Giáo án Vật lý 10 - Chương 1: Động học chất điểm

MỤC LỤC

BÀI TẬP

Muùc tieõu

- Viết các công thức tính: vận tốc, gia tốc, đường đi, toạ độ, công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và đường đi của CĐTBĐĐ ?.

Bài 4: SỰ RƠI TỰ DO

Sự rơi trong không khí và sự rơi tự do

    .Sau khi nghiên cứu 1 số chuyển động trong không khí, ta thấy kết quả là mâu thuẩn với giả thuyết ban đầu, không thể kết luận vật nặng bao giờ cũng rơi nhanh hơn vật nhẹ. .CM trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, hiệu 2 đoạn đường đi trong hai khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau là một đại lượng không đổi.

    Bài 4: SỰ RƠI TỰ DO (tt)

    Bài 5: CHUYỂN ĐỘNG TRềN ĐỀU

    Kiến thức

    Nhưng trong chuyển động tròn đều thì s là đường tròn, do đó vận tốc là đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm và phương, chiều của chuyển động, vì thế người ta đưa ra khái niệm vận tốc dài. .Để áp dụng công thức của chuyển động thẳng đều vào chuyển động tròn đều thì cần phải làm thế nào?.

    Bài 5: CHUYỂN ĐỘNG TRềN ĐỀU (tt)

    Gia tốc hướng tâm

    -Nhắc lại các kiến thức về chuyển động tròn đều, ý nghĩa của vectơ gia tốc trong chuyển động tròn đều, tên gọi, biểu thức tính, đơn vị của gia tốc hướng tâm. -Đọc lại kiến thức về tính tương đối của chuyển động và đứng yên ở lớp 8 -Đọc lại kiến thức về hệ qui chiếu.

    6: TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC

    Tính tương đối của chuyển động

    .Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm hệ qui chiếu đứng yên và hệ qui chiếu chuyển động. .Hệ qui chiếu chuyển động như hệ qui chiếu gắn với: xe đang chạy, nước đang chảy, ….

    Công thức cộng vận tốc

    .Laỏy vớ duù veà heọ qui chieỏu đứng yên và hệ qui chiếu chuyển động ?.

    BÀI 7: SAI SỐ CỦA PHẫP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT Lí

    Phép đo các đại lượng vật lyự. Heọ ủụn vũ SI

    Phép đo mà không có dụng cụ trực tiếp mà thông qua một công thức liên hệ với các đại lượng đo trực tiếp gọi là phép đo gián tiếp. Yêu cầu HS đọc SGK mục II.1,2,3 để tìm hiểu khái niệm sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên.

    Sai soỏ pheựp ủo

    Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu thì bằng tổng các sai số tuyệt đối của các số hạng. Sai số tỉ đối của một tích hay thương thì bằng tổng các sai số tỉ đối của các thừa số.

    THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO (2 tiết)

    • MỤC TIÊU 1. Kiến thức
      • CHUẨN BỊ 1. Giáo viên
        • KIEÅM TRA 1 TIEÁT

          + Lắp giáp bộ cần rung đo thời gian, treo quả nặng vào dây treo nối với băng giấy, luồn băng giấy qua đồng hồ cần rung, kẹp băng giấy lại. + Ghi kết quả thí nghiệm: Thu thập các băng giấy, dùng thước đo các khoảng cách giữa các chấm trên băng giấy.

          ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM

          TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC ẹIEÀU KIEÄN CAÂN BAẩNG CUÛA CHAÁT ẹIEÅM

            Các lực tác dụng: trọng lực. và lực căng dây T. Đây là 2 lực cân bằng, có tác dụng làm quả cầu đứng yên. Hoàn thành yêu cầu C2. Nhận xét về các lực đó ? Tác dụng của các lực đó lên quả cầu ?. Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm tổng hợp lực. Qui tắc hình bình hành. Đọc mục II.1 trả lời câu hỏi của GV. Hai cạnh và đường chéo của hình bình hành. Hợp lực có giá trị lớn nhất khi 2 lực cùng phương, cùng chiều, nhỏ nhất khi 2 lặc cùng phương, ngược chieàu. Từng HS hoàn thành yêu cầu C4. Yêu cầu HS đọc SGK mục II.1 để tìm hiểu TN. đóng vai trò gì trong hình bình hành ?. Phát biểu qui tắc hình bình hành ?. Công thức tính độ lớn của lực tổng quát:. Trường hợp 2 lực vuông góc hoặc cùng phương thì công thức có thể viết như thế nào ?. Trường hợp nào hợp lực có độ lớn lớn nhất ? nhỏ nhất ?. Hoàn thành yêu cầu C4. biểu diễn hợp lực của 3 lực đồng qui. II.Tổng hợp lực:. Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy. Lực thay thế gọi là hợp lực. 2)Qui tắc hình bình hành:. Nếu 2 lực đồng qui làm thành 2 cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chúng. Hoạt động 3: Tìm hiểu điều kiện cân bằng của một chất điểm. Từng HS trả lời. Đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều. Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng các lực tác dụng phải có ủieàu kieọn gỡ ?. Khi hợp lực tác dụng bằng 0 thì vật có thể ở những trạng thái nào ?. III.ẹieàu kieọn caõn baống cuỷa chaỏt ủieồm. Điều kiện cân bằng của một chất điểm là hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không. Hoạt động4: Tìm hiểu khái niệm phân tích lực:. 3 lực tạo thành hình. Từ O hãy vẽ các lực cân bằng. IV.Phân tích lực:. Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng. thành 2 lực đồng qui theo qui tắc hình bình hành. ? Nối đầu mút các lực. Có nhận xét gì về kết quả thu được ?. Vieọc thay theỏ F3. Vậy phân tích lực là gì ?. VD hướng HS phân tích 1 lực thành 2 lực theo 2 phương cho trước theo qui tắc hình bình hành. Có bao nhiêu cách phân tích 1 lực thành 2 lực đồng qui theo qui tắc hình bình hành ?. Tuy vậy, để đúng với bài toán thì ta chỉ có thể chọn 1 cách phân tích. Vì thế phải biết lực có tác dụng cụ thể theo 2 phương nào. giống hệt như lực đó. Các lực thay thế gọi là các lực thành phần. Chú ý: Phân tích lực cũng tuân theo qui tắc hình bình hành. Tuy nhiên chỉ khi biết một lực có tác dụng cụ thể theo 2 phương nào thì mới phân tích lực đó theo 2 phương ấy. Hoạt động 5: Vận dụng. Từng HS làm bài tập. Yêu cầu học sinh hoàn thành bài. a)Trong các giá trị sau đây, gia trị nào là độ lớn của hợp lực ?. Phân tích trọng lực tác dụng lên vật theo phường song song và vuông góc với mặt phẳng nghiêng.

            BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN

              Trọng lực là lực của Trái đất tác dụng vào các vật, gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do. - Củng cố: Định luật I và II Niu-tơn, khối lượng và mức quán tính, trọng lực và trọng lượng, phân biệt trọng lực và trọng lượng.

              BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN (tt)

                .Khi tay ta tác dụng 1 lực lên mặt bàn, tay ta cảm thấy đau chứng tỏ mặt bàn cũng tác dụng lại tay 1 lực theo định luật III Niu-tơn. Phương pháp này được áp dụng để đo khối lượng các hạt vi mô (electron, notron, … ) cũng như các hạt siêu vĩ mô (Mặt Trăng, Trái Đất, ….).

                BÀI TẬP

                ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN

                • LỰC ĐÀN HỒI CỦA Lề XO ĐỊNH LUẬT HOOKE
                  • LỰC MA SÁT

                    -Vận dụng công thức về các loại lực ma sát để giải thích một số hiện tượng trong thực tế, đặc biệt là vai trò của lực ma sát nghỉ trong việc đi lại của người,động vật và các loại phửụng tieọn giao thoõng. 1.Định nghĩa: Khi một vật chuyển động trượt trên một bề mặt, thì bề mặt tác dụng lên vật một lực cản trở chuyển động của vật gọi là lực ma sát trượt.

                    CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RAÉN

                    CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DUẽNG

                    -Nhắc lại các đặc điểm của chuyển động ném ngang, đặc biệt là thời gian rơi trong chuyển động ném ngang bằng thời gian rơi tự do ở cùng độ cao, không phụ thuộc vào vận toác neùm ngang. - Ôn lại quy tắc hình bình hành, điều kiện cân bằng của một chất điểm.

