Chủ đề 1: Giải các bài toán về chuyển động chất điểm
Bài 1: (1 tiết)
Phơng pháp khảo sát và mô tả chuyển động của chất điểm
I- Mục tiêu:
1. Về kiến thức:
- Biết cách chọn hệ quy chiếu thích hợp để mô tả chuyển động.
- Nêu đợc Đ/N về véc tơ vận tốc, đặc điểm của véc tơ vận tốc trong CĐTĐ.
- Biết cách viết PTCĐ và công thức đờng đi trong CĐTĐ.
2. Về kĩ năng:
- Thành thạo kĩ năng vẽ đồ thị và đọc kết quả t đồ thị
- Biết cách giải đợc bài toán CĐTĐ bằng đồ thị.
II- Chuẩn bị: - GV: Chuẩn bị một số bài toán về chuyển động thẳng đều.
- HS: Ôn lại kiến thức về CĐTĐ.
III- Tiến trình tiết học:
1. Hoạt động 1: Ôn kại kiến thức cơ bản về CĐTĐ:
HĐ của GV HĐ của HS
*Yêu cầu HS trả lời:
-Cách chọn hệ quy chiếu trong CĐTĐ?
-Thế nào là vận tốc trung bình?nêu cách tính?
-Dạng đồ thị x-t và v-t trong CĐTĐ?
*Bài toán nhằm củng cố kiến thức:
1.Một Ôtô đợc coi CĐTĐ với tốc độ trung bình
40Km/h trên đoạn đờng từ N. Đàn đến Yên Lí
Hãy biểu diễn véc tơ vận tốc trên quỹ đạo và
cho biết ta nên chọn hệ quy chiếu ntn?
2.Vẽ đồ thị vận tốc- thời gian của 1CĐTĐ có PT
sau: x= 5t + 3 (m). Hãy tính quãng đờng vật đi
trong thời gian 10(s).
3.Cho bảng biểu diễn x(cm)-t(s). Hãy tính:
t(s) 0.0
0
0.0
5
0.1
0
0.15 0.2
0
0.25 0.30
x(cm) 0.0 8.6 14.7 18.4 19.6 18.4 14.7
a- vận tốc trung bình trong những khoảng thời
gian 0,05(s) khác nhau
b-vận tốc trung bình, tốc độ trung bình trong
0.20(s) đầu=> NX.
c.vận tốc trung bình, tốc độ trung bình trong
suốt thời gian từ 0,00 đến 0,30(s)=> NX.
GV: nên đa ra quĩ đạo kín=> v
tb
=?
-Tự ôn tập trong 4 phút:
-Biết cách biểu diễn véc tơ vận tốc trên vật CĐ.
-Chọn hệ toạ độ trùng với đờng đi có gốc gắn trên
vật.
-Biết cách chia tỉ lệ xích cho độ dài véc tơ?
-vẽ đợc đồ thị trên theo tỉ xích phù hợp.
-đọc đợc giá trị vận tốc và toạ độ ban đầu x
0
từ
PT=>Tính đợc quãng đờng đi trong 10(s)
*phải nhận xét đợc:
-Nếu vật CĐ theo một chiều (toạ độ chỉ tăng hoặc
giảm) thì vận tốc trung bình = tốc độ trung bình.
-Khi vật CĐ có chiều thay đổi thì trung bình khác
tốc độ trung bình.
- nắm đợc trên quĩ đạo kín v
tb
=0.
2.Hoạt động 2: Giải bài toán bằng phơng pháp đồ thị:
HĐ của GV HĐ của HS
Cho đồ thị x-t biểu diễn CĐ của 2 vật
x(Km)
120
60
II
0 1 2 3 4 5 C t(s)
-Viết PTCĐ của vật I và vật II trên các đoạn
OA, AB, BC.
-Tìm thời điểm và vị trí gặp nhau của 2 xe.
-Toạ độ của điểm O và C có đặc điểm ?
-Mô tả CĐ của vật II
1
A
I
3.Hoạt động 3: Giải bài toán bằng phơng pháp viết PTCĐ:
HĐ của GV HĐ của HS
* Bài toán: Hai ôtô khởi hành cùng một lúc tại
2 điểm A và B cách nhau 100Km và CĐ ngợc
chiều nhau trên một đờng thẳng.Ôtô A có vận
tốc trung bình 60Km/h Ôtô B là 40Km/h.
