🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Thiết Kế Bài Giảng Vật Lí 10 Nâng Cao Tập 1 Ebooks Nhóm Zalo TRÇn thuý h»ng − Hμ Duyªn Tïng ThiÕt kÕ bμi gi¶ng N©ng cao Nhμ xuÊt b¶n §¹i häc s− ph¹m M· sè : 02.02.81/158 PT 2006 Lêi nãi ®Çu ThiÕt kÕ bμi gi¶ng VËt lÝ 10 n©ng cao ®−îc viÕt theo ch−¬ng tr×nh s¸ch gi¸o khoa míi ban hμnh n¨m 2006 − 2007. S¸ch giíi thiÖu mét c¸ch thiÕt kÕ bμi gi¶ng VËt lÝ theo tinh thÇn ®æi míi ph−¬ng ph¸p d¹y − häc, nh»m ph¸t huy tÝnh tÝch cùc nhËn thøc cña häc sinh. VÒ néi dung : S¸ch b¸m s¸t néi dung s¸ch gi¸o khoa VËt lÝ 10 theo ch−¬ng tr×nh n©ng cao. ë mçi tiÕt, s¸ch chØ râ môc tiªu vÒ kiÕn thøc, kÜ n¨ng, c¸c c«ng viÖc chuÈn bÞ cña gi¸o viªn vμ häc sinh, c¸c ph−¬ng tiÖn hç trî gi¶ng d¹y cÇn thiÕt, nh»m ®¶m b¶o chÊt l−îng tõng bμi, tõng tiÕt lªn líp. Ngoμi ra s¸ch cã më réng, bæ sung thªm mét sè néi dung liªn quan tíi bμi häc b»ng nhiÒu ho¹t ®éng nh»m cung cÊp thªm t− liÖu ®Ó c¸c thÇy, c« gi¸o tham kh¶o vËn dông tuú theo ®èi t−îng häc sinh tõng ®Þa ph−¬ng. VÒ ph−¬ng ph¸p d¹y häc : S¸ch ®−îc triÓn khai theo h−íng tÝch cùc ho¸ ho¹t ®éng cña häc sinh, lÊy c¬ së cña mçi ho¹t ®éng lμ nh÷ng viÖc lμm cña häc sinh d−íi sù h−íng dÉn, phï hîp víi ®Æc tr−ng m«n häc nh− : thÝ nghiÖm, th¶o luËn, thùc hμnh, nh»m ph¸t huy tÝnh ®éc lËp, tù gi¸c cña häc sinh. §Æc biÖt, s¸ch rÊt chó träng kh©u thùc hμnh trong tõng bμi häc, ®ång thêi còng chØ râ tõng ho¹t ®éng cô thÓ cña gi¸o viªn vμ häc sinh trong mét tiÕn tr×nh d¹y häc, coi ®©y lμ hai ho¹t ®éng cïng nhau trong ®ã c¶ häc sinh vμ gi¸o viªn lμ chñ thÓ. Chóng t«i hi väng cuèn s¸ch nμy sÏ lμ mét c«ng cô thiÕt thùc, gãp phÇn hç trî c¸c thÇy, c« gi¸o gi¶ng d¹y m«n VËt lÝ 10 trong viÖc n©ng cao hiÖu qu¶ bμi gi¶ng cña m×nh. C¸c t¸c gi¶ PhÇn mét .c¬ häc Ch−¬ng I. ®éng häc chÊt ®iÓm Bμi 1 chuyÓn ®éng c¬ I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc – HiÓu ®−îc c¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n : tÝnh t−¬ng ®èi cña chuyÓn ®éng, chÊt ®iÓm, quü ®¹o, hÖ quy chiÕu. – BiÕt c¸ch x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña mét chÊt ®iÓm b»ng to¹ ®é. – X¸c ®Þnh thêi gian b»ng ®ång hå, ph©n biÖt kho¶ng thêi gian vµ thêi ®iÓm. – HiÓu râ tÇm quan träng cña viÖc chän hÖ quy chiÕu khi gi¶i c¸c bµi to¸n vÒ chuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm. – N¾m v÷ng c¸ch x¸c ®Þnh to¹ ®é vµ thêi ®iÓm t−¬ng øng cña mét chÊt ®iÓm trªn hÖ trôc to¹ ®é. 2. VÒ kÜ n¨ng – X¸c ®Þnh ®−îc vÞ trÝ cña mét ®iÓm trªn mét quü ®¹o cong hoÆc th¼ng. – VËn dông c¸c kiÕn thøc ®−îc häc ®Ó gi¶i c¸c bµi to¸n vÒ hÖ quy chiÕu, ®æi mèc thêi gian. II – ChuÈn bÞ Gi¸o viªn – Mét sè vÝ dô thùc tÕ vÒ c¸ch x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña mét chÊt ®iÓm nµo ®ã (cã thÓ vÏ phãng to h×nh 1.4 SGK). – Mét sè tranh ¶nh minh ho¹ cho chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi. – Mét sè lo¹i ®ång hå ®o thêi gian. III − ThiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. KiÓm tra, chuÈn bÞ ®iÒu kiÖn xuÊt ph¸t C¸ nh©n tr¶ lêi c©u hái cña GV. Tuú häc sinh. Cã thÓ lµ : – Mét ®oµn tµu ®ang ®i tõ Hµ Néi ®Õn TP Hå ChÝ Minh. – Mét qu¶ bãng ®ang l¨n trªn s©n cá, ... C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. Ho¹t ®éng 2. T×m hiÓu kh¸i niÖm chÊt ®iÓm vµ c¸ch x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña mét chÊt ®iÓm, c¸ch x¸c ®Þnh thêi gian chuyÓn ®éng C¸ nh©n tr¶ lêi : – Khi kÝch th−íc vËt rÊt nhá so víi ph¹m vi chuyÓn ®éng cña nã th× vËt ®−îc coi lµ mét chÊt ®iÓm. – Nh÷ng ®−êng mµ chÊt ®iÓm v¹ch ra trong kh«ng gian trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng gäi lµ quü ®¹o chuyÓn ®éng. Lµm viÖc c¸ nh©n, tr¶ lêi : R 0, 4.10 R− ≈ (rÊt nhá) T§ 4 q® ⇒ cã thÓ coi Tr¸i §Êt lµ mét chÊt ®iÓm trong chuyÓn ®éng trªn quü ®¹o quanh MÆt Trêi. GV yªu cÇu HS nh¾c l¹i kh¸i niÖm chuyÓn ®éng c¬ häc (®· ®−îc häc ë líp 8) vµ nªu mét vµi vÝ dô vÒ chuyÓn ®éng c¬ häc. GV chÝnh x¸c ho¸ kh¸i niÖm : chuyÓn ®éng c¬ vµ kh¸i niÖm vÒ vËt mèc. GV yªu cÇu HS ®äc SGK môc 2 ®Ó t×m hiÓu kh¸i niÖm chÊt ®iÓm, quü ®¹o vµ tr¶ lêi c©u hái : – Khi nµo vËt ®−îc coi lµ mét chÊt ®iÓm ? – Quü ®¹o chuyÓn ®éng lµ g× ? Yªu cÇu HS hoµn thµnh yªu cÇu C1 SGK. Th«ng b¸o : ChÊt ®iÓm lµ mét kh¸i niÖm trõu t−îng kh«ng cã trong thùc tÕ C¸ nh©n nhËn thøc ®−îc vÊn ®Ò cÇn nghiªn cøu. Dù ®o¸n c©u tr¶ lêi cña HS : – HS1 : Thêi gian xe ch¹y lµ 7h. – HS2 : Thêi gian xe ch¹y lµ 2 giê = 120 phót. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. Ph©n biÖt hai kh¸i niÖm thêi gian vµ thêi ®iÓm. Ho¹t ®éng 3. T×m hiÓu kh¸i niÖm hÖ quy chiÕu vµ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. Lµm viÖc c¸ nh©n. C¸ nh©n quan s¸t vµ thèng nhÊt c©u tr¶ lêi : nh−ng rÊt thuËn tiÖn trong viÖc nghiªn cøu chuyÓn ®éng cña c¸c vËt. Trªn quü ®¹o chuyÓn ®éng, lµm thÕ nµo cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc vÞ trÝ cña mét chÊt ®iÓm ? GV sö dông h×nh vÏ 1.4 ®Ó h−íng dÉn HS c¸ch x¸c ®Þnh to¹ ®é ®iÓm M trªn trôc to¹ ®é. – Mét chiÕc xe xuÊt ph¸t tõ Hµ Néi lóc 7h, ®Õn H¶i Phßng lóc 9h, h·y x¸c ®Þnh thêi gian xe ch¹y ? Th«ng b¸o : Trong c©u hái trªn cÇn x¸c ®Þnh thêi gian hay chÝnh lµ x¸c ®Þnh kho¶ng thêi gian, vµ do ®ã c©u tr¶ lêi ®óng lµ 2 giê = 120 phót. Trong ®ã 7h ®−îc gäi lµ gèc thêi gian, chÝnh lµ thêi ®iÓm xe b¾t ®Çu ®i, vµ 9h lµ thêi ®iÓm mµ xe ®Õn H¶i Phßng. – Dông cô ®o thêi gian ? §¬n vÞ ®o thêi gian chuÈn ? GV chÝnh x¸c ho¸ c©u tr¶ lêi cña HS. Th«ng b¸o : mét vËt mèc g¾n víi mét hÖ to¹ ®é vµ mét gèc thêi gian cïng víi mét ®ång hå hîp thµnh mét hÖ quy chiÕu. Tøc lµ : HÖ quy chiÕu = HÖ to¹ ®é g¾n víi vËt mèc + §ång hå vµ gèc thêi gian. GV yªu cÇu HS hoµn thµnh yªu cÇu C3 trong SGK vµ ®äc phÇn th«ng tin vÒ ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng. GV dïng mét chiÕc xe l¨n trªn mÆt bµn vµ cho HS quan s¸t quü ®¹o cña c¸c ®iÓm bÊt k× trªn khung xe (chó ý : mçi – C¸c ®iÓm trªn khung xe cã quü ®¹o lµ nh÷ng ®−êng th¼ng song song víi mÆt ®−êng. – HS1 : C¸c ®iÓm cña khoang ngåi cã quü ®¹o lµ mét vßng trßn. – HS2 : C¸c ®iÓm cña khoang ngåi cã quü ®¹o lµ nh÷ng vßng trßn cã ®é dµi b»ng nhau. HS cã thÓ kh«ng tr¶ lêi ®−îc hoÆc tr¶ lêi "Kh«ng" v× th«ng th−êng HS nghÜ r»ng cø chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn lµ ph¶i chuyÓn ®éng th¼ng. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. C¸ nh©n nªu vÝ dô vÒ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn trßn : – ChuyÓn ®éng cña mét ®iÓm ë ®Çu kim ®ång hå. – ChuyÓn ®éng cña mét ®iÓm ë ®Çu c¸nh qu¹t khi qu¹t quay æn ®Þnh. ... häc sinh cã thÓ cho quan s¸t c¸c ®iÓm kh¸c nhau). – H·y nhËn xÐt vÒ quü ®¹o cña c¸c ®iÓm trªn khung xe khi xe chuyÓn ®éng trªn ®−êng th¼ng ? – H·y quan s¸t h×nh vÏ ë C4 vµ cho biÕt quü ®¹o c¸c ®iÓm cña khoang ngåi A khi ®u quay ho¹t ®éng ? – ChuyÓn ®éng cña khung xe «t« ®−îc coi lµ mét d¹ng cña chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn. VËy chuyÓn ®éng cña khoang ngåi trªn ®u quay cã ph¶i lµ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn kh«ng ? GV chÝnh x¸c ho¸ c©u tr¶ lêi cña HS vµ giíi thiÖu hai lo¹i chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn : chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn th¼ng (lµ chuyÓn ®éng cña khung xe «t«) vµ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn trßn (lµ chuyÓn ®éng cña khoang ngåi cña ®u quay). NhÊn m¹nh : khi vËt chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn, mäi ®iÓm trªn nã cã quü ®¹o gièng hÖt nhau, thËm chÝ cã thÓ chång khÝt lªn nhau ®−îc. V× thÕ khi kh¶o s¸t chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña mét vËt, ta chØ cÇn xÐt chuyÓn ®éng cña mét ®iÓm bÊt k× trªn nã. §Ó hiÓu râ h¬n vÒ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn, GV cã thÓ cho HS nªu thªm vÝ dô vÒ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn, ®Æc biÖt lµ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn trßn. Th«ng b¸o : quü ®¹o cña mét vËt chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cã thÓ lµ mét ®−êng cong chø kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i lµ th¼ng hay trßn (GV cã thÓ dïng h×nh ¶nh trôc cña b¸nh xe l¨n trªn ®o¹n ®−êng cong ®Ó minh ho¹). Ho¹t ®éng 5. Tæng kÕt bµi häc. §Þnh h−íng nhiÖm vô tiÕp theo C¸ nh©n tÝnh ®−îc : t = 33 h. HS nhËn nhiÖm vô häc tËp. GV nhËn xÐt giê häc. Yªu cÇu HS hoµn thµnh bµi tËp 1 t¹i líp. Gîi ý : cã thÓ tÝnh thêi gian tµu ch¹y tõ Hµ Néi ®Õn Vinh vµ thêi gian tµu ch¹y tõ Vinh ®Õn Sµi Gßn. Khi tÝnh tæng thêi gian tµu ch¹y tõ Hµ Néi ®Õn Sµi Gßn cÇn tÝnh thªm thêi gian tµu nghØ t¹i Vinh. Bµi tËp vÒ nhµ : − Lµm bµi tËp cuèi bµi. − ¤n l¹i kiÕn thøc vÒ chuyÓn ®éng ®Òu vµ c¸c yÕu tè cña lùc ®· häc ë bµi 3, bµi 4 - VËt lÝ 8. − C¸c kiÕn thøc vÒ hÖ to¹ ®é, hÖ quy chiÕu. Bμi 2 vËn tèc trong chuyÓn ®éng th¼ng chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − HiÓu râ h¬n vÒ kh¸i niÖm vËn tèc trung b×nh. Ph©n biÖt c¸c kh¸i niÖm : ®é dêi vµ qu·ng ®−êng ®i, tèc ®é vµ vËn tèc. − HiÓu ®−îc c¸c kh¸i niÖm vÒ vect¬ ®é dêi (trong chuyÓn ®éng th¼ng vµ chuyÓn ®éng cong), vect¬ vËn tèc tøc thêi. Nªu ®−îc ®Þnh nghÜa ®Çy ®ñ vÒ chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. – HiÓu r»ng khi thay thÕ c¸c vect¬ ®é dêi, vect¬ vËn tèc trung b×nh, vect¬ vËn tèc tøc thêi (cña chuyÓn ®éng th¼ng) b»ng c¸c gi¸ trÞ ®¹i sè cña chóng kh«ng lµm mÊt ®i ®Æc tr−ng vect¬ cña chóng. − Nªu ®−îc c¸c ®Æc ®iÓm cña chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu nh− : tèc ®é, ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng, ®å