ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM

GIÁO ÁN VẬT LÍ 10 Chương I ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM Bài CHUYỂN ĐỘNG CƠ A MỤC TIÊU Kiến thức - Hiểu khái niệm co bản: tính tương đối chuyển động, chất điểm, hệ quy chiếu, xác định vị trí chất điểm tọa độ, xác định thời gian đồng hồ, phân biệt khoảng thời gian thời điểm - Hiểu rõ muốn nghiên cứu chuyển động chất điểm, cần thiết chọn hệ quy để xác định vị chí chất điểm thời điểm tương ứng - Nắm vững cách xác định tọa độ thời điểm tương ứng chất điểm hệ trục tọa độ Kỹ - Chọn hệ quy chiếu mô tả chuyển động - Chọn mốc thời gian, xác định thời gian - Phân biệt chuyển động với chuyển động khác B CHUẨN BỊ Giáo viên - Hình vẽ đu quay giấy to - Chuẩn bị tình sau cho học sinh thảo luận: Bạn em quê chưa đến thị xã, em phải dùng vật mốc hệ tọa độ bạn đến trường thăm em? Học sinh Xem lại vấn đề học lớp 8: Thế chuyển động? Thế độ dài đại số đoạn thẳng? Gợi ý ứng dụng CNTT GV chuẩn bị đoạn video loại chuyển động học, soạn câu hỏi trắc nghiệm, hình vẽ mô quỹ đạo chất điểm GIÁO ÁN VẬT LÍ 10 C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY-HỌC Hoạt động ( phút): Nhận biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm, quỹ đạo, thời gian chuyển động Hướng dẫn GV -Yêu cầu: HS xem tranh SGK nêu câu hỏi (Kiến thức lớp 8) để học sinh trả lời -Gợi ý: Cho HS số chuyển động điển hình Phân tích: Dấu hiệu chuyển động tương đối -Hướng dẫn: HS xem tranh SGK nhận xét ví dụ HS -Hướng dẫn: HS trả lời câu hỏi C1 Hoạt động HS Nội dung -Xem tranh SGK, trả Chuyển động gì? lời câu hỏi: *Chuyển động dời chỗ vật theo thời gian *Chuyển động - Khi vật dời chỗ có thay gì? Vật mốc? Ví dụ? đổi khoảng cách vật vật khác coi đứng yên *Tại chuyển Vật đứng yên gọi vật mốc động có tính - Chuyển động có tính tương tương đối? Ví dụ? đối Chất điểm Quỹ đạo chất Đọc SGK phần điểm Trả lời câu hỏi: - Trong trường hợp kích *Chất điểm gì? thước vật nhỏ so với phạm vi Khi vật chuyển động nó, ta coi coi chất vật chất điểm - điểm điểm? hình học có khối lượng vật -Gợi ý: Trục tọa độ, *Quỹ đạo gì? Ví - Khi chuyển động, chất điểm điểm mốc, vị trí vật dụ vach đường không gian thời điểm -Trả lời câu hỏi C1 gọi quỹ đạo khác -Tìm cách mơ tả vị Xác định vị trí chất -Giới thiệu: Hình 1.5 trí chất điểm điểm quỹ đạo - Để xác định vị trí chất -Giới thiệu cách đo -Hình vẽ điểm, người ta chọn vật mốc, thời gian, đơn vị -Trả lời câu hỏi C2 gắn vào hệ tọa độ, vị trí -Đo thời gian dùng chất điểm xác định -Hướng dẫn cách đồng hồ tọa độ hệ tọa độ biểu diễn, cách tính nào? Xác định thời gian thời gian -Cách chọn mốc - Muốn xác định thời điểm xảy (Gốc) thời gian tượng đó, người ta -Biểu diễn trục chọn gốc thời gian tính số khoảng thời gian từ gốc đến lúc -Khai thác ý nghĩa - Như để xác định thời điểm, ta bảng tàu cần có đồng hồ chọn SGK gốc thời gian Thời gian biểu diễn trục số, mốc chọn ứng với kiện xảy Hoạt động ( phút): Hiểu hệ quy chiếu chuyển động tịnh tiến GIÁO ÁN VẬT LÍ 10 Hướng dẫn GV Gợi ý: Vật mốc, trục tọa độ biểu diễn vị trí, trục biểu diễn thời gian -Nêu định nghĩa hệ quy chiếu -Yêu cầu HS trả lời C3 -Giới thiệu tranh đu quay -Phân tích dấu hiệu chuyển động tịnh tiến -Yêu cầu: HS lấy ví dụ CĐTT -Nhận xét ví dụ Hoạt động HS -Muốn biết chuyển động chất điểm (vật) tối thiểu cần phải biết gì? Biểu diễn chúng nào? -Đọc SGK: Hệ quy chiếu? -Biểu diễn chuyển động chất điểm trục Oxt? -Trả lời câu C3 -Xem tranh đu quay giáo viên mô tả -Trả lời câu hỏi C4 -Lấy số ví dụ khác chuyển động tịnh tiến Nội dung Hệ Quy chiếu *Một vật mốc gắn với hệ tọa độ gốc thời gian với đồng hồ hợp thành hệ quy chiếu Hệ quy chiếu = Hệ tọa độ gắn với vật mốc + Đồng hồ gốc thời gian Chuyển động tịnh tiến *Tổng quát, vật chuyển động tịnh tiến, điểm có quỹ đạo giống hệt nhau, chồng khít nên Hoạt động ( phút): Vận dụng củng cố Hướng dẫn GV Hoạt động HS -Nêu câu hỏi Nhận xét câu trả lời -Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi trắc nhóm nghiệm nội dung từ câu 1-5 (SGK) -Yêu cầu: HS trình bày đáp án -Làm việc cá nhân giải tập 1,2 -Đánh giá nhận xét kết dạy (SGK) -Ghi nhận kiến thức: khái niệm bản; hệ quy chiếu; chuyển động tịnh tiến -Trình bày cách mơ tả chuyển động Hoạt động ( phút): Hướng dẫn nhà Hướng dẫn GV -Nêu câu hỏi tập nhà -Yêu cầu:HS chuẩn bị sau Hoạt động HS -Ghi câu hỏi tập nhà -Những chuẩn bị sau Bài VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU (Tiêt 1) A MỤC TIÊU Kiến thức GIÁO ÁN VẬT LÍ 10 - Hiểu rõ khái niện vectơ độ dời, vectơ vận tốc trung bình, vectơ vận tốc tức thời - Hiểu việc thay vectơ giá trị đại số chúng không làm đặc trưng vectơ chúng - phân biệt độ dời với quãng đường đi, vận tốc với tốc độ Kỹ - Phân biệt, so sánh khái niệm - Biểu diễn độ dời đại lượng vật lý vectơ B CHUẨN BỊ Giáo viên - Câu hỏi liên quan đến vectơ, biểu diễn vectơ - Chuẩn bị câu hỏi trắc nghiệm Học sinh Xem lại vấn đề học lớp 8: - Thế chuyển động thẳng đều? - Thế vận tốc chuyển động đêu? - Các đặc trưng đại lượng vectơ? Gợi ý ứng dụng CNTT - Soạn câu hỏi 1-5 SGK thành câu trắc nghiệm - Soạn câu trắc nghiệm cho phần luyện tập củng cố - Chuẩn bị đoạn video chạy thi, bơi thi, đua xe GIÁO ÁN VẬT LÍ 10 C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Kiểm tra cũ Sự hướng dẫn GV -Đặt câu hỏi cho HS Cho HS lấy ví dụ Nêu câu hỏi C1 Hoạt động HS -Nhớ lại khái niệm chuyển động thẳng đều, tốc độ vật lớp -Trả lời câu hỏi C1 Hoạt động ( phút): Tìm hiểu khái niệm độ dời Hướng dẫn GV -Yêu cầu: HS đọc SGK, trả lời câu C2 -Hướng dẫn HS vẽ hình, xác định tọa độ chất điểm Hoạt động HS -Đọc SGK -Vẽ hình biểu diễn vectơ độ dời -Trong chuyển động thẳng : viết công thức -Nêu câu hỏi (2.1) C3 -Trả lời câu hỏi C2 -So sánh độ dời với quãng đường Trả lời câu hỏi C3 Nội dung Độ dời a) Độ dời Xét chất điểm chuyển động theo quỹ đạo Tại thời điểm t1 , chất điểm vị trí M1 Tại thời điểm t2 , chất điểm vị trí M2 Trong khoảng thời gian t = t2 – t1, chất điểm dời vị trí từ điểm M1 đến điểm M2 Vectơ M 1M gọi vectơ độ dời chất điểm khoảng thời gian nói b) Độ dời chuyển động thẳng -Trong chuyển động thẳng, véc tơ độ dời nằm đường thẳng quỹ đạo Nếu