Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 24 - Chuyển động của một vật bị ném

CHUYỂN ĐỘNG CỦA MỘT VẬT BỊ NÉM A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Biết cách dùng phương pháp toạ độ để thiết lập phương trình quỹ đạo của vật bị ném xiên, ném ngang. 2. Kỹ năng - Biết vận dụng các công thức để giải các bài tập về vật bị ném. 3. Tình cảm, thái độ, tác phong: - Biết được đặc trưng của bộ môn Vật lí là môn khoa học thực nghiệm. Từ đó yêu thích bộ môn. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Thí nghiệm dùng vòi phun nước để kiểm chứng các công thức. - Tranh ảnh về hình ảnh các vị trí liên tiếp của một vật bị ném xiên và ném ngang. - Xem lại các công thức về toạ độ, vận tốc của chuyển động đều, chuyển động biến đổi đều, đồ thị của hàm số bậc 2. 2. Học sinh: - - Ôn lại kiến thức về toạ độ, vận tốc của chuyển động đều, chuyển động biến đổi đều, đồ thị của hàm số bậc 2. C. PHÖÔNG PHAÙP - Giaûi quyeát vaán ñeà, thaûo luaän nhoùm - Thực nghiệm D. TIEÁN TRÌNH LEÂN LÔÙP. 1. OÅn ñònh toå chöùc - OÅn ñònh lôùp, ñieåm danh 2. Kieåm tra baøi cuõ - Viết công thức và phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều? - Vẽ dạng đồ thị của vật CĐ thẳng biến đổi đều? 3. Baøi môùi Hoaït ñoäng cuûa thaày vaø troø Noäi dung kieán thöùc Hoạt động 1: Tìm hiểu chuyển động của vật bị ném xiêm GV: - Yêu cầu HS quan sát các tranh trong phần đầu bài trong sgk và do GV giới thiệu. HS: Đọc SGK và quan sát GV: Quỹ đạo của vật bị ném xiên có hình dạng như thế nào? HS : Là đường parabol GV: Vật bị ném xiên có PTCĐ được viết như thế nào? HS: Thảo luận nhóm thiết lập biểu thức GV: * Hướng dẫn: Viết PTCĐ của vật theo 2 phương ox và oy (ox ^ oy), xác định: tọa độ ban đầu, vận tốc ban đầu và gia tốc theo mỗi phương. - Tổ chức hoạt động nhóm. - Yêu cầu HS trình bày kết quả. HS: Hoạt động nhóm tìm phương trình quỹ đạo của vật bị ném. - Trình bày kết quả hoạt động nhóm. GV: Nêu câu hỏi C1, C2, C3 sgk. HS: Thảo luận nhóm trả lời GV: Nhận xét câu trả lời. - Yêu cầu HS vận dụng các kết quả trong phần trên để giải bài toán về vật ném ngang. Hoạt động 2: Tìm hiểu phương trình chuyển động, tầm bay cao và tầm bay xa của vật GV: Giới thiệu khái niệm tầm bay cao và yêu cầu HS xác định biểu thức. HS: Viết biểu thức GV: Hướng dẫn: khi lên đến độ cao cực đại, vận tốc theo 2 phương của vật lần lượt là bao nhiêu? Giới thiệu khái niệm tầm bay xa và yêu cầu HS xác định biểu thức. HS: Viết biểu thức GV: Chú ý cho HS những bài toán trong bài này đều đã được giải trong điều kiện lí tưởng: coi trọng trường là đều và bỏ qua tác dụng của không khí. Trong thực tế, do có lực cản không khí, tầm bay xa và tầm bay cao của các vật thường nhỏ hơn các giá trị theo lí thuyết. Trong trường hợp vật được ném xuôi theo chiều gió, thì tầm bay xa có thể lớn hơn giá trị theo lí thuyết. Hoạt động 3: Vận dụng GV: Một vật chuyển động ném ngang khác một vật chuyển động ném xiên ở điểm nào? HS: So sánh 2 chuyển động GV: Yêu cầu 1 HS lên bảng áp dụng phần CĐ của vật bị ném xiên để giải bài toán. HS: Thảo luận giải bài tập GV: Hướng dẫn hs các bước làm bài tập - Từ cùng một độ cao, thời gian CĐ của một vật bị ném ngang như thế nào với thời gian CĐ của một vật rơi tự do? - Chốt lại các đặc điểm của một vật bị ném ngang và các PT để giải toán. 1. Chuyển động của một vật bị ném xiên: O y x I N - hợp với ox một góc . K * Chọn gốc tọa độ (xo = 0 và yo = 0) và gốc thời gian (to = 0) lúc vật bắt đầu được ném lên với vận tốc . Hệ trục tọa độ: ox ^ oy. * Các lực tdụng lên vật: ĐL II Newton: * Xét trên phương ox nằm ngang: vox = vo.cos; xo = 0, ax = 0. - PTVT: vx =vox = vo.cos (1) - PTTĐ: x = xo + voxt + axt2 = (vo.cos) t. (2) * Xét trên phương oy thẳng đứng: voy = vo.sin; yo = 0, ay = -g. - PTVT: vy = voy + ayt. = vo.sin – gt (3) - PTTĐ: y = yo + voyt + ayt2 = (vo.sin) t - gt2. (4) * PT quỹ đạo của vật: Rút t từ (1) và thay vào (2): (5) (5) gọi là PT quỹ đạo của vật. * Tầm bay cao: ymax Khi lên đến đỉnh của quỹ đạo: vy = 0. Hay: vy = vo.sin – gt = 0. Suy ra: t = Thay t vào (4): ymax= * Tầm bay xa: xmax Khi trở về mặt đất, y = 0. Hay: y=(vo.sin) t - gt2= 0 Suy ra: t = Thay t vào (2): xmax= 2. Biểu thức của gia tốc rơi tự do: * Tóm tắt: * Bài làm: CĐ ném ngang là CĐ ném xiên với góc = 0. - Chọn gốc tọa độ (xo = 0 và yo = 0) và gốc thời gian (to = 0) lúc vật bắt đầu được ném lên với vận tốc . Hệ trục tọa độ: ox ^ oy. - PTVT:vx = vo vy = gt Ta có: - PTTĐ: x = vot. y = gt2 - PT quỹ đạo: * Chú ý: Khi chạm đất: y = h; t = ; x = vo 4. Cuûng coá vaø luyeän taäp. GV: - Yêu cầu HS đọc sgk - Làm thí nghiệm, hướng dẫn HS lắp ráp, tiến hành, thu nhận kết quả thí nghiệm, xử lí kết quả thí nghiệm. - Nhận xét việc thực hiện thí nghiệm của HS. HS: - Đọc sgk, xem hình 18.2 - Quan sát gv làm thí nghiệm. - Tiến hành làm thí nghiệm, ghi kết quả thí nghiệm, xử lí kết quả thí nghiệm. - Rút ra nhận xét và so sánh với kết quả tinh được theo lí thuyết. 5. Höôùng daãn hoïc sinh töï hoïc ôû nhaø GV: Nêu câu hỏi, bài tập về nhà: BT SGK và BT 2.16 đến 2.22 SBT VL 10 nâng cao. - Yêu cầu HS chuẩn bị bài mới “Chuyển động của vật bị ném”. HS: - Ghi câu hỏi, bài tập về nhà. - Đọc trước bài mới, ôn lại kiến thức về động học chất điểm, trọng lực