                    CỦA HAI LỰC VÀ CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG

                    Phương pháp: Nêu vấn đề, gợi mở, thảo luận nhóm IV.Tiến trình dạy học

                    Với vật rắn: do có kích thước lớn nên các lực tuy đặt vào cùng một vật nhưng có thể không cùng điểm đặt. - Chỉ xét tác dụng của 2 lực do 2 dây tác dụng, do đó vật phải nhẹ để có thể bỏ qua trọng lượng tác dụng lên vật.

                    Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực

                    - Vật rắn: là vật có kích thước đáng kể và hầu như không bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực. - Trường hợp vật phẳng, mỏng có dạng hình học đối xứg thì trọng tâm trùng với tâm đối xứng của vật.

                    CỦA HAI LỰC VÀ CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG (tt)

                    Cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song

                    (GV gợi ý: Đối với vật rắn tác dụng của lực không đổi khi lực trượt trên giá của nó). Muốn tổng hợp 2 lực có giá đồng qui trước hết ta phải trượt 2 vectơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng qui, rồi áp dụng qui tắc hình bình hành để tìm hợp lực.

                    ĐỊNH. MOMEN LỰC

                    Tiến trình dạy học

                    .Từ thí nghiệm ta đã thấy để vật cân bằng thì tác dụng làm quay theo chiều kim đồng hồ của lực này phải bằng tác dụng làm quay ngựơc chiều kim đồng hồ của lực kia.Hãy vận dụng khái niệm momen lực để phát biểu điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định ?. Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.

                    QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG CÙNG CHIEÀU

                    Lửu yự: Khi yeõu caàu phaõn tớch một lực thành hai lực song song cuứng chieàu (VD: BT 4, 5 SGK) thỡ đây là phép làm ngược lại với phép tổng hợp lực nên cũng tuân theo qui tắc tổng hợp hai lực song song cuứng chieàu. -Vận dụng làm bài tập 3 SGK: gợi ý: Coi đòn gánh là vật chịu tác dụng của hai lực song song cùng chiều là trọng lượng của thúng gạo và thúng ngô (bỏ qua trọng lượng của đòn gánh).

                    CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT Cể MẶT CHÂN ĐẾ

                    Các dạng cân bằng

                    Vỡ khi bũ leọch thì trọng tâm có giá không đi qua trục quay, gây ra momen làm thước quay theo chiều ra xa vị trí ban đầu. Vỡ khi bũ leọch thì trọng tâm có giá không đi qua trục quay, gây ra momen làm thước quay theo chiều trở về vị trí ban đầu.

                    Cân bằng của một vật có mặt chân đế

                    -Có 3 dạng cân bằng: không bền, bền và phiếm định, vị trí trọng tâm của từng dạng. -Ôn lại các kiến thức về: vận tốc góc, định luật II Niutơn và momen lực.

                    QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH (tiết 1)

                    Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn

                    Chuyển động tịnh tiến có hai loại: chuyển động tịnh tiến cong (bàn đạp) và chuyển động tònh tieán thaúng (ngaên keùo). - Chieỏu phửụng trỡnh vectụ vừa viết lên các trục toạ độ để tìm các đại lượng chưa biết theo mối liên hệ vơí các đại lượng đã bieát.

                    QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH (tiết 2)

                    Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

                    Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào khối lượng của vật và sự phân bố khối lượng đó đối với trục quay. Khối lượng càng lớn và càng xa trục quay thì momen quán tính càng lớn và ngược lại.

                    NGẪU LỰC

                      .Hãy tính momen của ngẫu lực đối với một trục quay vuông góc mặt phẳng chứa ngẫu lực bằng cách tính momen của từng lực đối với trục quay ?. Tiết sau chuẩn bị sửa bài tập chương III: ôn lại công thức về momen lực, ngẫu lực.

                      CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

                      ĐỘNG LƯỢNG - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG (Tiết 1)

                        .Định lí biến thiên động lượng: Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó. Câu 2: Một quả bóng bay với động lượng p đập vuông góc vào một bức tường thẳng sau đó bay ngược trở lại với cùng vận tốc.

                        ĐỘNG LƯỢNG - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG (Tiết 2)

                          Chuyển động bằng phản lực là chuyển động của một vật tự tạo ra phản lực bằng cách phóng về hướng ngược lại một phần của chính nó. Câu 1:Toa xe thứ nhất có khối lượng 3 tấn chạy với vận tốc 4m/s đến va chạm với toa xe thứa hai đứng yên có khối lượng 5 tấn làm toa này chuyển động với vận tốc 3m/s.

                          CÔNG VÀ CÔNG SUẤT (Tiết 1)

                            Phụ thuộc vào độ lớn của lực, độ lớn đoạn chuyển dời, góc hợp bởi hướng chuyển dời và hướng của lực tác dụng. .Vì quãng đường đi được phụ thuộc vào hệ qui chiếu nên giá trị của công cũng phụ thuộc vào hệ qui chieỏu (cho vớ duù).

                            CÔNG VÀ CÔNG SUẤT (Tiết 2)

                              Câu 10: Một chiếc xe có khối lượng 2 tấn đang chuyển động với vận tốc 15m/s thì lái xe thấy chướng ngại vật cách xe 20m và hãm phanh. Câu 11: Chọn A Khi vật chuyển động từ thấp lên cao thì trọng lực đóng vai trò là lực cản nên công của trọng lực có giá trị âm.

                              ĐỘNG NĂNG

                                Gợi ý: Dựa vào biểu thức tính công của một lực và công thức về chuyển động thẳng biến đổi đều, hãy tìm mối liên hệ giữa công sinh ra bởi lực F. Công của lực sinh ra trong quá trình thay đổi chuyển động của vật từ trạng thái đứng yên đến trạng thái có vận tốc v bằng năng lượng mà vật thu được trong quá trình chuyển động dưới tác dụng của lực F.

                                THẾ NĂNG (Tiết 1)

                                  Thế năng trọng trưởng (thế năng hấp dẫn) của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái đất và vật; phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường. .Thực nghiệm chứng tỏ công thức vẫn đúng khi M và N không cùng nằm trên đường thẳng đứng và vật đang xét chuyển dời từ M đến N theo quĩ đạo bất kỳ.

                                  THẾ NĂNG (Tiết 2)

                                    Khi thay đổi trạng thái biến dạng thì ∆l thay đổi, độ lớn lực đàn hồi thay đổi và khi ở trạng thái không biến dạng thì lực đàn hồi baèng 0. ( có thay đổi không. Độ lớn trung bình của lực đàn hồi là:. Quãng đường lực di chuyển ? Công của lực đàn hồi ?. Ta định nghĩa thế năng đàn hồi của vật bằng công của lực đàn hồi. Nhắc lại tên và đơn vị của các đại lượng trong công thức ?. công thực hiện bởi lực đàn hồi được xác định bằng công thức:. Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi. Công thức tính thế năng đàn hồi của một lò xo ở trạng thái có biến dạng ∆l là:. Củng cố: GV nhắc lại định nghĩa và biểu thức thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi. 1).Vật khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng bằng k, đầu kia của lò xo cố định. 2)Một lò xo treo thẳng đứng một đầu gắn vật có khối lượng 500g.

                                    CƠ NĂNG

                                    • Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường

                                      .Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn. .Củng cố: Định nghĩa cơ năng, định luật bảo toàn cơ năng cho vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực hoặc lực đàn hồi.

                                      THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

                                      Cấu tạo chất

                                        .Nếu các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động không ngừng thì tại sao vật không bị rã ra thành từng phần tử riêng rẽ mà lại có thể giữ được hình dạng và thể tích cuûa chuùng ?. -Ở thể lỏng lực tương tác giữa các phân tử lớn hơn ở thể khí nhưng nhở hơn thể rắn, chất lỏng có thể tích xác định có hình dạng.

                                        Thuyết động học phân tử chaát khí

                                          .Hoạt động 4: Phát biểu nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí. .Không khí và các chất khí ở điều kiện bình thường về nhiệt độ và áp suất cũng có thể coi là khí lí tưởng.

                                          QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ - MA-RI-ỐT

                                            .Từ kết quả thu được, hãy phát biểu mối quan hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí trong quá trình đẳng nhiệt. .Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt có dạng là đường hypebol.