Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 5 - Bài 4: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Ngày soạn : ..................... Ngày dạy : ...................... Tiết 5. Bài 4. Chuyển động thẳng biến đổi đều I. Mục tiêu 1. Hiểu được gia tốc là đại lượng vật lí đặc trưng cho sự biến đổi nhanh, chậm của vận tốc. 2. Biết được các định nghĩa vectơ gia tốc trung bình, vectơ gia tốc tức thời. 3. Phát biểu được định nghĩa chuyển động thẳng biến đổi đều. 4. Viết được công thức vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều. 5. Hiểu được mối quan hệ giữa dấu của gia tốc và dấu của vận tốc trong chuyển động nhanh dần đều và trong chuyển động chậm dần đều. 6. Biết cách vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian. 7. Vận dụng để giải các bài tập đơn giản giống trong SGK – SBT. II. Chuẩn bị 1. Giáo viên 2. Học sinh Xem lại định nghĩa vectơ vận tốc trung bình, vectơ vận tốc tức thời, chuyển động thẳng đều. III. Tiến trình dạy học Hoạt động của Giáo viên và Học sinh Nội dung .GV: Đặt vấn đề vào bài : Một chiếc xe lăn chuyển động trên máng nghiêng, có đồ thị vận tốc theo thời gian là một đường thẳng xiên góc. Vậy, dạng chuyển động của chiếc xe lăn là gì?Để trả lời câu hỏi đó, chúng ta nghiên cứu bài 4. .GV: Khi một vật chuyển động, vận tốc của nó thay đổi. Để đặc trưng cho độ biến đổi nhanh chậm của vận tốc, dùng khái niệm gia tốc. .GV: Gia tốc có phải là một đại lượng vectơ không? .HS: Gia tốc là một đại lượng vectơ. Vectơ gia tốc đặc trưng cho sự biến đỏi của vectơ vận tốc. .GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Yêu cầu HS nghiên cứu SGK cho biết vectơ gia tốc trung bình của chất điểm trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 tính bằng biểu thức nào? .HS: .GV: Trong chuyển động thẳng, chọn trục Ox đường thẳng quỹ đạo thì giá trị đại số của vectơ gia tốc trung bình tính như thế nào? .HS: .GV: Đơn vị của atb là gì? .HS: [atb] = m/s2. .GV: Nêu ý nghĩa đơn vị của atb : Nếu trong khoảng thời gian 1 s, vận tốc của chất điểm tăng lên 1 m/s thì gia tốc trung bình của nó bằng 1 m/s2. GV: Yêu cầu HS áp dụng công thức atb để kiểm tra số liệu đưa ra ở trang 22 – SGK. HS: Kiểm tra số liệu đưa ra ở trang 22 – SGK. .GV: Yêu cầu HS nghiên cứu SGK cho biết vectơ gia tốc tức thời tính bằng biểu thức nào? .HS: .GV: Trong chuyển động thẳng, chọn trục Ox đường thẳng quỹ đạo thì giá trị đại số của vectơ gia tốc tức thời tính như thế nào? .HS: Bài 4. Chuyển động thẳng biến đổi đều 1. Gia tốc trong chuyển động thẳng Gia tốc là đại lượng vật lí đặc trưng cho độ biến đổi nhanh chậm của vận tốc. a. Gia tốc trung bình + + Trong chuyển động thẳng, chọn trục Ox đường thẳng quỹ đạo Giá trị đại số của vectơ gia tốc trung bình : + [atb] = m/s2 Nếu trong khoảng thời gian 1 s, vận tốc của chất điểm tăng lên 1 m/s thì gia tốc trung bình của nó bằng 1 m/s2. b. Gia tốc tức thời + + Trong chuyển động thẳng, chọn trục Ox đường thẳng quỹ đạo Giá trị đại số của vectơ gia tốc tức thời : .GV: Chiếc xe lăn chuyển động trên máng nghiêng có đồ thị vận tốc theo thời gian là một đường thẳng xiên góc, có thể coi vận tốc của xe tăng đều theo thời gian. Chuyển động của xe chính là chuyển động thẳng biến đổi đều. Vậy, chuyển động thẳng biến đổi đều là gì? .HS1: Chuyển động thẳng biến đổi đều là chuyển động thẳng trong đó vận tốc tăng đều hoặc giảm đều theo thời gian. .HS2: Chuyển động thẳng biến đổi đều là chuyển động thẳng trong đó gia tốc tức thời không đổi. .GV: Chính xác hóa định nghĩa chuyển động thẳng biến đổi đều. Hỏi : Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, gia tốc tức thời và gia tốc trung bình có mối liên hệ với nhau như thế nào? .HS: a = atb 2. Chuyển động thẳng biến đổi đều CĐTBĐĐ : + Quỹ đạo thẳng + .GV: Đưa ra bài toán: Một chất điểm chuyển động thẳng biến đổi đều với gia tốc a trên trục Ox. Gọi v, v0 lần lượt là vận tốc tại thời điểm t và t0 = 0. Tìm biểu thức vận tốc v theo thời gian t? .HS: Chất điểm chuyển động thẳng biến đổi đều nên (*) .GV: (*) là công thức vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều. Thông báo : Chuyển động thẳng nhanh dần đều có v.a > 0; Chuyển động thẳng chậm dần đều có v.a < 0. .GV: Nhận xét về mối quan hệ giữa v và t? .HS: v là hàm bậc nhất của t. .GV: Yêu cầu 2 HS lên bảng vẽ đồ thị v – t trong chuyển động nhanh dần đều và chuyển động chậm dần đều? Nhận xét dạng đồ thị? .HS1 : Đồ thị v – t trong chuyển động nhanh dần đều : .HS2: Đồ thị v – t trong chuyển động chậm dần đều : .GV: Hệ số góc của đường biểu diễn v – t tính như thế nào? Nhận xét? .HS: Hệ số góc của đường biểu diễn v - t : tana = Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, hệ số góc của đường biểu diễn v – t có giá trị bằng gia tốc. .GV: Yêu cầu HS làm bài tập 1,2,4 – tr 24 – SGK tại lớp. 3. Sự biến đổi của vận tốc theo thời gian a. Công thức vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều Chọn trục Ox đường thẳng quỹ đạo. gốc thời gian lúc bắt đầu khảo sát chuyển động. + Vận tốc : v = v0 + at v : vận tốc tại thời điểm t v0 : vận tốc tại t0 = 0 a : gia tốc + Chuyển động nhanh dần đều : cùng chiều v.a > 0. + Chuyển động chậm dần đều : ngược chiều v.a < 0. b. Đồ thị v – t + Chuyển động nhanh dần đều : v.a > 0 + Chuyển động chậm dần đều : v.a < 0 Đồ thị v – t là một đường thẳng xiên góc. + Hệ số góc của đường biểu diễn v - t : tana = .GV: Giao nhiệm vụ về nhà cho HS: trả lời câu hỏi 4, làm bài tập 3,5 – tr 24 SGK, 1.10, 1.12 – SBT và ôn lại cách vẽ đồ thị hàm số bậc hai trong toán học.