Giáo án Vật Lí 10 Bài 15: Bài toán về chuyển động ném ngang (mới, chuẩn nhất)

HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (5’)

Mục tiêu: HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo.

Chuyển động của một vật bị ném theo phương ngang có đặc điểm gì? HS trả lời, GV đi vào bài

Hs trả lời

Tiết 24:

Bài 15: BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG

HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức

Mục tiêu: vận dụng định luật II để lập công thức cho các chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang.

- Biết cách tổng hợp hai chuyển động thành phần để thấy được quỹ đạo chuyển động là đường parabol.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực:  giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

Một vật M bị ném ngang với vận tốc đầu v₀ từ độ cao h so với mặt đất. Ta hãy khảo sát chuyển động của vật. (bỏ qua ảnh hưởng của không khí)

- Nên chọn hệ trục tọa độ như thế nào?

- Phương pháp khảo sát chuyển động: nghiên cứu chuyển động của hình chiếu của M trên Ox, Oy (phân tích chuyển động), sau đó tổng hợp hai chuyển động thành phần lại để có được các thông tin về chuyển động của vật.

- Sau khi vật nhận được vận tốc ban đầu , lực tác dụng lên vật trong quá trình chuyển động là lực gì?

- Tìm gia tốc của vật trong thời gian chuyển động?

- Xác định các chuyển động thành phần theo trục Ox và Oy?

- Suy nghĩ rồi trả lời: (chúng ta sử dụng hệ trục tọa độ Oxy, với trục Ox nằm ngang, trục Oy thẳng đứng hướng xuống mặt đất.)

- Vẽ hình 15.1

+ HS trả lời

+ HS trả lời

+ HS trả lời

I. Khảo sát chuyển động ném ngang.

1. Chọn hệ tọa độ.

2. Phân tích chuyển động ném ngang.

Chuyển động ném ngang có thể phân tích thành 2 chuyển động thành phần theo 2 trục tọa độ (gốc O tại vị trí ném, trục Ox theo hướng vận tốc đầu , trục Oy theo hướng của trọng lực )

3. Xác định chuyển động thành phần.

a. Các phương trình của chuyển động thành phần theo trục Ox của M_x

a_x = 0; v_x = v₀; x = v₀.t (15.3)

M_x chuyển động đều (chuyển động theo phương ngang là chuyển động thẳng đều)

b. Các pt của chuyển động thành phần theo trục Oy của M_y

M_y chuyển động nhanh dần đều (chuyển động theo phương thẳng đứng là chuyển động rơi tự do)

- Phương trình liên hệ giữa x và y gọi là phương trình quỹ đạo.

- Làm thế nào để lập được phương trình đó?

- Các em lập phương trình quỹ đạo.

- Phương trình đó cho ta quỹ đạo là đường gì?

- Gọi HS lên bảng vẽ.

- Dùng vòi phun nước để thấy dạng quỹ đạo. Thay đổi v₀  để thấy quỹ đạo thay đổi phù hợp với công thức 15.7

- Qua tính toán, ta thấy thời gian chuyển động của vật bị ném ngang bằng thời gian rơi tự do từ cùng một độ cao h hãy tính thời gian đó?

- Làm thế nào để tính được tầm ném xa?

- Từ đó L phụ thuộc vào những yếu tố nào? Có phù hợp với hiện tượng mà em quan sát không?

- Rút t từ phương trình 15.3 thay vào 15.6 SGK

- Lập phương trình quỹ đạo:

- Đường parapol

- Một HS lên bảng vẽ.

- Thay y = h vào phương trình 15.6 SGK để rút ra:

- Thay giá trị t và phương trình 15.3 để tính L

- Phụ thuộc vào v₀ và h. Phù hợp với hiện tượng quan sát được.

II. Xác định chuyển động của vật

1. Dạng quỹ đạo

Từ 15.3:  thay vào 15.6 suy ra:

Quỹ đạo của vật là đường Parabol

2. Thời gian chuyển động

Thay y = h ta được:

3. Tầm ném xa

- Giải thích về mục đích và cách bố trí TN ở hình 15.3 SGK

- Gõ búa

- Các em đọc và trả lời C3 (Thí nghiệm đã xác định điều gì?)

- Các em quan sát hình 15.4.

- Chú ý lắng nghe tiếng 2 hòn bi chạm sàn nhà.

