Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 2 - Bài 2: Vận tốc trong chuyển động thẳng. Chuyển động thẳng đều (tiết 2)

Ngày soạn : ..................... Ngày dạy : ...................... Tiết 2. Bài 2. Vận tốc trong chuyển động thẳng. Chuyển động thẳng đều. I. Mục tiêu 1. Hiểu rõ được các khái niệm vectơ độ dời, vectơ vận tốc trung bình, vectơ vận tốc tức thời. 2. Hiểu được việc thay thế các vectơ trên bằng các giá trị đại số của chúng không làm mất đi đặc trưng của vectơ của chúng. 3. Phân biệt được độ dời với quãng đường đi, vận tốc với tốc độ. 4. Giải được một số bài tập đơn giản về tính tốc độ trung bình, vận tốc trung bình. II. Chuẩn bị 1. Giáo viên Nghiên cứu mức độ nội dung kiến thức về vận tốc, vận tốc trung bình của chuyển động không đều đã giảng dạy ở lớp 8 THCS. 2. Học sinh Ôn lại kiến thức về vận tốc, vận tốc trung bình của chuyển động không đều, các yếu tố đặc trưng của vectơ đã học ở lớp 8. III. Tiến trình dạy học Hoạt động của Giáo viên và Học sinh Nội dung Hoạt động 1. Kiểm tra bài cũ – Đặt vấn đề GV: Đặt vấn đề vào bài : Khẩu hiệu trong các cuộc thi điền kinh là cao hơn, nhanh hơn, xa hơn. Điều đó liên quan đến một đại lượng trong vật lí là vận tốc. Ở lớp 8, chúng ta đã biết sơ lược về vận tốc. Bài học hôm nay sẽ giúp các em có những hiểu biết sâu hơn về đại lượng này. .GV: Thông báo khái niệm vectơ độ dời. Vẽ hình 2.1 lên bảng. Nhấn mạnh về gốc, phương, chiều của . .GV: Hỏi: So sánh sự giống và khác nhau giữa độ dời trong chuyển động cong và độ dời trong chuyển động thẳng? .HS: Trả lời : + Giống nhau : đều là vectơ có điểm đầu là vị trí của vật ở thời điểm t1 và điểm cuối là vị trí của vật ở thời điểm t2. + Khác nhau : trong chuyển động thẳng, vectơ độ dời nằm trên đường thẳng quỹ đạo. .GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Thông báo, trong chuyển động thẳng, chọn trục Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo, chỉ cần xét giá trị đại số của vectơ độ dời : x = x2 – x1. .GV: Yêu cầu HS thực hiện C2? .HS: Giá trị đại số x của vectơ độ dời nói lên đầy đủ các yếu tố của vectơ độ dời vì chọn trục Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo thì vectơ độ dời có phương trùng với Ox. Do đó, chỉ cần xét giá trị đại số của nó là biết chiều và độ lớn. Bài 2. Vận tốc trong chuyển động thẳng. Chuyển động thẳng đều. 1. Độ dời a. Độ dời *Khái niệm vectơ độ dời : Tại thời điểm t1, chất điểm ở vị trí M1 t2, M2 Trong khoảng thời gian = t2 – t1, chất điểm dời vị trí từ M1 đến M2. = M1M2 : vectơ độ dời của chất điểm trong khoảng thời gian t. * có : - Gốc: vị trí đầu - Phương đường thẳng nối M1M2 - Chiều: từ vị trí đầu vị trí cuối. b. Độ dời trong chuyển động thẳng Chọn trục Ox đường thẳng quỹ đạo Giá trị đại số của vectơ độ dời : x = x2 – x1 .GV: . Thông báo : - Độ dời và quãng đường đi của chất điểm là khác nhau. - Chất điểm chuyển động thẳng theo một chiều và chiều đó được chọn làm chiều dương thì độ dời quãng đường đi. Lấy ví dụ ở hình 2.2 để HS rõ hơn về vấn đề này. 2. Độ dời và quãng đường đi * x S * Chất điểm chuyển động thẳng theo một chiều và chiều đó được chọn làm chiều (+) x S .GV: Thông báo khái niệm vectơ vận tốc trung bình : Hãy nhận xét về phương, chiều của vectơ vận tốc trung bình? .HS: Vectơ vận tốc trung bình có phương, chiều trùng với vectơ độ dời. .GV: Trong chuyển động thẳng, vectơ vận tốc trung bình có phương trùng với đường thẳng quỹ đạo. Chọn trục Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo thì giá trị đại số của vectơ vận tốc trung bình gọi là vận tốc trung bình được tính như thế nào?