Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 5: Bài tập về chuyển động thẳng đều và chuyển động thẳng biến đổi đều

Tiết 5: BÀI TẬP VỀ CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU VÀ CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Viết được dạng phương trình chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều đều. - Viết được công thức tính vận tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều, chậm dần đều. Nêu được ý nghĩa các đại lượng vật lý trong công thức đó. - Viết được công thức tính đường đi và phương trình tọa độ của chuyển động thẳng nhanh dần đều, chậm dần đều. 2. Kĩ năng: - Viết được phương trình chuyển động của chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng đều. - Viết được phương trình vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều. - Xác định được thời điểm và vị trí gặp nhau của hai chất điểm. - Vẽ được đồ thị tọa độ – thời gian, đồ thị vận tốc – thời gian. - Vận dụng được các công thức để tìm các đại lượng trong chuyển động thẳng biến đổi đều. 3. Thái độ: Tích cực tham gia giải quyết vấn đề theo hướng dẫn của giáo viên. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Giải trước một số bài tập có liên quan. 2. Học sinh: Làm trước một số bài toán đã giao về nhà. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Hoạt động 1: Giải các bài toán về chuyển động thẳng đều (25 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Đơn vị kiến thức 1. Bài tập 9 SGK - Chọn hệ qui chiếu cho bài toán ? - Viết công thức tính quãng đường ? - Áp dụng cho từng xe ? - Viết dạng phương trình chuyển động của hai xe ? - Áp dụng cho từng xe ? - Hãy lập bảng giá trị - Gọi một học sinh lên bảng vẽ. - Dựa vào đồ thị hãy xác định thời điểm và vị trí gặp nhau của hai xe ? - Chọn hệ qui chiếu cho bài toán ? - Viết công thức tính quãng đường và dạng phương trình chuyển động của xe ? - Hãy viết cho đoạn đường HD ? - Hãy viết cho đoạn đường DP ? - Hãy lập bảng giá trị ? - Gọi một học sinh lên bảng vẽ đường biểu diễn của x theo t trong hệ tọa độ oxt. - Hãy cho kết luận từ đồ thị ? - Hãy kiểm tra lại kết quả câu c bằng phép toán ? - Chọn gốc tọa độ O tại A, trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng AB, chiều từ A đến B là chiều chuyển động. Mốc thời gian: là lúc hai xe bắt đầu xuất phát. - Công thức tính quãng đường đi của hai xe có dạng: s = v.t. - Áp dụng: Xe xuất phát tại A: s1 = 60.t; (km,h) Xe xuất phát tại B: s2 = 40.t; (km,h) - Phương trình chuyển động của hai xe có dạng: x = x0 + v.t. - Áp dụng: + Xe xuất phát tại A: x01 = 0; v1 = 60km/h ® x1 = 60.t (km,h) + Xe xuất phát tại B: x02 = 10km, v2 = 40km/h . ® x2 = 10 + 40.t (km, h) - Bảng giá trị(x,t): t (h) 0 0,5 1 x1(km) 0 30 60 x2 (km) 10 30 50 - Tự vẽ - Nhìn vào đồthị ta thấy: Sau 30 phút kể từ khi bắt đầu xuất phát, hai xe gặp nhau tại vị trí cách A 30 km. - Chọn gốc tọa độ O tại H, trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng HP, chiều từ H đến P là chiều chuyển động. Mốc thời gian: là lúc hai xe bắt đầu xuất phát ở H. - Công thức quãng đường: s1 = v1.t . Phương trình chuyển động: x1 = x01 + v1.t - Thời gian xe đi hết quãng đường HD là: . Ta có: s1 = v1.t = 60.t (km); với t 1h x1 = 0 + 60.t = 60.t (km,h); với t 1h - Nếu gọi t là thời gian đi hết quãng đường HP, thì thời điểm xe tiếp tục xuất phát ở D là: t – 2 (h), vời t 2h. Ta có: s2= 40(t –2)(km); với t 2h. x2 = 60 + 40.(t – 2) (km,h); với t 2h. - Bảng giá trị t (h) 0 1 2 3 x(km) 0 60 60 100 - Tự vẽ - Nhìn vào đồ thị ta thấy, xe đến P sau 3h kể từ lúc bắt đầu xuất phát ở H. - Khi xe đến P thì x2 = 100km. Ta có: 60 + 40.