* Yêu cầu HS:
-viết PTCĐ của 2 xe trên cùng một hệ trục toạ độ.
-cho biết dâu hiêu gặp nhau của 2 xe(toạ độ của
chúng nh thế nào).
-Xác định thời điểm và vị trí gặp nhau của 2xe.
4.Hoạt động 4: Bài tập về nhà:
Hai ôtô khởi hành cùng lúc tại 2 điểm A và B cách nhau 10Km và hờng từ A B trên một đờng
thẳng. Xe A có vận tốc V
1
=60Km/h, xe B có vận tốc V
2
=40Km/h. Hỏi:
a-Sau bao lâu hai xe gặp nhau và điểm gặp nhau cách A bao xa?
b-Biểu diễn đồ thị x-t của hai xe trên cùng một hệ trục toạ độ.
Bài 2: (1tiết)
Chuyển động thẳng biến đổi đều
I- Mục tiêu:
1.Về kiến thức:
- Nhớ các kiến thức vận tốc, gai tốc và biểu thức tính chúng trong CĐT- BĐĐ.
- Hiểu và xác định đúng các đại lợng trong PT của CĐ và công thức quãng đờng.
- Biểu diễn đợc các đồ thị v-t và x-t của các vật CĐ trên cùng một trục toạ độ.
2.Về kĩ năng:
- Sự dụng thành thạo các công thức, xác định đúng các đại lợng
- Biết cách phân tích bài toán để xác định đúng các đại lợng ban đầu.
- Giải đợc loại bài toán về gặp nhau của 2xe bằng PP đồ thị và PP dùng PTCĐ.
II- Chuẩn bị: - GV: Chuẩn bị một số bài toán về chuyển động thẳng biến đổi đều.
- HS: Ôn lại kiến thức về CĐT-BĐĐ và CĐ rơi tự do.
III- Tiến trình tiết học:
1.Hoạt động 1: Ôn lại kiến thức về CĐT-BĐĐ.
HĐ của GV HĐ của HS
Yêu cầu nhắc lại một số kiến thức:
-Khái niệm vận tốc tức thời
-công thức tính vận tốc, quãng đờng và
PTCĐ của vật CĐT-BĐĐ.
-nhắc lại dạng đồ thị v-t và x-t của CĐ.
Bài tập ôn tập:
- Một vật CĐT có vận tốc tăng đều từ 3m/s
đến 5m/s trong thời gian 10s. Tính gia tốc.
- Cho PTCĐ: x=5t
2
10t +6 (cm). Xác
định các đại lợng của vật CĐ.
- Một vạt rơi từ độ cao Z xuông mặt đất
mất 4s. Lấy g=10m/s
2
. Tính độ cao Z và
vận tốc của vật sau 2s kể từ khi bắt đầu rơi.
- Vẽ đồ thi v-t của một vật CĐ có PT vận
tốc v= 3t + 2 (m/s)
-tất cả các HS phải tự ôn tập và viết đợc các công thức
-Tham gia giải các bài tập trên , trình bày cách giải trớc
tập thể lớp.
-Thảo luận cách giải của bạn => Bổ sung nếu có.
2
2. Hoạt động 2: Sử dụng đồ thị tìm các đại lợng trong CĐT-BĐĐ.
HĐ của GV HĐ của HS
Cho đồ thị v- t của một vật CĐ nh H.vẽ:
v(m/s)
60
40
20
o
20 40 60 t(s)
-Xác định trên mỗi đoạn đờng vật CĐ ntn?
-Tính gia tốc của vật trên những đoạn đờng đó
-Tính quãng đờng vật đi đợc trên cả quãng đ-
ờng.
-Từ hình vẽ hãy C/M công thức gia tốc:
a = tan
3. Hoạt động 3: Hình thành kĩ năng giải bài toán CĐ bằng PP lập phơng trình CĐ:
HĐ của GV HĐ của HS
*Bài toán 1: Một ngời đi xe máy với
vận tốc không đổi 30Km/h ngang qua một
ôtô đang đứng yên, ngay lập tức ôtô đuổi
theo xe máy với gia tốc 2,5m/s
2
. Hỏi:
a) Sau bao lâu ôtô đuổi kịp xe máy?
b) Vị trí lúc ôtô đuổi kịp xe máy?
c)Vẽ đồ thị v -t của 2 xe trên cùng một hệ
trục toạ độ.