thÞ to¹ ®é, ®å thÞ vËn tèc. 2. VÒ kÜ n¨ng − Nªu ®−îc vÝ dô vÒ chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu trong thùc tÕ. NhËn biÕt ®−îc chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu trong thùc tÕ nÕu gÆp ph¶i. − VËn dông linh ho¹t c¸c c«ng thøc trong c¸c bµi to¸n kh¸c nhau. − VÏ ®−îc ®å thÞ to¹ ®é, ®å thÞ vËn tèc theo thêi gian cña chuyÓn ®éng ®Òu trong c¸c bµi to¸n. − BiÕt c¸ch ph©n tÝch ®å thÞ ®Ó thu thËp th«ng tin, xö lÝ th«ng tin vÒ chuyÓn ®éng. VÝ dô nh− tõ ®å thÞ cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc : vÞ trÝ vµ thêi ®iÓm xuÊt ph¸t, thêi gian ®i,… II − ChuÈn bÞ Gi¸o viªn − Mét èng thuû tinh dµi ®ùng n−íc víi mét bät kh«ng khÝ. − H×nh vÏ 2.2, 2.4, 2.6 phãng to (nÕu cã ®iÒu kiÖn). − Mét sè bµi tËp vÒ chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. Häc sinh − ¤n l¹i kiÕn thøc vÒ chuyÓn ®éng ®Òu, c¸c yÕu tè cña vect¬ ®· häc ë bµi 3, 4 VËt lÝ 8. − C¸c kiÕn thøc vÒ hÖ to¹ ®é, hÖ quy chiÕu. – ¤n l¹i c¸c kiÕn thøc vÒ ®å thÞ cña hµm bËc nhÊt trong to¸n häc. III − ThiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. KiÓm tra kiÕn thøc cò. §Æt vÊn ®Ò C¸ nh©n tr¶ lêi c©u hái cña GV. − ChuyÓn ®éng th¼ng ®Òu lµ chuyÓn ®éng cã tèc ®é kh«ng ®æi. − ChuyÓn ®éng th¼ng ®Òu lµ chuyÓn ®éng trªn ®−êng th¼ng cã vËn tèc kh«ng ®æi. − ChuyÓn ®éng th¼ng ®Òu lµ chuyÓn ®éng trªn ®−êng th¼ng cã vËn tèc trung b×nh kh«ng ®æi kh«ng ®æi. – Mét ®¹i l−îng cã h−íng vµ ®é lín th× gäi lµ ®¹i l−îng vect¬. VÝ dô : lùc, vËn tèc. GV cã thÓ kiÓm tra kiÕn thøc cña HS nh− sau : – ChuyÓn ®éng th¼ng lµ g× ? ThÕ nµo lµ chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu ? BiÓu thøc tÝnh vËn tèc cña chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu ? – Mét ®¹i l−îng nh− thÕ nµo th× gäi lµ ®¹i l−îng vect¬ ? Nªu vÝ dô vÒ ®¹i l−îng vect¬. GV chÝnh x¸c ho¸ c©u tr¶ lêi cña HS. L−u ý c¸ch sö dông thuËt ng÷ : tèc ®é vµ vËn tèc. Tèc ®é lµ gi¸ trÞ ®¹i sè cña vËn tèc. §Æt vÊn ®Ò : Trong ch−¬ng tr×nh VL THCS, chóng ta ®· ®−îc t×m hiÓu s¬ l−îc vÒ chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. Tuy nhiªn nÕu chØ dõng l¹i ë ®ã th× ch−a ®ñ. Xung quanh kh¸i niÖm chuyÓn ®éng ®Òu cßn nhiÒu ®iÒu mµ chóng ta NhËn thøc ®−îc vÊn ®Ò cña bµi häc. Ho¹t ®éng 2. T×m hiÓu kh¸i niÖm vect¬ ®é dêi. Ph©n biÖt kh¸i niÖm ®é dêi vµ qu·ng ®−êng ®i ®−îc C¸ nh©n tr¶ lêi : – §é dêi cã