phương trình CĐ của vật x = (v 0 cos ) t y = (v 0 sin )t - gt 2 /2 Phương trình QĐ của vật xtg v gx y )( cos2 22 0 2 + = QĐ là đường parabol TÇm bay cao H; tÇm bay xa, thêi gian C§ * §é cao cùc ®¹i: H g v H 2 sin 22 0 α = y = H khi v y = 0 g v t α sin 0 1 = * TÇm bay xa: L g v L α 2sin 2 0 = * Thêi gian C§: g v t α sin2 0 = 2. ChuyÓn ®éng cña vËt nÐm xiªn tõ ®é cao h To¹ ®é ban ®Çu x 0 = 0 y 0 = h O x y v o α v ox v oy h Ph­¬ng tr×nh C§ cña vËt x = (v 0 cosα ) t y = (v 0 sinα )t - gt 2 /2 + h Ph­¬ng tr×nh Q§ cña vËt hxtg v gx y ++ − = )( cos2 22 0 2 α α TÇm bay cao H; tÇm bay xa, thêi gian C§ * §é cao cùc ®¹i: H h g v H += 2 sin 22 0 α y = H khi v y = 0 g v t α sin 0 1 = * TÇm bay xa: L α α cos 22sin 0 2 0 g h v g v L += * Thêi gian C§: g h g v t 2sin2 0 += α 3. ChuyÓn ®éng cña vËt nÐm ngang tõ ®é cao h To¹ ®é ban ®Çu x 0 = 0 y 0 = h O x y v o v ox h Ph­¬ng tr×nh C§ cña vËt x = v 0 t y = - gt 2 /2 + h Ph­¬ng tr×nh Q§ cña vËt h v gx y + − = 2 0 2 2 * TÇm bay xa: L * Thêi gian C§: g h t 2 = g h vL 2 0 = [...]... điểm 2 vật ở cùng một độ cao - Vận tốc ban đầu v0 càng lớn thì tầm ném xa càng lớn, thời gian rơi như nhau Ôn lại bài cũ Làm thế nào để xác định vị trí của một vật chuyển động? động Ta phải chọn hệ quy chiếu Gồm : Vật mốc, gốc toạ độ, các trục toạ độ Khi vật CĐ trên đường thẳng M Khi vật CĐ trên mặt phẳng Hệ trục toạ độ Đềcác xOy: Gồm 2 trục toạ độ ox oy Đặc điểm Nhiệt liệt chào mừng các thầy cô đến dự giờ thăm lớp Ví dụ Bài 18: Chuyển động của vật bị ném ?? Quan sát ảnh chụp các vị trí của vật bị ném từ mặt đất sau những khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau là ? Ta chỉ xét chuyển động của vật bị ném dưới tác dụng duy nhất của trọng lực => Vậy Quỹ đạo của vật là đường như thế nào?? t ∆ x y ? Dự đoán về tính chất chuyển động hình chiếu (M x ) của vật trên phương ngang ox? ? Dự đoán về tính chất chuyển động hình chiếu (M y ) của vật trên phương thẳng đứng oy? ??? Vậy hãy thiết lập phương trình chuyển động hình chiếu M x ,M y trên hai phương ox và oy!!!!!! ??? Nếu ta có thể biết được chuyển động của hai hình chiếu M x ,M y thì ta có thể suy ra chuyển động của vật M không???! x y 0 v O Chọn hệ trục toạ độ oxy như hình vẽ, với gốc O trùng với vị trí ném => x 0 =0, y 0 =0 Chọn gốc thời gian là lúc ném => t 0 =0 Chọn hệ quy chiếu 1) Phương trình quỹ đạo ?? Hãy xác định vận tốc ban đầu của M x (hình chiếu vật trên phương ox) => là hình chiếu véc tơ vận tốc ban đầu của vật trên phương ox x v 0 α 0 v x O v 0x =v 0 cos α =>Tương tự ta tìm được vận tốc ban đầu của M y =>và gia tốc cũng tương tự x v 0 0 v x v 0 1) Phương trình quỹ đạo x y x v 0 y v 0 α 0 v v 0x =v 0 cos v 0y =v 0 sin a x =0 a y =-g=-9,8 m/s 2 g α α ??Tại sao gia tốc của vật bị ném xiên lại giống hệt gia tốc của vật rơi tự do?? 1) Phương trình quỹ đạo Các phương trình Gia tốc, vận tốc, toạ độ theo thời gian Chuyển động thẳng đều theo ox Chuyển động thẳng biến đổi đều theo oy Gia tốc a x = 0 a y = -g = -9.81 m/s 2 Phương trình vận tốc v x =v 0x =v 0 cos α v x =v 0 cos α v y =v 0y - gt v y =v 0 sinα–gt Phương trình chuyển động x=v 0x t x=v 0 tcos α y=v 0y t -½ gt 2 y=v 0 tsin α -½ gt 2 ? Nếu chọn hệ quy chiếu có x 0 , y 0 , t 0 khác không thì sao??? =>Thì đâu có x, y, t lần lượt ta thay bằng x-x 0 , y-y 0 , t-t 0 . Chuyển động thẳng đều theo OX Chuyển động thẳng biến đổi đều theo OY Gia tốc a x = 0 a y = -g = -9.81 m/s 2 Phương trình vận tốc v x =v 0x =v 0 cos α v x =v 0 cos α v y =v 0y - g(t-t 0 ) v y =v 0 sinα–g(t-t 0 ) Phương trình chuyển động x-x 0 =v 0x (t-t 0 ) x-x 0 =v 0 (t-t 0 )cos α y-y 0 =v 0y (t-t 0 ) -½ g(t-t 0 ) 2 y-y 0 =v 0 (t-t 0 )sin α -½ g(t-t 0 ) 2 [...]