GIAO AN 10 NANG CAO (FULL)

Bài 2 :
CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU
CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU
I / Mục tiêu :
− Nắm vững định nghĩa độ dời qua tọa độ của chất điểm trên một trục, từ đó dẫn
đến định nghĩa vận tốc trung bình trong một khoảng thời gian t
2
− t
1
, và vận tốc tức
thời tại thời điểm t .
− Biết cách xây dựng phương trình chuyển động thẳng đều từ định nghĩa và công
thức vận tốc, áp dụng phương trình chuyển động để giải các bài toán chuyển động thẳng
đều của một chất điểm, bài toán gặp nhau hay đuổi nhau của hai chất điểm
− Biết cách vẽ đồ thị biễu diễn phương trình chuyển động và đồ thị vận tốc theo
thời gian, sử dụng đồ thị để giải các bài toán nói trên.
II / Chuẩn bị :
− Thước.
III / Tổ chức hoạt động dạy học :
1 / Kiểm tra bài cũ :
+ Câu 1 : Chuyển động cơ học là gì ?
+ Câu 2 : Chất điểm là gì ?
+ Câu 3 : Chuyển động tịnh tiến là gì ?
2 / Nội dung bài giảng:
Phần làm việc của Giáo Viên Phần ghi chép của học sinh
1) Độ dời
GV Tại thời điểm t
1
chất điêm M ở vị trí
M
1
có toạ độ x
1
. Tại thời điểm t
2
chất điêm
M ở vị trí M
1
có toạ độ x
2

Độ dời trong khoảng thời gian ∆t = t
2
– t
1
là : ∆x = x
2
– x
1

∆x > 0 : Chiều chuyển động cùng chiều
dương Ox.
∆x < 0 : Chiều chuyển động ngược
chiều dương Ox.
Chú ý :
Nếu chất điểm chuyển động theo một
chiều thì quỹ đạo đường trùng với độ dời :
s = ∆x.
1) Độ dời
 Độ dời của chất điểm trong
khoảng thời gian ∆ t = t
2
− t
1
là đoạn
thẳng M
1
M
2
có giá trị đại số la :
∆x = x
2
− x
1
 Nếu ∆ x > 0 thì chiều chuyển động
trùng với chiều dương của trục ox.
 Nếu ∆ x < 0 thì chiều chuyển động
ngược với chiều dương của trục ox.
Chú ý :
Nếu chất điểm chuyển động theo
một chiều thì quỹ đạo đường trùng
với độ dời : s = ∆x.


2) Vận tốc trung bình
GV : Nói đến vật đang chuyển động ta xét
đại lượng nào đặc trưng cho sự nhanh hay
chậm : VD : Trong thời gian 2 giờ : Ôtô đi
80 km, trong 3 giờ xe đạp đi 45 km, để biết
phương tiện nào đi nhanh hơn ta làm cách
nào ?
HS1 : Thưa Thầy ta so sánh độ dời ôtô và
xe đạp đi được trong cùng một đơn vị thời
gian nghĩa là 1 giờ ôtô đi được 40 km và xe
đạp đi được 15 km . Vậy ôtô chuyển động
nhanh hơn xe đạp
GV : Có cách nào khác hơn nữa không ?
HS2 : Thưa Thầy ta so sánh thời gian ôtô
và xe đạp đi được trong cùng một độ dời
nghĩa là trên độ dời 10 km thì ôtô mất thời
gian ít hơn xe đạp chứng tỏ ôtô chuyển
động nhanh hơn xe đạp ?
GV : Hai cách trên, cách nào đơn giản hơn
và ứng dụng nhiều hơn ?
HS : Cách 1 !
GV : Ta gọi v
1
và v
2
là đại lượng đặc trưng
cho độ dời ôtô và xe đạp đi được trong
cùng một đơn vị thời gian :
v
1
= 80 : 2 = 40 km/h ; v
2
= 45 : 3 = 15
km/h
⇒ v
1
> v
2
⇒ ôtô chuyển động nhanh hơn
xe đạp
Vậy đại lượng v được gọi là vận tốc :
t
x
tt
xx
v
TT
∆
∆
=
−
−
=
12
12
∏ Vậy để so sánh sự nhanh hay chậm của
chuyển động ta dùng thương số ∆x/t , gọi là
vận tốc ⇒ Vận tốc ⇒ Đơn vị !
3) Vận tốc tức thời
Để đặc trưng chính xác cho độ nhanh
chậm của chuyển động trong thời gian rất
nhỏ ; người ta dùng đại lượng vật lí vận tốc
tức thời. Nghĩa là xét trong một khoảng
thời gian rất nhỏ.
4) Chuyển động thẳng đều
 Định nghĩa :
2) Vận tốc trung bình
 Vận tốc trung bình của một chất
điểm đặc trưng cho độ nhanh hay
chậm của chuyển động và được đo
bằng thương số của độ dời và
khoảng thời gian có độ dời ấy.
12
2112
tt
MM
t
x
t
xx
v
TB
−
=
∆
∆
=
∆
−
=


 Đơn vị vận tốc trung bình : m/s
hoặc km/h.
1 km/h =
6,3
1
m/s
3) Vận tốc tức thời
Để đặc trưng chính xác cho độ
nhanh chậm của chuyển động ;
người ta dùng đại lượng vật lí vận
tốc tức thời.
Vận tốc tức thời là vận tốc tại một
thời điểm bất kỳ trong quá trình
chuyển động.
t
x
tt
xx
v
TT
∆
∆
=
−
−
=
12
12

Với ∆t là khoảng thời gian “rất
nhỏ”.
 Đơn vị vận tốc tức thời : m/s hoặc
km/h.
4) Chuyển động thẳng đều
a) Định nghĩa
Chuyển động thẳng đều là chuyển
động thẳng trong đó vận tốc không
đổi.


GV : Giả sử một chất điểm M đang chuyển
động trên đường thẳng khi qua điểm A nó
chuyển động với vận tốc 5 m/s ; Khi qua B
nó chuyển động với vận tốc 5 m/s ta nói vật
chuyển động thẳng đều. Vậy chuyển động
thẳng đều là gì ?
HS : Chuyển động thẳng đều là chuyển
động trong đó vận tốc không thay đổi.
 Phương trình :
GV giảng giải phần phương trình chuyển
động thẳng đều và phần đồ thị.
Nhấn mạnh hệ số góc thời gian tgα
b) Phương trình chuyển động thẳng
đều
Gọi x
0
là toạ độ của chất điểm vào
lúc
t
0
= 0, theo công thức  ta có :
t
xx
v
0
−
=
hay x = x
0
+ v.t

Công thức  gọi là phương trình
chuyển động của chất điểm trong
chuyển động thẳng đều.
 Đồ thị của tọa độ theo thời gian
t là một đường thẳng cắt trục tung
tại điểm x = x
0
và có hệ số góc
bằng :
tgα =
t
xx
0
−
− Hệ số góc của đường biểu diễn tọa
độ theo thời gian bằng vận tốc của
chất điểm.


 Đồ thị vận tốc theo thời gian
Trong chuyển động thẳng đều , vận tốc
không đổi v = hằng số nên đồ thị biểu diễn
vận tốc theo thời gian là một đường thẳng
song song với trục thời gian.
[ Trên thực tế, để xác định vị trí chuyển
động của một chất điểm thì ta dùng hệ trục
tọa độ , có nhiều hệ trục tọa độ như trục tọa
độ Descartes, trục tọa độ địa lý … chẳng
hạn như trục tọa độ địa lý gồm kinh độ và
vĩ độ . Kinh tuyến số 0 qua đài thiên văn
Grinných ( London) ( 180 kinh đông và 180
kinh tây ) , vĩ tuến là đường xích đạo ( 90
0
Vĩ bắc và 90
0
Vĩ Nam ) VD : Tọa độ con
tàu trên biển là 30
0
Kinh Tây và 30
0
Vĩ
Bắc ]
5) Bài tập vận dụng
GV : Trình bày cách chọn trục tọa độ.
GV : Sau khi vẽ hình, HS nao có thể nhắc
lại công thức tính vận tốc ?
HS : Được xem như dạng bài tập mẫu, cần
giảng chậm cho học sinh

c) Đồ thị vận tốc theo thời gian
Trong chuyển động thẳng đều ,
vận tốc không đổi v = hằng số nên
đồ thị biểu diễn vận tốc theo thời
gian là một đường thẳng song song
với trục thời gian.
5 ) Bài tập vận dụng
Hai xe cùng khởi hành một lúc từ
hai điểm A và B cách nhau 120 km,
chuyển động ngược chiều nhau. Vận
tốc của xe đi từ A là 40 km/h, của xe
đi từ B là 20 km/h. Coi chuyển động
của các xe như chuyển động của
chất điểm và đường đi là thẳng.
a) Viết phương trình chuyển
động của hai xe. Từ đó, tìm
thời điểm và vị trí hai xe gặp
nhau.
b) Giải bài toán trên bằng đồ thị
Bài giải
a) Phương trình chuyển động của
hai xe


