Giáo án Vật Lí 10 Bài 2: Chuyển động thẳng đều (mới, chuẩn nhất)

- Chất điểm là gì? nêu cách xác định vị trí của một ô tô trên một quốc lộ?

- Phân biệt hệ toạ độ và hệ qui chiếu?

- GV nhận xét câu trả lời của HV & cho điểm:

………………………………………………………..

- HV lên bảng trả lời câu hỏi kiểm tra.

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.

- Vậy nếu 2 chuyển động thẳng đều có cùng tốc độ, chuyển động nào đi trong thời gian nhiều hơn sẽ đi được quãng đường xa hơn?

Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu qua bài học hôm nay

- HS sẽ đưa ra các câu trả lời

Tiết 2– Bài 2:

CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU

HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức

Mục tiêu:  đặc điểm về vận tốc của chuyển động thẳng đều.

- Viết được công thức tính quãng đường đi và dạng phương trình chuyển động của chuyển động thẳng đều.

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

Khi vật có quỹ đạo là thẳng thì để xác định vị trí của vật ta cần mấy trục toạ độ?

CH1.1: Vận tốc trung bình của chuyển động cho ta biết điều gì? Công thức tính vận tốc trung bình? Đơn vị?

GV nhắc lại:  Ở lớp 8, ta có khái niệm v_tb, tuy nhiên nếu vật chuyển động theo chiều (-) đã chọn thì v_tb cũng có giá trị (-). Ta nói v_tb có giá trị đại số.

TB: Vận tốc trung bình: đặc trưng cho phương chiều chuyển động và mức độ nhanh chậm của thay đổi vị trí của vật chuyển động.

GT: Khi không nói đến chiều chuyển động mà chỉ muốn nhấn mạnh đến độ lớn của vận tốc thì ta dùng khái niệm  tốc độ trung bình, như vậy tốc độ trung bình là giá trị độ lớn của vận tốc trung bình.

- Hv nhớ lại kiến thức cũ, để trả lời câu hỏi của gv:

+ Chỉ cần một trục với gốc toạ độ và chiều dương xác định và một cái thước.

- HV quan sát bảng tốc độ trung bình của một số vật trong cuộc sống.

I. Chuyển động thẳng đều.

Xét một chất điểm chuyển động thẳng một chiều theo chiều dương

- Thời gian CĐ: t = t₂ – t₁

- Quãng đường đi được:

                       s = x₂ – x₁

1. Tốc độ trung bình

Đơn vị: m/s hoặc km/h …

* Ý nghĩa: Tốc độ tb đặc trưng cho phương chiều chuyển động.

* Chú ý: Tốc độ Tb v_tb > 0

CHVĐ: Tốc độ TB của xe ô tô đi từ HL đến HN là 50km/h, liệu tốc độ trung bình của ôtô đó trên nửa đoạn đường đầu có bằng như vậy không?

CH2.1: nếu một chất điểm chuyển động có TĐTB trên mọi đoạn đường hay mọi khoảng thời gian đều như nhau thì ta có kết luận gì về tốc độ của chất điểm đó?

CH2.2: Như thế nào là chuyển động thẳng đều?

- Quỹ đạo của chuyển động này có dạng ntn?

KL: tóm lại khái niệm chuyển động thẳng đều. Trong chuyển động thẳng đều để đơn giản người ta sử dụng thuật ngữ tốc độ, kí hiệu v

CH2.3: Cho ví dụ về chuyển động thẳng đều?

CH2.4: Quãng đường đi được của chuyển động thẳng đều có đặc điểm gì?

- Vậy nếu 2 chuyển động thẳng đều có cùng tốc độ, chuyển động nào đi trong thời gian nhiều hơn sẽ đi được quãng đường xa hơn

- Chú ý lắng nghe thông tin để trả lời câu hỏi.

+ Chưa chắc đã bằng nhau.

+ Tốc độ là như nhau hay vật chuyển động đều

- Ghi nhận khái niệm.

+ Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng & có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường.

+ VD: Một số vật như tàu hoả sau khi chạy ổn định có tốc độ không đổi coi như là chuyển động thẳng đều

- Từ (1) suy ra: s = v_tb.t = v.t

- Trong chuyển động thẳng đều, quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t.

2. Chuyển động thẳng đều.

  SGK.

3. Quãng đường đi được trong chuyển động thẳng đều.

s = v_tb.∆t = v.∆t

Trong đó:

+ s là quãng đường đi, s > 0.

+ v là tốc độ , v> 0.

+ ∆t là thời gian.

Đơn vị:

+ Hệ SI [v]: m/s

+ [s]: m

+ [∆t]: s

Đặc điểm:

                 s ~ ∆t

TB: PTCĐ là phương trình sự phụ thuộc của toạ độ vào thời gian x = f(t). Cho ta biết được vị trí của vật ở một thời điểm.

TB báo bài toán: Một chất điểm M cđ thẳng đều xuất phát từ A cách gốc toạ độ O có toạ độ x₀ với vận tốc v chiều (+) của trục.

