PHẦN THỨ HAI
HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG MƠN VẬT LÍ LỚP 10 THPT
MỘT SỐ ĐIỂM CẦN LƯU Ý KHI THỰC HIỆN CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG
1. Phần “Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng” của tài liệu này được trình bày theo từng lớp và theo các chương. Mỗi chương đều
gồm hai phần là :
a) Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình : Phần này nêu lại nguyên văn các chuẩn kiến thức, kĩ năng đã được quy định trong chương
trình hiện hành tương ứng đối với mỗi chương.
b) Hướng dẫn thực hiện : Phần này chi tiết hoá các chuẩn kiến thức, kĩ năng đã nêu ở phần trên dưới dạng một bảng gồm có 4 cột và được
sắp xếp theo các chủ đề của môn học. Các cột của bảng này gồm :
- Cột thứ nhất (STT) ghi thứ tự các đơn vị kiến thức, kĩ năng trong mỗi chủ đề.
- Cột thứ hai (Chuẩn KT, KN quy định trong chương trình) nêu lại các chuẩn kiến thức, kĩ năng tương ứng với mỗi chủ đề đã được quy
định trong chương trình hiện hành.
- Cột thứ ba (Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN) trình bày nội dung chi tiết tương ứng với các chuẩn kiến thức, kĩ năng nêu trong
cột thứ hai. Đây là phần trọng tâm, trình bày những kiến thức, kĩ năng tối thiểu mà HS cần phải đạt được trong quá trình học tập. Các kiến
thức, kĩ năng được trình bày trong cột này ở các cấp độ khác nhau và được để trong dấu ngoặc vuông [ ].
Các chuẩn kiến thức, kĩ năng được chi tiết hóa trong cột này là những căn cứ cơ bản nhất để kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học
sinh trong quá trình học tập cấp THPT.
- Cột thứ tư (Ghi chú) trình bày những nội dung liên quan đến những chuẩn kiến thức, kĩ năng được nêu ở cột thứ ba. Đó là những kiến
thức, kĩ năng cần tham khảo vì chúng được sử dụng trong SGK hiện hành khi tiếp cận những chuẩn kiến thức, kĩ năng quy định trong chương
trình, hoặc đó là những ví dụ minh hoạ, những điểm cần chú ý khi thực hiện.
2. Đối với các vùng sâu, vùng xa và những vùng nơng thơn cịn có những khó khăn, GV cần bám sát vào chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương
trình chuẩn, khơng u cầu HS biết những nội dung về chuẩn kiến thức, kĩ năng khác liên quan có trong các tài liệu tham khảo.
Ngược lại, đối với các vùng phát triển như thị xã, thành phố, những vùng có điều kiện về kinh tế, văn hố xã hội, GV cần linh hoạt đưa
vào những kiến thức, kĩ năng liên quan để tạo điều kiện cho HS phát triển năng lực.
Trong quá trình vận dụng, GV cần phân hố trình độ HS để có những giải pháp tốt nhất trong việc tổ chức các hoạt động nhận thức cho
HS.
Trên đây là những điểm cần lưu ý khi thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng. Sở Giáo dục và Đào tạo chỉ đạo các trường THPT tổ chức
cho tổ chun mơn rà sốt chương trình, khung phân phối chương trình của Bộ, xây dựng một khung giáo án chung cho tổ chun mơn
để từ đó các GV có cơ sở soạn bài và nâng cao chất lượng dạy học.
13
CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN
Chương I. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình
CHỦ ĐỀ
a) Phương pháp nghiên
cứu chuyển động
b) Vận tốc, phương
trình và đồ thị toạ độ
của chuyển động thẳng
đều
c) Chuyển động thẳng
biến đổi đều. Sự rơi tự
do
d) Chuyển động trịn
e) Tính tương đối của
chuyển động. Cộng vận
tốc
MỨC ĐỘ CẦN ĐẠT
Kiến thức
− Nêu được chuyển động, chất điểm, hệ quy chiếu, mốc thời gian, vận tốc là gì.
GHI CHÚ
− Vận tốc là một đại
lượng vectơ.
− Nhận biết được đặc điểm về vận tốc của chuyển động thẳng đều.
− Nêu được vận tốc tức thời là gì.
− Nêu được ví dụ về chuyển động thẳng biến đổi đều (nhanh dần đều, chậm dần đều).
r
r ∆v
− Viết được công thức tính gia tốc a =
của một chuyển động biến đổi.
∆t
− Nêu được đặc điểm của vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, trong
chuyển động thẳng chậm dần đều.
− Viết được cơng thức tính vận tốc vt = v0 + at, phương trình chuyển động thẳng biến đổi
1
đều x = x0 + v0t + at2. Từ đó suy ra cơng thức tính qng đường đi được.
2
− Nêu được sự rơi tự do là gì. Viết được các cơng thức tính vận tốc và đường đi của
chuyển động rơi tự do. Nêu được đặc điểm về gia tốc rơi tự do.
− Phát biểu được định nghĩa của chuyển động trịn đều. Nêu được ví dụ thực tế về
chuyển động tròn đều.
14
− Nếu quy ước chọn
r
chiều của v 0 là chiều
dương của chuyển
động, thì quãng
đường đi được trong
chuyển động biến đổi
đều được tính là :
s = v0t +
1 2
at ;
2
f) Sai số của phép đo
vật lí
− Viết được cơng thức tốc độ dài và chỉ được hướng của vectơ vận tốc trong chuyển
động trịn đều.
