vatly 10NC 2010 - 2011

PHẦN 1 CƠ HỌC Chương 01 ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM Bài 1 : CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC I / Mục Tiêu : - Hiểu được các khái niệm cơ bản : Tính tương đối của chuyển động, chất điểm, hệ quy chiếu, xác định vị trí của của một chất điểm bằng tọa độ, xác định thời gian bằng đồng hồ, phân biệt khoảng thời gian và thời điểm. - Hiểu rõ là muốn nghiên cứu chuyển động của chất điểm, đầu tiên cần chọn một hệ quy chiếu để xác định vị trí của chất điểm và thời điểm tương ứng. - Nắm vững cách xác định tọa độ và thời gian tương ứng của một chất điểm trên hệ trục tọa độ II / Chuẩn bị : − Tranh 1.1 ; 1.3 ; 1.5 và bảng giờ tàu Thống Nhất Bắc Nam S1 − Thước và đồng hồ III / Tổ chức hoạt động dạy học : 1 / Nội dung ghi bảng: 1) Chuyển động cơ học là gì ? Chuyển động cơ học là sự dời chổ của các vật thể trong không gian theo thời gian. Thí dụ : Một người đứng và quan sát ôtô đang chuyển động, khoảng cách giữa ôtô và người đó thay đổi. Chuyển động cơ học có tính tương đối. Thí dụ : Ôto chuyển động so với hàng cây bên đường, nhưng đứng yên so với người ngồi trong đó. 2) Chất điểm Chất điểm là vật có kích thước rất nhỏ có thể bỏ qua được so với phạm vi chuyển động. Thí dụ : Ôtô có kích thước nhỏ so với quỹ đạo đi dược, nên ta coi ôtô là chất điểm.  Khi một vật có kích thước rất nhỏ so với chiều dài quỹ đạo mà nó đi được, vật có thể coi là chất điểm .  Khi chuyển động, chất điểm vạch ra một đường trong không gian gọi là quỹ đạo. 3) Xác định vị trí của một chất điểm. − Xét chuyển động của một chất điểm trên một đường thẳng. − Chọn : + Trục tọa độ : Có phương trùng với đường đi. + Gốc tọa độ : Tại một điểm O trên đường đi. + Chiều dương : Như hình vẽ. − Vị trí của chất điểm tại điểm M được xác định bằng tọa độ : x = OM  Nếu vật chuyển động cùng chiều trục tọa độ thì : x > 0  Nếu vật chuyển động ngược chiều trục tọa độ thì : x < 0 1 4) Xác định thời gian Muốn xác định thời điểm, người ta chọn một gốc thời gian và đo khoảng thời gian từ gốc đến lúc đó bằng đồng hồ. Đơn vị : giây ( s ) [ ] SI . Trong vật lý, người ta thường chọn gốc thời gian là lúc bắt đầu xảy ra một quá trình nào đó hoặc lúc bắt đầu khảo sát một hiện tượng. * Khi khảo sát chuyển động của một chất điểm : Ta chọn một vật làm mốc và gắn vào đó một trục tọa độ tức là ta đã chọn một hệ quy chiếu. Đồng thời ta cũng chọn gốc thời gian. 5) Hệ quy chiếu Một vật mốc gắn với một hệ tọa độ và một gốc thời gian cùng với một đồng hồ hợp thành một hệ quy chiếu. Hệ quy chiếu = Hệ tọa độ gắn với vật mốc + đồng hồ và gốc thời gian 6) Chuyển động tịnh tiến Chuyển động của một vật là tịnh tiến khi đoạn thẳng nối hai điểm bất kỳ của vật luôn luôn song song với một phương nhất định. Thí dụ : Khung ôtô, xe máy khi chuyển động trên đường thẳng 2/ Nội dung bài