Tài liệu Giáo án vật lí 10 nâng cao

Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao Chương I ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM Bài 1. CHUYỂN ĐỘNG CƠ A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Hiểu được các khái niệm co bản: tính tương đối của chuyển động, chất điểm, hệ quy chiếu, 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. - Hiểu rõ là muốn nghiên cứu chuyển động của chất điểm, cần thiết là chọn một hệ quy để xác định vị chí của chất điểm và thời điểm tương ứng. - Nắm vững được cách xác định tọa độ và thời điểm tương ứng của một chất điểm trên hệ trục tọa độ. 2. Kỹ năng - Chọn hệ quy chiếu mô tả chuyển động. - Chọn mốc thời gian, xác định thời gian. - Phân biệt chuyển động cơ với chuyển động khác. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Hình vẽ chiếc đu quay trên giấy to. - Chuẩn bị tình huống sau khi cho học sinh thảo luận: Bạn của em ở quê chưa từng đến thị xã, em sẽ phải dùng những vật mốc và hệ tọa độ nào để chỉ cho bạn đến được trường thăm em? 2. Học sinh Xem lại những vấn đề đã được học ở lớp 8: Thế nào là chuyển động? Thế nào là độ dài đại số của một đoạn thẳng? 3. Gợi ý ứng dụng CNTT GV có thể chuẩn bị những đoạn video về các loại chuyển động cơ học, soạn các câu hỏi trắc nghiệm, hình vẽ mô phỏng quỹ đạo của chất điểm... 1 Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY-HỌC Hoạt động 1 (......phút): Nhận biết chuyển động cơ, vật mốc, ch ất đi ểm, qu ỹ đ ạo, thời gian trong chuyển động. Hướng dẫn của GV -Yêu cầu: HS xem tranh SGK nêu câu hỏi (Kiến thức lớp 8) để học sinh trả lời. -Gợi ý: Cho HS một số chuyển động điển hình. Phân tích: Dấu hiệu của chuyển động tương đối. -Hướng dẫn: HS xem tranh SGK và nhận xét ví dụ của HS. -Hướng dẫn: HS trả lời câu hỏi C1 Hoạt động của HS Nội dung -Xem tranh SGK, trả 1. Chuyển động cơ là gì? lời câu hỏi: *Chuyển động cơ là sự dời chỗ của vật theo thời gian. *Chuyển động cơ là gì? - Khi vật dời chỗ thì có sự thay đổi Vật mốc? Ví dụ? khoảng cách giữa vật và các vật khác được coi như đứng yên. Vật đứng yên *Tại sao chuyển động được gọi là vật mốc. cơ có tính tương đối? - Chuyển động cơ có tính tương đối. Ví dụ? 2. Chất điểm. Quỹ đạo của chất điểm Đọc SGK phần 2. Trả - Trong những trường hợp kích thước lời câu hỏi: của vật nhỏ so với phạm vi chuyển *Chất điểm là gì? Khi động của nó, ta có thể coi vật như một nào một vật được coi là chất điểm - một điểm hình học và có -Gợi ý: Trục tọa độ, chất điểm? khối lượng của vật. điểm mốc, vị trí vật tại *Quỹ đạo là gì? Ví dụ. - Khi chuyển động, chất điểm vach những thời điểm khác -Trả lời câu hỏi C1. một đường trong không gian gọi là quỹ nhau. -Tìm cách mô tả vị trí đạo. -Giới thiệu: Hình 1.5 của chất điểm trên quỹ 3. Xác định vị trí của một chất điểm đạo. - Để xác định vị trí của một chất điểm, -Giới thiệu cách đo thời -Hình vẽ người ta chọn một vật mốc, gắn vào đó gian, đơn vị. -Trả lời câu hỏi C2 một hệ tọa độ, vị trí của chất điểm -Đo thời gian dùng được xác định bằng tọa độ của nó trong -Hướng dẫn cách biểu đồng hồ như thế nào? hệ tọa độ này. diễn, cách tính thời gian. -Cách chọn mốc (Gốc) 4. Xác định thời gian thời gian. - Muốn xác định thời điểm xảy ra một -Biểu diễn trên trục số. hiện tượng nào đó, người ta chọn một -Khai thác ý nghĩa của gốc thời gian và tính khoảng thời gian bảng giờ tàu SGK từ gốc đến lúc đó. - Như vậy để xác định thời điểm, ta cần có một đồng hồ và chọn một gốc thời gian. Thời gian có thể được biểu diễn bằng một trục số, trên đó mốc 0 được chọn ứng với một sự kiện xảy ra. Hoạt động 2 (.....phút): Hiểu hệ quy chiếu và chuyển động tịnh tiến. Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS Nội dung 2 Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao Gợi ý: Vật mốc, trục tọa -Muốn biết sự chuyển độ biểu diễn vị trí, trục động của chất điểm biểu diễn thời gian. (vật) tối thiểu cần phải biết những gì? Biểu -Nêu định nghĩa của hệ diễn chúng như thế quy chiếu. nào? -Đọc SGK: Hệ quy -Yêu cầu HS trả lời C3. chiếu? -Giới thiệu tranh đu -Biểu diễn chuyển động quay của chất điểm trên trục -Phân tích dấu hiệu của Oxt? chuyển động tịnh tiến. -Trả lời câu C3. -Yêu cầu: HS lấy ví dụ -Xem tranh đu quay về CĐTT giáo viên mô tả. -Nhận xét các ví dụ. -Trả lời câu hỏi C4 -Lấy một số ví dụ khác về chuyển động tịnh tiến. 5. Hệ Quy chiếu *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. Hệ quy chiếu = Hệ tọa độ gắn với vật mốc + Đồng hồ và gốc thời gian 6. Chuyển động tịnh tiến *Tổng quát, khi vật chuyển động tịnh tiến, mọi điểm của nó có quỹ đạo giống hệt nhau, có thể chồng khít nên nhau được. Hoạt động 3 (......phút): Vận dụng củng cố. Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS -Nêu câu hỏi. Nhận xét câu trả lời của các -Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nhóm. nghiệm nội dung từ câu 1-5 (SGK). -Yêu cầu: HS trình bày đáp án. -Làm việc cá nhân giải bài tập 1,2 (SGK). -Đánh giá nhận xét kết giờ dạy. -Ghi nhận kiến thức: những khái niệm cơ bản; hệ quy chiếu; chuyển động tịnh tiến. -Trình bày cách mô tả chuyển động cơ. Hoạt động 4 (......phút): Hướng dẫn về nhà. Hướng dẫn của GV -Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. -Yêu cầu:HS chuẩn bị bài sau. Hoạt động của HS -Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. -Những chuẩn bị bài sau. Bài 2. VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU (Tiêt 1) A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Hiểu rõ được các khái niện vectơ độ dời, vectơ vận tốc trung bình, vectơ vận tốc tức thời. - Hiểu được việc thay thế các vectơ trên bằng các giá trị đại số của chúng không làm mất đi đặc trưng của vectơ của chúng. - phân biệt được độ dời với quãng đường đi, vận tốc với tốc độ. 2. Kỹ năng 3 Trường THPT – Tổ VL-CN - Giáo án 10 nâng cao Phân biệt, so sánh các khái niệm. Biểu diễn độ dời và các đại lượng vật lý vectơ. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Câu hỏi liên quan đến vectơ, biểu diễn vectơ. - Chuẩn bị câu hỏi trắc nghiệm. 2. Học sinh Xem lại những vấn đề đã được học ở lớp 8: - Thế nào là chuyển động thẳng đều? - Thế nào là vận tốc trong chuyển động đêu? - Các đặc trưng của đại lượng vectơ? 3. Gợi ý ứng dụng CNTT - Soạn câu hỏi 1-5 SGK thành câu trắc nghiệm. - Soạn câu trắc nghiệm cho phần luyện tập củng cố. - Chuẩn bị các đoạn video về chạy thi, bơi thi, đua xe... 4 Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 (......phút): Kiểm tra bài cũ. Sự hướng dẫn của GV -Đặt câu hỏi cho HS. Cho HS lấy ví dụ. Nêu câu hỏi C1 Hoạt động của HS -Nhớ lại khái niệm chuyển động thẳng đều, tốc độ của một vật ở lớp 8. -Trả lời câu hỏi C1 Hoạt động 2 (.....phút): Tìm hiểu khái niệm độ dời. Hướng dẫn của GV -Yêu cầu: HS đọc SGK, trả lời câu C2. -Hướng dẫn HS vẽ hình, xác định tọa độ chất điểm. -Nêu câu hỏi C3 Hoạt động của HS -Đọc SGK. -Vẽ hình biểu diễn vectơ độ dời. -Trong chuyển động thẳng : viết công thức (2.1) -Trả lời câu hỏi C2 -So sánh độ dời với quãng đường. Trả lời câu hỏi C3. Nội dung 1. Độ dời a) Độ dời Xét một chất điểm chuyển động theo một quỹ đạo bất kì. Tại thời điểm t1 , chất điểm ở vị trí M1 . Tại thời điểm t2 , chất điểm ở vị trí M2 . Trong khoảng thời gian t = t2 – t1, chất điểm đã dời vị trí từ điểm M1 đến điểm M2. Vectơ M 1M 2 gọi là vectơ độ dời của chất điểm trong khoảng thời gian nói trên. b) Độ dời trong chuyển động thẳng -Trong chuyển động thẳng, véc tơ độ dời nằm trên đường thẳng quỹ đạo. Nếu chọn hệ trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo thì vectơ độ dời có phương trùng với trục ấy. Giá trị đại số của vectơ độ dới M 1M 2 bằng: x = x2 – x1 trong đó x1 , x2 lần lược là tọa độ của các điểm M 1 và M2 trên trục Ox. Trong chuyển động thẳng của một chất điểm, thay cho xét vectơ độ dời M1M2 , ta xét giá trị đại số x của vectơ độ dời và gọi tắt là độ dời. M2 M1 M2 M1 2) Độ dời và quãng đường đi *Như thế, nếu chất điểm chuyển động theo một chiều và lấy chiều đó làm chiếu dương của trục tọa thì độ độ dời trùng với quãng đường đi được. 5 Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao Hoạt động 3 (....phút): Thiết lập công thức vận tốc trung bình, vận tốc tức thới. Hướng dẫn của GV -Yêu cầu HS trả lời câu C4 -Khẳng định: HS vẽ hình, xác định tọa độ chất điểm. Hoạt động của HS -Trả lời câu hỏi C4 -Thành lập công thức tính vận tốc trung bình (2.3) -Phân biệt vận tốc với tốc độ (ở lớp 8) -Nêu câu hỏi C5 - Trả lời câu hỏi C5, đưa ra khái niệm vận -Hướng dẫn vẽ và viết tốc tức thời. công thức tính vận tốc -Vẽ hình 2.4 tức thời theo độ dời. Hiểu được ý nghĩa của -Nhấn mạnh vectơ vận vận tốc tức thời tốc Nội dung 1.Vận tốc trung bình Vectơ vận tốc trung bình vtb của chất điểm trong khoảng thời gian từ t 1 đến t2 bằng thương số của vectơ độ dời M1M2 và khoảng thời gian t = t1 – t2 : vtb  M 1M 2 t Vectơ vận tôc trung bình có phương và chiều trùng với vetơ độ dời. M 1M 2 Trong chuyển động thẳng, vectơ vận tôc trung bình vtb có phương trùng với đường thẳng quỹ đạo. Chọn trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo thì giá trị đại số của vectơ vận tốc trung bình bằng: vtb  x2  x1 x  t2  t1 t trong đó x1 , x2 là tọa độ của chất điểm tại các thời điểm t1 và t2 . Vì đã biết phương trình của vectơ vận tốc trung bình vtb, ta chỉ cần xét giá trị đại số của nó và gọi tắt là giá trị trung bình. Vận tốc trung bình = Độ dời / Thời gian thực hiện độ dời. Đơn vị của vận tốc trung bình là m/s hay km/h. Ở lớp8, ta biết tốc độ trung bình của chuyển động được tính như sau: tốc độ trung bình = Quãng đường đi được / Khoảng thời gian đi . 3. Vận tôc tức thời Vectơ vận tốc tức thời tại thời điểm t, kí hiệu là vectơ v, là thương số của vectơ độ dời MM ‘ và khoảng thời gian t rất nhỏ (từ t đến t +t) thực hiện độ dời đó v MM ' (khi t rất nhỏ). t Vận tốc tức thời v tại thời điểm t đặc trưng cho chiều và độ nhanh chậm của chuyển động tại thời điểm đó. Mặt khác khi t rất nhỏ thì độ lớn của 6 Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao độ dời bằng quãng đường đi được , ta có x t  s (khi t rất nhỏ) t tức độ lớn của vận tốc tức thời luôn luôn bằng tốc độ tức thời. 7 Trường THPT – Tổ VL-CN Hoạt động 4 (....phút): Vận dụng, củng cố. Giáo án 10 nâng