− Viết được cơng thức và nêu được đơn vị đo tốc độ góc, chu kì, tần số của chuyển
động trịn đều.
− Viết được hệ thức giữa tốc độ dài và tốc độ góc.
− Nêu được hướng của gia tốc trong chuyển động tròn đều và viết được biểu thức của
gia tốc hướng tâm.
r
r
r
− Viết được công thức cộng vận tốc v1,3 = v1,2 + v 2,3 .
− Nêu được sai số tuyệt đối của phép đo một đại lượng vật lí là gì và phân biệt được sai
số tuyệt đối với sai số tỉ đối.
Kĩ năng
− Xác định được vị trí của một vật chuyển động trong một hệ quy chiếu đã cho.
Chỉ yêu cầu giải các
bài tập đối với vật
− Vận dụng được phương trình x = x0 + vt đối với chuyển động thẳng đều của một hoặc chuyển động theo
một chiều, trong đó
hai vật.
chọn chiều chuyển
− Vẽ được đồ thị toạ độ của chuyển động thẳng đều.
động là chiều dương.
1 2 2
2
− Vận dụng được các công thức : vt = v0 + at, s = v0t + at ; v t − v 0 = 2as.
2
− Lập được phương trình chuyển động x = x0 + vt.
− Vẽ được đồ thị vận tốc của chuyển động biến đổi đều.
− Giải được bài tập đơn giản về chuyển động tròn đều.
− Giải được bài tập đơn giản về cộng vận tốc cùng phương (cùng chiều, ngược chiều).
− Xác định được sai số tuyệt đối và sai số tỉ đối trong các phép đo.
− Xác định được gia tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều bằng thí nghiệm.
15
2. Híng dÉn thùc hiƯn
1. CHUYỂN ĐỘNG CƠ
Stt
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
1
Nêu được chuyển động cơ là gì.
Nêu được chất điểm là gì.
Nêu được hệ quy chiếu là gì.
Nêu được mốc thời gian là gì.
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Chú ý phân biệt vị trí
• Chuyển động cơ của một vật (gọi tắt là chuyển động) là sự thay và khoảng cách.
đổi vị trí của vật đó so với các vật khác theo thời gian.
Một hệ tọa độ gắn với
[Thơng hiểu]
• Một vật chuyển động được coi là một chất điểm nếu kích thước vật mốc và một gốc
của nó rất nhỏ so với độ dài đường đi (hoặc so với những khoảng thời gian cùng với một
cách mà ta đề cập đến).
đồng hồ hợp thành
một hệ quy chiếu.
• Hệ quy chiếu gồm :
− Một vật làm mốc, một hệ toạ độ gắn với vật làm mốc ;
− Một mốc thời gian và một đồng hồ.
2
Ghi chú
• Mốc thời gian (gốc thời gian) là thời điểm bắt đầu đo thời gian khi
mô tả chuyển động của vật.
Xác định được vị trí của một vật [Vận dụng]
chuyển động trong hệ quy chiếu • Biết cách xác định được toạ độ ứng với vị trí của vật trong không
đã cho.
gian (vật làm mốc và hệ trục toạ độ).
• Biết cách xác định được thời điểm và thời gian ứng với các vị trí
trên (mốc thời gian và đồng hồ).
16
2. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU
Stt
1
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Nhận biết được đặc điểm về [Thông hiểu]
vận tốc của chuyển động • Cơng thức tính qng đường đi được trong chuyển động thẳng đều :
thẳng đều.
s = vt
Nêu được vận tốc là gì.
trong đó, v là tốc độ của vật, khơng đổi trong suốt thời gian chuyển động.
• Vận tốc của chuyển động thẳng đều có độ lớn bằng tốc độ của vật, cho
biết mức độ nhanh, chậm.của chuyển động :
v=
2
s
t
Lập được phương trình [Thơng hiểu]
chuyển động của chuyển động Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng đều là
thẳng đều.
x = x0 + s = x0 + vt
trong đó, x là toạ độ của chất điểm, x0 là toạ độ ban đầu của chất điểm, s
là quãng đường vật đi được trong thời gian t, v là vận tốc của vật.
[Vận dụng]
Vận dụng được phương trình Biết cách viết được phương trình và tính được các đại lượng trong
x = x0 + vt đối với chuyển phương trình chuyển động thẳng đều cho một hoặc hai vật.
động thẳng đều của một hoặc
hai vật.
3
Vẽ được đồ thị toạ độ - thời [Vận dụng]
gian của chuyển động thẳng Biết cách vẽ hệ trục toạ độ - thời gian, chọn tỉ xích, lập bảng giá trị tương
đều
ứng x = x(t), biểu diễn các điểm và vẽ x(t).
Đồ thị toạ độ - thời gian của chuyển động thẳng đều là một đường thẳng
17
Ghi chú
HS đã học ở cấp
THCS về tốc độ và
chuyển động thẳng
đều.
cắt trục tung (trục toạ độ) tại giá trị x0.
3. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
Stt
1
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Tại mỗi điểm trên quỹ đạo, vận tốc
tức thời của mỗi vật khơng những
Nêu được ví dụ về chuyển động • Độ lớn của vận tốc tức thời tại vị trí M là đại lượng
có một độ lớn nhất định, mà cịn có
thẳng biến đổi đều (nhanh dần
Δs
v=
phương và chiều xác định. Để đặc
đều, chậm dần đều).