giảng: Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của học sinh 1) Chuyển động cơ học là gì ? GV : Tiến hành thí nghiệm cho một vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng từ điểm A đến B GV : Các em nhận thấy vị trí của vật như thế nào ? GV  Chuyển động cơ học và thí dụ. GV đưa ra thí dụ như hình vẽ dưới đây GV : Khi xe chuyển động, đối với người đứng bên đường thì hành khách ngồi trên xe như thế nào ? GV : Đối với bác tài xế thì hành khách như thế nào ? GV : Như vậy Một vật có thể đứng yên so với vật này (Vật mốc 1), nhưng có thể chuyển động so với vật khác (Vật mốc 2) . Vậy, mọi chuyển động và mọi trạng thái đứng yên đều có tính tương đối  Chuyển động cơ học có tính tương đối. 2) Chất điểm 1) Chuyển động cơ học là gì ? HS : Thưa Thầy vị trí của vật thay đổi. HS : Hành khách chuyển động. HS : Hành khách đứng yên. 2) Chất điểm A B C 2 GV:Thí dụ có một chiếc xe ôtô du lịch 12 chổ ngồi trong sân trường, khi ấy kích thước ôtô có đáng kể không các em ? GV : Nếu như chiếc ôtô đó đang chuyển động trên một đoạn đường rất dài từ TP.HCM đến Biên Hòa. Thì kích thước ôtô như thế nào so với chiều dài quãng đường trên ? GV : Khi đó , ôtô được xem là một chất điểm ? vậy khi nào vật được xem là một chất điểm ? GV : Yêu cầu học sinh cho thêm ví dụ về chất điểm 3) Xác định vị trí của một chất điểm GV : ( Mời một em HS ) : Trường học xa hay gần ? GV : Trường học cách bao nhiêu ? GV : Em HS nói trường học xa và cách 10 km có nghĩa là em xác định vị trí trường học so với địa điểm nào ? GV : ( Giảng giải ) Để xác định vị trí của một vật trong không gian vào một thời điểm nhất định , ta phải làm sao ? Chọn một vật làm móc ( Vật móc : Chẳng hạn như ngôi nhà em ) và gắn vào đó một hệ trục tọa độ để xác định vị trí của vật đó so với vật mốc ! ( Chẳng hạn như cách xa 10 km là tính từ nhà em HS ấy ? 4) Xác định thời gian GV : Từ nhà em đến trường, mất bao lâu ? GV : Mất 30 phút nghĩa là tính từ lúc nào ? GV : Để xác định sự biến đổi vị trí của vật theo thời gian ta phải chọn 1 lúc nào đó làm móc thời gian, thường chọn thời điểm bắt đầu khảo sát. ( Có thể nói rõ hơn : ∆t = t – t 0 ; Với t 0 : Thời điểm đầu , hay là mốc thời gian ( Thường chọn t 0 = 0 ) . 5) Hệ quy chiếu GV: Như vậy muốn nghiên cứu chuyển động của một vật, trước tiên ta phải làm gì? GV: Cả hai yếu tố đó gộp lại, ta còn gọi là hệ quy chiếu. Hệ quy chiếu được tổng quát theo công thức sau (SGK) 6) Chuyển động tịnh tiến GV : Giả sử khi có một chiếc xe đang chuyển HS : Kích thước ôtô đáng kể ! HS : Rất nhỏ so với chiều dài quãng đường trên HS : Khi vật có kích thước rất nhỏ so với chiều dài quỷ đạo mà nó đi được 3) Xác định vị trí của một chất điểm. HS (Giả sử) : Trường học xa ! HS: Thưa Thầy cách 10 km ! HS: Xa so với ở nhà của em ! − Xét chuyển động của một chất điểm trên một đường thẳng. 