Giáo án Tự chọn - Chủ đề 1: Động lực học chất điểm (4 tiết)

Tiết: 01- 02 Tuần: 01,02 Ngay soạn: 15/ 08/ 2011 Tự chọn vật lí 10 Chủ đề 1 : ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM (4 tiết) I- MỤC TIÊU 1. Lý giải để học sinh hiểu rỏ, phát biểu đúng được định nghĩa, viết đúng được các biểu thức của : Quãng đường đi, tốc độ trung bình, vận tốc, gia tốc trong chuyển động thẳng và trong chuyển động thẳng đều. 2. . Lý giải để học sinh hiểu rỏ, viết đúng được phương trình chuyển động và các công thức tính quãng đường của chuyển động thẳng đều và chuyển động thẳng biến đổi đều. 3. Lý giải để học sinh hiểu rỏ, phát biểu đúng được định nghĩa đồng thời xác định được trên hình vẽ : Véc tơ vận tốc, véc tơ gia tốc hướng tâm của chất điểm chuyển động tròn đều. 4. Giải được một số bài toán cơ bản về chuyển động của chất điểm. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU – VẬN TỐC TRUNG BÌNH CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG Hoạt động 1 (15 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức. + Vị trí M của chất điểm tại một thời điểm t trên quỹ đạo thẳng : x = + Quảng đường đi : s = = x – xo + Tốc độ trung bình : = + Chuyển động thẳng đều : Là chuyển động động thẳng có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường đi + Vận tốc của chuyển động thẳng đều : Là đại lượng đại số kí hiệu v có giá trị tuyệt đối bằng tốc độ của chuyển động thẳng đều, có giá trị dương khi vật chuyển động theo chiều dương và có giá trị âm khi vật chuyển động ngược chiều dương mà ta chọn. + Phương trình của chuyển động thẳng đều : x = xo + s = xo + vt + Đồ thị toạ độ – thời gian của chuyển động thẳng đều : Là một đường thẳng có hệ số góc bằng v. Hoạt động 2 ( 30 phút) : Giải các bài tập. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Bài giải * Yêu cầu học sinh viết công thức tính tốc độ trung bình trên cả hành trình. * Hướng dẫn đê học sinh xác định t1 và t2. * Yêu cầu học sinh thay số, tính. * Yêu cầu học sinh viết công thức tính tốc độ trung bình trên cả hành trình. * Hướng dẫn đê học sinh xác định t1, t2 và t3. * Yêu cầu học sinh thay số, tính. * Hướng dẫn để học sinh viết công thức tính đường đi và phương trình chuyển động của xe máy và ôtô theo trục toạ độ và gốc thời gian đã chọn. Hướng dẫn để học sinh vẽ đồ thị toạ độ – thời gian của ôtô và xe máy trên cùng một hệ trục toạ độ. Yêu cầu học sinh căn cứ vào đồ thị hoặc giải phương trình để tìm vị trí và thời điêm ôtô và xe máy gặp nhau. * Viết công thức. * Xác định t1, t2. * Thay số tính tốc độ trung bình. * Viết công thức. * Xác định t1, t2 và t3. * Thay số tính tốc độ trung bình. * Viết công thức tính đường đi và phương trình chuyển động của xe máy và ôtô theo trục toạ độ và gốc thời gian đã chọn. Vẽ đồ thi toạ độ – thời gian của ôtô và xe máy. Xác định vị trí và thời điểm ôtô và xe máy gặp nhau. Bài 1 trang 7. Tốc độ trung bình trong cả hành trình : vtb = = = = 48 (km/h) Bài 2 tragng 7 Tốc độ trung bình trong cả hành trình : vtb = = = = 38,3 (km/h) Bài 2.15 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) b) Đồ thị toạ độ – thời gian của xe máy và ôtô : 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 II- BÀI TẬP BỔ SUNG Câu 1.Lúc 15 giờ 30 phút hôm qua.’’xe chúng tôi đang chạy trên quốc lộ 5 cách Hải Dương 10 km’’.Việc xác định vị trí của ôtô như trên còn thiếu yếu tố gì? A. Vật làm mốc B.Mốc thời gian C.Thước đo và đồng hồ D.Chiều dương trên đường đi Câu 2. Trong chuyển động thẳng đều thì: A.Quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với vận tốc v. B.Tọa độ x tỉ lệ thuận với vận tốc v C.Tọa độ x tăng tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t D.Quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t Câu 3. Vận tốc của chuyển động có giá trị âm hay dương phụ thuộc vào: A. Chiều chuyển động B.Chiều dương được chọn C.Chuyển động là nhanh hay chậm D.Cả 2 câu A và B Câu 4. Phương trình chuyển động của một chất điểm dọc theo trục Ox có dạng: x = 5+ 60t ; x(km), t(h). Chất điểm đó xuất phát từ điểm nào và chuyển động với vận tốc là bao nhiêu? Từ điểm O với vận tốc 60 km/h. B.Từ điểm O với vận tốc 5 km/h Từ điểm M cách O là 5 km với vận tốc 6km/h. D.Từ điểm M cách O là 5 km với vận tốc 60km/h Câu 5. Phương trình chuyển động của một chất điểm dọc theo trục Ox có dạng: x = 4t-10.Trong đó(x(km);t(h)).Quãng đường đi được của chất điểm sau 2 giờ chuyển động là: A. – 2km B. 2km C.-8km D.8km Câu 6: Lúc 8 giờ, hai ô tô cùng xuất phát ngược chiều tại hai địa điểm A và B nằm trên một đường thẳng cách nhau 100 km. Xe ở A có tốc độ 40 km/h chuyển động từ A đến B , xe ở B có tốc độ 60 km. Hai xe chuyển động thẳng đều. Chọn gốc toa độ tại A, chiều dương từ A đến B.Lập phương trình chuyển động của hai xe. Vẽ đồ thị (x-t) biểu diễn phương trình chuyển động của hai xe trên một đồ thị. Xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tiết: 03, 04 Tuần: 03,04 Ngay soạn: 16/ 08/ 2010 CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU Hoạt động 1 : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức. + Véc tơ vận tốc có gốc gắn với vật chuyển động, có phương nằm theo quỹ đạo, có chiều theo chiều chuyển động và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của v. + Véc tơ gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều : - Điểm đặt : Đặt trên vật chuyển động. - Phương : Cùng phương chuyển động (cùng phương với phương của véc tơ vận tốc) - Chiều : Cùng chiều chuyển động (cùng chiều với véc tơ vận tốc) nếu chuyển động nhanh dần đều. Ngược chiều chuyển động (ngược chiều với véc tơ vận tốc) nếu chuyển động chậm dần đều. - Độ lớn : Không thay đổi trong quá trình chuyển động. + Các công thức trong chuyển động thẳng biến đổi đều : v = vo + at ; s = vot + at2 ; v2 - vo2 = 2as ; x = xo + vot + at2 Chú ý : Chuyển động nhanh dần đều : a cùng dấu với v và vo. Chuyển động chậm dần đều a ngược dấu với v và vo. + Các công thức của sự rơi tự do : v = g,t ; h = gt2 ; v2 = 2gh Hoạt động 2 (30 phút) : Giải các bài tập. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Bài giải Hướng dẫn để học sinh tính vận tốc của vật. Hướng dẫn để học sinh tính thời gian vật đi quãng đường đó. Yêu cầu xác định thời gian rơi từ miệng giếng đến đáy giếng. Yêu cầu xác định thời gian âm truyền từ đáy giếng lên miệng giếng. Yêu cầu lập phương trình và giải phương trình để tính h. Gọi h là độ cao từ đó vật rơi xuống, t là thời gian rơi. Yêu cầu xác định h theo t. Yêu cầu xác định quảng đường rơi trong (t – 1) giây. Yêu cầu lập phương trình để tính t sau đó tính h, Tính vận tốc của vật, Tính thời gian chuyển động. Xác định thời gian rơi và thời gian âm truyền đến tai. Từ điều kiện bài ra lập phương trình và giải để tìm chiều sâu của giếng theo yêu cầu bài toán. Viết công thức tính h theo t. Viết công thức tính quảng đường rơi trước giây cuối. Lập phương trình để tính t từ đó tính ra h. Bài 6 trang 15 Vận tốc của vật : Ta có : v2 – vo2 = 2as v = = 12(m/s) Thời gian đi quãng đường đó : Ta có : v = vo + at t = = 4(s) Bài 11 trang 27 Thời gian hòn đá rơi từ miệng giếng đến đáy giếng : t1 = Thời gian để âm truyền từ đáy giếng lên miệng giếng : t2 = Theo bài ra ta có t = t1 + t2 Hay : 4 = + Giải ra ta có : h = 70,3m Bài 12 trang 27 Quãng đường rơi trong giây cuối : Dh = gt2 – g(t – 1)2 Hay : 15 = 5t2 – 5(t – 1)2 Giải ra ta có : t = 2s. Độ cao từ đó vật rơi xuống : h = gt2 = .10.22 = 20(m II- BÀI TẬP BỔ SUNG Câu 7. Câu nào sau đây không đúng: Trong chuyển động thẳng nhanh dần đều thì: Vectơ gia tốc ngược chiều với vectơ vận tốc Vận tốc tức thời tăng theo hàm số bậc nhât của thời gian Quảng đường đi được tăng theo hàm số bậc hai của thời gian Gia tốc là đại lượng không đổi Câu 8.Câu nào sai: A.Vận tốc tức thời của vật trong chuyển đọng thẳng biến đổi đều có độ lớn tăng đều hoặc giảm đều theo thời gian B.Gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều có độ lớn không đổi C.Gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều luôn cùng phương, cùng chiều với vận tốc. D. Gia tốc được do bằng đơn vị m/s2 Câu 9.Trong công thức tính vận tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều v =v0+at thì A.v>0 B.a0 D.a.v<0 Câu 10.Phương trình chuyển động của một vật có dạng: x =5-4t+2t2 .Chuyển động của vật là chuyển động thẳng nhanh hay chậm dần đều? với gia tốc bằng bao nhiêu? A.Cđộng thẳng nhanh dần đều.a= 2m/s2. B.Cđộng thẳng nhanh dần đều.a= 4m/s2. C.Cđộng thẳng chậm dần đều.a= 2m/s2. D.Cđộng thẳng chậm dần đều.a= 4m/s2. Câu 11.Một xe máy đang chạy với vận tốc 15m/s trên đoạn đường thẳng thì người lái xe tăng ga và xe máy chuyển động thẳng nhanh dần đều.Sau 10s xe đạt vận tốc 15m/s.Nếu chọn chiều dương là chiều chuyển động thì gia tốc của xe là: A.-0,5m/s2 B.0,5m/s2 C.-1,5m/s2 D.1,5m/s2 Câu 12.Khi ôtô đang chạy với vậ tốc 10m/s trên đoạn đường thẳng thì người lái xe hãm phanh và ôtô chuyển động chậm dần đều,cho tới khi dừng lại ôtô đã chạy thêm được 100m.Nếu chọn chiều (+) là chiều chuyển động thì gia tốc của ôtô là: A. -0,5m/s2 B. 0,5m/s2 C. 0,2m/s2 D.- 0,2m/s2 Câu 13.Một đoàn tàu bắt đầu rời ga và chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc 1,5m/s2.Nếu chọn chiều dương là chiều chuyển động thì vận tốc của đoàn tàu sau 10s kể từ khi khởi hành và quãng đường đi được trong thời gian trên là: A.15m/s;5m B.15m/s;75m C.12m/s;5m D.12m/s;75m Câu 14.Một xe lửa bắt đầu rời khỏi ga và chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc 0,1m/s2.Nếu chọn chiều dương là chiều chuyển động thì khoãng thời gian để xe lửa đạt vận tốc 36km/h là: A.360s B.200s C.300s D.100s IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tổ trưởng kí duyệt 15/08/2011 HOÀNG ĐỨC DƯƠNG