Δt
trong đó, ∆s là đoạn đường rất ngắn vật đi được trong trưng cho chuyển động về sự nhanh,
khoảng thời gian rất ngắn ∆t . Đơn vị của vận tốc là chậm và về phương, chiều, người ta
mét trên giây (m/s).
đua ra khái niệm vectơ vận tốc tức
• Vectơ vận tốc tức thời của một vật tại một điểm là thời.
một vectơ có gốc tại vật chuyển động, có hướng của Ví dụ về chuyển động thẳng nhanh
chuyển động và có độ dài tỉ lệ với độ lớn của vận tốc dần đều : Một vật chuyển động
tức thời theo một tỉ xích nào đó.
khơng ma sát xuống dốc trên mặt
Nêu được vận tốc tức thời là gì.
[Thơng hiểu]
• Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, độ lớn của
vận tốc tức thời hoặc tăng đều, hoặc giảm đều theo
thời gian. Chuyển động thẳng có độ lớn của vận tốc
tức thời tăng đều theo thời gian gọi là chuyển động
thẳng nhanh dần đều. Chuyển động thẳng có độ lớn
của vận tốc tức thời giảm đều theo thời gian gọi là
chuyển động thẳng chậm dần đều.
2
Ghi chú
phẳng nghiêng hoặc chuyển động
của một vật rơi tự do...
Ví dụ về chuyển động thẳng chậm
dần đều : Một vật chuyển động
không ma sát lên dốc trên mặt
phẳng nghiêng hoặc chuyển động
lúc đi lên của một vật ném lên theo
phương thng ng...
Gia tc a ca chuyn ng l i
Nêu đợc đặc điểm của vectơ gia [Thụng hiu]
tốc trong chuyển động thẳng ã Gia tc ca chuyn ng thng l i lượng xác định lượng xác định bằng thương số giữa
nhanh dần đều, trong chuyển
18
bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc ∆v và độ biến thiên vận tốc ∆v (∆v = v
khoảng thời gian vận tốc biến thiên ∆t .
− v0) và khoảng thời gian vận tốc
Viết được cơng thức tính gia tốc
∆v
của một chuyển động biến đổi.
biến thiên ∆t (∆t = t − t0).
a=
∆t
∆v
a=
trong đó ∆v = v − v0 là độ biến thiên vận tốc trong
∆t
khoảng thời gian ∆t = t − t0.
Vì vận tốc là đại lượng vectơ nên
Gia tốc là đại lợng vectơ :
r u
r
r
gia tc cng l đại lượng vectơ.
r v − v0
Δv
a=
=
t − t0
Δt
Khi mét vËt chuyển động thẳng nhanh dần đều, vectơ
gia tốc có gốc ở vật chuyển động, có phơng và chiều
trùng với phơng và chiều của vectơ vận tốc, có độ dài
tỉ lệ víi ®é lín cđa gia tèc theo mét tØ xÝch nào đó.
Khi một vật chuyển động thẳng chậm dần đều, vectơ
gia tốc ngợc chiều với vectơ vận tốc.
động thẳng chậm dần đều.
ã n v gia tc l một trờn giõy bình phương (m/s2).
3
Viết được cơng thức tính vận tốc
vt = v0 + at
[Thơng hiểu]
Cơng thức tính vận tốc của chuyển động biến đổi đều :
v = v0 + at
và vËn dụng đợc các công thức
ny.
Trong chuyn ng thng nhanh dn đều thì a dương,
trong chuyển động thẳng chậm dần đều thì a âm.
[Vận dụng]
Biết cách lập cơng thức và tính được các đại lượng
trong cơng thức tính vận tốc của chuyển động biến đổi
đều.
4
Đối với chuyển động thẳng nhanh
Viết được phương trình chuyển [Thơng hiểu]
động thẳng biến đổi đều
• Cơng thức tính quãng đường đi được của chuyển dần đều, từ cơng thức tính vận tốc
19
x = x0 + v0t +
1 2
at .
2
động biến đổi đều:
1 2
at
Từ đó suy ra cơng thức tính
2
qng đường đi được.
• Đối với chuyển động thẳng biến đổi đều, thì phương
trình chuyển động là
1
x = x0 + v0t + at2
2
trong đó, x là toạ độ tức thời, x0 là toạ độ ban đầu, lúc
t=0.
• Cơng thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng
đường đi được :
v2 – v02 = 2as
Vận dụng đợc các công thức :
1 2
at ,
2
2
v 2 − v 0 = 2as.
t
s = v0t +
5
s = v0t +
[Vận dụng]
Biết cách lập cơng thức và tính được các đại lượng
trong công thức của chuyển động biến đổi đều.
Vẽ được đồ thị vận tốc của [Vận dụng]
chuyển động biến đổi đều.
Biết cách dựng hệ toạ độ vận tốc − thời gian, chọn tỉ
xích, lập bảng giá trị tương ứng v = v(t) = v 0+at , biểu
diễn các điểm, vẽ đồ thị.
Đồ thị vận tốc − thời gian là một đoạn thẳng cắt trục
tung (trục vận tốc) tại giá trị v0.
4. SỰ RƠI TỰ DO
20
trung bình
s
v tb = , công thức
t
v0 + v
và công thức v = v0 +
2
at, ta suy ra được cơng thức tính
qng đường đi được là
v tb =
1 2
at .