cao Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS -Yêu cầu: nêu câu hỏi. Nhận xét câu trả lời -Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc của các nhóm. nghiệm theo nội dung 1,2 (SGK). -Làm việc cá nhân giải bài tập 4 (SGK). -Yêu cầu: HS trình bầy đáp án. -Ghi nhận kiến thức: độ dời, vận tốc trung bình, vận tốc tức thời. -So sánh quãng đường với độ dời; tốc độ với -Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. vận tốc. -Trình bày cách vẽ, biểu diễn vận tốc. Hoạt động 5 (......phút): Huớng dẫn về nhà. Hướng dẫn của GV -Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. -Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. Hoạt động của HS -Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. -Những chuẩn bị cho bài sau. 8 Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao Bài 2. VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU (Tiết 2) A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Biết cách thiết lập phương trình chuyển động thẳng đều. Hiểu được phương trình chuyển động mô tả đầy đủ các đặc tính của chuyển động. - Biết cách vẽ đồ thị tọa độ theo thời gian, vận tốc theo thời gian và từ đồ thị có thể xác định được các đặc trưng động học của chuyển động. 2. Kỹ năng - Lập phương trình chuyển động. - Vẽ đồ thị. - Khai thác đồ thị. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Một ống thủy tinh dài đựng nước với bọt không khí. - Chuẩn bị thí nghiệm về chuyển động thẳng và chuyển động thẳng đều. 2. Học sinh - Các đặc trưng của đại lượng vectơ? - Giấy kẻ ô li để vẽ đồ thị. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT - Soạn câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra bài cũ, luyện tập củng cố. - Mô phỏng chuyển động bọt khí trong ống nước và các dạng đồ thị của chuyển động thẳng đều. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 (.....Phút): Kiểm tra bài cũ. Hướng dẫn của GV Đặt câu hỏi cho HS. Cho HS lấy ví dụ. Hoạt động của HS Nhớ lại khái niện của chuyển động thẳng đều, tốc độ của một vật ở lớp 8 9 Trường THPT – Tổ VL-CN Hoạt động 2 (.....phút): Tìm hiểu chuyển động thẳng đều. Hướng dẫn của GV -Yêu cầu: HS đọc SGK, trả lời câu hỏi. -Cùng HS làm thí nghiệm SGK -Hướng dẫn: HS vẽ hình, xác định tọa độ chất điểm. Hoạt động của HS -Đọc SGK. Trả lời câu hỏi C2. -Cùng GV làm thí nghiệm ống chứa bọt khí. - Ghi nhận định nghĩa chuyển động thẳng đều. -Viết công thức (2.4) -Nêu câu hỏi cho HS -Vận tốc trung bình thảo luận. trong chuyển động thẳng đều? -Cùng HS làm các thí -So sánh vận tốc trung nghiệm kiểm chứng. bình và vận tốc tức -Khảng định kết quả. thời? -Cùng GV làm thí nghiệm kiểm chứng. Giáo án 10 nâng cao Nội dung 1. Chuyển động thảng đều Định nghĩa: Chuyển động thẳng đều là chuyển động thẳng, trong đó chất điểm có vận tốc tức thời không đổi. Hoạt động 3 (.....phút): Thiết lập phương trình của chuyển động thẳng đều. Đồ thị vận tốc theo thời gian. Hướng dẫn của GV -Yêu cầu: HS chọn hệ quy chiếu. -Nêu câu hỏi cho HS tìm được công thức và vẽ được các đồ thị. -Nêu câu hỏi C6 Hoạt động của HS -Viết công thức tính vận tốc từ đó suy ra công thức (2.6) -Vẽ đồ thị 2.6 cho 2 trường hợp -Xác định độ dốc đường thẳng biểu diễn -Nêu ý nghĩa của hệ số góc? -Vẽ đồ thị H 2.9 -Trả lời câu hỏi C6 Nội dung *Phương trình chuyển động thẳng đều Gọi x0 là tọa độ của chất điểm tại thời điểm ban đầu t0 = 0, x là tọa độ tại thời điểm t sau đó. Vận tốc của chất