(t – 2) = 100 40.t = 120 t = 3 (h) > 2(h) - Vậy sau 3h xe đến P kể từ lúc bắt đầu xuất phát ở H. O x A B + 1. Bài tập 9 SGK- trang 15 - Chọn gốc tọa độ O tại A, trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng AB, chiều từ A đến B là chiều chuyển động. - Mốc thời gian: là lúc hai xe bắt đầu xuất phát. a. Viết công thức tính quãng đường đi và phương trình chuyển động của hai xe trên cùng mộ trục tọa độ. - Công thức tính quãng đường đi của hai xe có dạng: s = v.t. + Xe xuất phát tại A: s1 = 60.t; (km,h) + Xe xuất phát tại B: s2 = 40.t; (km,h) - Phương trình chuyển động của hai xe có dạng: x = x0 + v.t. + Xe xuất phát tại A: x01 = 0; v1 = 60km/h ® x1 = 60.t (km,h) + Xe xuất phát tại B: x02 = 10km, v2 = 40km/h . ® x2 = 10 + 40.t (km, h) b. Vẽ đồ thị tọa độ thời gian của hai xe trên cùng một hệ trục tọa độ Oxt. - Bảng giá trị (x,t): t (h) 0 0,5 1 x1(km) 0 30 60 x2 (km) 10 30 50 - Đồ thị Xe 1 0,5 1 t x (km) 60 50 40 30 20 10 0 Xe 2 c. Nhìn vào đồthị ta thấy: Sau 30 phút kể từ khi bắt đầu xuất phát, hai xe gặp nhau tại vị trí cách A 30 km. 2. Bài tập 10 SGK- trang 13 O x H D P + - Chọn gốc tọa độ O tại H, trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng HP, chiều từ H đến P là chiều chuyển động. - Mốc thời gian: là lúc hai xe bắt đầu xuất phát ở H. a. Công thức quãng đường đi và phương trình chuyển động: * Xét đoạn đường từ H đến D: - Thời gian xe đi hết quãng đường HD là: - Công thức quãng đường: s1 = v1.t = 60.t (km); với t 1h - Phương trình chuyển động: x1 = x01 + v1.t ® x1 = 0 + 60.t = 60.t (km,h); với t 1h * Xét đoạn đường từ D đến B: - Khi xe đến D nghĩ 1h, khoảng thời gian trôi qua kể từ lúc xuất phát ở H là:1 +1 = 2h. Nếu gọi t là thời gian đi hết quãng đường HP, thì thời điểm xe tiếp tục xuất phát ở D là: t – 2 (h), vời t 2h. - Công thức quãng đường: s2 = v2.(t – 2) ® s2= 40(t –2)(km); với t 2h. - Phương trình chuyển động: x2 = x02 + v2.(t – 2) ® x2 = 60 + 40.(t – 2) (km,h); với t 2h. b. Vẽ đồ thị của xe trên cả đoạng đường HP: 0 1 2 3 t(h) 60 100 x (km) c. Nhận xét: Nhìn vào đồ thị ta thấy, xe đến P sau 3h kể từ lúc bắt đầu xuất phát ở H. d. Kiểm tra kết quả câu c bằng phép toán: - Khi xe đến P thì x2 = 100km. Ta có: 60 + 40.(t – 2) = 100 40.t = 120 t = 3 (h) > 2(h) - Vậy sau 3h xe đến P kể từ lúc bắt đầu xuất phát ở H. 2. Hoạt động 2: Giải các bài toán về chuyển động thẳng biến đổi đều (15 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Đơn vị kiến thức - Hướng dẫn học sinh tóm tắt bài toán. - Viết công thức tính gia tốc, quãng đường đi được trong chuyển động thẳng nhanh dần đều ? - Áp dụng tính các đại lượng trên ? - Hướng dẫn học sinh tóm tắt bài toán. - Viết công thức tính a ? và hệ thức liên hệ giữa a, s, v ? - Áp dụng ? - Tóm tắt: + Đề bài cho: v0 = 0, t1 = 1 phút = 60s, v1 = 40km/h = 11,11m/s, v2 = 60km/h = 16,67m/s. + Hỏi: a = ?, s = ?, t2 = ? - Ta có: , s = v0.t + a.t2. - Tự giải. - Tóm tắt: + Đề bài cho: v = 0, v0 = 40km/h = 11,11m/s, t = 2phút = 120s. + Hỏi: a = ?; s = ? - Ta có : và = 2as 1. Bài tập 12 SGK-trang 22 Chọn chiều dương là chiều chuyển động của đoàn tàu a. Gia tốc của đoàn tàu: b. Quãng đường đi được: s = v0.t + a.t2, thay số ta có: s = 0 + .0,185.602 = 333m. c. Xác định thời gian t2, để đoàn tàu đạt vận tốc v2: Ta có : ® Thời gian để đoàn tàu tăng tốc là:. 2. Bài tập 14 SGK- trang 22. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của đoàn tàu a. Gia tốc của đoàn tàu: b. Từ công thức: = 2as ® Quãng đường đoàn tàu đi được trong thời gian hãm phanh là: s = = 3. Hoạt động 3: Giao nhiệm vụ về nhà(5 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh 1. Về nhà soạn bài: Sự rơi tự do. 2. Làm thêm các bài tập: 3.16, 3.17, 3.18, 3.19 SBT – trang 16. 1. Chép vào vở soạn bài ở nhà. 2. Chép vào vở bài tập. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY.