Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 25 - Bài 15: Bài toán về chuyển động ném ngang

Ngày soạn: 12 /11/2007 Tiết: 25 BÀI 15. BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: Diễn đạt các khái niệm, phân tích chuyển động : chuyển động thành phần và chuyển động tổng hợp. Viết được các phương trình của hai chuyển động thành phần, chuyển động ném ngang 2. Kỹ năng: Chọn hệ toạ độ thích hợp nhất cho việc phân tích chuyển động ném ngang thành hai cđ thành phần và áp dụng định luật II NiuTơn cho hai cđ thành phần, cđ ném ngang. II. CHUẨN BỊ: 1. GV : Thí nghiệm kiểm chứng hình 15.2. 2. HS : Các công thức cđ thẳng biến đổi đều, sự rơi tự do III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠYHỌC: 1. Kiểm tra bài cũ: - Phát biểu và viết công thức tính lực hướng tâm và định nghĩa lực hướng tâm - Nêu một vài ứng dụng của lực li tâm 2. Đặt vấn đề: Chuyển động ném là cđ thường gặp trong đời sống và trong kỹ thuật. Vậy em nào hãy đưa ra một vài ví dụ. HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG I. Khảo sát chuyển động ném ngang: Ta hãy khảo sát cđ của 1 vật bị ném ngang từ 1 điểm 0 ở độ cao h so với mặt đất. Sau khi được truyền 1 vận tốc ban đầu (sức cản của không khí không đáng kể) o x(m) Mx My vo h M y(m) Hình 15.1 1.Chọn hệ toạ độ: -Khi rơi, vật chịu tác dụng của những lực nào? Chuyển động đó có phải là chuyển động rơi tự do không? Vì sao? -Với bài tóan này ta nên chọn hệ tọa độ nào cho thích hợp nhất? -Dựa vào hình vẽ phân tích chuyển động của vật? Chú ý:Nên chọn hệ tọa độ sao cho khi chiếu, các cuyển động thành phần là một trong những chuyển động mà ta nghiên cứu. -Theo bài tóan này nên chọn hệ tọa độ nào? 2.Phân tích chuyển động ném ngang -Nêu và phân tích cđ một vật ném ngang. Xác định vị trí và vận tốc của vật. - khi M chuyển động thì hình chiếu Mx, My trên hai trục cũng cđ. -Chuyển động của Mx, My gọi là cđ thành phần của vật M. - Trong hệ tọa độ Đêcác chuyển động của M được phân tích thành các chuyển động nào? 3.Xác định các cđ thành phần: -Thảo luận và trả lời câu hỏi C1 *Gợi ý: Aùp dụng định luật II NiuTơn Ox: ax = 0, vx =vo Cđ theo phương ngang là cđ thẳng đều -Cđ thành phần theo oy là cđ rơi tự do ay = g vy = gt và y = II. XÁC ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT : 1.Dạng quỹ đạo : - Viết phương trình của cđ ném ngang ? Gợi ý : x = vo.t y = -Dựa vào pt có nhận xét gì? 2.Thời gian cđ: - Hãy xác định thời gian cđ của một vật ném ngang? 3.Tầm ném xa: - Hãy xác định tầm ném xa theo phương ngang? - Các em hãy đọc câu hỏi C2 và trả lời theo từng nhóm. III. THÍ NGHIỆM KIỂM CHỨNG: Thí nghiệm xác nhận phương pháp phân tích cđ ném` ngang như bài học là đúng, ngoài ra còn xác nhận rằng thời gian rơi phụ thuộc h, không phụ thuộc v0. - Khi rơi, vật chịu tác dụng của trọng lực. Không phải là chuyển động rơi tự do. Vì quỹ đạo là đường cong. -Là chuyển động rơi tự do. Vì vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực -Nên chọn hệ tọa độ Đêcác. Vì khi phân tích sẽ được chuyển động theo phương ngang và chuyển động theo phương thẳng đứng. -Chuyển động của M được phân tích thành chuyển động quán tính theo phương ngang của Mx với vận tốc ban đầu vo và chuyển động theo phương thẳng đứng (rơi tự do) của My -Cđ Ox là cđ thẳng đều với các phương trình: ax = 0 vx =vo và x = vo.t - Cđ theo oy là cđ rơi tự do : ay = g vy = gt và y = Ta có : x = vo.t (1) y = ( 2) Từ (1) và ( 2) suy ra a. –Thời gian chuyển động Ta có: = = 4s Tầm bay xa: b.Phương trình quỹ đạo của vật = I. Khảo sát chuyển động ném ngang: 1.Chọn hệ toạ độ: Chọn hệ trục Oxy, gốc toạ độ O Ox hướng theo vectơ vo, Oy hướng theo vectơ 2.Phân tích chuyển động ném ngang khi M chuyển động thì hình chiếu Mx, My trên hai trục cũng cđ. -cđ của Mx, My gọi là cđ thành phần của vật M. Vậy ta đã phân tích cđ ném ngang thành hai cđ thành phần. 3.Xác định các cđ thành phần a. Cđ thành phần theo Ox là cđ thẳng đều với các phương trình: ax = 0 vx =vo và x = vo.t b. Cđ thành phần theo oy là cđ rơi tự do với các phương trình : ay = g vy = gt và y = II. XÁC ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT : Tổng hợp hai cđ thành phần ta được cđ của vật. 1.Dạng quỹ đạo : Từ x = vo.t và y = ta suy ra Quỹ đạo của cđ ném ngang là đường Parapol. O Mx x(m) My M y(m) 2.Thời gian cđ: Thời gian cđ bằng thời gian rơi tự do từ cùng độ cao: 3.Tầm ném xa: (theo phương ngang) III. THÍ NGHIỆM KIỂM CHỨNG: Xem SGK IV.CỦNG CỐ Ø:Qua bài này chúng ta cần nắm được : Phân tích cđ ném ngang, cách xác định quỹ đạo, thời gian, tầm ném xa Thí nghiệm kiểm chứng . V. HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ: Về nhà các em học bài, làm bài tập trong sgk. Xem bài mới để chuẩn bị cho tiết sau.