giáo án vật lí 10 nâng cao

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 mơ quỹ đạo chất điểm C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY-HỌC Ho t đ ng ( phút): Nhận biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,n biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,t chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,n đ ng c ơ, vật mốc, chất điểm,, vận biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,t mốc, chất điểm,c, ch ất điểm,t ển động cơ, vật mốc, chất điểm,m, quỹ đạo, thời gian chuyển động đ o, thời gian chuyển động.i gian chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,n đ ng 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 -Gợi ý: Trục tọa độ, điểm mốc, vị trí vật thời điểm khác -Giới thiệu: Hình 1.5 -Giới thiệu cách đo thời gian, đơn vị -Hướng dẫn cách biểu diễn, cách tính thời gian Hoạt động HS Nội dung -Xem tranh SGK, Chuyển động gì? trả 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 động có tính mốc tương đối? Ví dụ? - Chuyển động có tính tương đối Đọc SGK phần 2 Chất điểm Quỹ đạo Trả lời câu hỏi: chất điểm *Chất điểm gì? - Trong trường hợp kích Khi vật thước vật nhỏ so với phạm vi coi chất chuyển động nó, ta coi điểm? vật chất điểm - điểm *Quỹ đạo gì? Ví hình học có khối lượng dụ vật -Trả lời câu hỏi C1 - Khi chuyển động, chất điểm -Tìm cách mơ tả vị vach đường khơng gian trí chất điểm gọi quỹ đạo quỹ đạo Xác định vị trí chất -Hình vẽ điểm -Trả lời câu hỏi C2 - Để xác định vị trí chất -Đo thời gian dùng điểm, người ta chọn vật mốc, đồng hồ gắn vào hệ tọa độ, vị trí nào? chất điểm xác định -Cách chọn mốc tọa độ hệ tọa độ (Gốc) thời gian Xác định thời gian -Biểu diễn trục - Muốn xác định thời điểm xảy số tượng đó, người ta -Khai thác ý nghĩa chọn gốc thời gian tính bảng tàu khoảng thời gian từ gốc đến lúc SGK - Như để xác định thời điểm, ta cần có đồng hồ chọn 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 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 Ho t đ ng ( phút): Vận biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,n dụng củng cố.ng củng cố.ng cốc, chất điểm, Hướng dẫn GV Hoạt động HS -Nêu câu hỏi Nhận xét câu trả lời -Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi nhóm trắc nghiệm nội dung từ câu 1-5 -Yêu cầu: HS trình bày đáp án (SGK) -Đánh giá nhận xét kết dạy -Làm việc cá nhân giải tập 1,2 (SGK) -Ghi nhận kiến thức: khái niệm bản; hệ quy chiếu; chuyển động tịnh tiến -Trình bày cách mô tả chuyển động Ho t đ ng ( phút): Hướng dẫn nhà.ng dẫn nhà.n nhà 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 - 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 C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ho t đ ng ( phút): Kiển động cơ, vật mốc, chất điểm,m tra cũ Sự hướng dẫn GV Hoạt động HS -Đặt câu hỏi cho HS Cho HS lấy ví dụ -Nhớ lại khái niệm chuyển động thẳng Nêu câu hỏi C1 đều, tốc độ vật lớp -Trả lời câu hỏi C1 Ho t đ ng ( phút): Tìm hiển động cơ, vật mốc, chất điểm,u khái niệm độ dời.m đ dời gian chuyển động.i 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 (2.1) -Nêu câu hỏi -Trả lời câu C3 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 M 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 *Như thế, chất điểm chuyển động theo chiều lấy chiều làm chiếu dương trục tọa độ độ dời trùng với quãng đường Ho t đ ng ( phút): Thiết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,t lận biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,p cơng thức vận tốc trung bình, vận tốc tứcc vận biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,n tốc, chất điểm,c trung bình, v ận biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,n t ốc, chất điểm,c t ức vận tốc trung bình, vận tốc tứcc thớng dẫn nhà.i 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 -Hướng dẫn vẽ vận 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 t1 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 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 Ho t đ ng ( phút): Vận biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,n dụng củng cố.ng, củng cố.ng cốc, chất điểm, Hướng dẫn GV Hoạt động HS -Yêu cầu: nêu câu hỏi Nhận xét câu trả -Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi lời nhóm trắc nghiệm theo nội dung 1,2 (SGK) -Làm việc cá nhân giải tập -Yêu cầu: HS trình bầy đáp án (SGK) -Ghi nhận kiến thức: độ dời, vận tốc trung bình, vận tốc tức thời -Đánh giá, nhận xét kết dạy -So sánh quãng đường với độ dời; tốc độ với vận tốc -Trình bày cách vẽ, biểu diễn vận tốc Ho t đ ng ( phút): Huớng dẫn nhà.ng dẫn nhà.n nhà 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 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 Ho t đ ng ( Phút): Kiển động cơ, vật mốc, chất điểm,m 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 Ho t đ ng ( phút): Tìm hiển động cơ, vật mốc, chất điểm,u chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,n đ ng thẳng đều.ng đề nhà.u 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 -Nêu câu hỏi cho HS thảo luận -Cùng HS làm thí nghiệm kiểm chứng -Khảng định kết 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 -Viết công thức (2.4) -Vận tốc trung bình chuyển động thẳng đều? -So sánh vận tốc 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 không đổi Ho t đ ng ( phút): Thiết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,t lận biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,p phươ, vật mốc, chất điểm,ng trình củng cố.a chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,n đ ng thẳng đều.ng đ ề nhà.u Đồ thị vận tốc theo thời gian thị vận tốc theo thời gian vận biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm,n tốc, chất điểm,c theo thời gian chuyển động.i gian Hướng dẫn GV -Yêu cầu: HS chọn hệ quy chiếu -Nêu câu hỏi cho HS tìm công thức vẽ đồ thị Hoạt động HS -Viết cơng thức tính vận tốc từ suy công thức (2.6) -Vẽ đồ thị 2.6 cho trường hợp -Xác định độ dốc đường thẳng biểu -Nêu câu hỏi diễn C6 -Nêu ý nghĩa hệ số góc? 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 Cơng 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 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