điểm bằng: x  x0 hằng số t x  x0 vt x  x0  vt v Từ đó: tọa độ x là một hàm bậc nhất của thời gian t. Công thức (1) gọi là phương trình chuyển động của chât điểm chuyển động thẳng đều. 2. Đồ thị a. Đồ thị toạ độ Đường biểu diễn pt (1) là đường thẳng xiên góc xuất phát từ điểm (x0, 0). Độ dốc của đường thẳng là tan   x  x0 v t Trong chuyển động thẳng đều, hệ số góc của đường biểu diễn tọa độ theo thời gian có giá trị bằng vận tốc. Khi v > 0, tan > 0, đường biểu diễn đi lên phía 10 Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao trên. Khi v < 0, tan < 0, đường biểu diễn đi xuống phía dưới. x x x0 x0 O v >0 O t v<0 t b. Đồ thị vận tốc Trong chuyển động thẳng đều, vận tốc không thay đổi. Đồ thị biểu diễn vận tốc theo thời gian là một đường thẳng song song với trục thời gian. v v0 O t t Độ dời (x-x0) được tính bằng diện tích hình chữ nhật có một cạnh bằng v0 và một cạnh bằng t. Ở đây vận tốc tức thời không đổi, bằng vận tốc đầu v 0 : v = v0 Hoạt động 4 (.....phút): Vận dụng, củng cố. Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS -Yêu cầu: Nêu câu hỏi. Nhận xét câu trả lời -Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc của các nhóm. nghiệm theo nội dung câu 3,4 (SGK); bài tấp 3 (SGK). -Yêu cầu: HS trình bày đáp án. -Làm việc cá nhân giải bài tập 7 (SGK). -Ghi nhận kiến thức: chuyển động thẳng đều, phương trình chuyển động và đồ thị tọa độ – Thời gian ; vận tốc – thời gian. -Khai thác được đồ thị dạng này. -Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. -Nêu các ý nghĩa. Hoạt động 5 (.....phút): Hướng dẫn về nhà. Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS 11 Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao -Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. -Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau -Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. -Những sự chuẩn bị cho bài sau. 12 Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao Bài 3. KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CHUYỂN ĐỘNG THẲNG A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nắm vững mục đích của việc khảo sát một chuyển động thẳng: tìm hiểu tính nhanh, chậm của chuyển động biểu hiện ở biểu thức vận tốc theo thời gian. - Hiểu được: muốn đo vận tốc phải xác định được tọa độ ở các thời điểm khác nhau và biết sử dụng dụng cụ đo thời gian. 2. Kỹ năng - Biết xử lý các kết quả đo bằng cách lập bảng vận dụng các công thức tính thích hợp để tìm các đại lượng mong muốn như vận tốc tức thời tại một điểm. - Biết cách vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian. - Biết khai thác đồ thị. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Chuẩn bị bộ thí nghiệm cần rung: kiểm tra bút, mực, làm trước một số lần. - Chuẩn bị một số băng giấy trắng, thước vẽ đồ thị. 2. Học sinh - Học kĩ bài trươc. - Chuẩn bị giấy kẻ ô li,thước kẻ để vẽ đồ thị. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT - Soạn câu hỏi trắc nghiệm phần cho kiểm tra bài cũ,củng cố bài. - Phân tích kết quả đo có sẵng từ giấy. - Các dạng đồ thị của chuyển động thẳng. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1(...phút): Kiểm tra bài cũ. Hướng dẫn của GV -Đặt câu hỏi cho HS. -Yêu cầu: HS vẽ dạng đồ thị Hoạt động của HS Trả lời câu hỏi: -Chuyển động thẳng? -Vận tốc trung bình? -Vận tốc tức thời? -Dạng của đồ thị? 13 Trường THPT – Tổ VL-CN Hoạt động 2 (......phút): Lắp đặt, bố trí thí nghiệm. Hướng dẫn của GV -Giới thiệu cho HS dụng cụ thí nghiệm. -Hướng dẫn cách lắp đặt, bố trí thí nghiệm. -Hướng dẫn thao tác mẫu: sử dựng băng giấy. -Giải thích nguyên tắc đo thời gian Giáo án 10 nâng cao Hoạt động của HS -Kiểm tra các dụng cụ thí nghiệm. (xe lăn, máng nghiêng, băng giấy, cần rung...) -Tìm hiểu dụng cụ đo: Tính năng, cơ chế, độ chính xác. -Lắp đặt, bố trí thí nghiệm. -Tìm hiểu nguyên tắc đo thời gian bằng cần rung. Hoạt động 3 (......phút): Tiến hành thí nghiệm Hướng của GV -Làm mẫu. -Quan sát HS làm thí nghiệm -Điều chỉnh những sai lệch của thí nghiệm. -Thu thập kết quả đo bảng 1: Tọa độ theo thời gian. Hoạt động của HS -Cho cần rung hoạt động đồngthời cho xe chạy kéo theo băng giấy. -Lặp lại thí nghiệm nhiều lần -Quan sát,thu thập kết quả trên băng giấy. -Lập bảng số liệu: bảng 1 (SGK) -Chú ý: Cân chỉnh máng nghiêng, kiểm tra chất liệu băng giấy, bút chấm điểm. Hoạt động 4 (.....phút): Xử lí kết quả đo Hướng dẫn của GV -Hướng dẫn cách vẽ đồ thị: Biểu diễn mẫu 1, 2 vị trí. -Quan sát HS tính toán, vẽ đồ thị. -Căn cứ vào kết quả gợi ý HS rút ra kết luận. Hoạt động của HS -Vẽ đồ thị tọa độ theo thời gian H 3.2 -Tính vận tốc trung bình trong các khoảng 0,1 s (5 khoảng liên tiếp)Lập bảng 2. -Tính vận tốc tức thời lập bảng 3. Vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian H 3.3 -Nhận xét kết quả: Biết được tọa độ tại mọi thời điểm thì biết được các đặc trưng khác của chuyển động. Hoạt động 5 (.....phút): Vận dụng, củng cố Hướng dẫn của GV -Huớng dẫn viết báo cáo, trình bày kết quả. -Yêu câu: các nhóm trình bày kết quả, trả lời câu hỏi SGK. -Đánh gia, nhận xét kết quả các nhóm. -Hướng dẫn HS giải thích các sai số của phép đo, kết quả đo. Hoạt động của HS -Trình bày kết quả của nhóm. -Đánh giá kết quả, cách trình bày của nhóm khác. Trả lời câu hỏi SGK; H 3.4 -Ghi nhận kiến thức: Đặc điểm của chuyển động thẳng. Cách viết báo cáo. Cách trình bày báo cáo thí nghiệm. Hoạt động 6 (......phút): Hướng dẫn về nhà Hướng dẫn của GV -Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. -Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau: Hoạt động của HS -Ghi câu hỏi và bài tập về nhà -Những sự chuẩn bị cho bài sau 14 Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao 15 Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao Bài 4. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Hiểu được gia tốc là đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi nhanh, chậm của tốc độ. - Nắm được các định nghĩa gia tốc trung bình, gia tốc tức thời. - Hiểu được định nghĩa về chuyển động thẳng biến đổi đều, từ đó rút ra được công thức tính vận tốc theo thời gian. 2. Kỹ năng - Biết cách vẽ đồ thị biểu diễn vận tốc theo thời gian. - Biết cách giải bài toán đơn giản liên quan đến gia tốc. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Các câu hỏi, ví dụ về chuyển động thẳng đều và chuyển động biến đổi đều. - Biên soạn câu hỏi 1-4 SGK dưới dạng trắc nghiệm. 2. Học sinh Các đặc điểm về chuyển động thẳng đều, cách vẽ đồ thị. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT - GV có thể soạn các câu hỏi trắc nghiệm kiểm tra bài cũ về các đặc điểm của chuyển động thẳng đều. - Lập bảng so sánh chuyển động thẳng đều và chuyển động thẳng biến đổi đều. - Mô phỏng cách vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian của chuyển động thẳng đều và chuyển động thẳng biến đổi đều. - Sưu tầm các đoạn video về chuyển động thẳng biến đổi đều... 16 Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 (.......phút): Kiểm tra bài cũ Hướng dẫn của GV -Đặt câu hỏi cho HS. -Yêu cầu 1 HS lên bảng vẽ dạng đồ thị. -Nhận xét các câu trả lời. Hoạt động của HS -Các đặc điểm của chuyển động thẳng đều? -Cách vẽ đồ thị. Đồ thị vận tốc theo thời gian? -Nhận xét trả lời của bạn Hoạt động 2 (......phút): Tìm hiểu khái niệm gia tốc trung bình, gia t ốc t ức th ời trong chuyển động thẳng. Hướng dẫn của GV -Nêu câu hỏi -Gợi ý: Các chuyển động cụ thể Gợi ý so sánh Đặt vấn đề để HS đưa ra công thức tính gia tốc. -Giải thích ý nghĩa gia tốc trung bình. -Cho HS đọc SGK (phần 1 b). -Phân biệt cho HS khái niệm gia tốc trung bình và gia tốc tức thời. Giá trị đại số, đơn vị gia tốc. Hoạt động của HS -Lấy ví dụ về chuyển động có vận tốc thay đổi theo thời gian? làm thế nào để so sánh sự biến đổi vận tốc của các chuyển động này. -Đọc SGK, hiểu được ý nghĩa của gia tốc -Tìm hiểu độ biến thiên của vận tốc, tính toán sự thay đổi vận tốc trong một đơn vị thời gian, đưa ra công thức tính gia tốc trung bình, đơn vị của gia tốc. -Tìm hiểu ý nghĩa của gia tốc trung bình. -Đọc SGK (phần 1 b). -Đưa ra công thức tính gia tốc tức thời -So sánh gia tốc tức thời và gia tốc trung bình. -Xem vài số liệu về gia tốc trung bình trong SGK -Ghi nhận: Gia tốc trung bình và gia tốc tức thời là đại lượng vectơ; ý nghĩa của gia tốc. 17 Nội dung 1. Gia tốc trong chuyển động thẳng *Đại lượng vật lý đặc trưng cho độ biến đổi nhanh chậm của vận tốc gọi là gia tốc. a) Gia tốc trung bình Gọi v1 và v2 là các vectơ vận tốc của một chất điểm chuyển động trên đường thẳng tại các thời điểm t1 và t2. Trong khoảng thời gian t = t2 – t1, vectơ vận tốc của chất điểm đã biến đổi một lượng các vectơ v v2  v1 . Thương số:  v v2  v1  (3) được gọi là t t 2  t1 vectơ gia tốc trung bình của chất điểm trong khoảng thời gian từ t1 đến t2, và kí hiệu là atb Vectơ gia tốc trung bình có cùng phương với quỹ đạo, giá trị đại số của nó là: atb  v2  v1 v  t2  t1 t Giá trị đại số xác định độ lớn và chiều của vectơ gia tôc trung bình. Đơn vị atb là m/s2 . b) Gia tốc tức thời Nếu trong công thức (3) ta lấy t rất nhỏ thì thương số vectơ v cho ta một t giá trị là vectơ gia tốc tức thời. Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao a v2  v1 v  (khi t rất nhỏ). t2  t1 t *Vectơ gia tốc tức thời là một vectơ cùng phương với quỹ đạo thẳng của chất điểm. Giá trị đại số của vectơ gia tôc tức thời bằng: a v (t rất nhỏ) t và được gọi tắt là gia tốc tức thời. Họat động 3 (.....phút):Tìm hiểu chuyển động thẳng của biến đổi đều Hướng dẫn của GV -Yêu cầu HS đọc SGK,tìm hiểu H4.3 -Yêu cầu HS trả lời câu hỏi. -Gợi ý:Từ công thức(4.2)để đưa ra công thức (4.4). -Yêu cầu HS vẽ đồ thị trong các trường hợp, xem SGK. -Hướng dẫn HS vẽ đồ thị. *-Nêu câu hỏi C1 -Yêu cầu HS so sánh, tính toán rút ra ý nghĩa của hệ số góc. Hoạt động của HS Nội dung -Đọc SGK phần 2.a; -Tìm hiểu đồ thị H 4.3 -Định nghĩa chuyển động thẳng đều? -Công thức vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều? -Vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian trong trường hợp v cùng dấu a. H 4.4. -Vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian trong trường hợp v khác dấu a. H 4.5. -Trả lời câu hỏi C1. -So sánh các đồ thị. -Tính hệ số góc của