Giáo án Toán tự chọn nâng cao lớp 10 - Phương trình chuyển động và quảng đường đi được trong chuyển động thẳng

25/08/2011 TC 1+2: PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG VÀ QUẢNG ĐƯỜNG ĐI ĐƯỢC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG. I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Biết cách chọn hệ quy chiếu thích hợp để mô tả và khảo sát một chuyển động - Biết cách lập được phương trình của chuyển động thắng đều - Ôn tập lại các kiến thức về gia tốc, vận tốc, vận tốc trung bình, đồ thị gia tốc và vận tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều - Ôn tập lại phương trình và đồ thị của chuyển động thẳng biến đổi đều 2. Kỹ năng: - Nêu được các đặc điểm của chuyển động thẳng đều - Giải được các bài tập liên quan tới chuyển động thẳng đều trên một đường thẳng - Vân dụng được các công thức tính vận tốc, gia tốc, quãng đường của chuyển động thẳng biến đổi đều - Lập được phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều - Giải được các bài tập về đồ thị vận tốc và đồ thị chuyển động của chuyển động thẳng biến đổi đều II. CHUẨN BỊ 1.Giáo viên - Đọc SGK, soạn giáo án 2.Học sinh: - Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ , sách vở. III.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Kiểm tra bài cũ HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH HỖ TRỢ CỦA GIÁO VIÊN - trả lời câu hỏi 1. Chuyển động thẳng đều là chuyển động có vectơ vận tốc không đổi theo thời gian 2. Công thức của chuyển động thẳng đều x = x0 + v.t 3. Đồ thị - Nhận xét câu trả lời - Đặt câu hỏi : 1. Thế nào là chuyển động thẳng đều 2. Viết các công thức của chuyển động thẳng đều 3. Dạng đồ thị vận tộc và tọa độ theo thời gian 4. Nêu công thức gia tốc, vận tốc, quãng đường của chuyển động thẳng biến đổi đều 5. Viết công thức tọa độ của chuyển động thẳng biến đổi đều - Nhận xét câu trả lời và cho điểm 2. Nội dung bài mới Tiết 1 I.LÍ THUYẾT A. Chuyển động thẳng đều 1. Định nghĩa chuyển động thẳng đều: + v =v0 = hằng số 2. Phương trình của chuyển động Quãng đường đi được: S = / x-x0/ = v.t Phương trình chuyển động : x = x0 + v.t Từ phương trình chuyển động : + Xác định được x0, t0, v + Xác định vị trí tại một thời điểm + Xác định thời điểm ở một vị trí + Xác định thời điểm và vị trí gặp nhau v v 0 t v>0 x x0 0 t v>0 3. Đồ thị 4. Các nội dung có thể suy ra từ đồ thị a. Đồ thị vận tốc: + Xác định được các giai đoạn. + Thời điểm đầu và cuối của mỗi giai đoạn + Xác định được chiều chuyển động + Xác định được độ lớn, giá trị của vận tốc b. Đồ thị tọa độ + xác định số chuyển động + Xác định được các giai đoạn chuyển động + Xác định được x0, t0, v + Xác định vị trí tại một thời điểm + Xác định thời điểm ở một vị trí + Xác định thời điểm và vị trí gặp nhau B. Chuyển động thẳng biến đổi đều 1. Các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều a. Gia tốc: b. vận tốc: ; c. Phương trình chuyển động: c. Quãng đường: Chọn chiều dương trung với chiều chuyển động ; ; 2. Đồ thị của chuyển động thẳng biến đổi đều a a 0 t a>0 a. Đồ thị gia tốc b. Đồ thị vận tốc + Chuyển động thẳng nhanh dần đều + Chuyển động thẳng chậm dần đều v 0 t v0 v v0 0 t v v0 0 t v 0 t v0 c. Đồ thị của chuyển động thẳng biến đổi đều: + Xác định dạng của đồ thị: a0 + Tọa độ của điểm cực đại, cực tiểu: + Hai điểm hai bên (Thường là điểm đặt biệt) Tiết 2 II. BÀI TẬP VẬN DỤNG Hoạt động của học sinh Hỗ trợ của giáo viên Bài 1: - Chép đề - Tóm tắt đề bài - Nghe hướng dẫn làm bài - Thảo luận đưa ra công thức tính vận tốc trung bình Ta coù S1 = V1.t1 vaø S2 = V2.t2 Bài 1: - Đọc đề bài “Treân moät quaõng ñöôøng, moät oâtoâ chuyeån ñoäng ñeàu vôùi vaän toác 50 km/h, treân nöûa quaõng ñöông coøn laïi, xe chaïy vôùi vaän toáckhoâng ñoåi l60 km/h. Tính vaän toác trung bình cuûa oâtoâ treân caû quaõng ñöôøng noùi treân.” - Yêu cầu