Giáo án Phụ đạo Vật lí 10 - Bài tập chuyển động của vật ném ngang

Ngày soạn: 21/11/2011 Tuần: 15 BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT NÉM NGANG (PHỤ ĐẠO VẬT LÍ 10) I. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: - Học sinh biết cách dùng phương pháp tọa độ để thiết lập phương trình quỹ đạo của vật bị ném xiên, ném ngang. Học sinh biết vận dụng các công thức trong bài để giải bài tập về vật bị ném. 2. Kĩ năng: - Rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải bài toán dạng tính toán về chuyển động ném ngang: Tìm dạng quỹ đạo, xác định tọa độ, tính thời gian chuyển động, tầm ném xa 3. Giáo dục thái độ: Học sinh có thái độ khách quan khi quan sát các thí nghiệm kiểm chứng bài học. II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải; 2. Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ của học sinh. 1.Viết phương trình quỹ đạo của vật bị ném xiên ? 2. Thế nào là tầm bay cao ? 3. Thế nào là tầm bay xa ? *Phương pháp khảo sát chuyển động bài toán ném vật? *Giáo viên nhắc lại phương pháp toạ độ để khảo sát chuyển động ném của vật. *Giáo viên nhận xét, bổ sung hoàn thiện kiến thức; *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học. *Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; Dạng của quỹ đạo: Tọa độ của vật Thời gian chuyển động : Tầm ném xa Vận tốc tại một vị trí có thời gian CĐ: Hoạt động 2: Giải một số bài tập cơ bản. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một vật được ném từ một điểm M ở độ cao h = 45 m với vận tốc ban đầu v0 = 20 m/s theo phương nằm ngang. Hãy xác định : 1. Dạng quỹ đạo của vật. 2. Thời gian vật bay trong không khí 3. Tầm bay xa của vật ( khoảng cách tư2 hình chiếu của điểm nén trên mặt đất đến điểm rơi ). 4.Vận tốc của vật khi chạm đất. Lấy g = 10 m/s2. * Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm, tìm phương pháp giải bài toán; * Giáo viên định hướng; + Để giài bài tập trên các em dùng mấy hệ trục tọa độ và chọn hệt trục tọa độ như thế nào ? + vx = ? vy = ? + phương trình tọa độ chuyển động của vật : => Kết cả câu 1 + Khi vật bay đến mặt đất thì giá trị của x, y có gì thay đổi ? + Khi vật rơi đến đất ta có y = 0 => t *Giáo viên nhấn mạnh: Ở biểu thức tính thời gian của vật ném ngang các em cho biết biều thức này giống biểu thức tính thời gian của vật chuyển động gì mà các em đã biết ? + Có thể dựa vào thời gian t để tính tầm xa . + Thay t vào phương trình x = 20t ta được tầm xa L = 60 m + Với thời gian trên các em có thể nào tính được vận tốc vật. *Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài giải. *Giáo viên đánh giá và cho điểm. *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Từ đỉnh một ngọn tháp cao 80m một quả cầu được ném theo phương ngangvới vận tốc đầu 20m/s, g = 10m/s2. a/ Viết phương trình tọa độ của quả cầu. Xác định tọa độ của quả cầu sau khi ném 2s. b/ Viết phương trình quỹ đạo của quả cầu. Quỹ đạo là đường gì ? c/ Quả cầu chạm đất ở vị trí nào ? Vận tốc khi chạm đất là bao nhiêu ? * Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm, tìm phương pháp giải bài toán; * Giáo viên định hướng; + Để giài bài tập trên các em dùng mấy hệ trục tọa độ và chọn hệt trục tọa độ như thế nào ? + vx = ? vy = ? + phương trình tọa độ chuyển động của vật : => Kết cả câu 1 + Khi vật bay đến mặt đất thì giá trị của x, y có gì thay đổi ? + Khi vật rơi đến đất ta có y = 0 => t *Giáo viên nhấn mạnh: Ở biểu thức tính thời gian của vật ném ngang các em cho biết biều thức này giống biểu thức tính thời gian của vật chuyển động gì mà các em đã biết ? + Có thể dựa vào thời gian t để tính tầm xa . + Thay t vào phương trình x = 20t ta được tầm xa L = 60 m + Với thời gian trên các em có thể nào tính được vận tốc vật. *Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài giải. *Giáo viên đánh giá và cho điểm. * Học sinh chép đề bài theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải; *Đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả Bài giải Chọn trục Ox nằm trên mặt đất Vận dụng phương trình vận tốc : vx = vo = 20t; vy = - gt = -10t x = v0t = 20t và y = h - gt2 = 45 – 5t2 1. x = 20t Þ t = ; Thế t vào ta có phương trình quỹ đạo : y = 45 - Quỹ đạo là đường parabol, đỉnh là M 2. Khi vật rơi đến đất ta có y = 0 : y = h - gt2 0 = h - gt2 Þ t = = 3 (s) 3. Thay t vào phương trình x = 20t ta được tầm xa L=60m 4.Thay t vào ta có : vy = -30 m/s Vận tốc vật khi chạm đất : v = » 36 m/s. *Học sinh nắm vững phương pháp toạ độ để giải các bài toán ném Lưu ý: Thông thường ta chọn trục Ox hướng xuống để bài toán đơn giản hơn. * Học sinh chép đề bài theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải; *Đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả Bài giải Chọn hệ quy chiếu gồm : + Hệ trục tọa độ Oxy : Ox hướng theo v0 ; Oy hướng thẳng đứng xuống dưới + Gốc tọa độ tại vị trí bắt đầu ném + Gốc thời gian lúc bắt đầu ném. a/ Phương trình tọa độ : x = 20t ; y = 5t2 Thay t = 2s ® x = 40m ; y = 20m ® M(40,20) b/ Phương trình quỹ đạo quả cầu có dạng : y = (x ³ 0) Quỹ đạo quả cầu là một một nhánh dương của Parabol c/ Khi quả cầu chạm đất : y = 80m à x = 80m. Thời gian quả cầu rơi đến khi chạm đất : Þ t = = 4 (s) Vận tốc lúc chạm đất: v = » 44,7 m/s *Học sinh nắm vững phương pháp toạ độ để giải các bài toán ném Hoạt động 3 : Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các công thức, kiến thức đã gặp trong tiết học; *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập; *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm lại các bài tập, khắc sâu phương pháp toạ độ để giải các bài toán chuyển động ném vật. *Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công thức, kiến thức đã gặp trong tiết học; *Học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY .. Tổ trưởng kí duyệt 21/11/2011 HOÀNG ĐỨC DƯỠNG