Gốc tọa độ O : Tại A
Chọn: Chiều (+) Ox : Chiều
từ A đến B
MTG: Lúc 2 xe bắt đầu
chuyển động
(t
0
= 0 )
Ta có PTCĐ: x = x
0
+ v(t – t
0
)
Xe A : x
A
= x
0A
+ v
A
(t - t
0
) = 40t (1)
Xe B : x
B
= x
0B
+ v
B
(t - t
0
) = 120 – 20t (2)
Khi 2 xe gặp nhau ⇒ x
A
= x
B

⇒ 40t = 120 – 20t ⇒ t = 2h
Thế t =2 vào (1) ⇒ x = 40t = 80 km
Vậy sau 2 giờ hai xe gặp nhau tại
vị trí cách A 80 km.
b) Giải bài toán bằng đồ thị
 Lập bảng giá trị cho mỗi xe
Đối với xe A :
t (h) 0 1
X
( km/h)
0 40
Đối với xe B :
t (h) 0 1
X
( km/h)
120 100


Giao điểm P của hai đường thẳng
trên có toạ độ (2, 80 )
Vậy hai xe gặp nhau sau 2 giờ và
cách A một khoảng 80 km.
3 / Cũng cố :
a / Độ dời là gì ?
b / Vận tốc trung bình là gì ?
c / Vận tốc tức thời là gì ?
d / Viết phương trình chuyển động thẳng đều ?
4 / Dặn dò :
− Trả lời câu hỏi trắc nghiệm
− Làm bài tập : 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5


Bài 03
KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CHUYỂN ĐỘNG THẲNG
I / MỤC TIÊU :
− Nắm vững mục đích của việc khảo sát một chuyển động thẳng là tìm hiểu đặc
tình nhanh chậm của chuyển động thể hiện ở biểu thức vận tốc theo thời gian.
− Hiểu được rằng muốn đo vận tốc thì phải xác định tọa độ của chất điểm ở các
thời điểm khác nhau và biết cách sử dụng thì kế ( hoặc đồng hồ trong trường hợp không
có thì kế ) để xác định thời điểm vật ( ở đây là bọt khí ) đi qua một tọa độ đã biết.
− Biết cách xử lý các kết quả đo đạc bằng cách lập bảng và sử dụng các công
thức thích hợp để tìm các đại lượng mong muốn như tính vận tốc tức thời tại một thời
điểm.
− Biết cách vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian và có những nhận xét từ đồ thị.
II / Chuẩn bị :
− Một ống thủy tinh hoặc nhựa trong suốt dài khoảng 1,2 ( m ).
− Đồng hồ hoặc thì kế.
− Thước gỗ dài 1 ( m ) có chia đến ( cm ).
− Tấm phẳng cứng kê một đầu thành một mặt nghiêng dùng làm giá đỡ cho ống
và thước đặt song song nhau.
− Nước đủ để rót vào ống.
− Phễu.
− Máng nghiêng với xe lăn nhỏ.
− Bộ rung đo thời gian và mực.
− Nhiều băng giấy dài dùng riêng cho thí nghiệm này.
III / Tổ chức hoạt động dạy học :
1 / Kiểm tra bài cũ :
+ Câu 1 : Độ dời là gì ?
+ Câu 2 : Vận tốc trung bình là gì ?
+ Câu 3 : Vận tốc tức thời là gì ?
+ Câu 4 : Viết phương trình chuyển động thẳng đều ?
2 / Nội dung bài giảng:
Phần làm việc của Giáo Viên Phần ghi chép của học sinh
I / Chuyển động của bọt không khí trong
một ống dài đựng nước :
GV cho lớp phân chia thành 8 nhóm, mỗi
nhóm 6 HS, phân phát cho ỗi nhóm bộ thí
nghiệm chuẩn bị sẳn phần trên
a / Mô tả thí nghiệm :
− Lấy một ống thủy tinh hay ống nhựa thẳng
trong suốt, chiều dài khoảng 1 ( m ), bán kính
trong khoảng 0,5 ( cm ). Đổ nước gần đầy ống,
để lại một bọt không khí dài khoảng 1 ( cm ),
I / Chuyển động của bọt không
khí trong một ống dài đựng
nước :
a / Mô tả thí nghiệm :
− Lấy một ống thủy tinh hay ống
nhựa thẳng trong suốt, chiều dài
khoảng 1 ( m ), bán kính trong
khoảng 0,5 ( cm ). Đổ nước gần
đầy ống, để lại một bọt không khí
dài khoảng 1 ( cm ), rồi nút