*Bài toán 2: Hai xe cùng chạy trên cùng
một đơng thẳng. Xe thứ nhất chạy trớc có
vận tốc là 25m/s, xe thứ hai đuổi theo,có
vận tốc 35m/s. Lúc hai xe cách nhau 45Km
thì xe thứ nhất hãm phanh CĐCDĐ với gia
tốc 2m/s
2
.
a)Sau bao lâu xe thứ nhất dừng lại?
b)giả sử xe thứ 2 hãm phanh cùng lúc thì
phải có gia tốc bao nhiêu để không đâm vào
xe 1
c) Khi đó, tính thời gian hãm phanh của xe
thứ 2 cho đến khi đừng lại.
* HS: Trả lời các câu hỏi sau:
- Nhận xét đặc điểm CĐ của 2 xe
- chọn hệ quy chiếu cho cả 2 xe.
- lập PTCĐ của mỗi xe.
- trả lời đợc câu hỏi: Khi ôtô đuổi kịp xe máy có
nghĩa ntn?
- vẽ đồ thị x-t của 2 xe trên cùng hệ trục toạ độ.
*Phân tích đặc điểm bài toán để tìm:
- các dấu hiệu CĐ của mỗi xe trên từng quãng
thời gian.
HS: Trả lời các câu hỏi sau:
- Ban đầu các xe CĐ ntn?
- Với các yêu cầu của bài toán ta nên xét
quá trình CD của 2 xe từ thời điểm nào?
- Viết PT CĐ của 2 xe kể từ khi hãm phanh
=> Xác định thời gian CĐ của xe đến khi dừng
hẳn?
- Với Đ/K nào thì xe 2 không đâm vào xe 1
3
C
lập P/án giải cho câu b)
- Với gia tốc tính đợc ở câu b) thì quãng đ-
ờng xe còn có thể đi đợc là bao nhiêu?
- Tính thời gian xe còn CĐ đợc đến khi
dừng hẳn?
4- Hoạt động 4: Bài tập về nhà và chuẩn bị bài mới:
* Bài tập: Một ô tô đang chạy với vận tốc 15m/s, thì ngời lái xe hãm phanh và xe CĐT
CDĐ sau khi chạy thêm đợc 125 m thì vận tốc của xe chỉ còn 10m/s. Tính:
a) gia tốc của Ôtô. b) Thời gian để Ôtô chạy hết quãng đờng đó cho đến khi dừng hẳn.
* HS chuẩn bị bài Tính tơng đối của CĐ - Công thức cộng vận tốc.
Bài 3: Tính tơng đối của CĐ - công thức cộng vận tốc
I- Mục tiêu:
1.Về kiến thức:
- HS chỉ ra đợc dạng quỹ đạo, toạ độ và vận tốc của một vật trong các hệ quy chiếu
khác nhau.
- Biết cách chọn các vận tốc tuyệt đối, tơng đối, kếo theo sao cho việc giải bài toán
là đơn giản nhất.
- Giải đợc bài toán về trờng hợp 2 véc t vận tốc không cùng phơng.
2.Về kĩ năng:
- Sự dụng thành thạo phép cộng véc tơ để xác định độ lớn vận tốc.
- Biết cách phân tích bài toán để xác định đúng các véc t vận tốc cả độ lớn và h-
ớng.
II- Chuẩn bị:
- GV: Chuẩn bị một số bài toán về cộng vận tốc ( cả TH 2 véc tơ không cùng phơng)
- HS: Ôn lại kiến thức về phép cộng vận tốc và các TH đặc biệt.
III- Tiến trình tiết học:
1.Hoạt động 1: Ôn lại kiến thức về tính tơng đối của CĐ và công thức cộng vận tốc.
Trợ giúp của Giáo Viên Hoạt động của HS
Y/Cầu 3 HS lấy 3 VD chỉ ra rằng: Quỹ
đạo, Vận Tốc, toạ độ có tính tơng đối.
Bổ sung cho HS về định lí hàm số cosin
trong tam giác => công thức áp dụng cho
bài toán vật lí.
HS khá: VD về tính tơng đối của Quỹ đạo.
HS TB : VD về tính tơng đối của toạ độ và
vận tốc
- Các bạn còn lại nghe và nhận xét câu trả
lời của bạn.
2. Hoạt động 2: Giải một số bài toán về công thức cộng vận tốc:
Trợ giúp của Giáo Viên Hoạt động của HS
Bài tập 1: Một Ca nô xuôi dòng từ vị trí A-
>B cách nhau 40Km. Sau đó CaNô chạy
ngợc về A. Tính :
a)Vận tốc của CaNô đối với nớc. Biết thời
gian đi xuôi dòng ít hơn thời gian đi xuôi
dòng là 20 min và vận tốt của dòng nớc là
3m/s.
b) Thời gian chạy của CaNô.
HS: Đọc kỹ bài toán ghi tóm tắt bài toán
HS: Biết gọi tên các đại lợng véc tơ vận tốc v
12
,
v
23
, v
13
.
HS: -Lập phơng án giải bài toán
4
GV: Hỡng dẫn cho HS biết cách đặt các
vận tốc tuyệt đối, tơng đối, và kéo theo sao
cho việc giải bài toán là đơn giản nhất.
Bài tập 2: Một xuồng máy có thể chạy
trong nớc lặng với vận tóc 9,3m/s. Xuồng
đó định chạy sang vị trí đối diện ở bờ bên
kia. Biết dòng sông chảy với vận tốc
3,75m/s.
a) Xuồng đó phải chảy theo hớng nào?
b) Vận tốc của xuồng đó đối với nớc là
bao nhiêu?
GV Y/cầu HS:
- cho biết ý nghĩa cụm từ Xuồng chạy
trong nớc lặng
- Phác hoạ đợc sơ đồ hình vẽ biểu diễn
các véc tơ vận tốc => nêu đợc ý tởng
của bài toán.
- Trả lời các câu hỏi bằng sơ đồ hình vẽ
(dùng PP hình học).
- Viết các PT cộng vận tốc dạng đại số cho
các TH xuôi dòng và ngợc dòng => Tính vận tốc
của CaNô đối với bờ khi xuôi dòng và khi ngợc
dòng, từ đó tính vận tốc của CaNô đối với nớc.
HS: Đọc kỹ bài toán ghi tóm tắt bài toán
HS: phải chỉ ra các giá trị vận tốc đã cho trong
bài toán
Gọi tên các đại lợng véc tơ vận tốc v
12
,v
23
, v
13
.
Phân tích đợc ý tởng của bài toán.
Biểu diễn đợc các véc tơ vận tốc trên trục toạ độ
=> trả lời yêu cầu của bài toán.
3. Hoạt động 3: Ra bài tập về nhà và chuẩn bị bài học mới:
a) Bài tập: Một chiếc phà chạy ngang con sông, phà luôn hớng mũi về phơng Bắc
với vận tốc 2,5m/s đối với nớc. Dòng nớc chảy về phơng đông với vận tốc 3m/s.
Tính vận tốc của phà đối với bờ sông.
b) HS về chuẩn bị bài về chuyển động tròn đều.
========================***=======================
Bài 4: Chuyển động trong đều
(1 tiết)
I- Mục tiêu:
1.Về kiến thức:
- Phát biểu đợc đặc điểm của gia tốc trong CĐ Trong đều và viết đợc biểu thức tính
gia tốc hớng tâm.
- Giải đợc các bài toán về CĐ tròn đều.
2.Về kĩ năng:
- Vận dụng thành thạo các công thức biến đổi qua lại giữa các đại lợng vận tốc dài,
vận tốc góc, chu kỳ, tần số.
- Biết cách xác định các thành phần lực gây ra gia tốc hớng tâm.
II- Chuẩn bị:
- GV: Chuẩn bị một số bài toán về cộng vận tốc ( cả TH 2 véc tơ không cùng phơng)
- HS: Ôn lại kiến thức về chuyển động tròn đều.
III- Tiến trình tiết học:
1.Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức về CĐ tròn đều:
Trợ giúp của Giáo Viên Hoạt động của HS
CĐ tròn đều có những đặc trng nh thế nào?
Gợi ý: -Véc tơ vận tốc trong CĐ tròn đều có độ
Y/cầu tất cả HS phải trả lời đợc các câu
hỏi trên (tự ôn tập)
5