Giáo án Vật lý 10 tiết 3, 4: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Ngày soạn: .....................Tuần:.........Từ.....................đến........................ Kí duyệt: ................................. Tiết 3,4: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: a, Kiến thức: - Nêu được vận tốc tức thời là gì. - Nêu được ví dụ về chuyển động thẳng biến đổi đều (nhanh dần đều, chậm dần đều). - Nêu được đặc điểm của véc tơ gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều. - Viết được công thức tính gia tốc của một chuyển động thẳng biến đổi đều. - Viết được công thức tính vận tốc: v = v0 + at và vận dụng làm bài tập. - Viết được phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều: x = x0 + v0t + at2. - Từ đó suy ra công thức tính quãng đường đi được. b, Kĩ năng: - Vận dụng được các công thức của CĐT BDĐ s = v0t + at2, ,  = 2as. - Vẽ được đồ thị vận tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều. c, Tình cảm thái độ: - Hứng thú học tập. - Quan tâm đến các chuyển động trong thực tế. 2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh: - Năng lực tự học: đọc và nghiên cứu tài liệu - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề, sáng tạo: - Năng lực hợp tác nhóm: - Năng lực tính toán, - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin - Năng lực thực hành thí nghiệm II. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: - Bộ TN (1 máng nghiêng dài khoảng 1m, 1 hòn bi đường kính khoảng 1cm, 1 đồng hồ bấm giây) - Bài tập ví dụ - Phiếu học sinh tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau 2. Học sinh: - Chuẩn bị bài ở nhà, nắm được kiến thức cơ bản của bài theo yêu cầu của giáo viên - SGK, giấy nháp, vở ghi. III. Tổ chức các hoạt động học của học sinh: 1. Hướng dẫn chung Chủ đề gồm có chuỗi hoạt động học thiết kế theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề: Từ bài tập ví dụ, giáo viên tổ chức cho học sinh phát biểu vấn đề nghiên cứu về chuyển động thẳng biến đổi đều. Tiếp đến, thông qua các nhiệm vụ học tập để định hướng các hoạt động nghiên cứu của học sinh (các hoạt động theo phương pháp thực nghiệm: đề xuất dự đoán, thiết kế phương án thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm và ghi nhận các kết quả để rút ra nhận xét về đặc điểm của các chuyển động thẳng biến đổi đều. Sau đó tổ chức cho học sinh báo cáo kết quả thể chế hóa kiến thức. Bước 1 (Khởi động): Làm nảy sinh và phát biểu vấn đề tìm hiểu đặc điểm của chuyển động thẳng biến đổi đều. Bước 2 (Giải quyết vấn đề - hình thành kiến thức). Bước 3 (Luyện tập): Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập vận dụng. Bước 4 (Vận dụng, tìm tòi mở rộng): Vai trò của chuyển động thẳng biến đổi đều (rơi tự do) đối với đời sống. Dự kiến việc tổ chức các hoạt động theo thời gian như bảng dưới: Các bước Hoạt động Tên hoạt động Thời lượng dự kiến Khởi động Hoạt động 1 Tạo tình huống có vấn đề về chuyển động thẳng biến đổi đều 10 phút Hình thành kiến thức Hoạt động 2 Vận tốc tức thời. Chuyển động thẳng biến đổi đều 60 phút Hoạt động 3 Chuyển động thẳng nhanh dần đều Hoạt động 4 Chuyển động thẳng chậm dần đều Luyện tập Hoạt động 5 Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập vận dụng 20 phút Tìm tòi mở rộng Hoạt động 6 Tìm hiểu vai trò của CĐ thẳng biến đổi đều trong đời sống, kĩ thuật Ở nhà 2. Hướng dẫn cụ thể từng hoạt động HĐ1: Làm nảy sinh vấn đề tìm hiểu chuyển động thẳng biến đổi đều: a) Mục tiêu hoạt động Từ BT tình huống được thực hiện để tạo cho học sinh sự quan tâm đến các vấn đề về chuyển động thẳng biến đổi đều và đặt được các câu hỏi để tìm hiểu về đặc điểm, tính chất của chuyển động thẳng. Nội dung hoạt động: Tạo tình huống xuất phát. Một ô tô chuyển động trên đoạn đường thẳng BC. Lúc 8 giờ xe đi qua B với vận tốc 20 km/h. Vào lúc 9 giờ xe tới C với BC = 40 km. Dự đoán tính chất chuyển động của xe trên mỗi đoạn đường và vận tốc của xe tại C. b) Gợi ý tổ chức hoạt động - Hướng dẫn học sinh nhớ lại kiến thức về chuyển động đã học ở THCS. - Học sinh trao đổi nhóm để giải bài tập. c) Sản phẩm của hoạt động * Dự đoán các phương án trả lời của học sinh: + BC: chuyển động nhanh dần đều (vì vận tốc tại C lớn hơn tại B). + Vận tốc tại C là 60km/h. HĐ 2: Vận tốc tức thời. Chuyển động thẳng biến đổi đều a) Mục tiêu hoạt động Học sinh thực hiện được các nhiệm vụ nghiên cứu để hiểu được vận tốc tức thời. Nội dung hoạt động: - Học sinh làm việc nhóm và thực hiện nhiệm vụ học tập để biết được thế nào là độ dời, quãng đường đi, tốc độ trung bình, vận tốc trung bình, vận tốc tức thời.... - Nhóm thảo luận để thực hiện kiểm tra dự đoán và hoàn thành nhiệm vụ học tập. b) Gợi ý tổ chức hoạt động - Giáo viên yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa, thảo luận nhóm là sáng tỏ vấn đề. - Giáo viên phát phiếu học tập và hướng dẫn HS thảo luận nhóm về đơn vị kiến thức: biểu thức tính vận tốc tức thời. - Tổ chức cho các nhóm thảo luận và báo cáo kết quả. - Giáo viên đánh giá kết quả hoạt động để làm cơ sở đánh giá học sinh. - Giáo viên tổng kết, chuẩn hóa kiến thức. c) Sản phẩm hoạt động: Sản phẩm của nhóm học sinh. Căn cứ vào quá trình thực hiện, các báo cáo kết quả trao đổi thảo luận để đánh giá cá nhân và nhóm học sinh. HĐ 3: Chuyển động thẳng nhanh dần đều a) Mục tiêu hoạt động - Học sinh nêu được khái niệm gia tốc. Viết biểu thức tính gia tốc và hướng của vecto gia tốc. - HS nêu được công thức vận tốc và vẽ đồ thị vận tốc- thời gian -HS viết được công thức tính quãng đường đi; công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được; phương trình chuyển dộng của chuyển động thẳng nhanh dần đều. Nội dung hoạt động: - Học sinh làm việc nhóm và thực hiện nhiệm vụ học tập để biết được thế nào là gia tốc, vận tốc tức thời.... - Nhóm thảo luận để thực hiện kiểm tra dự đoán và hoàn thành nhiệm vụ học tập. b) Gợi ý tổ chức hoạt động - Yêu cầu học sinh hoàn thành một số nhiệm vụ sau: + Lấy ví dụ về chuyển động có vận tốc tăng dần theo thời gian? làm thế nào để so sánh sự biến đổi vận tốc của các chuyển động này. + Tìm hiểu ý nghĩa của gia tốc trung bình. + Đưa ra công thức tính gia tốc tức thời. + So sánh gia tốc tức thời và gia tốc trung bình. + Thành lập công thức vận tốc, công thức tính quãng đường đi; công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được; phương trình chuyển dộng của chuyển động thẳng nhanh dần đều. HĐ 4: Chuyển động thẳng chậm dần đều a) Mục tiêu hoạt động - Học sinh nêu được khái niệm gia tốc. Viết biểu thức tính gia tốc và hướng của vecto gia tốc. - HS nêu được công thức vận tốc và vẽ đồ thị vận tốc- thời gian -HS