... tâm của bài này!!!!!!! * Hình chiếu của vật trên phương ngang Mx α chuyển động thẳng đều với vận tốc vx=v0cos * Hình chiếu của vật trên phương thẳng đứng (My) chuyển động thẳng biến đổi đều với vận tốc đầu v0y=v0sin α Gia tốc ay=-g * Kết hợp hai chuyển động trên ta được chuyển động của vật =>… * Quỹ đạo của vật là một phần của đường parabol ?? Quan sát thí nghiệm ảo sau để hình dung về chuyển động. .. Hãy xác định? a)Quỹ đạo của vật b)Thời gian vật bay trong không khí c)Tầm bay xa của vật d)Vận tốc khi vật chạm đất v0 y Ném ngang là ném xiên với góc α =00 =>sin α =0 và cos α =1 và y0=h g Chuyển động thẳng đều theoox h Chuyển động thẳng Nhanh dần đều theooy Gia tốc ax = 0 ay = -g = -9.81 m/s2 Phương trình vận tốc vx=v0cos α vy=v0sinα–gt vx=v0 vy=0-gt Phương KIỂM TRA BÀI CŨ : 1. Phát biểu và viết biểu thức định luật II NiuTơn . 2. Viết phương trình chuyển động thẳng đều, công thức vận tốc và phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều . BÀI 18 : CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM I. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM XIÊN . II. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM NGANG . I. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM XIÊN o x y I. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM XIÊN α 0 v  y xo x v 0  y v 0  α P  Hãy xác định hình chiếu của lên hai trục ox và oy . 0 v  Hãy xác định các lực tác dụng vào vật . Hãy xác định x 0 ; v 0x ; y 0 ; v 0y ? I. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM XIÊN O x y N x y 1. Quỹ đạo của vật bị ném . x v  0 v  x v 0  y v 0  y v  v  x v  y v  x v  y v  v  v  o x y 2. Vật tốc của vật bị ném . L ( x max ) O x y N K I H (y max ) x vv  ≡ 2. Tầm bay cao ( H ) 3. Tầm bay xa ( L ) 3. Tầm bay xa ( L ) [...]...y o 3 Tầm bay xa ( L ) x y o 3 Tầm bay xa ( L ) x y o x II CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG TỪ ĐỘ CAO h II CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG TỪ ĐỘ CAO h y  O v0  P h x Bài 17 CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM I. MỤC TIÊU - Học sinh biết cách dùng phương pháp tọa độä để thiết lập phương trình quỹ đạo của vật bị ném xiên, ném ngang. - Học sinh biết vận dụng các công thức trong bài để giải bài tập về vật bị ném. - Học sinh có thái độ khách quan khi quan sát các thí nghiệm kiểm chứng bài học. II. CHUẨN BỊ - Tranh - Vòi phun nước - Nước màu - Giấy Carô III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Kiểm tra bài cũ : Câu 1 : Phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn ? Câu 2 : Thế nào là trọng lực ? Câu 3 : Thế nào là trường hấp dẫn ? Thế nào là trường trọng lực ? 