Giáo án Vật lý 10 bài 15: Bài toán về chuyển động ném ngang

Bài 15: BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG I Mục tiêu a Về kiến thức: Hiểu được khái niệm chuyển động ném ngang và nêu được đặc điểm chính của chuyển động đó Viết được các phương trình của chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang và nêu được tính chất của mỗi chuyển động thành phần đó Viết được phương trình quỹ đạo của chuyển động ném ngang, các công thức tính thời gian chuyển động và tầm ném xa b Về kĩ năng: Biết dùng phương pháp tọa độ để khảo sát chuyển động phức tạp, cụ thể bài là chuyển động ném ngang Biết cách chọn hệ tọa độ thích hợp và biết phân tích chuyển động ném ngang hệ tọa độ đó thành các chuyển động thành phần, biết tổng hợp hai chuyển động thành phần thành chuyển động tổng hợp Biết vận dụng định luật II để lập công thức cho các chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang c Thái độ: II Chuẩn bị GV: Hình 15.1 SGK, phiếu học tập, bình phung nước có vòi phung nằm ngang, bố trí TN kiểm chứng (nếu có) HS: Ơn lại các cơng thức của chủn đợng thẳng biến đổi đều & sự rơi tự do, định luật II Niu tơn, hệ tọa độ III Tiến trình giảng dạy Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ Bài mới TG 2’ Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Búng viên phấn nhỏ đặt đầu thước nằm ngang (búng vài lần) Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập - Cho hs quan sát tia nước phung từ vòi phung nằm ngang Thay đổi độ cao bình chứa để thay đổi v0 - Hs quan sát gv làm TN Nội dung - Quỹ đạo chuyển động là đường gì? - Tầm bay xa của nước phụ thuộc vào gì? - Suy nghĩ trả lời: (dự đoán…) - chuyển động ném là chuyển động rất thường gặp Trong bài này chúng ta chỉ khảo sát chuyển động ném ngang Bỏ qua ảnh hưởng của không khí I Khảo sát chuyển động ném ngang Một vật M bị ném ngang với vận tốc đầu v0 từ độ cao h so với mặt đất Ta hãy khảo sát chuyển động của vật (bỏ qua ảnh hưởng của không khí) - ĐVĐ: Một vật M bị ném ngang với vận tốc đầu v0 từ độ cao h so với mặt đất Ta hãy khảo sát chuyển động của vật (bỏ qua ảnh hưởng của không khí) - Để tiện, chúng ta dùng một hệ trục tọa độ Các em hãy suy nghĩ xem chúng ta nên chọn hệ trục tọa độ thế nào? 15’ Chọn hệ tọa độ Hoạt động 2: Khảo sát chuyển động ném ngang - Đúng chúng ta nên chọn một hệ trục thế thuận lợi trogn việc khảo sát chuyển động ném ngang - PP khảo sát chuyển động: nghiên cứu chuyển động của hình chiếu của M Ox, Oy (phân tích chuyển động), sau đó tổng hợp hai chuyển động thành phần lại để có được các thông tin về chuyển động của vật - ĐVĐ: Nếu biết được chính xác hình dạng của quỹ đạo, ta phải lập được phương trình liên hệ giữa x và y gọi là phương trình quỹ đạo - Làm thế nào để lập được phương trình đó? - Các em lập pt quỹ đạo v0 Mx x(m) r g r P My M r P - Suy nghĩ rồi trả lời: (chúng ta sư dụng hệ trục tọa độ Oxy, với trục Ox nằm ngang, trục Oy thẳng đứng hướng xuống mặt đất.) - Các em gấp SGK lại, phát phiếu học tập cho từng học sinh - Nhận xét ý kiến trả lời của hs rồi ghi tóm tắt kết luận O - Vẽ hình 15.1 Phân tích chuyển động ném ngang Chuyển động ném ngang có thể phân tích thành chuyển động thành phần theo trục tọa độ (gốc O tại vị trí ném, trục Ox theo r hướng vận tốc đầu v0 , trục Oy theo r hướng của trọng lực P ) Xác định chuyển động thành phần a Các pt của chuyển động thành phần theo trục Ox của Mx ax = 0; vx = v0 ; x = v0t ( 15.3) - Pt đó cho ta quỹ đạo là đường gì? - Hãy vẽ quỹ đạo vào hình vẽ có sẵn phiếu học tập? - Gấp SGK lại, nhận phiếu học tập và hoàn thành vào phiếu - Gọi hs lên bảng vẽ - Một số học sinh trả lời trước lớp về từng nội dung phiếu - Dùng vòi phung để thấy dạng quỹ đạo Thay đổi v0 để thấy quỹ đạo thay đổi phù hợp với công thức 15.7 - Qua tính toán, ta thấy thời gian chuyển động của vật bị ném ngang bằng thời gian rơi tự từ cùng một độ cao h hãy tính thời gian đó? 15’ - Làm thế nào để tính được tầm ném xa? - Từ đó L phụ thuộc vào những yếu tố nào? Có phù hợp với hiện tượng mà em quan sát không? Hoạt động 3: Xác định chuyển động của vật - Rút t từ pt 15.3 thay vào 15.6 SGK y= g x 2v02 My chuyển động nhanh dần đều (chuyển động theo phương thẳng đứng là chuyển động rơi tự do) II Xác định chuyển động của vật Dạng quỹ đạo x = v0t → t = - Hoàn thành vào phiếu học tập Từ 15.3: - Một hs lên bảng vẽ vào 15.6 suy ra: x= x thay v0 g gt = x (15.7) 2v0 Quỹ đạo của vật là đường Parabol - Gõ búa - Các em quan sát hình 15.4 gt (15.6) - Đường parapol - Giải thích về mục đích và cách bố trí TN ở hình 15.3 SGK - Các em đọc &trả lời C3 (Thí nghiệm đã xác định điều gì?) b Các pt của chuyển động thành phần theo trục Oy của My a y = g ; v y = gt ; x = - Nhận thức vấn đề - Lập pt quỹ đạo: Mx chuyển động đều (chuyển động theo phương ngang là chuyển động thẳng đều) - Thay y = h vào pt 15.6 SGK để rút ra: t= 2h g Thời gian chuyển động Thay y = h ta được: t= 2h g Tầm ném xa - Thay giá trị t và pt 15.3 để tính L L = xmax = v0t = v0 - Phụ thuộc vào 2h g v0 và h Phù hợp với hiện tượng quan sát được Hoạt động 4: Làm thí nghiệm kiểm chứng - Chú ý lắng nghe tiếng hòn bi L = xmax = v0t = v0 2h g III Thí nghiệm kiểm chứng chạm sàn nhà - Trả lời C3 (Thời gian rơi chỉ phụ thuộc vào độ cao, không phụ thuộc vào vận tốc đầu) 8’ 6’ Hoạt động :Củng cố, dặn dò - Viết các phương trình của chuyển động thành phần & cho biết tính chất của mỗi chuyển động thành phần? Lập phương trình quỹ đạo của chuyển động ném ngang, các công thức tính thời gian chuyển động & tầm ném xa - Về nhà làm bài tập và ôn lại toàn bộ kiến thức từ đầu chương, chuẩn bị tiết thực hành IV Rút kinh nghiệm  ... chúng ta chỉ khảo sát chuyển động ném ngang Bỏ qua ảnh hưởng của không khí I Khảo sát chuyển động ném ngang Một vật M bị ném ngang với vận tốc đầu v0 từ độ cao h so... Hoạt động 2: Khảo sát chuyển động ném ngang - Đúng chúng ta nên chọn một hệ trục thế thuận lợi trogn việc khảo sát chuyển động ném ngang - PP khảo sát chuyển động: nghiên... của hs rồi ghi tóm tắt kết luận O - Vẽ hình 15.1 Phân tích chuyển động ném ngang Chuyển động ném ngang có thể phân tích thành chuyển động thành phần theo trục tọa độ (gốc