viết được công thức tính quãng đường đi; công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được; phương trình chuyển dộng của chuyển động thẳng chậm dần đều. Nội dung hoạt động: - Học sinh làm việc nhóm và thực hiện nhiệm vụ học tập để biết được thế nào là gia tốc, vận tốc tức thời.... - Nhóm thảo luận để thực hiện kiểm tra dự đoán và hoàn thành nhiệm vụ học tập. b) Gợi ý tổ chức hoạt động - Yêu cầu học sinh hoàn thành một số nhiệm vụ sau: + Lấy ví dụ về chuyển động có vận tốc giảm dần theo thời gian? làm thế nào để so sánh sự biến đổi vận tốc của các chuyển động này. + Từ các công thức của chuyển động thẳng nhanh dần đều suy ra các công thức của chuyển động thẳng chậm dần đều. - Cho học sinh làm bài tập ví dụ: Bài tập ví dụ: Một ôtô đang chuyển động với vận tốc không đổi 30 m/s. Đến chân một con dốc, đột nhiên máy ngừng hoạt động và ôtô theo đà đi lên dốc. Nó luôn luôn chịu một gia tốc ngược chiều vận tốc đầu, và bằng 2 m/s2 trong suốt quá trình lên dốc và xuống dốc. a. Viết phương trình chuyển động của ôtô. Lấy gốc tọa độ x = 0 và gốc thời gian úc xe ở vị trí chân dốc. b. Tính quãng đường xa nhất theo sườn dốc mà ôtô có thể lên được. c. Tính thời gian đi hết quãng đường đó. d. Tính vận tốc của ôtô sau 20 s. Lúc đó ôtô chuyển động như thế nào ? c) Sản phẩm hoạt động: Sản phẩm của nhóm học sinh. Căn cứ vào quá trình thực hiện, các báo cáo kết quả trao đổi thảo luận để đánh giá cá nhân và nhóm học sinh. HĐ 5: Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập vận dụng. A. Hệ thống kiến thức 1. Gia tốc + Gia tốc trung bình + Gia tốc tức thời (khi rt rất nhỏ). 2. Chuyển động thẳng biến đổi đều (xét trường hợp t0=0) + Gia tốc: a = hằng số + Vận tốc : v = v0 + at + Quãng đường đi: + Phương trình chuyển động: + Công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và quãng đường đi: (nếu thì thay bằng ) B. Bài tập vận dụng Bài 1. Một ôtô đang chạy trên đoạn đường thẳng với tốc độ 72km/h thì tắt máy chuyển động chậm dần đều và đi được thêm 200m nữa thì dừng hẳn. a. Tính gia tốc của xe và thời gian kể từ lúc tắt máy đến lúc xe dừng lại. b. Kể từ lúc tắt máy ôtô mất bao lâu để đi được quãng đường 150m. Bài 2. Một xe đạp đang đi với tốc độ 2 m/s thì xuống dốc, chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc 0,2 m/s2. Cùng lúc đó một ôtô đang chạy với tốc độ 20 m/s thì lên dốc, chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,4 m/s2 (coi đoạn đường dốc là đường thẳng). a. Xác định vị trí hai xe đi ngang qua nhau, biết chiều dài của dốc là 570 m. b. Xác định vị trí của hai xe khi chúng cách nhau 170 m. HĐ 6:Tìm hiểu vai trò của CĐ trong đời sống, kĩ thuật (học sinh làm việc ở nhà và báo cáo thảo luận ở lớp). IV. Câu hỏi kiểm tra đánh giá chủ đề 1. Công thức quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều là: A. s = v0t + at2/2 (a và v0 cùng dấu). B. s = v0t + at2/2 (a và v0 trái dầu). C. x= x0 + v0t + at2/2. ( a và v0 cùng dấu ). D. x = x0 +v0t +at2/2. (a và v0 trái dấu ). 2. Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng chậm dần đều là: A. s = v0t + at2/2. (a và v0 cùng dấu ). B. s = v0t + at2/2. ( a và v0 trái dấu ). C. x= x0 + v0t + at2/2. ( a và v0 cùng dấu ). D. x = x0 +v0t +at2/2. (a và v0 trái dấu ). 