4) Xác định thời gian HS : Thưa Thầy mất 30 phút ! HS : Tính từ lúc em bắt đầu đi học ! 5) Hệ quy chiếu HS: Ta phải chọn vật làm mốc và gốc thời gian 6) Chuyển động tịnh tiến 3 động thẳng thì mọi người ngồi trên xe đều có quỹ đạo là đường thẳng như quỹ đạo của xe thì chuyển động của xe là chuyển động tịnh tiến ⇒ Chuyển động tịnh tiến ! GV : Đưa ra thí dụ về chiếc đu quay trong công viên và yêu cầu học sinh cho biết : Thân chiếc đu quay và người ngồi trong đu quay chuyển động tịnh tiến hay không tịnh tiến. GV hướng dẫn thêm cho HS về chuyển động tịnh tiến qua hình vẽ 1.1 SGV Chuyển động tịnh tiến – Chuyển động quay HS : Người chuyển động tịnh tiến còn đu quay không chuyển động tịnh tiến 3 / Cũng cố : a / Chuyển động cơ học là gì ? b / Chất điểm là gì ? c / Chuyển động tịnh tiến là gì ? 4 / Dặn dò : − Trả lời câu hỏi : 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; Làm bài tập : 1 ; 2 ; 3 4 TIẾT 2: BÀI 2: VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU I / Mục tiêu : − Nắm vững định nghĩa độ dời qua tọa độ của chất điểm trên một trục, từ đó dẫn đến định nghĩa vận tốc trung bình trong một khoảng thời gian t 2 − t 1 , và vận tốc tức thời tại thời điểm t . − Biết cách xây dựng phương trình chuyển động thẳng đều từ định nghĩa và công thức vận tốc, áp dụng phương trình chuyển động để giải các bài toán chuyển động thẳng đều của một chất điểm, bài toán gặp nhau hay đuổi nhau của hai chất điểm − Biết cách vẽ đồ thị biễu diễn phương trình chuyển động và đồ thị vận tốc theo thời gian, sử dụng đồ thị để giải các bài toán nói trên. II / Chuẩn bị : − Thước. III / Tổ chức hoạt động dạy học : 1 / Kiểm tra bài cũ : + Câu 1 : Chuyển động cơ học là gì ? + Câu 2 : Chất điểm là gì ? + Câu 3 : Chuyển động tịnh tiến là gì ? 2 / Nội dung ghi bảng: 1) Độ dời  Độ dời của chất điểm trong khoảng thời gian ∆ t = t 2 − t 1 là đoạn thẳng M 1 M 2 có giá trị đại số la : ∆x = x 2 − x 1  Nếu ∆ x > 0 thì chiều chuyển động trùng với chiều dương của trục ox .  Nếu ∆ x < 0 thì chiều chuyển động ngược với chiều dương của trục ox . Chú ý : Nếu chất điểm chuyển động theo một chiều thì quỹ đạo đường trùng với độ dời : s = ∆x. 2) Độ dời và quảng đường đi được Khi chất điểm chuyển động, độ dời và quảng đường đi được có thể xem là không trùng nhau, nếu như chất điểm chuyển động theo một chiều và lấy chiều đó là chiều dương của trục tọa độ thì độ dời trùng với quãng đường đi được. 3) Vận tốc trung bình  Vận tốc trung bình của một chất điểm đặc trưng cho độ nhanh hay chậm của chuyển động và được đo bằng thương số của độ dời và khoảng thời gian có độ dời ấy. 12 2112 tt MM t x t xx v TB − = ∆ ∆ = ∆ − =   Đơn vị vận tốc trung bình : m/s hoặc km/h. 5 1 km/h = 6,3 1 m/s 4) Vận tốc tức thời Để đặc trưng chính xác cho độ nhanh chậm của chuyển động ; người ta dùng đại lượng vật lí vận tốc tức thời. Vận tốc tức thời là vận tốc tại một thời điểm bất kỳ trong quá trình chuyển động. t x tt xx v TT ∆ ∆ = − − = 12 12  Với ∆t là khoảng thời gian “rất nhỏ”.  