Đơn vị của vận tốc trung bình là gì? .HS: (m/s) .GV: Ở lớp 8, đã học về tốc độ trung bình. Vậy tốc độ trung bình được tính bằng biểu thức nào? .HS: Tốc độ trung bình = Quãng đường đi được / Khoảng thời gian đi. .GV: Có thể đồng nhất vận tốc trung bình và tốc độ trung bình không? .HS: Không thể đồng nhất vận tốc trung bình và vận tốc trung bình. Nếu chất điểm chỉ chuyển động theo một chiều và chiều đó chọn làm chiều (+) của trục tọa độ thì vận tốc trung bình bằng tốc độ trung bình. 3. Vận tốc trung bình * * Trong chuyển động thẳng, chọn trục Ox đường thẳng quỹ đạo Giá trị đại số của vectơ vận tốc trung bình : (m/s) Quãng đường đi được Khoảng thời gian đi = * Tốc độ trung bình * Chất điểm chỉ chuyển động theo một chiều và chiều đó chọn làm chiều (+) vận tốc trung bình = tốc độ trung bình. .GV: Để đặc trưng chính xác cho tính chất nhanh chậm của chuyển động tại một thời điểm nào đó trong quá trình chuyển động dùng khái niệm vận tốc tức thời. Vẽ hình 2.5 lên bảng và thông báo khái niệm vận tốc tức thời : khi t 0. .GV: Trong chuyển động thẳng, vectơ vận tốc tức thời nằm trên đường thẳng quỹ đạo. Giá trị đại số của vectơ vận tốc tức thời trên trục Ox gọi là vận tốc tức thời được tính như thế nào? .HS: Giá trị đại số của vectơ vận tốc tức thời : khi 0. .GV: v > 0 và v < 0 khi nào? .HS: v > 0 khi chất điểm chuyển động cùng chiều (+). v < 0 khi chất điểm chuyển động ngược chiều (+). .GV: Thông báo vận tốc tức thời v tại thời điểm t đặc trưng cho chiều và độ nhanh chậm của chuyển động tại thời điểm đó. Hỏi : Độ lớn của vận tốc tức thời có luôn luôn bằng tốc độ tức thời không? Vì sao? .HS: . Khi 0 thì || = s => Độ lớn của vận tốc tức thời luôn luôn bằng tốc độ tức thời. 4. Vận tốc tức thời *khi t 0. * Trong chuyển động thẳng : khi 0. + v > 0 khi chất điểm chuyển động cùng chiều (+) + v < 0 khi chất điểm chuyển động ngược chiều (+). * Độ lớn của vận tốc tức thời = tốc độ tức thời. .GV: .Đặt câu hỏi : 1. Phân biệt vận tốc và tốc độ? 2.Khi nào độ dời trùng với quãng đường đi được? Vận tốc trung bình bằng tốc độ trung bình? .HS : Trả lời : 1. - Tốc độ không phải là một đại lượng vectơ - Vận tốc là một đại lượng vectơ. 2. Khi chất điểm chuyển động thẳng theo một chiều và chiều đó được chọn làm chiều dương của trục tọa độ thì độ dời trùng với quãng đường đi được và vận tốc trung bình bằng tốc độ trung bình. .GV: Nhận xét câu trả lời của HS, bổ sung khi cần thiết .Yêu cầu HS làm bài tập 1,2,4 – tr 16 – SGK. .HS: Bài 1 : B ; Bài 2 : B. Bài 4 : a. Vận tốc trung bình cho từng đoạn đường 10 m lần lượt là : 1,25 m/s ; 1,25 m/s ; 1 m/s ; 0,83 m/s ; 0,83 m/s ; 0,83 m/s. 0,71 m/s; 0,71 m/s ; 0,71 m/s. b. Vận tốc trung bình cho cả quãng đường đi là : 0, 88 m/s Giá trị trung bình của các vận tốc trung bình trên mỗi đoạn đường 10 m là : 0,90 m/s. 0,90 > 0,88. .GV: Nhận xét kết quả bài tập. Giao nhiệm vụ về nhà cho HS : làm bài tập 7 – tr 17 – SGK , bài 1.1, 1.2, 1.3 – SBT và xem lại kiến thức về chuyển động đều học ở lớp 8, kiến thức về cách vẽ đồ thị hàm số bậc nhất trong toán học.