- Hãy xác định quãng đường vật đi được sau thời gian t và vị trí của vật khi đó bằng toạ độ?

- Để biểu diễn cụ thể sự phụ thuộc của toạ độ của vật chuyển động vào thời gian, người ta có thể dùng đồ thị toạ độ – thời gian.

CH3.1: Phương trình (2) có dạng tượng tự hàm số nào trong toán ?

CH3.2: Việc vẽ đồ thị toạ độ – thời gian của chuyển động thẳng đều cũng được tiến hành tương tự.

- Gợi ý: Phải lập bảng (x, t) và nối các điểm xác định được trên hệ trục toạ độ có trục hoành là trục thời gian (t), còn trục tung là trục toạ độ (x)

CH3.3: Từ đồ thị toạ độ – thời gian của chuyển động thẳng đều cho ta biết được điều gì?

CH3.4: Nếu ta vẽ 2 đồ thị của 2 chuyển động thẳng đều khác nhau trên cùng một hệ trục toạ độ thì ta có thể phán đoán gì về kết quả của 2 chuyển động đó. Giả sử 2 đồ thị này cắt nhau tại một điểm ?

CH3.5:  Vậy làm thế nào để xác định được toạ độ của điểm gặp nhau đó?

- Nghiên cứu SGK để hiểu cách xây dựng pt của chuyển động thẳng đều.

Yêu cầu theo 2 trường hợp:

+ TH1: Chọn chiều dương của trục toạ độ cùng với chiều chuyển động.

+ TH2: Chọn chiều dương ngược chiều chuyển động

TH1: x = x₀ + s = x₀ + v.t (2)

TH2: x = x₀ + s = x₀ – v.t (3)

- Hv thảo luận để hoàn thành các câu hỏi của gv.

Gợi ý: trước tiên chọn HQC:

+ Gốc O, trục Ox trùng quỹ đạo cđ.

+ Chiều (+) cùng chiều cđ

+ Gốc thời gian là lúc bắt đầu chuyển động

Tương tự hàm số: y = ax + b

- Từng em áp dụng kiến thức toán học để hoàn thành.

+ Xác định toạ độ các điểm khác nhau thoả mãn pt đã cho (điểm đặc biệt), lập bảng (x, t)

+ Vẽ hệ trục toạ độ xOy, xác định vị trí của các điểm trên hệ trục toạ độ đó. Nối các điểm đó với nhau

- Cho ta biết sự phụ thuộc của toạ độ của vật chuyển động vào thời gian.

- Hai chuyển động này sẽ gặp nhau.

- Chiếu lên hai trục toạ độ sẽ xác định được toạ độ và thời điểm của 2 chuyển động gặp nhau

II. Phương trình chuyển động và đồ thị toạ độ – thời gian của chuyển động thẳng đều.

1. Phương trình chuyển động thẳng đều. Là phương trình diễn tả sự phụ thuộc toạ độ x vào thời gian t.

Bài toán : A(x₀) , Ox có chiều (+) là chiều cđ, v. Lập PTCĐ?

BG: - Chọn HQC:

+ Trục toạ độ Ox chiều (+) chiều cđ. A cách gốc x₀.

+ Mốc thời gian t₀ lúc xuất phát từ A.

Quãng đường đi của vật ở thời điểm t sau: ∆t = t - t₀

S = v.∆t = v.(t - t₀)

Vị trí vật tại M(x):

x = x₀ + s = x₀ + v.t

Trong đó: x₀, v mang giá trị đại số phụ thuộc chiều (+) của trục Ox.

2. Đồ thị toạ độ – thời gian của chuyển động thẳng đều.

Bài toán:

Chọn hqc:

+ Gốc O, trục Ox trùng quỹ đạo cđ

+ Chiều (+) cùng chiều cđ

+ Gốc thời gian là lúc xuất phát  t₀ = 0

PTCĐ: x = x₀ + vt.

+ Lập bảng.

+ Dựng các điểm toạ độ.

+ Nối các điểm toạ độ(x,t)

VD: (SGK)

Hay: x = 5 + 10t (km)

* Đồ thị toạ độ - thời gian:

* Nhận xét: Trong đồ thị toạ độ- thời gian

+ Đồ thị có độ dốc càng lớn thì vật chuyển động với vận tốc càng cao.

+ Đồ thị biểu diễn một vật đứng yên là một đường song song vơi trục thời gian.

+ Điểm giao nhau của hai đồ thị cho biết thời điểm và vị trí gặp nhau của hai vật.

+ Trong cđtđ hệ số góc của đường biễu diễn toạ độ thời gian có giá trị bằng vận tốc.

Ta có: 

* Chú ý: v mang giá trị đại số.

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: Một chiếc xe chuyển động trên một đoạn đường thẳng AB với tốc độ trung bình là v. Câu nào sau đây là đúng?