2) Giới thiệu bài mới : Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh I. QU Ỹ ĐẠO CỦA VẬT BỊ NÉM XIÊN GV : Các em quan sát 2 hình ảnh trong sách GK và cho biết qu ỹ đạo của 1 vật bị ném có dạng gì ? HS : Quỹ đạo là 1 Parabol GV : Quỹ đạo của 1 vật được ném l ên trên theo phương thẳng đứng có dạng g ì ? HS : Qu ỹ đạo của vật ném thẳng đứng là đường thẳng đứng GV : Vậy khi nào v ật mới có quỹ đạo Parabol ? HS : Khi vật đư ợc ném không thẳng I. QUỸ ĐẠO CỦA VẬT BỊ NÉM XIÊN - Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ đứng GV : Đồng ý ; khi vật được ném xi ên góc so với phương thẳng đứng Quỹ đạo là 1 Parabol có n ằm trong 1 mặt phẳng không ? HS : Có GV : V ậy để khảo sát chuyển động của 1 vật dược ném xiên ngư ời ta phải chọn hệ quy chiếu như thế nào ? HS : ta có th ể chọn hệ trục toạ độ đềcác Ox , Oy vuông góc GV : 1 vật được ném xiên góc  so v ới m ặt phẳng ngang với vận tốc ban đầu vo Chọn : Gốc toạ độ O là v ị trí ném vật , trục Ox n ằm ngang , trục Oy thẳng đứng Chọn gốc thời gian l à lúc ném vật - Ta có : x 0 = 0 ; y 0 = 0 v 0x = v 0 Cos ; v 0y = v 0 sin - Theo định luật II Newton ta có : amP   . 1/ Xét theo phương Ox : 0 = m.ax ax = 0  Vật chuyển động thẳng đều : x = x 0 + v 0x .t x = (v 0 cos).t (1) 2/ Xét theo phương Oy : - P = m.ay Ta có : x 0 = 0 , y 0 = 0 v 0x = v 0 cos  ; v 0y = v 0 sin  Gia tốc a = 0 a = - g GV : Vật chuyển động như thế n ào trên trục Ox ? HS : Vật chuyển động thẳng đều tr ên trục Ox GV : Vật chuyển động như thế n ào trên trục Oy ? HS : V ật chuyển động nhanh dần đều trên trục Oy GV : Em hãy viết phương trình chuy ển động trên 2 trục HS : Trục Ox : x = xo + vox t x = 0 +( v 0 cos  ) t Trục Oy : y = yo + voy t - 2 1 g t y = 0 + (vo sin  ) t - 2 1 g t ay = -g  vật chuyển động biến đổi đều. y = y 0 + voy.t + 2 1 ay .t 2 y = (v 0 sin).t - 2 1 gt 2 (2) 3) Phương trình quỹ đạo Từ (1) và (2) ta có : y = (tg).x + 2 1 .  22 0 cos.v g .x 2  Quỹ đạo này là một parabol 4) Phương trình vận tốc : vx = v 0 cos vy = v 0 sin - gt II. TẦM BAY CAO 1) Định nghĩa : GV : Để tìm qu ỹ đạo của chuyền động ta phải làm sao ? HS : Ta thế t =  cos 0 v x vào y GV : Như v ậy quỹ đạo của chuyển động là 1 hàm số bậc II của y theo x đó l à 1 đường cong Parabol. II. TẦM BAY CAO GV : Khi vật lên độ cao cực đại thì v ận tốc của vật như thế nào ? HS : Khi vật lên độ cao cực đại thì v ận tốc của vật bằng 0 GV : Sai , vận tốc của vật nói chung l à khác không , ta cần xác định vx và vy ? HS : Khi đó vy = 0 , vx = vox như v ậy vectơ vận tốc khi đó nằm ngang GV : T ừ vy = 0 ta lần ra công thức tính được tầm bay cao. III. TẦM BAY XA GV : Khi v ật bay đến vị trí chạm mặt Tầm bay cao là độ cao cực đại mà vật đạt tới. 2) Biểu thức : - Khi vật đạt độ cao cực đại : vy = 0 v 0 sin - gt = 0  g v t  sin 0  Thế t vào (2), ta có tầm bay cao : g v H 2 sin 22 0   III. TẦM BAY XA 1) Định nghĩa : Tầm bay xa là khoảng cách giữa điểm ném và điểm rơi. 2) Biểu thức - Khi vật chạm đất : y = 0 đất, từ khoảng cách từ hình chi ếu gốc tọa độ đến vị trí vật chạm đất ta gọi l à tầm bay xa. Như v ậy các em cho biết khi vật chạm đất thì giá ... phun nớc, bắn pháo hoa Chuyển động vật bị ném Quỹ đạo vật bị r Xét vật bị ném xiên với vận tốcv0 ném xiên ban đầu Chuyển động vật bị ném Quỹ đạo vật bị ném xiên Xét vật bị ném r v0 xiên với vận... nào? y r P O x Chuyển động vật bị ném Quỹ đạo vật bị ném xiêntrình hình chiếu vật Phơng chuyển động trục tọa độ Hình chiếu Ox, OyHình chiếu vật vật chuyển động trục Ox chuyển động thẳng a = 0đều... = g Tầm bay xa vật: v02 sin L= g r v0 y O r v0 r v0 x Nx Chuyển động vật bị ném Quỹ đạo vật bị xiên cao ném Tầm bay Tầm bay xa Vật ném ngang từ độ cao h Bài toán Một vật đợc ném từ điểm M độ