2
và công thức liên hệ giữa gia tốc,
vận tốc và quãng đường đi được:
v2 – v02 = 2as
s = v0t +
Stt
1
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
Nêu được sự rơi tự do là gì.
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Ghi chú
[Thơng hiểu]
Viết được các cơng thức tính vận • Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực.
tốc và quãng đường đi của chuyển Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều với
động rơi tự do.
gia tốc rơi tự do (g ≈ 9,8 m/s2).
• Nếu vật rơi tự do, khơng có vận tốc ban đầu thì:
v = gt
và cơng thức tính qng đường đi được của vật rơi t do l
s=
2
1 2
gt
2
Nêu đợc đặc điểm về gia tốc rơi tự [Thông hiểu]
do.
c im ca gia tc ri t do:
Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, các vật đều
rơi tự do với cùng một gia tốc g gọi là gia tốc rơi tự do.
Gia tốc rơi tự do ở các nơi khác nhau trên Trái Đất thì khác nhau
chút ít.
5. CHUYN NG TRềN ĐỀU
Stt
1
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Phát biểu được định nghĩa của [Thơng hiểu]
chuyển động trịn đều.
• Tốc độ trung bình của một vật chuyển động trịn:
Nêu được ví dụ thực tế về chuyển Tốc độ trung bình =
động trịn đều.
21
Ghi chú
Ví dụ: Một điểm trên cánh quạt động
cơ điện (chạy với tốc độ ổn định) là
chuyển động tròn đều...
• Chuyển động trịn đều là chuyển động có quỹ đạo
trịn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như
nhau.
2
Xét một chất điểm chuyển động theo
Viết được công thức tốc độ dài và [Thông hiểu]
chỉ được hướng của vectơ vận tốc • Tốc độ dài chính là độ lớn của vận tốc tức thời trong quỹ đạo bất kì. Tại thời điểm t 1, chất
trong chuyển động trịn đều.
điểm ở vị trí M1. Tại thời điểm t2,
chuyển động trịn đều :
chất điểm ở vị trí M2. Trong khoảng
Δs
v=
thời gian ∆t = t2 – t1, chất điểm đã dời
Δt
trong đó, v là tốc độ dài của vật tại một điểm, ∆s là độ từ vị trí M1 đến M2. Vectơ
r u u ur
u uu
dài cung rất ngắn vật đi được trong khoảng thời gian Δs = M1M gọi là vectơ độ dời của
2
rất ngắn ∆t .
chất điểm trong khoảng thời gian đó.
Trong chuyển động trịn đều, tốc độ dài của vật khơng
đổi.
• Vectơ vận tốc trong chuyển động trịn đều ln có
phương tiếp tuyến với đường trịn quỹ đạo.
r
r ∆s
v=
∆t
r
trong đó, v là vectơ vận tốc của vật tại điểm đang xét,
r
∆s là vectơ độ dời trong khoảng thời gian rất ngắn ∆t ,
r
có phương tiếp tuyến với quỹ đạo. Khi đó, vectơ v
r
cùng hướng với vectơ ∆s .
3
Viết được công thức và nêu được [Thông hiểu]
đơn vị đo tốc độ góc, chu kì, tần số • Tốc độ góc của chuyển động trịn là đại lượng đo
của chuyển động trịn đều.
bằng góc mà bán kính OM qt được trong một đơn vị
thời gian :
22
∆α
∆t
Tốc độ góc của chuyển động trịn đều là một đại lượng
khơng đổi.
ω=
Đơn vị đo tốc độ góc là rađian trên giây (rad/s).
• Chu kì T của chuyển động trịn đều là thời gian để
vật đi được một vòng.
2π
T=
ω
Đơn vị đo chu kì là giây (s).
• Tần số f của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật
đi được trong 1 giây.
1
f =
T
Đơn vị của tần số là vòng/s hay héc (Hz).
4
Viết được hệ thức giữa tốc độ dài [Thơng hiểu]
và tốc độ góc.
Cơng thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc :
v = ωr
trong đó, r là bán kính quỹ đạo trịn.
5
Nêu được hướng của gia tốc trong [Thơng hiểu]
chuyển động trịn đều và viết được • Trong chuyển động trịn đều, vận tốc tuy có độ lớn
biểu thức của gia tốc hướng tâm.
khơng đổi, nhưng hướng lại ln thay đổi, nên chuyển
động này có gia tốc. Gia tốc trong chuyển động trịn
đều ln hướng vào tâm của quỹ đạo nên gọi là gia tốc
hướng tâm.
• Cơng thức xác định vectơ gia tốc :
23
r
r ∆v
a=
∆t
r
r
trong đó, vectơ a cùng hướng với ∆ v , hướng vào tâm
đường tròn quỹ đạo.
Độ lớn của gia tốc hướng tâm :
a ht =
Giải được bài tập đơn giản về
chuyển động tròn đều.
[Vận dụng]
v 2 = rω2
r
Biết cách tính tốc độ góc, chu kì, tần số, gia tốc hướng
tâm và các đại lượng trong các công thức của chuyển
động trịn đều.
6. TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG. CƠNG THỨC CỘNG VẬN TỐC
Stt
1
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
Viết được công thức cộng vận tốc
r
r
r
v1,3 = v1,2 + v 2,3 .