h−íng vµ ®é lín nªn gäi lµ ®¹i l−îng vect¬. – Gièng nhau : ®Òu lµ vect¬ cã ®iÓm ®Çu lµ vÞ trÝ cña vËt ë thêi ®iÓm t1 vµ ®iÓm cuèi lµ vÞ trÝ cña vËt ë thêi ®iÓm t2. – Kh¸c nhau : chØ trong chuyÓn ®éng th¼ng, vect¬ ®é dêi míi n»m trªn ®−êng th¼ng quü ®¹o. Dù kiÕn c©u tr¶ lêi cña HS : HS 1 : Gi¸ trÞ ®¹i sè cña vect¬ ®é dêi chØ cho biÕt ®é lín cña nã. HS 2 : Gi¸ trÞ ®¹i sè cña vect¬ ®é dêi chØ cho biÕt ®é lín vµ chiÒu cña nã (th«ng qua x¸c ®Þnh dÊu). HS 3 : ChØ cÇn x¸c ®Þnh gi¸ trÞ ®¹i sè cña vect¬ ®é dêi lµ biÕt ®é lín vµ chiÒu cña nã cßn ph−¬ng th× ®· biÕt. ch−a biÕt. Bµi häc h«m nay sÏ gióp c¸c em cã c¸i nh×n chi tiÕt h¬n vÒ d¹ng chuyÓn ®éng nµy. GV dïng h×nh vÏ 2.1 ®Ó giíi thiÖu kh¸i niÖm vect¬ ®é dêi. – T¹i sao nãi ®é dêi lµ mét ®¹i l−îng vect¬ ? Nªu sù gièng vµ kh¸c nhau gi÷a ®é dêi trong chuyÓn ®éng cong vµ ®é dêi trong chuyÓn ®éng th¼ng ? GV th«ng b¸o : lµ ®¹i l−îng vect¬ nªn ®é dêi cã gi¸ trÞ ®¹i sè, trong chuyÓn ®éng th¼ng, gi¸ trÞ nµy ®−îc x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc : Δxx x = −2 1 Trong ®ã x ,x 1 2 lÇn l−ît lµ to¹ ®é cña c¸c ®iÓm M ,M1 2 trªn trôc Ox. – Gi¸ trÞ ®¹i sè Δx cña vect¬ ®é dêi cã nãi lªn ®Çy ®ñ c¸c yÕu tè cña vect¬ ®é dêi kh«ng ? C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. C¸ nh©n suy nghÜ, tr¶ lêi. TiÕp thu, ghi nhí. Ho¹t ®éng 3. X©y dùng kh¸i niÖm ®Çy ®ñ vÒ vËn tèc trung b×nh C¸ nh©n tr¶ lêi : C4 : Liªn quan ®Õn ®¹i l−îng vËn tèc. VËn tèc trung b×nh : JJJJJJJG G M M 1 2 vt = Δ tb JJJJJJJG lµ vect¬ ®é dêi. Trong ®ã M M1 2 NhËn xÐt : vect¬ vËn tèc trung b×nh cã ph−¬ng vµ chiÒu trïng víi vect¬ ®é dêi. Gi¸ trÞ ®¹i sè cña vËn tèc trung b×nh : − Δ = = − Δ xx x 2 1 vtt t GV nhËn xÐt c©u tr¶ lêi cña HS, cã thÓ dïng h×nh 2.2 ®Ó minh ho¹. Th«ng b¸o : §é dêi = §é biÕn thiªn to¹ ®é = To¹ ®é cuèi – To¹ ®é ®Çu – §é lín cña ®é dêi cã b»ng qu·ng ®−êng ®i ®−îc cña chÊt ®iÓm kh«ng ? H·y dïng vÝ dô ë h×nh 2.2 ®Ó minh ho¹ cho c©u tr¶ lêi. Th«ng b¸o : chØ trong tr−êng hîp chÊt ®iÓm chuyÓn ®éng theo chiÒu d−¬ng cña trôc to¹ ®é th× ®é dêi trïng víi qu·ng ®−êng ®i ®−îc. GV yªu cÇu HS tr¶ lêi c©u hái C4. – ViÕt biÓu thøc tÝnh vËn tèc trung b×nh cña mét chÊt ®iÓm ? – NÕu xÐt chuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm trong kho¶ng thêi gian tõ thêi ®iÓm 1t ®Õn thêi ®iÓm 2t th× vect¬ vËn tèc trung b×nh ®−îc viÕt nh− thÕ nµo ? – Cã nhËn xÐt