Giáo án Vật lý 10 bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Bài 3: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức:
Viết được công thức định nghĩa và vẽ được vectơ biểu diễn vận tốc tức thời, nêu được ý nghĩ của các
đại lượng vật lí trong công thức.
Nêu được định nghĩa của chuyển động thẳng biến đổi đều, nhanh dần đều, chậm dần đều.
Viết được công thức tính vận tốc, vẽ được đồ thị vận tốc – thời gian trong chuyển động thẳng, nhanh
dần đều và chậm dần đều.
Viết được công thức tính và nêu được đặc điểm về phương, chiều và độ lớn của gia tốc trong chuyển
động thẳng nhanh dần đều, chậm dần đều.
Viết được công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động trong chuyển động
thẳng nhanh dần đều, chậm dần đều.
b. Về kĩ năng:
Giải được bài toán đơn giản về chuyển động thẳng biến đổi đều.
II. Chuẩn bị.
Bộ TN (1 máng nghiêng dài khoảng 1m, 1 hòn bi đường kính khoảng 1cm, 1 đồng hồ bấm giây)
III. Tiến trình giảng dạy.
1. Ổn định:
2. Kiểm tra bài cũ. (4’)
Viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của chuyển động thẳng
đều?
3. Bài mới.
TG
1’

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Khi xét chuyển động thẳng đều,
nếu biết được vận tốc tại một điểm

thì ta sẽ biết được vận tốc trên cả
đoạn đường, do đó dù ở bất kỳ vị trí
nào ta cũng biết xe đi nhanh hay
chậm. Tuy nhiên trong nhiều trường
hợp, chuyển động thẳng nhưng
không đều (VD: bánh xe lăn trên mặt
phẳng nghiêng). Vậy làm thế nào để

Hoạt động 1: Tổ chức tình huống
học tập.
- Chú ý lắng nghe, suy nghĩ

Nội dung


biết chuyển động đó là chuyển động
gì? vận tốc ở mỗi thời điểm xác định
là bào nhiêu? Giá trị đó cho ta biết
điều gì?

I. Vận tốc tức thời. Chuyển động
thẳng biến đổi đều.
1. Độ lớn của vận tốc tức thời.

- Muốn vậy ta phải dùng khái niệm
vận tốc tức thời? Vậy vận tốc tức
thời là gì?
- Một vật đang chuyển động thẳng
không đều, muốn biết tại điểm M
nào đó xe đang chuyển động nhanh

hay chậm thì ta phải làm gì?
8’

- Tại sao phải xét quãng đường vật đi
trong khoảng thời gian rất ngắn t ?
Có thể áp dụng công thức nào để tính
vận tốc?
- Vận tốc tức thời được tính bằng
công thức nào? Ý nghĩa của nó?

v

tốc tức thời của vật tại một điểm.

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm
vận tốc tức thời. Chuyển động
thẳng biến đổi đều.

- Nghiên cứu SGK để trả lời:
+ Trong khoảng thời gian rất ngắn,
t kể từ lúc ở M, xe dời được một
đoạn đường

- Vận tốc tức thời có phụ thuộc vào
việc chọn chiều dương của hệ toạ độ
hay không?
- Các em hoàn thành C1.
+ Gợi ý: chúng ta có thể tìm quãng
đường xe đi được trong 1h.
- Các em đọc mục 2 SGK rồi cho

biết tại sao nói vận tốc tức thời là
một đại lượng vectơ?
- Ghi nhận khái niệm vectơ vận tốc
tức thời.

s là bao nhiêu.

- Như thế để vận tốc thay đổi không
đáng kể, có thể dùng công thức tính
vận tốc trong chuyển động thẳng
đều.

v

+ Cho ta biết tại điểm đó vật
chuyển động nhanh hay chậm.
2. Vectơ vận t ốc tức thời.
Vectơ vận t ốc tức thời của 1 vật tịa
một điểm là một vectơ có gốc tại
vật chuyển động, có hướng của
chuyển động và có độ dại tỉ lệ với
độ lớn của VTTT theo một tỉ xích
nào đó.
3. Chuyển động thẳng biến đổi
đều.
- Trong chuyển động thẳng biến
đổi đều, độ lớn của vận tốc tức thời
hoặc tăng đều, hoặc giảm đều theo
thời gian.

s
(1) gọi là độ lớn của vận - Chuyển động có độ lớn của vận
t
tốc tức thời tăng đều theo thời gian

tốc tức thời của vật tại một điểm.

+ Cho ta biết tại điểm đó vật chuyển
động nhanh hay chậm.
- Có phụ thuộc

- Cá nhân hoàn thành C1

- Các em hoàn thành C2.
- Chúng ta đã nghiên cứu các đặc
điểm về chuyển động thẳng đều.
Trong thực tế thì hầu hết các chuyển
động là chuyển động biến đổi, nghĩa
là chuyển động đó có vận tốc luôn
biến đổi. Chúng ta có thể biết được

s
(1) gọi là độ lớn của vận
t

- Hs đọc SGK rồi trả lời câu hỏi của
gv.

gọi là chuyển động thẳng nhanh
dần đều.

