Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 7: Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều

PHÖÔNG TRÌNH CHUYEÅN ÑOÄNG THAÚNG BIEÁN ÑOÅI ÑEÀU MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Biết được phương trình chuyển động là công thức biểu diễn toạ độ của một chất điểm theo thời gian. - Thiết lập được phương trình chuyển động từ công thức vận tốc bằng phép tính đại số và nhờ đồ thị vận tốc. - Viết được các công thức liên hệ giữa độ dời, vận tốc và gia tốc. - Vẽ được đồ thị CĐTBĐĐ và biết đồ thị của nó là một phần của đường parabol. - Biết áp dụng các công thức toạ độ, vận tốc để giải các bài toán chuyển động của một chất điểm, của 2 chất điểm chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều. 2. Kỹ năng - Vẽ đồ thị của phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều. - Giải bài toán về chuyển động của 1 chất điểm, của 2 chất điểm chuyển dộng cùng chiều hoặc ngược chiều. 3. Thaùi ñoä Nghieâm tuùc hoïc taäp theo höôùng daãn cuûa giaùo vieân CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Các câu hỏi, ví dụ về chuyển động thẳng đều và chuyển động biến đổi đều. - Biên soan câu hỏi 1.2 sgk dưới dạng trắc nghiệm. 2. Học sinh - Công thức vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều, cách vẽ đồ thị. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT Soạn câu hỏi trắc nghiệm phần cho kiểm tra bài cũ,củng cố bài. Phân tích kết quả đo có sẵng từ giấy. Các dạng đồ thị của chuyển động thẳng. C. PHÖÔNG PHAÙP - Dieãn giaûng, vaán ñaùp, - 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 Caâu 1: Vận tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều? Đồ thị vận tốc theo thời gian? Caâu 2: Vẽ đồ thị chuyển động nhanh dần đều có a=2m/s2, vận tốc đầu v0=5m/s ? Nhận xét về đồ thị ? 3. Baøi môùi Hoaït ñoäng cuûa thaày vaø troø Noäi dung kieán thöùc Hoạt động 1: Thiết lập phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều. GV: - Cho hs đọc sgk phần 1a, yêu cầu hs chứng minh công thức (5.3). - Gợi ý: chọn hệ quy chiếu, cách lập luận HS: - Đọc phần 1a sgk. - Xem đồ thị H 5.1. - Chọn gốc tọa độ và gốc thời gian tại vị trí và thời điểm ban đầu của vật: tại t0 = 0, có x0 và v0. GV: + CT tính vận tốc? + Hướng dẫn cách tính độ dời: vì vận tốc là một hàm bậc nhất theo thời gian. Do đó ta có thể tính độ dời trong CĐ này bằng độ dời của một CĐ thẳng đều, với vận tốc bằng trung bình cộng của vận tốc đầu v0 và vận tốc cuối v ở thời điểm t. vận tốc = HS: v = v0 + a.t (1) - Tính độ dời của chuyển động: Với vận tốc = GV: + CT tính độ dời? - Giới thiệu về cách tính độ dời theo phần c/t26 sgk - Nhận xét về sự phụ thuộc của x theo t? HS: Dx = x – x0 = t (2) Thay (1) vào (2): - Trong CĐTBĐĐ, toạ độ là một hàm bậc hai của thời gian.GV: Độ biến đổi của vận tốc trong khoảng thời gian được tính như thế nào? Hoạt động 2: Vẽ dạng đồ thị phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều. GV : - Yêu cầu hs vẽ đồ thị của hàm số (*) khi v0 = 0. - Hướng dẫn HS cách vẽ: + Vẽ hệ trục tọa độ xot với trục hoành là ot và trục tung là ox. + Ứng với pt bậc hai: ax2 + bx + c = 0, xác định các điểm: (x = 0, t = ?), (t = 0, x = ?), (t = , x = ?) HS: - Vẽ đồ thị của hàm số (*) khi v0 = 0 ứng với a>0 và a<0. GV: - Nhận xét dạng đồ thị ? HS: Nhận xét: đồ thị là một phần của parabol. Đường biểu diễn có phần lõm hướng về phía dương của trục ox khi a > 0, có phần lõm hướng về phía âm của trục ox khi a < 0. Hoạt động 3: Thiết lập công thức liên hệ giữa độ dời, vận tốc và gia tốc. GV: Hướng dẫn HS thiết lập công thức liên hệ giữa độ dời, vận tốc và gia tốc bằng cách rút t từ BT (1) và thay vào (*). HS: Từ (1): Thay vào x = x0 + v0.+ = x0 + (v2 – v02). Suy ra: GV: Trường hợp: v0 = 0 và chuyển động chỉ theo một chiều và là NDĐ. Chọn chiều dương là chiều chuyển động. Hãy tìm CT tính: s, t, và CT liên hệ giữa v và a. HS: 1. Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều: a) Thiết lập phương trình Gọi x0 và v0 là tọa độ và vận tốc của chất điểm ở thời điểm ban đầu t0 = 0. x và v là tọa độ và vận tốc của chất điểm ở thời điểm ban đầu t. (*) Lưu ý: khi t0 ¹0 thì phương trình chuyển động là: b) Đồ thị tọa độ của chuyển động thẳng biến đổi đều + Đồ thị tọa độ là một phần của đường parabol. Dạng của nó tùy thuộc các giá trị của v0 và a. + Đường biểu diễn có phần lõm hướng về phía dương của trục ox khi a > 0, có phần lõm hướng về phía âm của trục ox khi a < 0. Đồ thị x = x0 + Đồ thị x = x0 + với a < 0 với a > 0 2. Công thức liên hệ giữa độ dời, vận tốc và gia tốc a. Trường hợp tổng quát: Kí hiệu Dx = x – x0 là độ dời trong khoảng thời gian từ 0 đến t. b. Trường hợp: v0 = 0 và chuyển động chỉ theo một chiều và là NDĐ. Chọn chiều dương là chiều chuyển động. * Quãng đường đi được: s = Dx, * Thời gian để đi hết quãng đường: * Vận tốc tính theo gia tốc và đường đi: 4. Cuûng coá vaø luyeän taäp. GV: - Yêu cầu HS thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi 2 và BT 1 sgk. - Nhận xét câu trả lời của các nhóm. - Yêu cầu hs trình bày đáp án. HS: - Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi 2 và BT 1 sgk. - Làm việc cá nhân giải bài tâp 2,3 sgk. - Ghi nhận lại các kiến thức vừa học. 5. Höôùng daãn hoïc sinh töï hoïc ôû nhaø -Về nhà làm bài tập 4 sgk và BT 1.10 đến 1.17 SBTVL 10. - Chuaån bò baøi môùi: “ Bài tập chuyeån ñoäng thaúng biến đổi ñeàu” + Ôn lại các kiến thức của chuyển động thẳng biến đổi đều. + Các kiến thức về vec tơ, đồ thị phương trình bậc 2