g× vÒ vect¬ vËn tèc trung b×nh ? Th«ng b¸o : trong chuyÓn ®éng th¼ng, vect¬ vËn tèc trung b×nh cã ph−¬ng trïng víi ®−êng th¼ng quü ®¹o. Chän trôc to¹ ®é Ox trïng víi ®−êng th¼ng quü ®¹o. – ViÕt biÓu thøc tÝnh gi¸ trÞ ®¹i sè cña vËn tèc trung b×nh ? tb 2 1 Trong ®ã x ,x 1 2 lµ to¹ ®é cña chÊt ®iÓm t¹i c¸c thêi ®iÓm 1 2 t ,t . – Nh×n vµo gi¸ trÞ trªn cã thÓ biÕt ®−îc ®é lín cña vËn tèc vµ biÕt ®−îc chÊt ®iÓm ®ang chuyÓn ®éng cïng chiÒu hay ng−îc víi chiÒu d−¬ng cña trôc to¹ ®é ®· chän. – ý nghÜa : nÕu chÊt ®iÓm gi÷ nguyªn vËn tèc b»ng vËn tèc trung b×nh th× trong kho¶ng thêi gian Δt ®ã nã sÏ ®i ®−îc ®o¹n th¼ng tõ M1 ®Õn M . 2 – BiÓu thøc tÝnh tèc ®é trung b×nh : Qu·ng ®−êng ®i ®−îc Tèc ®é TB = Kho¶ng thêi gian ®i NÕu chÊt ®iÓm chØ chuyÓn ®éng theo chiÒu d−¬ng cña trôc to¹ ®é th× vËn tèc trung b×nh cã ®é lín b»ng tèc ®é trung b×nh. Ho¹t ®éng 4. T×m hiÓu kh¸i niÖm vËn tèc tøc thêi C¸ nh©n ®äc SGK, t×m hiÓu kh¸i niÖm vËn tèc tøc thêi. – Khi xÐt chuyÓn ®éng th¼ng, nÕu dùa vµo gi¸ trÞ ®¹i sè cña vËn tèc trung b×nh th× ta cã thÓ biÕt ®−îc ®iÒu g× ? Th«ng b¸o : nh− vËy ta cã c¸ch tÝnh vËn tèc trung b×nh cña chuyÓn ®éng th¼ng : §é dêi VËn tèc TB = Thêi gian thùc hiÖn ®é dêi §¬n vÞ cña vËn tèc trung b×nh lµ : m/s, km/h, … – Theo c¸ch tÝnh trªn, h·y nªu ý nghÜa cña kh¸i niÖm vËn tèc trung b×nh cña chÊt ®iÓm ? – Cã thÓ ®ång nhÊt kh¸i niÖm vËn tèc trung b×nh ë trªn cã gièng víi tèc ®é trung b×nh ®· häc ë THCS kh«ng ? ViÕt l¹i biÓu thøc ®ã ? – Mét xe «t« chuyÓn ®éng tõ Hµ Néi ®Õn H¶i Phßng víi vËn tèc trung b×nh lµ 50 km/h. Con sè nµy cã cho biÕt chÝnh x¸c ®é nhanh chËm cña chuyÓn ®éng t¹i mét thêi ®iÓm nµo ®ã trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng kh«ng ? GV giíi thiÖu kh¸i niÖm VËn tèc tøc thêi vµ dïng h×nh vÏ 2.5 ®Ó cho HS thÊy ®−îc c¸ch x¸c ®Þnh biÓu thøc tÝnh vËn tèc tøc thêi. Bt t + Δt tA t Δx A M M' B VËn tèc tøc thêi : JJJJJG G (khi Δt rÊt nhá) MM' vt = Δ tt JJJJJG lµ ®é dêi. Trong ®ã MM ' C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. – BiÓu thøc cho biÕt : trong chuyÓn ®éng th¼ng, khi Δt rÊt nhá th× vËn tèc tøc thêi cã ®é lín b»ng tèc ®é tøc thêi. Ho¹t ®éng 5. ViÕt ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. VÏ ®å thÞ to¹ ®é, ®å thÞ vËn tèc theo thêi gian HS th¶o luËn ®Ó thèng nhÊt c©u tr¶ lêi : ChuyÓn ®éng th¼ng ®Òu lµ chuyÓn ®éng th¼ng, trong ®ã chÊt ®iÓm