Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 9 - Sự rơi tự do (Tiếp)

SÖÏ RÔI TÖÏ DO MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Biết được thế nào là sự rơi tự do và khi rơi tự do thì mọi vật đều rơi như nhau. - Biết cách khảo sát chuyển động của một vật bằng các thí nghiệm. - Biết được rằng gia tốc rơi tự do phụ thuộc vị trí địa lý và độ cao, khi một vật rơi ở gần mặt đất và chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì nó luôn có một gia tốc bằng gia tốc rơi tự do. 2. Kỹ năng - Làm thí nghiệm, quan sát thí nghiệm, tư duy logic. - Thu thập và xử lý kết quả thí nghiệm. 3. Thaùi ñoä - Nghieâm tuùc hoïc taäp theo höôùng daãn cuûa giaùo vieân CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Các công thức về phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều. - Biên soạn câu hỏi 1.2 sgk dưới dạng trắc nghiệm. - Ống Niutơn. - Dụng cụ thí nghiệm 1sgk. - Tranh H6.4, H6.5 (nếu không có thí nghệm). 2. Học sinh Đọc trước bài mới. Công thức tính quãng đường trong chuyển động thẳng biến đổi đều (v0 = 0). 3. Gợi ý ứng dụng CNTT - GV có thể soạn các câu hỏi trắc nghịêm cho phần kiểm tra bài cũ, vận dụng củng cố. - Mô phỏng các thí nghiệm: Niu-Tơn, thí nghiệm 1 (dùng cần rung), thí nghiệm 2 (dùng cổng quang điện). -Sưu tầm các đoạn video về chuyển động rơi tự do... 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: Phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều (vận tốc đầu bằng 0)? Caâu 2: Dạng đồ thị của phương trình toạ độ theo thời gian? 3. Baøi môùi Hoaït ñoäng cuûa thaày vaø troø Noäi dung kieán thöùc Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm chuyển động rơi tự do. GV: Đặt vấn đề: Ở phần đặt vấn đề của SGK GV: Yếu tố nào ảnh hưởng đến sự rơi của các vật trong không khí ? HS: Khối lượng của vật, diện tích của vật, sức cản không khí. GV: Mô tả và tiến hành thí nghiệm với ống Newton. - Nhận xét về sự rơi của hòn đá và lông chim? - Lực cản của không khí ảnh hưởng đến các vật rơi như thế nào? Lấy ví dụ minh hoạ. HS: Quan sát thí nghiệm ống Niutơn. - TL: Hòn đá và lông chim rơi như nhau® Khi không có lực cản của không khí, các vật có hình dạng và khối lượng khác nhau đều rơi như nhau. GV: Thông báo: hòn đá và lông chim rơi trong ống chân không (ống Newton) là rơi tự do. Khi rơi tự do vật chịu tác dụng của lực nào ? HS: Sự rơi tự do là sự rơi của một vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực. GV: Khi nào một vật có thể được coi là rơi tự do? Trả lời câu hỏi C1. HS: Khi lực cản không khí không đáng kể so với trọng lực tác dụng lên nó. Người nhảy dù không thể coi là rơi tự do. GV: Nhận xét các câu trả lời. Cho hs đọc định nghĩa trong sgk. Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất chuyển động của vật rơi tự do. GV : Yêu cầu HS xem H6.3 và nhận xét về sự rơi của quả cầu. HS: Quả cầu rơi theo phương thẳng đứng. GV: Mô tả thí nghiệm kiểm chứng tính chất của chuyển động rơi tự do về phương, chiều HS: 1 HS lên bảng tiến hành thí nghiệm, HS cả lớp quan sát. GV: Phương và chiều của chuyển động rơi tự do như thế nào? Ví dụ ? HS: Rơi tự do là chuyển động theo phương thẳng đứng và có chiều từ trên xuống. Ví dụ: quả táo rơi từ trên cây, hạt mưa rơi GV: Mô tả thí nghiệm như H6.4 sgk. - Yêu cầu HS quan sát khoảng cách giữa các vết chấm trên băng giấy (trong những khoảng thời gian như nhau) để nhận xét về tính chất CĐ của vật rơi tự do. (Yêu cầu học sinh xử lý số liệu) thông qua phiếu học tập HS: Hoạt động nhóm và rút ra kết luận => Khoảng cách tăng dần trong những khoảng thời gian bằng nhau. - Nhận xét: Sự rơi tự do là một CĐ nhanh dần đều. GV: Cho học sinh tổng kết tính chất của sự rơi tự do. Hoạt động 3: Tìm hiểu gia tốc rơi tự do. GV: Mô tả thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do với phương án thí nghiệm như sgk. Giới thiệu công thức tính gia tốc rơi tự do mà người ta đã sử dụng: HS: Nghe GV mô tả thí nghiệm hình 6.5 sgk. Ghi nhận công thức tính gia tốc của sự rơi tự do. GV: Tiến hành thí nghiệm HS: Xử lý kết quả thí nghiệm (hoạt động nhóm) GV: Yêu cầu HS kiểm tra lại bảng 1 sgk và trả lời câu C2 - Xác định các yếu tố của vectơ gia tốc rơi tự do? HS: Áp dụng CT tính gia tốc rơi tự do, kiểm tra bảng 1 sgk. - TL: có phương thẳng đứng, hướng xuống dưới và là một hằng số. GV: Chú ý cho HS các phép đo chính xác cho thấy g phụ thuốc vĩ độ địa lý, độ cao và cấu trúc địa chất nơi đo. - Yêu cầu Hs xem bảng 2. Hoạt động 4 : Rút ra các CT xác định các đại lượng trong sự rơi tự do. GV: CT tính vận tốc và phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều? HS: v = v0 + a(t –t0) GV: Chon hệ quy chiếu? Khi vật rơi tự do, v0 = ? và t0 = ? HS: Chọn gốc tọa độ và gốc thời gian tại vị trí và thời điểm vật bắt đầu rơi. - Khi vật rơi tự do: v0 = 0 và t0 = 0. GV: CT tính vận tốc và quãng đường đi được trong sự rơi tự do? - CT liên hệ giữa vận tốc và gia tốc? HS: v = g.t ; s = ; v2 = 2gs 1. Thế nào là sự rơi tự do? Sự rơi tự do là sự rơi của một vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực. * Khi lực cản không khí không đáng kể so với trọng lực tác dụng lên vật thì có thể xem sự rơi của vật là rơi tự do. 2. Tính chất chuyển động của vật rơi tự do Sự rơi tự do là một chuyển động nhanh dần đều theo phương thẳng đứng và có chiều từ trên xuống. 3. Gia tốc rơi tự do: g có phương thẳng đứng, hướng xuống dưới và là một hằng số. * Ở cùng một nơi trên Trái Đất và ở gần mặt đất, các vật rơi tự do đều có cùng gia tốc g. * Lưu ý: g phụ thuốc vĩ độ địa lý, độ cao và cấu trúc địa chất nơi đo. 4. Các công thức trong sự rơi tự do - Chọn gốc tọa độ và gốc thời gian tại vị trí và thời điểm vật bắt đầu rơi. - Khi vật rơi tự do: v0 = 0 và t0 = 0. + Vận tốc của vật tại thời điểm t: v = g.t + Quãng đường vật đi được sau thời gian t: + Thời gian để vật rơi được một đoạn là s: + CT liên hệ giữa vận tốc và gia tốc: v2 = 2gs 4. Cuûng coá vaø luyeän taäp. GV: Yêu cầu HS trả lời câu hỏi 3 và BT 1 sgk. - Nhận xét câu trả lời của các nhóm. - Hướng dẫn học sinh thiết lập phương trình chuyển động của vật rơi tự do HS: Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi 3 và BT 1 sgk. - Làm việc cá nhân giải bài tâp ở phiếu học tập - 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 1.18 đến 1.21 SBTVL 10. -Chuaån bò baøi môùi: “Bài tập về 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