Đơn vị vận tốc tức thời : m/s hoặc km/h. 3) Tiến trình lên lớp Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của học sinh 1) Độ dời GV Tại thời điểm t 1 chất điêm M ở vị trí M 1 có toạ độ x 1 . Tại thời điểm t 2 chất điêm M ở vị trí M 1 có toạ độ x 2 Độ dời trong khoảng thời gian ∆t = t 2 – t 1 là : ∆x = x 2 – x 1 ∆x > 0 : Chiều chuyển động cùng chiều dương Ox. ∆x < 0 : Chiều chuyển động ngược chiều dương Ox. Chú ý : Nếu chất điểm chuyển động theo một chiều thì quỹ đạo đường trùng với độ dời : s = ∆x. 2) Độ dời và quãng đường đi được GV: Trong chuyển động của một chất điểm, độ dời và quãng đường đi được có được xem là một hay không? 3) Vận tốc trung bình GV : Nói đến vật đang chuyển động ta xét đại lượng nào đặc trưng cho sự nhanh hay chậm : VD : Trong thời gian 2 giờ : Ôtô đi 80 km, trong 3 giờ xe đạp đi 45 km, để biết phương tiện nào đi nhanh hơn ta làm cách 1) Độ dời Lắng nghe và ghi chép 2) Độ dời và quãng đường đi được HS: Trong chuyển động của một chất điểm, độ dời và quãng đường đi được không thể xem là một được. Chúng trùng nhau khi chất điểm chuyển động theo một chiều và ta chọn chiều đó là chiều dương. 3) Vận tốc trung bình HS1 : Thưa Thầy ta so sánh độ dời ôtô và xe đạp đi được trong cùng một đơn vị thời gian nghĩa là 1 giờ ôtô đi được 40 km và xe đạp đi được 6 nào ? GV : Có cách nào khác hơn nữa không ? GV : Hai cách trên, cách nào đơn giản hơn và ứng dụng nhiều hơn ? GV : Ta gọi v 1 và v 2 là đại lượng đặc trưng cho độ dời ôtô và xe đạp đi được trong cùng một đơn vị thời gian : v 1 = 80 : 2 = 40 km/h ; v 2 = 45 : 3 = 15 km/h ⇒ v 1 > v 2 ⇒ ôtô chuyển động nhanh hơn xe đạp Vậy đại lượng v được gọi là vận tốc : t x tt xx v TT ∆ ∆ = − − = 12 12 * Vậy để so sánh sự nhanh hay chậm của chuyển động ta dùng thương số ∆x/t , gọi là vận tốc ⇒ Vận tốc ⇒ Đơn vị ! 4) Vận tốc tức thời Để đặc trưng chính xác cho độ nhanh chậm của chuyển động trong thời gian rất nhỏ ; người ta dùng đại lượng vật lí vận tốc tức thời. Nghĩa là xét trong một khoảng thời gian rất nhỏ. 15 km . Vậy ôtô chuyển động nhanh hơn xe đạp HS2 : Thưa Thầy ta so sánh thời gian ôtô và xe đạp đi được trong cùng một độ dời nghĩa là trên độ dời 10 km thì ôtô mất thời gian ít hơn xe đạp chứng tỏ ôtô chuyển động nhanh hơn xe đạp. HS : Cách 1 ! 4) Vận tốc tức thời Lắng nghe và ghi chép. IV/ CỦNG CỐ - Các em xem và chuẩn bị tiếp nội dung còn lại của bài. - Làm các bài tập 1, 2, 3,4 7 Bài 06 SỰ RƠI TỰ DO I – MỤC TIÊU CỦA BÀI - Hiểu được thế nào là rơi tự do và khi tơi tự do thì mọi vật rơi như nhau. - Biết cách khảo sát chuyển động rơi tự do bằng thí nghiệm. - Hiểu được rằng gia tốc rơi tự do phụ thuộc vào vị trí địa lí và độ cao và khi một vật chuyển động ở một