    A. Xe chắc chắn chuyển động thẳng đều với tốc độ là v.

    B. Quãng đường xe chạy được tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động.

    C. Tốc độ trung bình trên các quãng đường khác nhau trên đường thẳng AB có thể là khác nhau.

    D. Thời gian chạy tỉ lệ với tốc độ v.

Câu 2: Một vật chuyển động dọc theo chiều (+) trục Ox với vận tốc không đổi, thì

    A. tọa độ của vật luôn có giá trị (+).

    B. vận tốc của vật luôn có giá tri (+).

    C. tọa độ và vận tốc của vật luôn có giá trị (+).

    D. tọa độ luôn trùng với quãng đường.

Câu 3: Từ A một chiếc xe chuyển động thẳng trên một quãng đường dài 10 km, rồi sau đó lập tức quay về về A. Thời gian của hành trình là 20 phút. Tốc độ trung bình của xe trong thời gian này là

    A. 20 km/h.

    B. 30 km/h.

    C. 60 km/h.

    D. 40 km/h.

Câu 4: Một chiếc xe chạy trên đoạn đường 40 km với tốc độ trung bình là 80 km/h, trên đoạn đường 40 km tiếp theo với tốc độ trung bình là 40 km/h. Tốc độ trung bình của xe trên đoạn đường 80 km này là:

    A. 53 km/h.

    B. 65 km/h.

    C. 60 km/h.

    D. 50 km/h.

Câu 5: Một chiếc xe từ A đến B mất một khoảng thời gian t với tốc độ trung bình là 48 km/h. Trong 1/4 khoảng thời gian đầu nó chạy với tốc độ trung bình là v₁ = 30 km/h. Trong khoảng thời gian còn lại nó chạy với tốc độ trung bình bằng

    A. 56 km/h.

    B. 50 km/h.

    C. 52 km/h.

    D. 54 km/h.

Câu 6:  Chọn câu sai:

    A. Chuyển động thẳng với vận tốc có chiều không đổi là chuyển động thẳng đều

    B-Chuyển động thẳng đều có đồ thị vận tốc theo thời gian là đường thẳng song song với trục hoành ot

    C-Chuyển động thẳng đều có vận tốc tức thời không đổi

    D-Trong chuyển động thẳng đều đồ thị theo thời gian của toạ độ và của vận tốc là những đường thẳng

Câu 7: Hãy nêu đầy đủ  các tính chất đặc trưng  cho chuyển động thẳng đều của một vật

    A-Vật đi được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kỳ

    B-Véc tơ vận tốc của vật có độ lớn không đổi , có phương luôn trùng với quĩ đạo và hướng theo chiều chuyển động  của vật

    C-Quãng đường đi được của vật tỷ lệ thuận với khoảng thời gian chuyển động

    D-Bao gồm các đặc điểm nêu trong các câu B và C

Câu 8: Trong các phương trình sau đây phương trình nào diễn tả phương trình toạ độ của chuyển động thẳng đều trong trường hợp vật mốc không trùng với điểm xuất phát

    A.  S = vt.                                  

    B. x = x₀ + vt

    C.  x = vt.                                 

    D. S = S₀ + vt

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 9 (trang 15 SGK Vật Lý 10) : Hai ô tô xuất phát cùng một lúc từ hai địa điểm A và B cách nhau 10 km trên một đường thẳng qua A và B, chuyển động cùng chiều từ A đến B. Tốc độ của ô tô xuất phát từ A là 60 km/h, của ô tô xuất phát từ B là 40 km/h.

a) Lấy gốc tọa độ ở A, gốc thời gian là lúc xuất phát, hãy viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của hai xe.

b) Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của hai xe trên cùng một hệ trục (x,t).

c) Dựa vào đồ thị tọa độ - thời gian để xác định vị trí và thời điểm mà xe A đuổi kịp xe B

- HS trả lời.

- HS nộp vở bài tập.

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

a) Công thức tính quãng đường đi được của 2 xe là :

S_A = V_A.t = 60t và S_B = V_B.t = 40t.

Phương trình chuyển động của 2 xe:

x_A = 0 + 60t và x_B = 10 + 40t

Với S và x tính bằng km; t tính bằng giờ.

b)

c) Khi 2 xe gặp nhau thì tọa độ của chúng bằng nhau:

x_A = x_B

60t = 10 + 40t

⇒ 20t = 10

⇒ t = 0,5 h

⇒ x_A = 60.0,5 = 30 km.

Vậy điểm gặp nhai cách gốc tọa độ A một đoạn 30 km.

Trên đồ thị điểm gặp nhai có tọa độ (t,x ) tương ứng là (0,5;30).

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 đọc về chuyển động thẳng đều

- Về nhà học bài, làm bài tập  8, 9, 10 Tr 15 trong SGK và làm bài tập, giờ sau chữa BT.

- Nhận xét buổi học và dặn dò rút kinh nghiệm.

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.

- Ghi những chuẩn bị cho bài sau.