- Chuyển động có độ lớn của vận
tốc tức thời giảm đều theo thời
gian gọi là chuyển động thẳng
chậm dần đều.
* Chú ý: Khi nói vận tốc của vật
tại vị trí hoặc thời điểm nào đó, ta
hiểu là vận tốc tức thời.


điều này bằng cách đo vận tốc tức
thời ở các thời điểm khác nhau trên
quỹ đạo chuyển động.
- Thế nào gọi là chuyển động thẳng
biến đổi đều?

- Cá nhân hs làm C2.

+ Quỹ đạo của chuyển động? Độ lớn
của vận tốc tức thời thay đổi như thế
nào trong quá trình chuyển động?
- Có thể phân chuyển động thẳng
biến đổi đều thành các dạng chuyển
động nào?
- Gv tóm lại khái niệm chuyển động
thẳng biến đổi.
* Chú ý: Khi nói vận tốc của vật tại
vị trí hoặc thời điểm nào đó, ta hiểu
là vận tốc tức thời.

- Tiến hành TN với hòn bị lăn trên

máng nghiên. Lấy số liệu để tính vận
tốc tức thời tại một điểm bất kỳ trên
máng nghiêng.

- Nghiên cứu SGK để trả lời các câu
hỏi của gv.

- Các em có nhận xét gì về kết quả
tính được
- Cụ thể là vận tốc tức thời tại các
điểm khác nhau thì ntn?
- Giá trị này luôn tăng trong quá
trình chuyển động.
- Để mô tả tính chất nhanh hay chậm
của chuyển động thẳng đều thì chúng
ta dùng khái niệm vận tốc.

- Có thể phân chuyển động thẳng
biến đổi đều thành chuyển động
thẳng nhanh dần đều và chuyển
động thẳng chậm dần đều.

- Đối với chuyển động thẳng biến đổi
thì có dùng được khái niệm vận tốc
để mô tả tính chất nhanh hay chậm
của chuyển động không?
- Vậy chúng ta đưa vào một khái
niệm mới đó là gia tốc. Vậy gia tốc
được tính như thế nào? (thảo luận
nhóm).

II. Chuyển động thẳng nhanh
dần đều.
1. Gia tốc trong chuyển động
thẳng nhanh dần đều.
a. Khái niệm gia tốc:

Hoạt động 3: Nghiên cứu khái
niệm gia tốc trong chuyển động
thẳng nhanh dần đều.

a

v
(2) Gia tốc của chuyển
t

động là đại lượng xác định bằng
thương số giữa độ biến thiện vận


- Chú ý các em tính tỉ số giữa độ
tăng của vận tốc trong khoảng thời
gian bất kì.

- Quan sát Gv tiến hành TN, ghi lại
kết quả.

tốc và khoảng thời gian vận tốc
biến thiên.

- Tiến hành tính vận tốc tức thời
từng thời điểm trên máng nghiêng.

v  v  v0 độ biến thiên (tăng)

- Vận tốc tức thời luôn tăng.
- Tỉ số đó là đại lượng không đổi nên
nó được gọi là gia tốc của chuyển
động, và kí hiệu bằng chữ a
10’

- Khác nhau.

vận tốc trong khoảng thời gian t
( t  t  t0 )
- Gia tốc chuyển động cho biết vận
tốc biến thiên nhanh hay chậm theo
thời gian. Có đơn vị là m/s2.

- Vậy biểu thức của gia tốc như thế
nào? Từ đó phát biểu khái niệm gia
tốc? Cho biết đơn vị của nó? (thảo
luận).

b. Vectơ gia tốc.
Vì vận tốc là đại lượng vectơ nên
gia tốc cũng là đại lượng vectơ.

r r

r
r v  v0 v
a

t  t0
t

- (Thảo luận) Dựa vào biểu thức gia
tốc, hãy cho biết gia tốc là đại lượng
vô hướng hay đại lượng vectơ? Vì
sao?
- Nếu là đại lượng vectơ thì phương,
chiều của nó như thế nào? (cụ thể là
trong chuyển động nhanh dần đều)
- Vậy biểu thức của vectơ gia tốc
ntn?

- Em hãy cho biết trong chuyển động
thẳng đều thì gia tốc có độ lớn bằng
bao nhiêu? (gợi ý: chuyển động đều
thì vận tốc ntn?)
- Chúng ta dựa vào biểu thức gia tốc
để xây dựng nên công thức tính vận
tốc trong chuyển động thẳng nhanh
dần đều.
- Thảo luận để xây dựng công thức
vận tốc trong chuyển động thẳng
nhanh dần đều.

r

v0

- Không; Vì vận tốc luôn thay đổi.

r
v0

- Hs thảo luận để xây dựng biểu
thức của gia tốc.

v  v v0 độ biến thiên (tăng)
vận tốc.