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
[Thơng hiểu]
Ghi chú
Quỹ đạo và vận tốc
• Kết quả xác nhận tọa độ và vận tốc của cùng một vật phụ thuộc của cùng một vật
vào hệ quy chiếu. Tọa độ (do đó quỹ đạo của vật) và vận tốc của chuyển động đối với
các hệ quy chiếu khác
một vật có tính tương đối.
nhau thì khác nhau.
• Cơng thức cộng vận tốc là :
r
r
r
v1,3 = v1,2 + v 2,3
trong đó:
r
v1,3 là vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu đứng yên, gọi là vận tốc
tuyệt đối.
24
r
v1,2 là vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu chuyển động, gọi là vận
tốc tương đối.
r
v 2,3 là vận tốc của hệ quy chiếu chuyển động đối với hệ quy chiếu
đứng yên, gọi là vận tốc kéo theo.
Vận tốc tuyệt đối bằng tổng vectơ của vận tốc tương đối và vận tốc
kéo theo.
2
Giải được bài tập đơn giản về cộng [Vận dụng]
vận tốc cùng phương (cùng chiều, Biết cách áp dụng được công thức cộng vận tốc trong các trường
ngược chiều).
hợp:
− Vận tốc tương đối cùng phương, cùng chiều với vận tốc kéo theo.
− Vận tốc tương đối cùng phương, ngược chiều với vận tốc kéo
theo.
7. SAI SỐ CỦA PHÉP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÍ
Stt
1
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Nêu được sai số tuyệt đối của phép [Thơng hiểu]
đo một đại lượng vật lí là gì và • Giá trị trung bình A khi đo n lần đại lượng A là :
phân biệt được sai số tuyệt đối với
A + A 2 + ... + A n
sai số tỉ đối
A= 1
n
• Sai số tuyệt đối của lần đo i là :
∆A i = A − A i
• Sai số tuyệt đối trung bình (sai số ngẫu nhiên) của n lần đo là
25
Ghi chú
∆A =
∆A1 + ∆A 2 + ... + ∆A n
n
• Sai số tuyệt đối của phép đo là ∆A = ∆A + ∆A ' , trong đó
∆A ' là sai số dụng cụ, thông thường lấy bằng nửa ĐCNN.
Cách viết kết quả đo : A = A ± ∆A
• Sai số tỉ đối của một phép đo : δA =
∆A
.100%
A
Xác định được sai số tuyệt đối và [Thông hiểu]
sai số tỉ đối trong các phép đo.
Sai số của phép đo gián tiếp :
2
Ví dụ : Nếu F = X + Y
− Z , thì ∆ F = ∆ X + ∆ Y +
∆ Z.
Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu, thì bằng tổng các sai số
Y
tuyệt đối của các số hạng.
Nếu F = X , thì δF = δX
Z
Sai số tỉ đối của một tích hay thương, thì bằng tổng các sai số tỉ
+ δY + δZ.
đối của các thừa số.
8. Thực hành: KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG RƠI TỰ DO. XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO
Stt
1
Chuẩn KT,KN quy định
trong chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT,KN
Xác định được gia tốc của [Thông hiểu]
chuyển động thẳng nhanh dần Hiểu được cơ sở lí thuyết:
đều bằng thí nghiệm
Trong chuyển động rơi tự do, vận tốc ban đầu bằng 0. Do đó có thể
2s
xác định g theo biểu thức g = 2 .
t
[Vận dụng]
• Biết cách sử dụng các dụng cụ đo và bố trí được thí nghiệm:
- Biết mắc đồng hồ đo thời gian hiện số với cổng quang điện và sử
26
Ghi chú
dụng được chế độ đo phù hợp.
- Biết cách sử dụng nguồn biến áp.
- Lắp ráp được các thiết bị thí nghiệm theo sơ đồ.
• Biết cách tiến hành thí nghiệm:
- Đo thời gian rơi nhiều lần ứng với cùng qng đường rơi.
- Ghi chép các số liệu.
• Biết tính tốn các số liệu thu được từ thí nghiệm để đưa ra kết quả:
- Lập bảng quan hệ giữa s và t2.
- Vẽ đồ thị biểu diễn quan hệ s và t2.
- Tính g =
g=
2s
và g , ∆g theo cơng thức :
t2
g1 + g 2 + ... + g5
∆g + ∆g 2 + ... + ∆g5
; ∆g = 1
5
5
- Vẽ đồ thị s (t) và s (t2).
- Nhận xét được kết quả thí nghiệm và các nguyên nhân gây ra sai số.
27
Chương II. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình
CHỦ ĐỀ
MỨC ĐỘ CẦN ĐẠT
GHI CHÚ
Kiến thức
a) Lực. Quy tắc tổng hợp − Phát biểu được định nghĩa của lực và nêu được lực là đại lượng vectơ.
và phân tích lực
− Nêu được quy tắc tổng hợp và phân tích lực.
− Phát biểu được điều kiện cân bằng của một chất điểm dưới tác dụng của nhiều lực.
− Nêu được qn tính của vật là gì và kể được một số ví dụ về quán tính.
b) Ba định luật Niu-tơn
c) Các loại lực cơ : lực − Phát biểu được định luật I Niu-tơn.
hấp dẫn, trọng lực, lực − Phát biểu được định luật vạn vật hấp dẫn và viết được hệ thức của định luật này.