đường biểu diễn vận tốc theo thời gian, từ đó nêu ý nghĩa của nó. 18 2. Chuyển động thẳng biến đổi đều a) Ví dụ về chuyển động thẳng biến đổi đều: Trong thí nghiệm xe nhỏ chạy trên máng nghiêng củabài trước, ta thấy rằng đồ thị vận tốc tức thời của xe theo thời gian là một đường thẳng xiên góc. Nếu tính gia tốc trung bình trong bất kỳ khoảng thời gian nào thì cũng được cùng một giá trị tức là gia tốc tức thời không đổi. Ta nói rằng chuyển động của xe là chuyển động thẳng biến đổi đều. b) Định nghĩa Chuyển động thẳng biến đổi đều là chuyển động thẳng trong đó gia tốc tức thời không đổi. 3.Sự biến đổi của vận tốc theo thời gian Chọn một chiều dương trên quỹ đạo. kí hiệu v, v0 lần lượt là vận tốc tại thời điểm t và thời điểm ban đầu t0 = 0. Gia tốc a không đổi. Theo công thức (3) thì v-v0 = at, hay là: v=v0 +at, hay là v = v0 + at (4) a) Chuyển động nhanh dần đều Nếu tại thời điểm t, vận tốc v cùng dấu với gia tốc a (tức là v.a>0)thì theo công thức (4), giá trị tuyệt đối của vận tốc v tăng theo thời gian, chuyển động là chuyển động nhanh dần đều. b) Chuyển động chậm dần đều Nếu tại thời điểm t, vận tốc v khác Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao dấu với gia tốc a (tức là v.a<0) thì theo công thức (4), giá trị tuyệt đối của vận tốc v giảm theo thời gian, chuyển động là chuyển động chận dần đều. c) Đồ thị vận tốc theo thời gian Theo công thức (4), đồ thị của vận tốc theo thời gian là một đường thẳng xiên góc, cắt trục tung tại điểm v = v 0 . Hệ số góc của đường thẳng đó bằng: v  v0  tan  t So sánh với công thức (4) ta có a  tan   v  v0 t Vậy trong chuyển động biến đổi đều, hệ số góc của đường biểu diễn vận tốc theo thời gian bằng gia tốc của chuyển động. Hoạt động 4 (......phút): Vận dụng, củng cố. Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS -Nêu câu hỏi. nhận xét câu trả lời của các -Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nhóm. nghiệm nội dung câu 1-4 (SGK) -Yêu cầu: HS trình bày đáp án. -Làm cá nhân giải bài tập 1,2 (SGK). -Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. -Ghi nhận kiến thức: gia tốc ý nghĩa của gia tốc, đồ thị. Hoạt động 5 (.......phút): Hướng dẫn về nhà. Hướng dẫn của GV -Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. -Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau -Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. -Những chuẩn bị cho bài sau Hoạt động của HS Bài 5. PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Hiểu rõ phương trình chuyển động là công thức biểu diễn tọa độ của một chất điểm theo thời gian. - Biết thiết lập phương trình chuyển động từ công thức vận tốc bằng phép tính đại số và nhờ đồ thị vận tốc. - Nắm vững các công thức liên hệ giữa độ dời, vận tốc và gia tốc. - Hiểu rõ đồ thị của phương trình chuyển động biến đổi đều là một phần của parabol. 19 Trường THPT – Tổ VL-CN Giáo án 10 nâng cao - Biết áp dụng các công thức tọa độ, vận tốc để giải các bài toán chuyển động của một chất điểm, của hai chất điểm chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều. 2. Kỹ năng - Vẽ đồ thị của phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều. - Giải bài toán về chuyển động của một chất điểm, của hai chất điểm, chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Các câu hỏi, ví dụ về chuyển động thẳng đều và chuyển động biến đổi đều. - Biên soạn câu hỏi 1-2 SGK dưới dạng trắc nghiệm 20