t  t  t0 khoảng thời gian
v v  v0

t t  t0

- Không nhìn SGK, tập trung nhóm
thảo luận.
Vậy: a 

v
(2) Gia tốc của
t

chuyển động là đại lượng xác định
bằng thương số giữa độ biến thiện

r

a

r
v
r
v

Khi vật CĐTNDĐ, vectơ gia tốc có
gốc ở vật chuyển động, có phương
và chiều trùng với phương và chiều
của vectơ vận tốc và độ dại tỉ lệ với
độ lớn của gia tốc theo một tỉ xích
nào đó.


vận tốc và khoảng thời gian vận tốc
biến thiên. Có đơn vị là m/s2.
- TL nhóm: Vì gia tốc phụ thuộc vào
vận tốc. Nên gia tốc là đại lượng
vectơ.

r

- Vì v>v0 nên v cùng phương,

r

r

r

chiều với v và v0 . Vectơ a cùng

r

phương, chiều với v , nên nó cùng
phương, chiều với vectơ vận tốc.
- Vậy chúng ta có thể biểu diễn vận
tốc tức thời của CĐTNDĐ bằng đồ
thị được không? Có dạng như thế
nào?
- Chúng ta sử động hệ trục toạ độ
như thế nào?
- Tương tự như bài trước các em về
nhà tự vẽ đồ thị biểu diễn sự biến
thiên của vận tốc tức thời theo thời
gian. Rồi hoàn thành C3

r
v0

r
v

2. Vận tốc của CĐTNDĐ.
a. Công thức tính vận tốc.
Từ biểu thức gia tốc

r
v0

r
a

r
v

r r
r
r v  v0 v
a

(2’)
t  t0
t
- HS thảo luận rồi trả lời.

a

v v  v0

(*)
t t  t0

+ Ta lấy gốc thời gian ở thời điểm
t0 (t0 = 0)  t  t
+ Thay vào (*): a 

v  v0  at

- Hãy cho biết công thức tốc độ trung
bình trong chuyển động?
- Đối với CĐTNDĐ, vì độ lớn vận
tốc tăng đều theo thời gian, nên
người ta chứng minh được công thức
tính tốc độ trung bình:

vtb 

v0  v
2

- Kết hợp với công thức vận tốc các
em có thể tìm ra công thức tính
quãng đường đi được trong
CĐTNDĐ
- Từng em hoàn thành C4, 5
- Các em tự tìm ra mối quan hệ giữa
gia tốc, vận tốc và quãng đường đi
được [gợi ý: từ 2 biểu thức (2) & (4)]

Hoạt động 4: Nghiên cứu khái
niệm vận tốc trong chuyển động
thẳng nhanh dần đều.

v  v0
suy ra
t

(3) gọi là công thức

tính vận tốc. Cho ta biết vận tốc
của vật ở những thời điểm khác
nhau.
b. Đồ thị vận tốc – thời gian.

- TL nhóm:
+ Từ biểu thức gia tốc

a

v v  v0

(*)
t t  t0

+ Ta lấy gốc thời gian ở thời điểm t 0
(t0 = 0)  t  t
+ Thay vào (*): a 

v  v0
suy ra
t

(3) gọi là công thức

3. Công thức tính quãng đường
đi được của CĐTNDĐ.

tính vận tốc. Cho ta biết vận tốc của

vật ở những thời điểm khác nhau.

Từ công thức tính tốc độ trung

v  v0  at


bình của chuyển động thẳng đều.
- Sử dụng hệ trục toạ độ có trục tung
là vận tốc, trục hoành là thời gian.

- Từng em hoàn thành C3

vtb 

Đối với CĐTNDĐ, vì độ lớn vận
tốc tăng đều theo thời gian, nên
người ta chứng minh được công
thức tính tốc độ trung bình:

vtb 

5’
Hoạt động 5: Xây dựng công thức
tính quãng đường đi trong
CĐTNDĐ và mối quan hệ a, v, v0, s

vtb 
vtb 

s
t

v0  v
2

v  v0  at
Suy ra: s  v0t 

1 2
at (4) gọi là
2

công thức tính quãng đường đi được
của CĐTNDĐ

- Từng em hoàn thành C4, 5
- Hs tự tìm mối quang hệ:
…………

v2  v02  2as (5)

s
t

v0  v
2

v0 là vận tốc đầu; v là vận tốc cuối.
Ta có:

v  v0  at

Suy ra: s  v0t 

1 2
at (4) gọi là
2

công thức tính quãng đường đi
được của CĐTNDĐ
4. Công thức liên hệ giữa gia tốc,
vận tốc, quãng đường đi được
của CĐTNDĐ.
Từ (3) và (4) ta suy ra:

v2  v02  2as (5)


7’

5’

Hoạt động :Củng cố, dặn dò.
- Viết công thức vận tốc tức thời của vật chuyển động tại 1 điểm trên quỹ đạo? Vectơ VTTT tại 1 điểm trong
chuyển động thẳng được xác định như thế nào?
- Cho biết khái niệm của chuyển động thẳng biến đổi? CĐTNDĐ?
- Viết công thức tính vận tốc, gia tốc, quãng đường đi được và mối quan hệ giữa chúng trong CĐTNDĐ?
- Về nhà làm BT và chuẩn bị tiếp phần còn lại của bài.

IV. Rút kinh nghiệm.

................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................