miền gần mặt đất và chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì nó luôn luôn có một gia tốc không đổi và bằng gia tốc rơi tự do. II – CHUẨN BỊ GIÁO VIÊN HỌC SINH - các dụng cụ thí nghiệm hình 6.4 và 6.5 SGK. - Dây dọi và một hòn bi. - ôn lại công thức 2 2 1 ats = , v 0 =0 III – NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP 1. Kiểm tra bài cũ Câu 1: Chuyển động thẳng biến đổi đều là gì? Khi nào thì chuyển động thẳng biến đổi đều được xem là chuyển động thẳng nhanh dần đều? chậm dần đều? Câu 2: Viết phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều? viết công thức lien hệ giữa độ dời, vận tốc và gia tốc. 2. Nội dung ghi bảng Bài 6: SỰ RƠI TỰ DO 1. Thế nào là rơi tự do? Định nghĩa: Sự rơi tự do là sự rơi của một vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực. Ví dụ: hòn đá rơi, viên phấn rơi,… 2. Phương và chiều của chuyển động rơi tự do Chuyển động rơi tự do có phương thẳng đứng, có chiều từ trên xuống. 3. Rơi tự do là một chuyển động nhanh dần đều Thí nghiệm 1: Từ kết quả thí nghiệm, ta khẳng định rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều. 4. Gia tốc rơi tự do Thí nghiệm 2: đo gia tốc rơi tự do Kết luận: gia tốc rơi tự do là không dổi. 5. Giá trị của gia tốc rơi tự do ở cùng một nơi trên Trái Đất và gần mặt đất, các vật rơi tự do đều có cùng một gia tốc g. g thường lấy là 9,8 m/s 2 (g phụ thuộc vào vĩ độ địa lí) 6. Các công thức tính quãng đường đi được và vận tốc trong chuyển động rơi tự do Khi vật rơi tự do không vận tốc đầu (v 0 =0 khi t=0) thì: - Vận tốc của vật tại thời đểm t là v=gt 8 Tuần 04 Tiết 07 Lớp 10A3 - Quãng đường đi được của vật sau thời gian t là 2 2 1 gts = 3. Tiến trình lên lớp Hoạt động của GV Hoạt động của HS 1. Thế nào là sự rơi tự do? - Ta tiến hành làm lại thí nghiệm của Niu-tơn, lấy một ống thủy tinh đã rút hết không khí, chỉ còn chân không, bên trong ta để một long chim và một hòn đá. Ta lộn ngược lên thì hòn đá và lông chim rơi như thế nào? - Từ đây ta có thể rút ra kết luận gì? - Đó chính là sự rơi tự do. (phát biểu định nghĩa sự rơi tự do. - Ví dụ như: Hòn đá rơi, thả viên phấn rơi…. - Ta thấy cả hai chạm đáy cùng một lúc. - Như vậy, khi không có lực cản của không khí, các vật có hình dạng và khối lựong khác nhau đều rơi như nhau. 2. Phương và chiều của chuyển động rơi tự do - Các em quan sát thí nghiệm sau và cho biết phương và chiều của viên phấn khi thả rơi xuống đất? (tiến hành thí nghiệm) - Đó cũng chính là phưong và chiều của chuyển động rơi tự do. - Viên phấn rơi theo phương thẳng đứng, có chiều hướng từ trên xuống. 3. Rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều - Dựa vào những chuyển động mà ta đã học, em hãy dự đoán xem sự rơi tự do thuộc loại chuyển động nào mà ta đã tìm hiểu? - Ý kiến khác như thế nào? - Mô tả tiến hành thí nghiệm và cho HS quan sát hình vẽ 6.4 và nhận xét trong khoảng thời gian như nhau thì quãng đường đi được như thế nào? - Từ đó em có kết luận gì về chuyển động của rơi tự do? - Theo em là chuyển động thẳng đều và có phương thẳng đứng chính là quỹ đạo. - Theo em là chuyển động thẳng biến đổi đều. - Ta thấy trong những khoảng thời gian bằng nhau thì vật rơi trong quãng đường càng tăng lên. - Chuyển động rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều. 4. Gia tốc rơi tự do - Mô tả thí nghiệm và tiến hành, yêu cầu HS lấy số liệu khi GV thực hiện thí nghiệm. từ bảng số liệu, em hãy xử lí số liệu và nhận xét gì về g? - Tính toán nhanh và rút ra kết luận: từ số liệu ta thấy gia tốc rơi tự do là không đổi. 5. Giá trị của gia tốc rơi tự do - Qua nhiều thí nghiệm như trên, thực hiện ở nhiều nơi khác nhau, người ta rút ra kết luận: Ở cùng một nơi trên Trái Đất 9 và gần mặt đất, các vật rơi tự do đều có cùng một gia tốc g. - Giá trị g=9,8 m/s 2 - Từ bảng số liệu 2, em có nhận xét gì về gia tốc g kh ở những vĩ dộ khác nhau? - gia tốc g phụ thuộc vĩ độ địa lí, độ cao và cấu trúc địa chất nơi đó. 6. Các công thức tính quãng đường đi được và vận tốc trong chuyển động rơi tự do - Khi vật rơi tự do thì khâng có vận tốc đầu thì: v=gt, s=1/2gt 2 Lắng gnhe và ghi chép IV – CỦNG CỐ Câu hỏi trắc nghiệm Câu 1: chọn câu sai A. Khi rơi tự do mọi vật chuyển động như nhau. B. Vật rơi tự do khi không chịu sức cản của không khí. C. Ngừoi nhảy dù dang rơi tự do. D. Mọi vật chuyển đông gần mặt đất đều chịu gia tốc rơi tự do. Caư 2: Chuyển động nào dưới đây được coi là rơi tự do nếu được thả rơi? A. Một sơi chỉ. B. Một chiếc lá C. Một chiếc khăn tay. D. Một mẫu phấn. Câu 3:Chuyển động nào được xem là chuyển động rơi tự do? A. Chuyển động của một hòn đá được ném lên cao. B. Chuyển động của một hòn sỏi đựoc ném theo phương ngang. C. Chuyển động của một hòn sỏi được ném xiên góc. D. Chuyển động của một hòn sỏi được thả rơi xuống. Câu 4: Một vật thả rơi từ độ cao 4,9 m xuống đất. Bỏ qua lực cản của không khí, lấy g=9,8 m/s 2 , vận tốc của vật khi chạm đất là bao nhiêu? A. 9,8 m/s B. 9,9 m/s C. 1,0 m/s D. 9,6 m/s Câu 5: Một vật rơi từ độ cao 19,6 m xuống tới đất. thời gian để vật đi hết đoạn đường là bao nhiêu? A. 4s B. 2s C. 1,4s D. 8s ***Rút kinh nghiệm: 10 Tuần 05 Tiết 09 Lớp 10A3 [...]... v0=4 m/s, t0=0 Ta có y= -4 ,9t2 + 4t +5 Làm sao để vẽ đồ thị tọa độ - thời gian? - Ta thấy y= -4 ,9t2 + 4t +5 là phương trình bậc 2 theo biến t, đồ thị là parabol có phần lõm hướng xuống dưới vì a . âm. - Ta có v=v 0 + gt = -1 0,7m/s, vận tốc này chuyển động ngược chiều dương - Đối với bài tập 2 các em tự xem ở nhà - Lắng nghe dặn dò. IV – CỦNG CỐ - Giải. 4,9 b) Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian 11 đồ thị tọa độ - thời gian có dạng là parabol, có phần lõm hướng xuống dứơi (a =- 4,9<0). - Để vẽ đồ thị thì ta