Vật lý lớp 10 cơ bản - BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG pdf

BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN
ĐỘNG NÉM NGANG

I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức:
- Diễn đạt được các khái niệm: phân tích chuyển động, chuyển động
thành phần, chuyển động tổng hợp.
- Viết được các phương trình của hai chuyển động thành phần của
chuyển động ném ngang.
- Nêu được một vài đặc điểm quan trọng nhất của chuyển động ném
ngang.
2. Kỹ năng:
- Chọn hệ tọa độ thích hợp nhất cho việc phân tích chuyển động ném
ngang thành hai chuyển động thành phần.
- Áp dụng định luật II Niutơn để lập các phương trình cho hai chuyển
động thành phần của chuyển động ném ngang.
- Tổng hợp hai chuyển động thành phần để được chuyển động tổng hợp
(chuyển động thực).
- Vẽ được (một cách định tính) quỹ đạo parabol của một vật bị ném
ngang.
III. CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên:
- Chuẩn bị thí nghiệm kiểm chứng hình 15.2 SGK.
2. Học sinh:
- Ôn lại công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều và sự rơi tự do.
- Quan sát đường đi của dòng nước phụt ra khỏi vòi nước nằm ngang.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY - HỌC:
1. Ổn định lớp: 1 phút
2. Kiểm tra bài cũ: 7 phút
- Phát biểu và viết công thức của lực hướng tâm. Lực hướng tâm có phải
là một loại lực mới như lực hấp dẫn hay không?

- Nêu vài ứng dụng của chuyển động li tâm.
3. Bài mới: 24 phút

Hoạt động của giáo
viên
Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng
Hoạt động 1: Phân tích
chuyển động ném


I. Khảo sát chuyển động ném
ngang:
ngang:
- Nêu và phân tích bài
toán khảo sát chuyển
động một vật ném
ngang: xác định vị trí và
vận tốc của vật.
- Mô tả định tính dạng
quỹ đạo của chuyển
động ném ngang (không
phải là chuyển động
thẳng).
- Có thể xác định vị trí
của vật nếu biết tọa độ
của vật theo các hệ trục.

Hoạt động 2: Xác định
các chuyển động thành
phần:

- Gợi ý: Vật ném ngang
chỉ chịu tác dụng của
- Đọc SGK.



- Chọn hệ tọa độ thích
hợp.




- Phân tích chuyển động
ném ngang thành hai
chuyển động thành phần
theo hai trục tọa độ.

- Áp dụng định luật II
Niutơn cho vật theo mỗi
trục tọa độ để xác định
tính chất của các chuyển
động thành phần.
* Bài toán: Một vật bị ném ngang
từ độ cao h so với mặt đất với vận
tốc đầu
0
v

. Khảo sát chuyển động
của vật. Bỏ qua sức cản của không

khí.
1. Chọn hệ tọa độ:
- Chọn hệ tọa độ Đề-các:
+ Có gốc O tại vị trí ném.
+ Trục Ox hướng theo vectơ vận
tốc
0
v


+ Trục Oy hướng theo vectơ trọng
lực
P


2. Phân tích chuyển động ném
ngang:
Chuyển động ném ngang có thể
phân tích thành hai chuyển động
thành phần theo hai trục tọa độ Ox
và Oy.
TT SGK
trọng lực.
- Xác định vận tốc thành
phần ban đầu bằng cách
chiếu
0
v

lên các trục tọa

độ.

Hoạt động 3: Xác định
chuyển động tổng hợp:
- Hướng dẫn: Từ các
phương trình chuyển
động thành phần, rút ra
liên hệ giữa 2 tọa độ.
- Hướng dẫn: Liên hệ
giữa thời gian của
chuyển động tổng hợp
và của chuyển động
thành phần.
- Hướng dẫn: Trình bày
về ý nghĩa thực của tầm
- Viết các phương trình
chuyển động cho mỗi
chuyển động thành phần.




- Viết phương trình quỹ
đạo của chuyển động
ném ngang.

- Nhận xét về dạng quỹ
đạo của chuyển động
ném ngang từ phương
trình quỹ đạo.

- Xác định thời gian
chuyển động của vật ném
ngang.


3. Xác định các chuyển động
thành phần:
Theo định luật II Niutơn:
agamP






a) Trên Ox: a
x
= 0; v
xo
= v
0

Theo phương Ox, vật chuyển
động thẳng đều với vận tốc không
đổi v
0

Phương trình tọa độ: x = v
0
t (1)

b) Trên Oy: a
y
= g; v
yo
= 0
Theo phương Oy, vật rơi tự do.
Phương trình tọa độ:
2
1
2
y gt


(2)
II. Xác định chuyển động của
vật:
1. Dạng quỹ đạo:
Khử t ở hai phương trình chuyển
động thành phần (1) và (2), ta có
phương trình quỹ đạo của vật:
ném xa trong chuyển
động ném ngang.

Hoạt động 4: Thí
nghiệm kiểm chứng:
- Tiến hành thí nghiệm
hình 15.2 (hoặc cho HS
xem thí nghiệm ảo).
- Yêu cầu HS trả lời câu
hỏi C3.

- Xác định tầm ném xa.

- Vận dụng trả lời C2.



- Quan sát thí nghiệm và
trả lời C3 về mục đích thí
nghiệm.

2
2
0
2
g
y x
v


* Nhận xét: Quỹ đạo của vật là một
nửa đường parabol.
2. Thời gian chuyển động:
Thời gian chuyển động của vật
bằng thời gian rơi tự do từ cùng độ
cao:

2
h
t
g



Thay y = h vào (2), ta được: (4)
3. Tầm ném xa: (tính theo phương
ngang)

g
h
vtvxL
2
00max


(5)
III. Thí nghiệm kiểm chứng:


4. Củng cố: 10 phút
Hướng dẫn HS làm bài tập 5 trang 88 SGK.
5. Hướng dẫn học tập về nhà: 3 phút
- Cần nắm được: các khái niệm: phân tích chuyển động, chuyển động
thành phần, chuyển động tổng hợp; các phương trình của hai chuyển
động thành phần của chuyển động ném ngang; các đặc điểm quan trọng
nhất của chuyển động ném ngang (phương trình quỹ đạo, dạng của quỹ
đạo, thời gian chuyển động, tầm ném xa).
- Làm các bài tập 4, 6, 7 trang 88 SGK.
- Xét bài toán vật bị ném xiên: Một vật bị ném xiên từ mặt đất với vận
tốc đầu
0
v


hợp với phương ngang góc α. Bỏ qua sức cản của không khí.
Khảo sát chuyển động của vật.
- Đọc phần “Em có biết?”.