rồi nút chặt ống.
− Mỗi khi ta quay đầu ống có bọt khí xuống
phía dưới, thì bọt khí sẽ từ từ chuyển động lên
trên.
b / Tiến hành thí nghiệm :
Khi HS tiến hành thí nghiệm, GV cần lưu ý
các em ở những vấn đề sau :
- Nghiêng ống bọt khí với góc nghiêng vừa
phải, góc nghiêng không quá nhỏ (bọt khí có
thể bị đứng lại) hay quá lớn (bọt khí chuyển
động rất nhanh khó xác định thời gian )
- Một bạn giữ thật chặt ống bọt khí khi nghên,
không đẻ góc nghiêng thay đổi sẽ làm sai số
kết quả ; Một HS quan sát và bấm đồng hồ
giây cho thật chính xác.
- Có thể để bọt khí chuyển động đến vạch
10cm rồi bắt đầu tính thời gian ( Cũng có thể để
HS quan sát số liệu trên thước khi bọt khí chuyển
động được những khoảng thời gian bằng nhau, đây
là một tiến trình làm ngược lại, nghĩa là xác định
độ dời của bọt khí trong những khoãng thời gian
như nhau )
c / Đồ thị tọa độ theo thời gian
Sau khi xác định số liệu đo đạt một cách
chính xác ở 3 lần thí nghiệm, HS lập bảng giá
trị các số liệu rồi tiến hành vẽ đồthị ( Chú ý
đến những sai số của số liệu đo đạt )
GV yêu cầu HS rút ra nhận xét về dạng đồ thị
và tính chất chuyển động của bọt khí.
II / Chuyển động của một xe nhỏ lăn trên
máng nghiêng :
a / Mô tả thí nghiệm :
− Một xe lăn nhỏ trên một máng nghiêng kéo
theo một băng giấy. Băng giấy được luồn qua
chặt ống.
− Mỗi khi ta quay đầu ống có bọt
khí xuống phía dưới, thì bọt khí
sẽ từ từ chuyển động lên trên.
b / Tiến hành thí nghiệm :
x
(m)
t
( s )
c / Đồ thị tọa độ theo thời
gian
d / Nhận xét :
− Chuyển động của bọt khí trong
ống là chuyển động thẳng đều.
− Vận tốc của bọt khí có giá trị
bằng hệ số góc của đường thẳng
trên.
− Phương trình chuyển động của
bọt khí có dạng : x = x
0
+ vt
II / Chuyển động của một xe
nhỏ lăn trên máng nghiêng :


khe một bộ rung đo thời gian sao cho bút mực
ở đầu cần rung có thể ghi một vết trên băng
mỗi khi chạm vào băng giấy.
b / Tiến hành thí nghiệm :
t
( s )
x
(m)
Vị
trí
 GV tiến hành các bước :
- Mở nguồn điện cho bộ run hoạt động.
- Cho xe lăn chuyển động xuống mặt phẳng
nghiêng.
- Ghi nhận các chấm đen trên băng giấy do bộ
run có rõ ràng không ( Thao tác 3 lần )
- Đo đạt khoảng cách các dấu chấm đen đó và
yêu cầu HS ghi nhận vào bảng giá trị
- Vẽ đồ thị và chú ý đến các sai số do đo đạt.
a / Mô tả thí nghiệm :
− Một xe lăn nhỏ trên một máng
nghiêng kéo theo một băng giấy.
Băng giấy được luồn qua khe
một bộ rung đo thời gian sao cho
bút mực ở đầu cần rung có thể
ghi một vết trên băng mỗi khi
chạm vào băng giấy.
b / Tiến hành thí nghiệm :
t
( s )
x
(m)
Vị
trí
c / Nhận xét :
− Chuyển động của xe là một
chuyển động thẳng biến đổi.
− Đồ thị tọa độ theo thời gian
không phải là một đường thẳng.
d / Tính vận tốc tức thời :
t ( s )
v(m/s
)
Vị trí
e / Đồ thị vận tốc theo thời
gian :
3 / Cũng cố :


a / Chuyển động của bọt không khí trong một ống dài đựng nước là chuyển
động gì ?
b / Chuyển động của một xe nhỏ lăn trên máng nghiêng là chuyển động gì?
4 / Dặn dò :
− Trả lời câu hỏi ở cuối bài.
− Làm bài tập : 1 ; 2
  

Xem chi tiết: GIAO AN 10 NANG CAO (FULL)