đàn hồi, lực ma sát
− Nêu được ví dụ về lực đàn hồi và những đặc điểm của lực đàn hồi của lò xo (điểm
đặt, hướng).
d) Lực hướng tâm trong − Phát biểu được định luật Húc và viết hệ thức của định luật này đối với độ biến dạng
của lị xo.
chuyển động trịn đều
− Viết được cơng thức xác định lực ma sát trượt.
− Nêu mối quan hệ giữa lực, khối lượng và gia tốc được thể hiện trong định luật II Niutơn như thế nào và viết được hệ thức của định luật này.
u
r
− Nêu được gia tốc rơi tự do là do tác dụng của trọng lực và viết được hệ thức
P=
r
mg .
− Nêu được khối lượng là số đo mức quán tính.
− Phát biểu được định luật III Niu-tơn và viết được hệ thức của định luật này.
− Nêu được các đặc điểm của phản lực và lực tác dụng.
− Nêu được lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều là tổng hợp các lực tác dụng
2
lên vật và viết được công thức F ht = mv = mω2r.
r
28
Ở lớp 10, trọng
lực tác dụng lên
vật được hiểu gần
đúng là lực hấp
dẫn của Trái Đất
tác dụng lên vật.
Kĩ năng
− Vận dụng được định luật Húc để giải được bài tập đơn giản về sự biến dạng của
xo.
− Vận dụng được công thức của lực hấp dẫn để gii cỏc bi tp n gin.
lũ Không yêu cầu
giải các bài tập về
sự tăng, giảm và
mất trọng lợng
Vn dng được cơng thức tính lực ma sát trượt để giải được các bài tập đơn giản.
− Biểu diễn được các vectơ lực và phản lực trong một số ví dụ cụ thể.
− Vận dụng được các định luật I, II, III Niu-tơn để giải được các bài toán đối với một
vật hoặc hệ hai vật chuyển động.
− Vận dụng được mối quan hệ giữa khối lượng và mức quán tính của vật để giải thích
một số hiện tượng thường gặp trong đời sống và kĩ thuật.
− Giải được bài toán về chuyển động của vật ném ngang.
− Xác định được lực hướng tâm và giải được bài toán về chuyển động tròn đều khi vật
chịu tác dụng của một hoặc hai lực.
− Xác định được hệ số ma sát trượt bằng thí nghiệm.
2. Híng dÉn thùc hiƯn
1. TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM
Stt
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Ghi chú
1
Phát biểu được định nghĩa của [Thơng hiểu]
Ơn tập về các tác
lực và nêu được lực là đại lượng Lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác dụng của lực ở
vectơ.
Chương trình Vật lí
mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng.
cấp THCS.
2
Nêu được quy tắc tổng hợp và [Thông hiểu]
Chỉ khi biết một lực
29
phân tích lực.
• Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật có tác dụng cụ thể
theo hai phương nào
bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy.
thì mới phân tích lực
Lực thay thế này gọi là hợp lực.
Quy tắc hình bình hành : Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của theo hai phương ấy.
một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp
lực của chúng.
u u u
r r
r
Về mặt toán học : F = F1 + F2
• Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng
giống hệt lực đó. Các lực thay thế gọi là các lực thành phần.
Phân tích một lực thành hai lực thành phần đồng quy phải tuân theo
quy tắc hình bình hành.
3
Phát biểu được điều kiện cân [Thơng hiểu]
bằng của một chất điểm dưới tác Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác
dụng của nhiều lực.
dụng lên nó phải bằng khơng.
u u u
r r
r
r
F = F1 + F2 + ... = 0
2. BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN
Stt
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
1
Phát biểu được định luật I Niu-tơn
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Ghi chú
[Thông hiểu]
Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc
chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng khơng, thì
vật đang đứng n sẽ tiếp tục đứng yên, vật đang
chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
2
Nêu được quán tính của vật là gì [Thơng hiểu]
Định luật I Niu-tơn được gọi là
30
và kể được một số ví dụ về qn • Qn tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo định luật quán tính và chuyển động
tính.
thẳng đều được gọi là chuyển động
toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.
Nêu được khối lượng là số đo mức • Khối lượng dùng để chỉ mức quán tính của vật. Vật theo qn tính.
qn tính.
nào có mức qn tính lớn hơn thì có khối lượng lớn Một số ví dụ về quán tính:
hơn và ngược lại.
Người ngồi trong xe đang chuyển
Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính động thẳng đều. Khi xe hãm đột
ngột, người có xu hướng bị lao về
của vật.
phía trước.
[Vận dụng]
Biết cách giải thích một số hiện tượng thường gặp Hai ơ tơ có khối lượng khác nhau
Vận dụng được mối quan hệ giữa
đang chuyển động với cùng một
trong đời sống và kĩ thuật liên quan đến quán tính.
khối lượng và mức quán tính của
vận tốc. Nếu được hãm với cùng
vật để giải thích một số hiện tượng
một lực thì ơ tơ có khối lượng lớn
thường gặp trong đời sống và kĩ
hơn sẽ lâu dừng lại hơn.
thuật.
3
Nêu được mối quan hệ giữa lực,
khối lượng và gia tốc được thể
hiện trong định luật II Niu-tơn và
viết được hệ thức của định luật
này.
[Thông hiểu]
Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên
vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ với độ lớn của lực và tỉ lệ
nghịch với khối lượng của vật.
u
r
r F
u
r
r
hay F = ma
a=
m
u
r
Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng thì F là
hợp lực của các lực đó.
Khối lượng là đại lượng vơ hướng, dương và khơng
đổi, đối với mỗi vật, đặc trưng cho mức quán tính của
vật. Khối lượng có tính chất cộng được. Đơn vị của
khối lượng là kilôgam (kg).
4
Nêu được gia tốc rơi tự do là do [Thông hiểu]
tác dụng của trọng lực và viết
31
r
u
r
được hệ thức P = mg .
5
• Trọng lực là lực hút của Trái Đất tác dụng vào các
vật, gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do. Trọng lực được
u
r
kí hiệu là P . Độ lớn của trọng lực tác dụng lên một vật
gọi là trọng lượng của vật.
u
r
r
• Hệ thức của trọng lực là P = mg .
Hai lực cùng giá, cùng độ lớn,
Phát biểu được định luật III Niu- [Thông hiểu]
tơn và viết được hệ thức của định Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B nhưng ngược chiều là hai lực trực
luật này.
một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai đối.
lực này có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.
u
r
u
r
u
r
u
r
FB → A = −F A → B hay FBA = −F AB
Một trong hai lực gọi là lực tác dụng còn lực kia gọi là
phản lực.
6
Nêu được các đặc điểm của phản [Thông hiểu]
lực và lực tác dụng.
Lực và phản lực có những đặc điểm sau :
− Lực và phản lực luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng
thời.
− Lực và phản lực là hai lực trực đối.
− Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt
vào hai vật khác nhau.
[Vận dụng]
Biểu diễn được các vectơ lực và Biết cách biểu diễn vectơ lực và phản lực trong các
phản lực trong một số ví dụ cụ thể. trường hợp như: một người đi bộ được trên mặt đất,
búa đóng đinh vào gỗ, một vật nằm yên trên mặt
bàn,...
7
Vận dụng được các định luật I, II,
III Niu-tơn để giải được các bài
[Vận dụng]
32
tốn đối với một vật hoặc hệ hai • Biết chỉ ra điều kiện áp dụng các định luật Niu-tơn.
vật chuyển động.
• Biết cách biểu diễn được tất cả các lực tác dụng lên
vật hoặc hệ hai vật chuyển động.
• Biết cách tính gia tốc và các đại lượng trong cơng
thức của các định luật Niu-tơn để viết phương trình
chuyển động cho vật hoặc hệ vật.
3. LỰC HẤP DẪN. ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN
Stt
1
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Phát biểu được định luật vạn vật [Thông hiểu]
hấp dẫn và viết được hệ thức của • Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm tỉ lệ thuận với
định luật này.
tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với
bình phương khoảng cách giữa chúng.
• Hệ thức của lực hấp dẫn là :
Fhd = G
m1m 2
r2
Ghi chú
Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với
một lực, gọi là lực hấp dẫn.
Do G rất nhỏ nên lực hấp dẫn chỉ đáng
kể khi ít nhất một trong hai vật có khối
lượng lớn.
Điều kiện áp dụng hệ thức cho các vật
thông thường :
− Khoảng cách giữa hai vật rất lớn so
trong đó m1, m2 là khối lượng của hai chất điểm,
với kích thước của chúng;
r là khoảng cách giữa chúng, hệ số tỉ lệ G được
− Các vật đồng chất và có dạng hình
gọi là hằng số hấp dẫn.
cầu. Khi ấy r là khoảng cách giữa hai
G = 6,67.10-11N.m2/kg2
tâm. Lực hấp dẫn nằm trên đường nối
hai tâm và đặt vào hai tâm đó.
Trọng lực P mà Trái Đất tác dụng lên
Vận dụng được công thức của lực [Vận dụng]
hấp dẫn để giải các bài tập đơn Biết cách tính lực hấp dẫn và tính được các đại một vật khối lượng m là lực hấp dẫn
giản
lượng trong công thức của định luật vạn vật hấp giữa Trái Đất và vật đó.
33
dẫn.
P = mg ≈ G
mM
(R + h)2
g≈
. Từ đó, suy ra
GM
(R + h)2
,
với R là bán kính Trái Đất, h là độ cao
của vật so với mặt đất. Nếu vật ở gần
mặt đất (h << R) thì :
g≈
GM
R
2
≈ 9,806 m/s2 (ở vĩ độ 45o).
Điểm đặt của trọng lực là trọng tâm của
vật.
4. LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
Stt
1
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Ghi chú
Nêu được ví dụ về lực đàn hồi và [Thông hiểu]
những đặc điểm của lực đàn hồi − Lực đàn hồi xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác
của lò xo (điểm đặt, hướng).
dụng vào các vật tiếp xúc (hay gắn) với lị xo, làm nó
biến dạng.
− Hướng của lực đàn hồi ở mỗi đầu lò xo ngược với
hướng của ngoại lực gây biến dạng. Khi lò xo bị giãn,
lực đàn hồi của lị xo hướng theo trục lị xo vào phía
trong, còn khi lò xo bị nén, lực đàn hồi của lị xo
hướng theo trục của lị xo ra ngồi.
2
Phát biểu được định luật Húc và [Thông hiểu]
Giới hạn đàn hồi của lò xo là giá trị
34
viết hệ thức của định luật này đối Định luật Húc : Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực lớn nhất của lực tác dụng vào lò xo
đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò (lò xo biến dạng nhiều nhất) mà khi
với độ biến dạng của lị xo.
xo.
thơi tác dụng, lị xo vẫn lấy lại
được hình dạng ban đầu.