chọn hệ trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo vectơ độ dời có phương trùng với trục Giá trị đại số vectơ độ dới M 1M bằng: x = x2 – x1 x1 , x2 lần lược tọa độ điểm M M2 trục Ox Trong chuyển động thẳng chất điểm, thay cho xét vectơ độ dời M1M2 , ta xét giá trị đại số x vectơ độ dời gọi tắt độ dời M2 M1 M2 M1 2) Độ dời quãng đường GIÁO ÁN VẬT LÍ 10 *Như thế, chất điểm chuyển động theo chiều lấy chiều làm chiếu dương trục tọa độ độ dời trùng với quãng đường Hoạt động ( phút): Thiết lập cơng thức vận tốc trung bình, vận tốc tức thới Hướng dẫn GV -Yêu cầu HS trả lời câu C4 -Khẳng định: HS vẽ hình, xác định tọa độ chất điểm Hoạt động HS -Trả lời câu hỏi C4 -Thành lập cơng thức tính vận tốc trung bình (2.3) -Phân biệt vận tốc với tốc độ (ở lớp 8) -Nêu câu hỏi C5 - Trả lời câu hỏi C5, đưa khái niệm vận -Hướng dẫn vẽ tốc tức thời viết cơng thức tính -Vẽ hình 2.4 vận tốc tức thời theo Hiểu ý nghĩa độ dời vận tốc tức thời -Nhấn mạnh vectơ vận tốc Nội dung 1.Vận tốc trung bình Vectơ vận tốc trung bình vtb chất điểm khoảng thời gian từ t1 đến t2 thương số vectơ độ dời M1M2 khoảng thời gian t = t1 – t2 : vtb  M 1M t Vectơ vận tơc trung bình có phương chiều trùng với vetơ độ dời M 1M Trong chuyển động thẳng, vectơ vận tơc trung bình vtb có phương trùng với đường thẳng quỹ đạo Chọn trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo giá trị đại số vectơ vận tốc trung bình bằng: vtb  x2  x1 x  t2  t1 t x1 , x2 tọa độ chất điểm thời điểm t t2 Vì biết phương trình vectơ vận tốc trung bình vtb, ta cần xét giá trị đại số gọi tắt giá trị trung bình Vận tốc trung bình = Độ dời / Thời gian thực độ dời Đơn vị vận tốc trung bình m/s hay km/h Ở lớp8, ta biết tốc độ trung bình chuyển động tính sau: tốc độ trung bình = Quãng đường / Khoảng thời GIÁO ÁN VẬT LÍ 10 gian Vận tôc tức thời Vectơ vận tốc tức thời thời điểm t, kí hiệu vectơ v, thương số vectơ độ dời MM ‘ khoảng thời gian t nhỏ (từ t đến t +t) thực độ dời v MM ' (khi t nhỏ) t Vận tốc tức thời v thời điểm t đặc trưng cho chiều độ nhanh chậm chuyển động thời điểm Mặt khác t nhỏ độ lớn độ dời quãng đường , ta có x t  s (khi t nhỏ) t tức độ lớn vận tốc tức thời luôn tốc độ tức thời GIÁO ÁN VẬT LÍ 10 Hoạt động ( phút): Vận dụng, củng cố Hướng dẫn GV Hoạt động HS -Yêu cầu: nêu câu hỏi Nhận xét câu trả -Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi trắc lời nhóm nghiệm theo nội dung 1,2 (SGK) -Làm việc cá nhân giải tập (SGK) -Yêu cầu: HS trình bầy đáp án -Ghi nhận kiến thức: độ dời, vận tốc trung bình, vận tốc tức thời -So sánh quãng đường với độ dời; tốc -Đánh giá, nhận xét kết dạy độ với vận tốc -Trình bày cách vẽ, biểu diễn vận tốc Hoạt động ( phút): Huớng dẫn nhà Hướng dẫn GV -Nêu câu hỏi tập nhà -Yêu cầu: HS chuẩn bị sau Hoạt động HS -Ghi câu hỏi tập nhà -Những chuẩn bị cho sau GIÁO ÁN VẬT LÍ 10 Bài VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU (Tiết 2) A MỤC TIÊU Kiến thức - Biết cách thiết lập phương trình chuyển động thẳng Hiểu phương trình chuyển động mơ tả đầy đủ đặc tính chuyển động - Biết cách vẽ đồ thị tọa độ theo thời gian, vận tốc theo thời gian từ đồ thị xác định đặc trưng động học chuyển động Kỹ - Lập phương trình chuyển động - Vẽ đồ thị - Khai thác đồ thị B CHUẨN BỊ Giáo viên - Một ống thủy tinh dài đựng nước với bọt khơng khí - Chuẩn bị thí nghiệm chuyển động thẳng chuyển động thẳng Học sinh - Các đặc trưng đại lượng vectơ? - Giấy kẻ ô li để vẽ đồ thị Gợi ý ứng dụng CNTT - Soạn câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra cũ, luyện tập củng cố - Mơ chuyển động bọt khí ống nước dạng đồ thị chuyển động thẳng C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( Phút): Kiểm tra cũ Hướng dẫn GV Đặt câu hỏi cho HS Cho HS lấy ví dụ Hoạt động HS Nhớ lại khái niện chuyển động thẳng đều, tốc độ vật lớp GIÁO ÁN VẬT LÍ 10 Hoạt động ( phút): Tìm hiểu chuyển động thẳng Hướng dẫn GV -Yêu cầu: HS đọc SGK, trả lời câu hỏi -Cùng HS làm thí nghiệm SGK -Hướng dẫn: HS vẽ hình, xác định tọa độ chất điểm Hoạt động HS -Đọc SGK Trả lời câu hỏi C2 -Cùng GV làm thí nghiệm ống chứa bọt khí - Ghi nhận định nghĩa chuyển động thẳng -Nêu câu hỏi cho HS -Viết công thức (2.4) thảo luận -Vận tốc trung bình chuyển động -Cùng HS làm thí thẳng đều? nghiệm kiểm chứng -So sánh vận tốc -Khảng định kết trung bình vận tốc tức thời? -Cùng GV làm thí nghiệm kiểm chứng Nội dung Chuyển động thảng Định nghĩa: Chuyển động thẳng chuyển động thẳng, chất điểm có vận tốc tức thời khơng đổi Hoạt động ( phút): Thiết lập phương trình chuyển động thẳng Đồ thị vận tốc theo thời gian Hướng dẫn GV -Yêu cầu: HS chọn hệ quy chiếu -Nêu câu hỏi cho HS tìm cơng thức vẽ đồ thị Hoạt động HS -Viết cơng thức tính vận tốc từ suy cơng thức (2.6) -Vẽ đồ thị 2.6 cho trường hợp -Xác định độ dốc đường thẳng biểu diễn -Nêu câu hỏi -Nêu ý C6 nghĩa hệ số góc? -Vẽ đồ thị H 2.9 Nội dung *Phương trình chuyển động thẳng Gọi x0 tọa độ chất điểm thời điểm ban đầu t0 = 0, x tọa độ thời điểm t sau Vận tốc chất điểm bằng: x  x0 hằng số t x  x0 vt x  x0  vt v Từ đó: tọa độ x hàm bậc thời gian t Công thức (1) gọi phương trình chuyển động chât điểm chuyển động thẳng Đồ thị a Đồ thị toạ độ Đường biểu diễn pt (1) đường thẳng xiên góc xuất phát từ điểm (x0, 0) Độ dốc đường thẳng tan   x  x0 v t GIÁO ÁN VẬT LÍ 10 đầu t0 = Gia tốc a khơng đổi Theo cơng thức (3) v-v0 = at, hay là: v=v0 +at, v = v0 + at (4) a) Chuyển động nhanh dần Nếu thời điểm t, vận tốc v dấu với gia tốc a (tức v.a>0)thì theo cơng thức (4), giá trị tuyệt đối vận tốc v tăng theo thời gian, chuyển động chuyển động nhanh dần b) Chuyển động chậm dần Nếu thời điểm t, vận tốc v khác dấu với gia tốc a (tức v.a (trường hợp chuyển động khơng có vận tốc đầu) H 5.2 SGK -Nhận xét dạng đồ thị - Ghi nhận: Đồ thị phần parabol Nội dung b) Đồ thị tọa độ chuyển động thẳng biến đổi Đường biểu diễn phụ thuộc vào tọa độ theo thời gian phần đường parabol Dạng cụ thể tùy thuộc giá trị v0 a Trong trường hợp chất điểm chuyển động khơng có vận tốc đầu (v0 = 0), phương trình có dạng sau: x  x0  at 2 với t > Đường biểu diễn có phần lõm hướng lên a>0, phần lõm hướng xuống a