Giáo án môn Vật lý 10 - Bài 1 đến bài 5

Bài 1: CHUYỂN ĐỘNG CƠ I. Mục tiêu 1. Về kiến thức - Biết được các khái niệm cơ bản: tính chất tương đối của chuyển động, chất điểm, quỹ đạo, hệ quy chiếu - Biết cách xác định vị trí của một chất điểm bằng tọa độ - Xác định thời gian bằng đồng hồ, phân biệt khoảng thời gian và thời điểm - Biết rõ tầm quan trọng của việc chọn hệ quy chiếu khi giải các bài toán về chuyển động của chất điểm - Nắm vững cách xác định tọa độ và thời điểm tương ứng của một chất điểm trên hệ trục tọa độ. 2. Về kỹ năng - Xác định được vị trí của một chất điểm trên một quỹ đạo cong hoặc thẳng - Vận dụng các kiến thức được học để giải các bài toán về hệ quy chiếu, đổi mốc thời gian. 3. Về thái độ - Học sinh có ý thức làm việc theo nhóm, học hỏi bạn bè và giúp đỡ nhau trong quá trình tự xây dựng, lĩnh hội tri thức. III. Chuẩn bị Giáo viên - Một số thí dụ thực tế về cách xác định vị trí của một chất điểm nào đó (có thể vẽ phóng to hình 1.4 SGK) - Một số tranh ảnh, video clip minh họa cho chuyển động tương đối - Một số loại đồng hồ đo thời gian Học sinh Học sinh: HS chuẩn bị những gì mà giáo viên đã phổ biến như quan sát xe đang chạy, ngồi trên xe quan sát các vật hai bên đường, cọc tiêu, quan sát đu quay, lịch tàu chạy, các kiến thức tổng hợp đã được học ở THCS. Bài 1: CHUYỂN ĐỘNG CƠ 1. Chuyển động cơ là gì? Chuyển động cơ là sự dời chỗ của vật theo thời gian. Chuyển động cơ ó tính tương đối Vật đứng yên gọi là vật làm mốc. 2. Chất điểm. Quỹ đạo của chất điểm Một vật chuyển động được coi là một chất điểm nếu kích thước của nó rất nhỏ so với đường đi. Khi chuyển động, chất điểm vạch một đường trong không gian gọi là chất điểm. 3. Xác định vị trí của chất điểm Để xác định vị trí của một chất điểm, người ta chọn một vật mốc,gắn vào đó một hệ tọa độ, vị trí của chất điểm được xác định bằng tọa độ của nó trong hệ tọa độ này. 4. Xác định thời gian Để xác định thời điểm, người ta có một đồng hồ và chọn một góc thời gian. Thời gian có thể được biểu diễn bằng một trục số, trên đó gốc 0 được chọn ứng với một sự kiện xảy ra. 5. Hệ quy chiếu Hệ quy chiếu = Hệ tọa độ gắn với vật mốc + đồng hồ và gốc thời gian. 6. Chuyển động tịnh tiến Khi vật chuyển động tịnh tiến, mọi điểm của nó có quỹ đạo giống hệt nhau, có thể chồng khích lên nhau được. IV. Thiết kế hoạt động dạy học Đặt vấn đề vào bài: GV cho hs quan sát một đoạn Video Clip về cuộc đua xe công thức 1 (F1 Bahrain GP) (GV viên cắt film chỉ để lại một số đoạn chính trong như: điểm xuất xuất phát, thời gian xuất phát và kết thúc, toàn bộ hình ảnh đường đua, các tay đua ở trong xe, vị trí các xe va chạm, về đích,thời gian khoảng 1,5 - 2 phút). GV: chuyển động của xe, của các tay đua trong đoạn video clip trên được gọi là chuyển động cơ. Vậy chuyển động cơ là gì, nó có đặc điểm gì?... Để biết được các vấn đề này, hôm nay thầy trò chúng ta đi vào nghiêm cứu bài “Chuyển động cơ” (Lưu ý:trong từng hoạt động ta lấy ví dụ từ đoạn video clip này) Hoạt động 1. Kiểm tra Mục tiêu:HS Nhớ lại khái niệm chuyển động cơ và khái niệm vật mốc Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh GV yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm chuyển động cơ học (đã được học ở lớp 8) và nêu một vài ví dụ về chuyển động cơ học. GV cho HS xem một số video clip ngắn (khoảng 1 phút) về chuyển động cơ. GV chính xác hóa khái niệm: chuyển động cơ học và khái niệm về vật mốc HS: Cá nhân trả lời câu hỏi của GV (Tùy HS có thể là: - Một đoàn tàu đang đi từ Đông Hà đến Huế. - Một quả bóng đang lăn trên sân cỏ,) Cá nhân tiếp thu và ghi nhớ Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm chất điểm, cách xác định vị trí của một chất điểm và cách xác định thời gian chuyển động Mục tiêu:Biết được chất điểm, xác định vị trí chất điểm, xác định thời gian chuyển động. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh GV yêu cầu HS đọc mục SGK 2 để tìm hiểu khái niệm chất điểm, quỹ đạo và trả lời câu hỏi: - Khi nào vật được coi là một chất điểm? - Quỹ đạo chuyển động là gì? Yêu cầu HS hoàn thành câu C1 SGK Trong đoạn Film ta xem trước khi vào bài thì các xe đua cũng được xem là chất điểm. GV cho học sinh xem quỹ đạo của chiếc van xe đạp, khi xe đạp đang chạy. (Flash) GV giới thiệu thêm: Hình ảnh đường đua cũng có thể xem là quỹ đạo của các xe đua Thông báo: Chất điểm là một khái niệm trừu tượng không có trong thực tế nhưng rất thuận tiện trong việc nghiên cứu chuyển động của các vật. Trên quỹ đạo chuyển động, làm thế nào có thể xác định được vị trí của một chất điểm? GV sử dụng hình vẽ 1.4 để hướng dẫn HS cách xác định tọa độ điểm M trên trục tọa độ. Qua đoạn film trên, làm thế nào để xác định định vị trí các xe va chạm vào nhau? Một chiếc xe xuất phát từ Hà Nội lúc 7h, đến Hải Phòng lúc 9h, hãy xác định thời gian xe chạy? Thông báo: Trong câu hỏi trên cần xác định thời gian hay chính là xác định khoảng thời gian, và do đó câu trả lời đúng là 2 giờ = 120 phút. Trong đó 7h được gọi là gốc thòi gian, chính là thời điểm xe bắt đầu đi và 9h là thời điểm mà xe đến Hải Phòng. - Dụng cụ đo thời gian? Đơn vị đo thời gian chuẩn? GV chính xác hóa câu trả lời của HS Cá nhân HS trả lời HS khác nhận xét Làm việc cá nhân, trả lời: HS khác nhận xét, bổ sung (nếu cần) ((rất nhỏ) => có thể coi Trái Đất là một chất điểm trong chuyển động trên quỹ đạo quanh mặt trời.) Cá nhân nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu. HS trả lời HS khác nhận xét (Dự đoán câu trả lời của HS: - HS1: Thời gian xe chạy là 7h - HS2: Thời gian xe chạy là 2h (120 phút). - HS 3:) Hs trả lời HS khác nhân xét Hoạt động 3. Tìm hiểu khái niệm hệ quy chiếu và chuyển động tịnh tiến Mục tiêu: - Nắm được về hệ quy chiếu - Biết được chuyển động tịnh tiến Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Thông báo: một vật mốc gắn với một hệ tọa độ và một gốc thời gian cùng với một đồng hồ hợp thành một hệ quy chiếu. Tức là: Hệ quy chiếu = Hệ tọa độ gắn với vật mốc + Đồng hồ và gốc thời gian GV yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu câu C3 trong SGK và đọc phần thông tin về phương trình chuyển động. GV dùng một chiếc xe lăn trên mặt bàn (video clip) và cho HS quan sát quỹ đạo của các điểm bất kì trên khung xe (chú ý: mỗi HS có thể cho quan sát các điểm khác nhau). - Hãy nhận xét về quỹ đạo của các điểm trên khung xe khi xe chuyển động trên đường thẳng? - Hãy quan sát hình vẽ ở C4 và cho biết quỹ đạo các điểm của khoang ngồi A khi đu quay hoạt động? - Chuyển động của khung xe ôtô được coi là một dạng của chuyển động tịnh tiến. Vậy chuyển động của khoang ngồi trên đu quay có phải là chuyển động tịnh tiến không? GV chính xác hóa câu trả lời của học sinh và giới thiệu hai loại chuyển động tịnh tiến: chuyển động tịnh tiến thẳng (là chuyển động của khung xe ôtô) và chuyển động tịnh tiến tròn (là chuyển động của khoang ngồi của đu quay). Nhấn mạnh: khi vật chuyển động tịnh tiến, mọi điểm trên nó có quỹ đạo giống hệt nhau, thậm chí có thể chồng khít lên nhau được. Vì thế khi khảo sát chuyển động tịnh tiến của một vật, ta chỉ cần xét chuyển động của một điểm bất kì trên nó. Để hiểu rõ hơn về chuyển động tịnh tiến, GV có thể cho HS nêu thên ví dụ về chuyển động tịnh tiến, đặc biệt là chuyển động tịnh tiến tròn. Thông báo: quỹ đạo của một vật chuyển động tịnh tiến có thể là một đường cong chứ không nhất thiết phải là thẳng hay tròn (GV có thể dùng hình ảnh trục của bánh xe lăn trên đoạn đường cong để minh họa). Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. Làm việc cá nhân. Các nhân quan sát và thống nhất câu trả lời: - Các điểm trên khung xe có quỹ đạo là những đường thẳng song song với mặt đường. - HS1: Các điểm của khoang ngồi có quỹ đạo là một vòng tròn. - HS2: Các điểm của khoang ngồi có quỹ đạo là những vòng tròn có độ dài bằng nhau. HS có thể không trả lời được hoặc trả lời “Không” vì thông thường HS nghĩ rằng cứ chuyển động tịnh tiến là phải chuyển động thẳng. Các nhân tiếp thu, ghi nhớ. Cá nhân nêu ví dụ về tịnh tiến tròn (- Chuyển động của một điểm ở đầu kim đồng hồ. - Chuyển động của một điểm ở đầu cánh quạt khi quạt quay ổn định. ) Hoạt động 4. Củng cố - dặn dò. Định hướng bài mới Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh GV nhận xét giờ học Yêu cầu HS hoàn thành bài tập 1 tại lớp. (gợi ý: Có thể tính thời gian tàu chạy từ HN đến Vinh và tàu chạy từ Vinh đến SG. Khi tính tổng thời gian tàu chạy từ HN đến SG cần tính thêm thời gian tàu nghỉ tại Vinh). - Về nhà học bài, làm bài tập cuối bài. - Ôn lại kiến thức về chuyển động đều và các yếu tố của lực đã học ở bài 3, bài 4 - Vật lí 8 - Các kiến thức về hệ tọa độ, hệ quy chiếu. - Đọc trước bài mới. Cá nhân HS tính toán HS: Cá nhân tính được: t = 33h Bài 2: VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU I. Mục tiêu 1. Về kiến thức - Hiểu rõ hơn về khái niệm vận tốc trung bình. Phân biệt các khái niệm: độ dời và quãng đường đi, tốc độ và vận tốc. - Hiểu được các khái niệm về vectơ độ dời (trong chuyển động thẳng và chuyển động cong), vectơ vận tốc tức thời. Nêu được định nghĩa đầy đủ về chuyển động thẳng đều. - Hiểu rằng khi thay thế các vectơ độ dời, vectơ vận tốc trung bình, vectơ vận tốc tức thời (của chuyển động thẳng) bằng các giá trị đại số của chúng không làm mất đi đặc trưng vectơ của chúng. - Nêu được các đặc điểm của chuyển động thẳng đều như: tốc độ, phương trình chuyển động, đồ thị tọa độ, đồ thị vận tốc. 2. Về kỹ năng - Nêu được ví dụ về chuyển động thẳng đều trong thực tế. Nhận biết được chuyển động thẳng đều trong thực tế nếu gặp phải. - Vận dụng linh hoạt các công thức trong các bài toán khác nhau. - Vẽ được đồ thị tọa độ, đồ thị vận tốc theo thời gian của chuyển động đều trong các bài toán. - Biết các phân tích đồ thị để thu thập thông tin, xử lí thông tin về chuyển động. Ví dụ như từ đồ thị có thể xác định được : vi trí và thời điểm xuất phát, thời gian đi, 3. Về thái độ - Học sinh có ý thức làm việc theo nhóm, học hỏi bạn bè và giúp đỡ nhau trong quá trình tự xây dựng, lĩnh hội tri thức. III. Phương pháp chủ đạo - Nêu và giải quyết vấn đề III. Chuẩn bị Giáo viên - Một ống thủy tinh dài đựng nước với một bọt không khí. - Hình vẽ 2.2, 2.4, 2.6 phóng to (nếu có điều kiện). - Một số bài tập về chuyển động thẳng đều. Học sinh - Ôn lại kiến thức về chuyển động thẳng đều, các yếu tố vectơ đã học ở bài 3, 4 Vật lí 8. - Các kiến thức về hệ tọa độ, hệ quy chiếu. - Ôn lại các kiến thức về đồ thị của hàm bậc nhất trong toán học. Bài 2: VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU 1. Độ dời Độ dời = Độ biến thiên tọa độ = Tọa độ cuối - Tọa độ đầu 2. Độ dời và quảng đường đi Khi chất điểm chuyển động , quảng đường nó đi được có thể không trùng với độ dời của nó. 3. Vận tốc trung bình Vận tốc TB = Độ dời/Thời gian thực hiện độ dời Đơn vị của vận tốc trung bình là m/s hay km/h Tốc độ TB = Quãng đường đi được / Khoảng thời gian đi 4.Vận tốc tức thời Vận tốc tức thời v tại thời điểm t đặc trưng cho chiều và độ nhanh chậm của chuyển động tại thời điểm đó 5. Chuyển động thẳng đều Định nghĩa: Chuyển động thẳng đều là chuyển đông thẳng, trong đó chất điểm có vận tốc tức thời không đổi. Phương trình chuyển động: x = x0 + vt 6. Đồ thị Trong chuyển động thẳng đều, hệ số gốc của đường biểu diễn tọa độ theo thời gian có giá trị bằng vận tốc. IV. Thiết kế hoạt động dạy học Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1. Kiểm tra. Đặt vấn đề vào bài mới Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức cũ có liên quan đến bài mới mà học sinh đã được học. Đặt vấn đề vào bài mới. GV có thể kiểm tra kiến thức của HS như sau: - Chuyển động thẳng là gì? Thế nào là chuyển động thẳng đều? Biểu thức tính vận tốc của chuyển động thẳng đều? - Một đại lượng như thế nào thì gọi là đại lượng vectơ ? Nêu ví dụ về đại lượng vectơ. GV chính xác hóa về câu trả lời của HS. Lưu ý cách sử dụng thuật ngữ: tốc độ và vận tốc. Tốc độ là giá trị đại số của vận tốc. ĐVĐ: Trong chương trình VL THCS, chúng ta đã được tìm hiểu sơ lược về chuyển động thẳng đều. Tuy nhiên nếu chỉ dừng lại ở đó thì chưa đủ. Xung quanh khái niệm chuyển động đều còn nhiều điều mà chúng ta chưa biết. Bài hôm nay sẽ giúp các em có cái nhìn chi tiết hơn về dạng chuyển động này. Cá nhân nhớ lại và trả lời câu hỏi của GV (Tùy HS có thể là: - Chuyển động thẳng đều là chuyển động có tốc độ không đổi. - Chuyển động thẳng đều là chuyển động trên đường thẳng có vận tốc không đổi. - Chuyển động thẳng đều là chuyển động trên đường thẳng có vận tốc trung bình không đổi . - Một đại lượng có hướng và độ lớn thì gọi là đại lượng vectơ. Ví dụ: lực, vận tốc. ) Nhận thức được vấn đề của bài học. Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm vectơ độ dời. Phân biệt khái niệm độ dời và quãng đường đi được Mục tiêu: - Biết được về độ dời. - Phân biệt được độ dời và quãng đường đi được Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh GV dùng hình vẽ 2.1 để giới thiệu khái niệm vectơ độ dời. - Tại sao nói độ dời là một đại lượng vectơ? Nếu sự giống và khác nhau giữa độ dời trong chuyển động cong và độ dời trong chuyển động thẳng? GV thông báo: là đại lượng vectơ nên độ dời có giá trị đại số, trong chuyển động thẳng, giá trị này được xác định bằng biểu thức: ∆x = x2 - x1 Trong đó x1, x2 lần lượt là tọa độ của các điểm M1, M2 trên trục Ox. - Giá trị đại số ∆x của vectơ độ dời có nói lên đầy đủ các yếu tố của vectơ độ dời không? GV nhận xét câu trả lời của HS, có thể dùng hình 2.2 để minh họa. Thông báo: Độ dời = Độ biến thiên tọa độ = Tọa độ cuối - Tọa độ đầu Độ lớn của độ dời có bằng quãng đường đi được của chất điểm không ? Hãy dùng ví dụ ở hình 2.2 để minh họa cho câu trả lời. Thông báo: chỉ trong trường hợp chất điểm chuyển động theo chiều dương của trục tọa độ thì độ dờ trùng với quãng đường đi được. M1 M2 M1M2 Vectơ độ dời trong chuyển động cong M2 M1 M1M2 Vectơ độ dời trong chuyển động thẳng HS thảo luận, trả lời HS khác nhận xét, bổ sung (HS có thể trả lời nhân trả lời: - Độ dời có hướng và độ lớn nên gọi là đại lượng vectơ. - Giống nhau: đều là vectơ có điểm đầu là vị trí của vật ở thời điểm t1 và điểm cuối là vị trí của vật ở thời điểm t2. - Khác nhau: chỉ trong chuyển động thẳng, vectơ độ dời mới nằm trên đường thẳng quỹ đạo.) HS trả lời HS khác nhận xét, bổ sung (Dự kiến câu trả lời của HS: HS1: Giá trị đại số của vectơ độ dời chỉ cho biết độ lớn của nó. HS2: Giá trị đại số của vectơ độ dời chỉ cho biết độ lớn và chiều của nó (thông qua xác định dấu). HS3: Chỉ cần xác định giá trị đại số của vectơ độ dời là biết độ lớn và chiều của nó còn phương thì đã biết.) Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. HS trả lời HS khác nhận xét, bổ sung Tiếp thu, ghi nhớ. Hoạt động 3. Xây dựng khái niệm đầy đủ về vận tốc trung bình Mục tiêu:Nắm được về vận tốc trung bình và biểu thức tính tốc độ trung bình Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi C4. - Viết biểu thức tính vận tốc trung bình của một chất điểm? - Nếu xét chuyển động của chất điểm trong khoảng thời gian từ thời điểm t1 đến thời điển t2 thì vectơ vận tốc trung bình được viết như thế nào? - Có nhận xét gì về vectơ vận tốc trung bình? Thông báo: trong chuyển động thẳng vectơ vận tốc trung bình có phương trùng với đường thẳng quỹ đạo. Chọn trục tọa độ Ox trùng với đường thẵng quỹ đạo. - Viết biểu thức tính giá trị đại số tính vận tốc trung bình? - Khi xét chuyển động thẳng, nếu dựa vào giá trị đại số của vận tốc trung bình thì ta có thể biết được điều gì? Thông báo: như vậy ta có cách tính vận tốc trung bình của chuyển động thẳng: Vận tốc TB = Độ dời/Thời gian thực hiện độ dời Đơn vị của vận tốc trung bình là: m/s, km/h, - Theo cách tính trên, hãy nêu ý nghĩa của khái niệm vận tốc trung bình của chất điểm? - Có thể đồng nhất khái niệm vận tốc trung bình ở trên có giống với tốc độ trung bình đã học ở THCS không? Viết lại biểu thức đó? Cá nhân trả lời (C4: Liên quan đến đại lượng vận tốc. Vận tốc trung bình: Trong đó là vectơ độ dời.) Nhận xét: vectơ vận tốc trung bình có phương và chiều trùng với vectơ độ dời. HS thảo luận Viết biểu thức (Giá trị đại số của vận tốc trung bình: Trong đó x1, x2 là tọa độ của chất điểm tại các thời điểm t1, t2. - Nhìn vào giá trị trên có thể biết được độ lớn của vận tốc và biết được chất điểm đang chuyển động cùng chiều hay ngược với chiều dương của trục tọa độ đã chọn. ) HS trả lời HS khác nhận xét (- Ý nghĩa: nếu chất điểm giữ nguyên vận tốc bằng vận tốc trung bình thì trong khoảng thời gian ∆t đó nó sẽ đi được đoạn thẳng từ M1 đến M2 - Biểu thức tính tốc độ trung bình: Tốc độ TB = Quãng đường đi được / Khoảng thời gian đi Nếu chất điểm chỉ chuyển động theo chiều dương của trục tọa độ thì vận tốc trung bình có độ lớn bằng tốc độ trung bình.) Hoạt động 4. Tìm hiểu khái niệm vận tốc tức thời Mục tiêu: HS biết được vận tốc tức thời Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Một xe ô tô chuyển động từ HN đến HP với vận tốc trung bình là 50km/h. Con số này có cho biết chính xác độ nhanh chậm của chuyển động tại một thời điểm nào đó trong quá trình chuyển động không? GV giới thiệu khái niệm Vận tốc tức thời và dùng hình vẽ 2.5 để cho HS thấy cách xác định biểu thức tính vận tốc tức thời. A tA M M’ B tB t t + ∆t ∆x - Nếu biểu thức tính vận tốc tức thời? Thông báo: Nếu ký hiệu vận tốc tức thời là , thì giá trị đại số của vận tốc tức thời của chuyển động thẳng được tính bằng biểu thức: v = ∆x/∆t (khi ∆t rất nhỏ) Nếu xét khoảng thời gian ∆t rất nhỏ thì độ dời ∆x của chất điểm trong khoảng thời gian đó có độ lớn bằng quãng đường ∆s nó đi được. Ta có: (khi ∆t rất nhỏ) = (khi ∆t rất nhỏ) - Nêu ý nghĩa của biểu thức trên. GV dùng hình vẽ 2.6 để thấy được vai trò của việc xác định vận tốc trong công tác dự báo thời tiết. Cá nhân đọc SGK, tìm hiểu khái niệm vận tốc tức thời. HS làm việc cá nhân (Vận tốc tức thời: (khi ∆t rất nhỏ) Trong đó là độ dời.) Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. (- Biểu thức cho biết: trong chuyển động thẳng, khi ∆t rất nhỏ thì vận tốc tức thời có độ lớn bằng tốc độ tức thời.) Hoạt động 5. Viết phương trình chuyển động thẳng đều. Vẽ đồ thị tọa độ, đồ thị vận tốc theo thời gian Mục tiêu: HS viết được phương trình chuyển động thẳng đều. Vẽ được đồ thị Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Hãy dùng khái niệm độ dời để định nghĩa về chuyển động thẳng đều? Thông báo: Trong chuyển động thẳng đều, vận tốc trung bình có một giá trị không đổi duy nhất tại mọi thời điểm xảy ra chuyển động. - So sánh giá tị của vận tốc tức thời và vận tốc trung bình của chuyển động thẳng đều? Ta có: vtt = vtb = = const - Nếu muốn biết tọa độ của chất điểm chuyển động thẳng đều tại thời điểm t bất kì ta phải làm thế nào ? GV giới thiệu cách xây dựng phương trình chuyển động thẳng đều: x = x0 + vt Trong đó x là tọa độ của chất điểm tại thời điểm t sau đó, xo là tọa độ tại thời điểm to = 0. Nhận thấy, tọa độ x là một hàm bậc nhất của thời gian t. - Vẽ đường biểu diễn phương trình chuyển động thẳng đều trên hệ trục tọa độ - thời gian. - Hãy xác định hệ số góc của đồ thị và nhận xét về biểu thức thu được? - Dựa vào đặc điểm vận tốc của chuyển động thẳng đều, hãy vẽ đồ thị vận tốc của chuyển động này? Thông báo: Đồ thị vận tốc theo thời gian là một đường thẳng song song với trục thời gian. Độ dời (x - x0) được tính bằng diện tích hình chữ nhật có một cạnh bằng v0 và một cạnh bằng t (hình vẽ). HS trả lời HS thảo luận để thống nhất câu trả lời (Chuyển động thẳng đều là chuyển động thẳng, trong đó chất điểm thực hiện những độ dời bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau bất kỳ.) HS thảo luận, trả lời HS khác nhận xét, bổ sung (- Vận tốc tức thời không đổi và bằng giá trị của vận tốc trung bình.) ?HS có thể bế tắc Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. HS tự lực vẽ đồ thị (HS dựa vào những kiến thức đã học vẽ đồ thị của hàm bậc nhất để vẽ đường biểu diễn tọa độ theo thời gian. Hệ số góc : tanα = Nhận xét: trong chuyển động thẳng đều, vận tốc có giá trị bằng hệ số góc của đường biểu diễn của tọa độ theo thời gian.) x0 O v > 0 t x x0 O v < 0 t x v0 O t t x Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. Hoạt động 6. Củng cố - vận dụng - dặn dò Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh GV qua bài học này đã cho các em biết thêm những khái niệm nào liên quan đến chuyển động thẳng đều ? (vấn đề đặt ra ở đầu bài) * Yêu cầu HS hoàn thành bài tập 4 tại lớp. (gợi ý: - Cần xác định độ dời tương ứng với thời gian thực hiện độ dời đó). Bài 4: a) 1,25m/s; 1,25m/s; 1m/s; 1m/s; 0,83m/s; 0,83m/s; 0,83m/s; 0,71m/s; 0,71m/s; 0,71m/s. b) Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 0,88m/s; giá trị trung bình của các vận tốc trung bình là 0,91m/s, lớn hơn vận tốc trung bình. * Yêu cầu học sinh làm bài tập 8 GV gợi ý: CHọn trục tọa độ. Viết phương trình chuyển động đều. Khi hai xe gặp nhau thì chúng có cùng tọa độ. - Về nhà học bài, làm bài tập cuối bài. - Các kiến thức về hệ tọa độ, hệ quy chiếu. - Đọc trước bài mới. - Chuẩn bị giấy kẻ ô li, thước kẻ. HS tự lực tổng kết kết quả đã học HS: Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập HS làm bài tại lớp Bài 3: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CHUYỂN ĐỘNG THẲNG I. Mục tiêu 1. Về kiến thức - Biết được mục đích của việc khảo sát thực nghiệm chuyển động thẳng và những công việc cần làm trong khi khảo sát. - Biết cách đo vận tốc một cách gián tiếp thông qua tọa độ và thời gian. 2. Về kỹ năng - Biết cách sử dụng các dụng cụ đo. - Biết thu thập và xử lí kết quả đo đạc. - Biết vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian và rút ra nhận xét từ đồ thị vẽ được. 3. Về thái độ - Học sinh có ý thức làm việc theo nhóm, học hỏi bạn bè và giúp đỡ nhau trong quá trình tự xây dựng, lĩnh hội tri thức. - Nghiêm túc, cẩn thận trong quá trình thí nghiệm, quan sát thí nghiệm, tôn trọng, lắng nghe người khác, bày tỏ quan điểm các nhân. III. Phương pháp chủ đạo - Sử dụng phương pháp thực nghiệm là chủ đạo IV. Chuẩn bị Giáo viên - Bộ thí nghiệm cần rung. - Một số bằn giấy trắng, một thước gỗ để vẽ đồ thị. - GV nên kiểm tra trước các dụng cụ thí nghiệm và tiến hành làm trước một số thí nghiệm để có sẵn một băng giấy (dùng để phân tích kết quả thí nghiệm). - Chuẩn bị một thí nghiệm ảo Học sinh: Chuẩn bị bài cũ, đọc trước bài khảo sát thực nghiệm Bài 3: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CHUYỂN ĐỘNG THẲNG 1. Các dụng cụ thí nghiệm 2. Tiến hành thí nghiệm 3. Kết quả đo 4. Xử lí kết quả đo 5. Kết luận chung Qua khảo sát chuyển động của xe lăn trên máng nghiêng, ta nhận thấy rằng, biết được tọa độ của chất điểm tại mọi thời điểm là biết được vận tốc và các đặc trưng khác của chuyển động của vật. V. Thiết kế hoạt động dạy học Ổn định lớp Hoạt động 1. Nhận thức vấn đề bài học Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Đặt vấn đề : Khi nghiên cứu các đại lượng vật lí, định luật vật lí,có thể đi theo hai con đường: lí thuyết hoặc thực nghiệm. Tuy nhiên, dù theo con đường nào thì kết quả cuối cùng phải là kiến thức đó được áp dụng đúng trong thực tế. Trong các bài trước ta đã biết: các tính chất của chuyển động có thể suy ra bằn đồ thị tọa độ hoặc đồ thị vận tốc theo thời gian hoặc bằng cách tính vận tốc của vật. Hôm nay chúng ta sẽ khảo sát thực nghiệm chuyển động thẳng của một xe lăn trên máng nghiêng - Để biết đặc điểm chuyển động thẳng của một vật ta cần xác định được yếu tố nào? GV chính xác câu trả lời cảu học sinh. Cá nhân nhận thức được vấn đề của bài học và mục đích của thực nghiệm. HS thảo luận, trả lời HS khác nhận xét, bổ sung (- Cần đo vận tốc của vật ở các vị trí khác nhau. - Cần đo tọa độ của vật ở các thời điểm khác nhau.) Hoạt động 2: Tìm hiểu dụng cụ đo Mục tiêu: - HS biết được một số dụng cụ do và cách sử dựng của chúng. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh GV giới thiệu bộ thí nghiệm như hình vẽ 3.1SGK. Chú ý giới thiệu cho HS tính năng, cơ chế hoạt động của cần rung. Cần cho HS thảo luận để chỉ ra được: khoảng cách giữa các chấm trên băng giấy chính là quãng đường mà xe đi được trong những khoảng thời gian bằng nhau và bằng 0.02s. Từ đó có thể xác định được tọa độ của xe tại các thời điểm cách đều nhau. GV có thể dùng băng giấy đã có các chấm mực chuẩn bị sẵn để minh họa cho HS. - Nếu muốn xác định tọa độ của xe sau những khoảng thời gian đều đặn 0,1s thì làm thế nào? - GV yêu cầu một vài HS lên xác định tọa độ của xe tại các thời điểm bất kì. Cá nhân quan sát bộ thí nghiệm và tìm hiểu tính năng, cơ chế hoạt động của từng bộ phận. - Xét vị trí của các chấm nằm cách nhau 5 khoảng liên tiếp. Cá nhân hoàn thành yêu cầu của giáo viên. Hoạt động 4. Xử lí số liệu Mục tiêu: HS biết cách tính toán, vẽ đồ thị, tính được vận tốc trung bìn, vận tốc tức thời và từ đó rút ra nhận xét. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh GV hướng dẫn HS đo các khoảng cách tương ứng với cá khoảng thời gian twowng ứng. - Dựa và kết quả thu thập được, hãy vẽ đồ thị tọa độ theo thời gian. Chú ý cho học sinh: Để việc vẽ đồ thị được chính xác thì cần có nhiều điểm, nghĩa là có nhiều khoảng thời gian bằng nhau. - Từ dạng đồ thị đã vẽ được, hãy nhận xét tính chất của chuyển động? - Hãy vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian. GVHD: - Tính vận tốc trung bình tương ứng với các khoảng thời gian bằng nhau bất kì. Nhận xét kết quả tính được. - Tính vận