Fđh = k ∆l
Đối với dây cao su, dây thép,... khi
trong đó, ∆l = l − l0 là độ biến dạng của lò xo. Hệ số tỉ bị kéo thì lực đàn hồi gọi là lực
lệ k gọi là độ cứng của lò xo (hay hệ số đàn hồi). Đơn căng. Đối với các mặt tiếp xúc bị
vị của độ cứng là niutơn trên mét (N/m).
biến dạng khi ép vào nhau thì lực
đàn hồi có phương vng góc với
[Vận dụng]
Vận dụng được định luật Húc để Biết cách tính độ biến dạng của lị xo và các đại lượng mặt tiếp xúc.
Khơng u cầu giải các bài tập con
giải được bài tập đơn giản về sự trong công thức của định luật Húc.
lắc lò xo trong trạng thái tăng, giảm
biến dạng của lò xo.
và mất trọng lượng.
5. LỰC MA SÁT
Stt
1
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Viết được công thức xác định lực [Vận dụng]
ma sát trượt.
• Lực ma sát trượt xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật đang
Vận dụng được cơng thức tính lực trượt trên một bề mặt, có tác dụng cản trở chuyển động
ma sát trượt để giải được các bài của vật trên bề mặt đó, có hướng ngược với hướng của
vận tốc. Lực ma sát trượt không phụ thuộc diện tích bề
tập đơn giản.
mặt tiếp xúc và tốc độ của vật, nhưng phụ thuộc vào vật
liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc (độ nhám, độ sạch,
độ khô, …). Nó có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của áp lực theo
công thức
35
Ghi chú
Lực ma sát nghỉ chỉ xuất hiện khi
có ngoại lực tác dụng lên vật,
ngoại lực này có xu hướng làm
cho vật chuyển động nhưng chưa
đủ để thắng lực ma sát. Giá của
lực ma sát nghỉ nằm trong mặt
phẳng tiếp xúc giữa hai vật. Lực
ma sát luôn ngược chiều với
ngoại lực.
Lực ma sát nghỉ luôn cân bằng
Fmst = µ t N
trong đó, N là áp lực tác dụng lên vật , µt là hệ số tỉ lệ gọi
là hệ số ma sát trượt, phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng
của hai mặt tiếp xúc.
với ngoại lực. Độ lớn của ngoại
lực tăng thì lực ma sát nghỉ tăng.
[Vận dụng]
Biết tính lực ma sát trượt và các đại lượng trong cơng Chỉ xét bài tập có một vật trượt
trên bề mặt của một vật khác.
thức tính lực ma sát.
6. LỰC HƯỚNG TÂM
Stt
1
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Nêu được lực hướng tâm trong [Thơng hiểu]
chuyển động trịn đều là hợp lực Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động
tác dụng lên vật và viết được cơng trịn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.
2
Công thức tính lực hướng tâm của vật chuyển động trịn đều là
thức F ht = mv = mω2r
r
mv 2
Fht = ma ht =
= mω2 r
r
trong đó, m là khối lượng của vật, r là bán kính quỹ đạo trịn, ω là
tốc độ góc, v là vận tốc dài của vật chuyển động tròn đều.
2
Xác định được lực hướng tâm và [Vận dụng]
giải được bài toán về chuyển Biết cách xác định lực hướng tâm và giải được bài toán như sau:
động trịn đều khi vật chịu tác a) Phân tích được các lực gây ra gia tốc hướng tâm, chẳng hạn như :
dụng của một hoặc hai lực.
− Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trị lực
hướng tâm.
− Lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực hướng tâm đối với một vật đứng
36
Ghi chú
yên trên bàn quay.
− Hợp lực của trọng lực và phản lực đóng vai trị lực hướng tâm khi
tàu hoả đi vào khúc lượn cong, ô tô chuyển động trên cầu cong ...
b) Tìm hợp lực và tính độ lớn của lực hướng tâm, các đại lượng
trong công thức.
7. CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG
Stt
1
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Ghi chú
Giải được bài tốn về [Vận dụng]
Khi vật M chuyển động thì các hình chiếu Mx, My
chuyển động của vật ném Biết cách giải bài toán về chuyển động của một của nó trên hai trục toạ độ cũng chuyển động (đó
ngang
vật ném ngang. Các bước giải bài toán như sau: là những chuyển động thành phần).
Bước 1 : Chọn hệ toạ độ vng góc. Ox hướng Viết phương trình cho Mx chuyển động đều theo
r
theo vectơ vận tốc v 0 . Oy hướng theo vectơ phương ngang với vận tốc ban đầu là v0x = v0.
u
r
trọng lực P .
ax = 0 ; vx = v0 ; x = v0t
Bước 2 : Phân tích chuyển động ném ngang :
Viết phương trình cho My chuyển động rơi tự do
Viết phương trình cho các chuyển động thành
theo phương trọng lực :
phần của vật theo phương Ox và Oy.
1
Bước 3 : Giải các phương trình để tìm các đại
ay = g ; vy = gt ; y = gt2
2
lượng như : thời gian chuyển động của vật, tầm
ném xa.
Phương trình quỹ đạo của vật ném ngang là
y=
g 2
x
2v 2
0
Quỹ đạo của vật là một nửa đường parabol.
37