- Trả lời C3 (Thời gian rơi chỉ phụ thuộc vào độ cao, không phụ thuộc vào vận tốc đầu)

III. Thí nghiệm kiểm chứng.

Thời gian chuyển động ném ngang = thời gian rơi tự do (cùng h)

HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10')

Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

GV giao nhiệm vụ cho học sinh làm bài tập trắc nghiệm:

Câu 1: Viên bi A khối lượng gấp đôi viên bi B. Cùng lúc, từ mái nhà, bi A được thả rơi không vận tốc đầu, bi B được ném theo phương ngang. Bỏ qua sức cản của không khí. Kết luận nào sau đây đúng?

    A. Hai viên bi chạm đất cùng lúc

    B. Viên bi A chạm đất trước

    C. Viên vi B chạm đất trước

    D. Chưa đủ thông tin để trả lời.

Câu 2: Một vật được ném ngang ở độ cao h so với mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10 m/s². Sau 5s vật chạm đất. Độ cao h bằng

    A. 100 m.

    B. 140 m.

    C. 125 m.

    D. 80 m.

Câu 3: Một vật được ném ngang ở độ cao 45 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10 m/s². Thời gian vật rơi tới khi chạm đất là

    A. √3 s.

    B. 4,5 s.

    C. 9 s.

    D. 3 s.

Câu 4: Một viên bi được ném theo phương ngang với vận tốc 2 m/s từ độ cao 5 m so với mặt đất. Lấy g = 10 m/s². Tầm ném xa của viên bi là

    A. 2,82 m.

    B. 1 m.

    C. 1,41 m.

    D. 2 m.

Câu 5: Một viên bi lăn theo cạnh của một mặt bàn nằm ngang cao 1,25 m. Khi ra khỏi mép bàn nó rơi xuống nên nhà, cách mép vàn theo phương ngang 2 m. Lấy g = 10 m/s². Tốc độ của viên bi khi nó ở mép bàn là

    A. 3 m/s.

    B. 4 m/s.

    C. 2 m/s.

    D. 1 m/s.

Câu 6: Một máy bay trực thăng cứu trợ bay với vận tốc không đổi v_o theo phương ngang ở độ cao 1500 m so với mặt đất. Máy bay chỉ có thể tiếp cận được khu vực cách điểm cứu trợ 2 km theo phương ngang. Lấy g = 9,8 m/s². Để hàng cứu trợ thả từ máy bay tới được điểm càn cứu trợ thì máy bay phải bay với vận tốc bằng

    A. 114,31 m/s.

    B. 11, 431 m/s.

    C. 228,62 m/s.

    D. 22,86 m/s.

Câu 7: Một vật được ném ngang từ độ cao 45 m so với mặt đất ở nơi cố gia tốc rơi tự do g = 10 m/s² với vận tốc ban đầu 40 m/s. Tôc độ của vật khi chạm đất là

    A. 50 m/s.

    B. 70 m/s.

    C. 60 m/s.

    D. 30 m/s.

Câu 8: Một vật được ném ngang từ độ cao h ở nơi có gia tốc rơi tự do là g = 10 m/s² với vận tốc ban đầu v_o. Biết sau 2s, véctơ vận tốc của vật hợp với phương ngang góc 30^o. Tốc độ ban đầu của vật gần nhất giá trị nào sau đây?

    A. 40 m/s.

    B. 30 m/s.

    C. 50 m/s.

    D. 60 m/s.

Hướng dẫn giải và đáp án

HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’)

Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

Bài 15.7 trang 37 Sách bài tập Vật Lí 10: Trong môn trượt tuyết, một vận động viên sau khi trượt trên đoạn đường dốc thì trượt ra khỏi dốc theo phương ngang ở độ cao 90 m so với mặt đất. Người đó bay xa được 180 m trước khi chạm đất. Hỏi tốc độ của vận động viên đó khi rời khỏi dốc là bao nhiêu? Lấy g = 9,8 m/s2.

- HS trả lời.

- HS nộp vở bài tập.

- HS tự ghi nhớ nội dung trả lời đã hoàn thiện. 

Áp dụng công thức tính tầm bay xa:

L_max = v₀t ⇒ v₀ = L_max/t = 42(m/s)

HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’)

Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức, khái quát lại toàn bộ nội dung kiến thức đã học

Phương pháp dạy học:  Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

Tìm hiểu các ví dụ thực tế về chuyển động ném ngang