học sinh tóm tắt đề bài - Hướng dẫn học sinh làm bài: + Viết công thức tính vận tốc trung bình? + Chuyển động này có mấy giai đoạn? - Yêu cầu học sinh thảo luận để đưa ra công thức tính vận tốc trung bình? - Yêu cầu học sinh trình bày nhanh lời giải đó V TB = V TB = - Lên bảng trình bày lời giải Bài 2: - Tóm tắt đề bài. a) Quãng đường đi được của xe máy : s1 = v1t = 40t Phương trình chuyển động của xe máy: x1 = xo1 + v1t = 40t Quãng đường đi của ôtô : s2 = v2(t – 2) = 80(t – 2) Phương trình chuyển động của ôtô : x2 = xo2 + v2(t – 2) = 20 + 80(t – 2) trong đó, đối với ô tô t ≥ 2. b) Đồ thị toạ độ – thời gian của xe máy và ôtô : - Vẽ đồ thị c) Căn cứ vào đồ thị ta thấy hai xe gặp nhau tại vị trí có x = 140km và t = 3,5h tức là cách A 140km và vào lúc 9 giờ 30 phút Bài 3 - Học sinh chép đề - Tóm tắt đề bài: v0 = 120m/s amac = -6,0m/s2 1. tmin = ? 2. S = 0,8km thì máy bay có thể dừng đựoc không? Giải: a. v = v0 +at 0 = 120 – 6t t = 20s b. Quãng đường máy bay chạy s = 1200m Bài4: - Chép đề + Nghe gợi ý + Lên bảng trình bày lời giải Bài giải Chọn: + Gốc toạ độ: lúc xe ở vị trí chân dốc. + Chiều dương Ox: là chiều chuyển động của xe. + Mốc thời gian: lúc xe ở vị trí chân dốc. a) Khi đến chân một con dốc, ôtô ngường hoạt động. Khi đó chuyển động của xe là chuyển động thẳng biến đổi điều. Ta có phương trình: x = x0 + v0t – ½ at2 = 30t – t2 b) Quãng đường xa nhất theo sườn dốc mà ôtô có thể đi được: v2 – v02 = -2aS S=-v2/-2a = -(30)2/-2.2 =225 (m) c) Thời gian để xe đi hết quãng đường: S= x = 30t – t2 ó 225= 30t – t2 ó t2 –30t + 225 = 0 ó t = 15 (s) Vậy : Thời gian để xe đi hết quãng đường là 15 giây. Mở rộng: + Giải các toán về chuyển động nhiều giai đoạn khi quãng đường bằng nhau, thời gian bằng nhau. Baøi 2: Baøi taäp 2.15 saùch BTVL 10 - Yêu cầu học sinh tóm tắt đề bài - Hướng dẫn học sinh làm bài: + Xác định các đại lượng đã cho theo hệ quy chiếu đã chọn. + Viết công thức quảng đường đi được, phương trình chuyển động của xe máy? + Xác định thời gian chuyển động của ôtô theo hệ quy chiếu đã chọn. + Yêu cầu học sinh thảo luận để đưa ra công thức tính thời gian chuyển động của ô tô: t’ = t - 2 + Viết công thức quảng đường đi được, phương trình chuyển động của ô tô? - Yêu cầu học sinh trình bày nhanh lời giải đó Bài 3: Một máy bay hạ cánh với vận tốc khi tiếp đất là +120m/s và gia tốc hãm tối đa là -6,0m/s2. 1. Thời gian tối thiểu để máy bay dừng hẳng lại kể từ lúc tiếp đất bằng bao nhiêu. 2. Liệu máy bay này có thể hạ cánh trên một sân bay có đường bằng dài 0,80km được không.” - Yêu cầu học sinh tóm tắt để bài - Yêu cầu học sinh nêu hướng giải - Yêu cầu học sinh trình bày lời giải vào trong vở - Gọi một học sinh lên bảng trình bày Bài 4: Một ôtô đang chuyển động với vận tốc không đổi 30 m/s. Đến chân một con dốc, đột nhiên ngừng hoạt động và ôtô theo đà đi lên dốc. Nó luôn luôn chịu một gia tốc ngược chiều chuyển động bằng 2 m/s2 trong suốt quá trình lên dốc. Viết phương trình chuyển động của ôtô, lấy gốc toạ độ x = 0 và gốc thời gian t = 0 lúc xe ở vị trí chân dốc. Tính quãng đường xa nhất theo sườn dốc mà ôtô có thể lên được. Tính thời gian đi hết quãng đường đó.” + Gợi ý: Đây là dạng bài tập cho các dữ liệu để viết phương trình Trước hết các em thực hiện bước chọn O, Ox và MTG như yêu cầu đề toán + Gợi ý: Ngoài ra các em cần biết răng khi vật chuyển động trên một đường thẳng có hướng không thay đổi thì ngay lúc ấy ta có S = Dx = x – x0 - Nhận xét phần trình bày của hs trên bảng V. CỦNG CỐ VÀ HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ. 1. Củng cố - Phân biệt được công thức tính vận tốc trung bình và tốc độ trung bình - Phân biệt được công thức tính quảng đường đi được và phương trình chuyển động. - Phương pháp vẽ, đọc đồ thị 2. Hướng dẫn về nhà - Giải các bài tập 1.10, 1.22; 3.11; 3.12 SBT V. RÚT KINH NGHIỆM: