Giáo án Vật lý 10 tiết 6, 7: Sự rơi tự do

Ngày soạn:.....................Tuần dạy........(Từ...................................đến.............................) Kí duyệt:................ Tiết 6,7: SỰ RƠI TỰ DO I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: a, Kiến thức: - Nêu được khái niệm sự rơi tự do - Nêu được các đặc điểm của chuyển động rơi tự do, gia tốc rơi tự do b, Kĩ năng: Vận dụng được các công thức của rơi tự do - Quãng đường: - Vận tốc: Trong đó: g: gia tốc rơi tự do (9,8m/s2) t: thời gian rơi (s) s: quãng đường vật rơi được (m) v: vận tốc rơi của vật (m/s) 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: - Chuẩn bị tờ giấy, hòn sỏi, hò bi ở líp của xe đạp, tấm bìa phẳng theo các thí nghiệm 1,2,3,4 SGK - 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 các thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm để rút ra nhận xét về đặc điểm của rơi tự do. 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 để hình thành khái niệm sự rơi của các vật 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 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 rơi tự do 10phút Hình thành kiến thức Hoạt động 2 Sự rơi trong không khí và sự rơi tự do 60 phút Hoạt động 3 Nghiên cứu đặc điểm sự rơi tự do của các vật Hoạt động 4 Kiểm tra 15 phút 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 rơi tự do 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 ví dụ thực tế, cho học sinh tìm hiểu suy ngẫm để trả lời các câu hỏi, từ đó hình thành nên khái niệm chuyển động rơi tự do và các đặc điểm của nó Nội dung hoạt động: Tạo tình huống xuất phát. Ở cùng một độ cao một hòn đá sẽ rơi nhanh hơn một chiếc lá. Do lực hút của trái đất tác dụng lên hòn đá lớn hơn so với chiếc lá. Nguyên nhân đó có đúng không? Có khi nào cả hai vật đều chạm đất cùng một lúc không? b) Gợi ý tổ chức hoạt động - Hướng dẫn học sinh nhớ lại kiến thức đã học về chuyển động nhanh dần đều - Học sinh trao đổi nhóm để giải thích hiện tượng c) Sản phẩm của hoạt động * Dự đoán các phương án trả lời của học sinh HĐ 2: Sự rơi trong không khí và rơi tự do a, Mục tiêu hoạt động: - HS nắm được đặc điểm sự rơi của các vật trong không khí, rơi trong chân không. - HS phát biểu được định nghĩa sự rơi tự do. Nội dung hoạt động: - Học sinh làm việc nhóm và thực hiện nhiệm vụ học tập để biết được thế nào là sự rơi của các vật trong không khí; sự rơi trong chân không. - 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: + Làm thí nghiệm về sự rơi của các vật nặng nhẹ khác nhau trong không khí. Đưa ra kết luận + Tìm hiểu sự rơi của vật trong chân không. - Phát biểu định nghĩa rơi tự do 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: Nghiên cứu đặc điểm của sự rơi tự do a, Mục tiêu hoạt động: - HS nắm được tính chất của chuyển động rơi tự do - HS xây dựng được công thức quãng đường rơi tự do, vận tốc của vật khi chạm đất - HS nắm được đặc điểm của gia tốc rơi tự do 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: - 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: đặc điểm của CĐTBĐĐ. - 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. HĐ4: Kiểm tra 15 phút a, Mục tiêu hoạt động: - HS dùng các kiến thức đã được học vận dụng làm bài kiểm tra b, Gợi ý tổ chức hoạt động: - Yêu cầu học sinh hoàn bài kiểm tra kiÓm tra tr¾c nghiÖm m«n vËt lÝ 10 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. 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 6. 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. 7. 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. 8. 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. . 9. 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. . 10. 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. c, Sản phẩm hoạt động Bài làm của HS HĐ 5: Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập vận dụng. A. Hệ thống kiến thức - Quãng đường: - Vận tốc: Trong đó: g: gia tốc rơi tự do (9,8m/s2) t: thời gian rơi (s) s: quãng đường vật rơi được (m) v: vận tốc rơi của vật (m/s) 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 7:Tìm hiểu vai trò của rơi tự do 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. V. RÚT KINH NGHIỆM DẠY HỌC