3. Một đoàn tàu rời ga chuyển động nhanh dần đều. Sau 100s tàu đạt tốc độ 36km/h. Gia tốc và quãng của đoàn tàu đi được trong 100s đó ? A. 0.185 m; 333m/s B. 0.1m/s2; 500m C. 0.185 m/s; 333m D. 0.185 m/s2; 333m 4. Một xe lửa bắt đầu dời khỏi ga và chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc 0,1 m/s2. Khoảng thời gian để xe đạt được vận tốc 36km/h là: A. t = 360s. B. t = 200s. C. t = 300s. D. t = 100s. 5. Một ô tô đang chuyển động với vận tốc ban đầu là 10 m/s trên đoạn đường thẳng, thì người lái xe hãm phanh,xe chuyển động chậm dần với gia tốc 2m/s2. Quãng đường mà ô tô đi được sau thời gian 3 giây là: A.s = 19 m; B. s = 20m; C.s = 18 m; D. s = 21m; 6. Một ôtô đang chuyển động với vận tốc 54km/h thì người lái xe hãm phanh. Ôtô chuyển động thẳng chậm dần đều và sau 6 giây thì dừng lại. Quãng đường s mà ôtô chạy thêm được kể từ lúc hãm phanh là : A. s = 45m. B. s = 82,6m. C. s = 252m. D. s = 135m. 7. Phương trình chuyển động của một chất điểm có dạng:(x:m; t:s).Vận tốc tức thời của chất điểm lúc t= 2s là: A. 28 m/s. B. 18 m/s C. 26 m/s D. 16 m/s 8. Phương trình chuyển động của một vật có dạng: x = 3 – 4t + 2t2 (m/s). Biểu thức vận tốc tức thời củavật theo thời gian là: A. v = 2(t – 2) (m/s) B. v = 4(t – 1) (m/s) C. v = 2(t – 1) (m/s) D. v = 2 (t + 2) (m/s) 9. Hai xe chạy ngược chiều đến gặp nhau, cùng khởi hành một lúc từ hai địa điểm A và B cách nhau 120km. Vận tốc của xe đi từ A là 40km/h, của xe đi từ B là 20km/h. a. Phương trình chuyển động của hai xe khi chọn trục toạ độ 0x hướng từ A sang B, gốc 0ºA là A. xA = 40t(km); xB = 120 + 20t(km) B. xA = 40t(km); xB = 120 - 20t(km) C. xA = 120 + 40t(km); xB = 20t(km) D. xA = 120 - 40t(km); xB = 20t(km) b.Thời điểm mà 2 xe gặp nhau là A. t = 2h B. t = 4h C. t = 6h D. t = 8h c.Vị trí hai xe gặp nhau là A. Cách A 240km và cách B 120km B. Cách A 80km và cách B 200km C. Cách A 80km và cách B 40km D. Cách A 60km và cách B 60km 10. Đặc điểm nào dưới đây không phải là đặc điểm của vật chuyển động rơi tự do? A. Chuyển động theo phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới. B. Chuyển động nhanh dần đều. C. Tại một vị trí xác định và ở gần mặt đất, mọi vật rơi tự do như nhau. D. Công thức tính vận tốc v = g.t2 11. Chuyển động nào dưới đây không thể coi là chuyển động rơi tự do? A. Một viên đá nhỏ được thả rơi từ trên cao xuống mặt đất. B. Một bi sắt rơi trong không khí. C. Một chiếc lá rụng đang rơi từ trên cây xuống đất. D. Một viên bi chì rơi trong ống thuỷ tinh đặt thẳng đứng và đã được hút chân không. 12. Tại cùng một vị trí xác định trên mặt đất và ở cùng độ cao thì : A. Hai vật rơi với cùng vận tốc. B. Vận tốc của vật nặng lớn hơn vận tốc của vật nhẹ. C. Vận tốc của vật nặng nhỏ hơn vận tốc của vật nhẹ. D. Vận tốc của hai vật không đổi. 13. Một vật rơi tự do từ độ cao h xuống mặt đất. Công thức tính vận tốc v của vật rơi tự do là: A. . B. . C. . D. . 14. Một vật được thả rơi tự do từ độ cao 4,9 m xuống mặt đất. Bỏ qua lực cản của không khí. Lấy gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s2. Vận tốc của vật khi chạm đất là: A. v = 9,8 m/s. B. . C. v = 1,0 m/s. D. . 15. Nếu lấy gia tốc rơi tự do là g = 10 m/s2 thì tốc độ trung bình của một vật trong chuyển động rơi tự do từ độ cao 20m xuống tới đất sẽ là : A.vtb = 15m/s. B. vtb = 8m/s. C. vtb =10m/s. D. vtb = 1m/s. IV. Rút kinh nghiệm dạy học