Ngày soạn : .....................
Ngày dạy : ......................
Tiết 4. Bài 3. Khảo sát thực nghiệm chuyển động thẳng
I. Mục tiêu
1. Hiểu được mục đích của việc khảo sát một chuyển động thẳng là tìm hiểu đặc
tính nhanh, chậm của chuyển động thể hiện ở biểu thức vận tốc theo thời gian.
2. Hiểu được : muốn đo vận tốc phải xác định được toạ độ ở các thời điểm khác
nhau và biết cách sử dụng dụng cụ đo thời gian để xác định thời điểm vật đi qua
một tọa độ đã biết.
3. Biết xử lí các kết quả đo bằng cách lập bảng vân dụng các công thức tính thích
hợp để tìm các đại lượng mong muốn như vận tốc tức thời tại một điểm.
4. Biết cách vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian, có những nhận xét từ đồ thị.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Bộ thí nghiệm cần rung: kiểm tra bút, mực, làm trước một số lần.
- Chuẩn bị một số băng giấy trắng, thước vẽ đồ thị.
2. Học sinh
Giấy kẻ ô li, thước kẻ để vẽ đồ thị.
III. Tiến trình dạy học
Hoạt động của Giáo viên và Học sinh Nội dung
.GV: Để biết các đặc điểm về chuyển
động thẳng của một vật ta phải làm gì?
.HS: Phải tiến hành các phép đo xác
định tọa độ của vật tại các thời điểm
khác nhau.
.GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Các
tính chất của chuyển động có thể suy ra
bằng đồ thị tọa độ theo thời gian hoặc
bằng cách tính vận tốc của vật. Để hiểu
rõ hơn, chúng ta cùng khảo sát thực
nghiệm chuyển động thẳng của một xe
nhỏ chạy trên máng nghiêng.
.GV: Giới thiệu các dụng cụ thí nghiệm
chính và vai trò của các dụng cụ đó :
- Xe lăn : đối tượng khảo sát chuyển
động.
- Băng giấy : ghi lại các tọa độ của xe
khi chuyển động.
- Bộ rung : xác định thời gian. Khi cần
rung hoạt động thì trong 1s số vết mực
Bài 3. Khảo sát thực nghiệm
chuyển động thẳng
1. Các dụng cụ thí nghiệm
- Xe lăn
- Máng nghiêng
- Băng giấy
- Bộ rung
1
bút đánh dấu trên băng giấy bằng tần số
rung. Khoảng thời gian giữa 2 dấu mực
liên tiếp trên băng giấy bằng chu kì cần
rung. Chu kì này bằng chu kì của dòng
điện xoay chiều chạy qua cần rung (0,02
s).
.HS: Quan sát các dụng cụ thí nghiệm và
tìm hiểu vai trò của các dụng cụ đó.
.GV: Hướng dẫn HS cách lắp đặt, bố trí
thí nghiệm.
.HS: Lắp đặt, bố trí thí nghiệm dưới sự
hướng dẫn của GV.
.GV: Làm mẫu thí nghiệm 1 lần cho HS
quan sát : Cho xe chạy và cho bộ rung
hoạt động đồng thời. Băng giấy được
luồn vào khe của bộ rung. Khi xe chạy
kéo theo băng giấy. Cứ sau 0,02 s, đầu
bút ở bộ rung ghi một chấm nhỏ trên
băng giấy. Khoảng cách giữa 2 chấm
liên tiếp trên băng giấy là độ dời của xe
sau những khoảng thời gian đều đặn là
0,02 s.
.HS: Quan sát GV làm mẫu.
GV: Hướng dẫn HS cách thu thập kết
quả đo : Ghi thời điểm và tọa độ của xe
vào bảng sau những khoảng thời gian
đều đặn 0,1s nhờ vị trí các chấm nằm
cách nhau 5 khoảng liên tiếp.
.HS: Tiến hành thí nghiệm, thu thập kết
quả đo vào bảng.Đưa ra nhận xét.
.GV: Quan sát HS tiến hành thí nghiệm,
có sự giúp đỡ khi cần thiết.
2. Tiến hành thí nghiệm
- Cho xe chạy + bộ rung hoạt động đồng
thời.
- Băng giấy luồn vào khe của bộ rung.
- Xe chạy kéo theo băng giấy.
→
Khoảng cách giữa 2 chấm liên tiếp trên
băng giấy là độ dời của xe sau những
khoảng thời gian đều đặn là 0,02 s.
3. Kết quả đo
t(s) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
x(dm)
Vị trí A B C D E G H I
Sau những khoảng thời gian ∆t = 0,1s
→
∆x tăng.
.GV: Hướng dẫn HS cách xử lí kết quả
đo : Muốn biết chuyển động của xe lăn
thuộc dạng nào ta phải làm gì?
HS: Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian. Nhận
xét dạng đồ thị x – t.
.GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Yêu cầu
HS vẽ đồ thị x – t trên giấy ô li ?Nhận
xét dạng đồ thị?
.HS: Đồ thị x – t là một đường cong,
chứng tỏ chuyển động của xe lăn trên
4. Xử lí kết quả đo
a. Vẽ đồ thị tọa độ theo thời gian
Đồ thị x – t là 1 đường cong
→
Chuyển
2
máng nghiêng là không đều.
.GV: Yêu cầu HS tính vận tốc trung
bình trong các khoảng thời gian 0,1s liên
tiếp từ t = 0?Nhận xét?
.HS: Tính vận tốc trung bình trong các
khoảng thời gian 0,1s liên tiếp từ t = 0
theo công thức :
t
x
v
tb
∆
∆
=
, điền kết quả
vào bảng, thấy vận tốc trung bình của xe
tăng dần, chuyển động của xe là nhanh
dần.
.GV: Thông báo, trong thực nghiệm, vận
tốc tức thời được tính theo phương pháp
tính số : Khi t
2
– t
1
đủ nhỏ thì vận tốc tức
thời tại thời điểm
2
21
tt
t
+
=
có giá trị
bằng vận tốc trung bình trong khoảng
thời gian đó. Yêu cầu HS tính vận tốc
tức thời tại thời điểm
2
21
tt
t
+
=
.
.HS: Thực hiện, điền kết quả vào bảng.
.GV: Yêu cầu HS vẽ đồ thị vận tốc tức
thời theo thời gian?Nhận xét.
.HS: Thực hiện. Nhận xét : Đồ thị v – t
là 1 đường thẳng xiên góc.
.GV: Xác nhận ý kiến đúng. Nhấn
mạnh: Đồ thị tọa độ theo thời gian là
một đường cong, chuyển động của một
vật trên máng nghiêng là nhanh dần.
động không đều.
b. Tính vận tốc trung bình trong các khoảng
thời gian 0,1s liên tiếp từ t = 0 theo công
thức
t
x
v
tb
∆
∆
=
t
2
– t
1
(s) v
tb
(dm/s)
0,1 – 0
0,2 – 0,1
0,3 – 0,2
0,4 – 0,3
0,5 – 0,4
0,6 – 0,5
0,7 – 0,6
v
tb
tăng dần
→
Chuyển động nhanh dần.
c. Tính vận tốc tức thời
t (0,1s)
v (dm/s)
→
+ Đồ thị v – t là 1 đường thẳng xiên góc.
+ Vận tốc tăng đều theo thời gian.
5. Kết luận chung
- Đồ thị tọa độ theo thời gian là một đường
cong.
- Chuyển động của một vật trên máng
nghiêng là nhanh dần.
.GV: Yêu cầu HS về nhà trả lời câu hỏi
và làm bài tập 1,2 – tr20 – SGK.
3