thùc hiÖn nh÷ng ®é dêi b»ng nhau trong nh÷ng kho¶ng thêi gian nh− nhau bÊt k×. – ViÕt biÓu thøc tÝnh vËn tèc tøc thêi ? Th«ng b¸o : NÕu kÝ hiÖu vËn tèc tøc thêi lµ vG , th× gi¸ trÞ ®¹i sè cña vËn tèc tøc thêi cña chuyÓn ®éng th¼ng ®−îc tÝnh b»ng biÓu thøc : x vtΔ = Δ (khi Δt rÊt nhá) NÕu xÐt kho¶ng thêi gian Δt rÊt nhá th× ®é dêi Δx cña chÊt ®iÓm trong kho¶ng thêi gian ®ã cã ®é lín b»ng qu·ng ®−êng Δs nã ®i ®−îc. Ta cã : Δ Δ Δ Δ x s (khi t rÊt nhá) = (khi t rÊt nhá) t t Δ Δ – Nªu ý nghÜa cña biÓu thøc trªn. GV dïng h×nh vÏ 2.6 ®Ó thÊy ®−îc vai trß cña viÖc x¸c ®Þnh vËn tèc trong c«ng t¸c dù b¸o thêi tiÕt. – H·y dïng kh¸i niÖm ®é dêi ®Ó ®Þnh nghÜa vÒ chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu ? – VËn tèc tøc thêi kh«ng ®æi vµ b»ng gi¸ trÞ cña vËn tèc trung b×nh. HS cã thÓ bÕ t¾c. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. HS dùa vµo nh÷ng kiÕn thøc ®· häc vÒ ®å thÞ cña hµm bËc nhÊt ®Ó vÏ ®−êng biÓu diÔn to¹ ®é theo thêi gian. HÖ sè gãc : x x0 tan v − α= = t NhËn xÐt : trong chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu, vËn tèc cã gi¸ trÞ b»ng hÖ sè gãc cña ®−êng biÓu diÔn cña to¹ ®é theo thêi gian. Th«ng b¸o : trong chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu, vËn tèc trung b×nh cã mét gi¸ trÞ kh«ng ®æi duy nhÊt t¹i mäi thêi ®iÓm x¶y ra chuyÓn ®éng. – So s¸nh gi¸ trÞ cña vËn tèc tøc thêi vµ vËn tèc trung b×nh cña chuyÓn ®éng ®Òu ? Ta cã : tt tbx Δ === Δ . v v const t – NÕu muèn biÕt to¹ ®é cña chÊt ®iÓm chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu t¹i thêi ®iÓm t bÊt k× ta ph¶i lµm thÕ nµo ? GV giíi thiÖu c¸ch x©y dùng ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu : x x vt = 0 + Trong ®ã x lµ to¹ ®é cña chÊt ®iÓm t¹i thêi ®iÓm t sau ®ã, x0 lµ to¹ ®é t¹i thêi ®iÓm t0 = 0. NhËn thÊy, to¹ ®é x lµ mét hµm bËc nhÊt cña thêi gian t. – VÏ ®−êng biÓu diÔn ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu trªn hÖ trôc to¹ ®é - thêi gian ? – H·y x¸c ®Þnh hÖ sè gãc cña ®å thÞ vµ nhËn xÐt vÒ biÓu thøc thu ®−îc ? x x0 O v > 0 t x x0 O v < 0 t §å thÞ vËn tèc : x 0 v O t t C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. Ho¹t ®éng 6. Cñng cè, vËn dông. §Þnh h−íng nhiÖm vô tiÕp theo C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp. Bµi 4 : a) 1,25 m/s ; 1,25 m/s ; 1 m/s ; 1 m/s ; 0,83 m/s ; 0,83 m/s ; – Dùa vµo ®Æc ®iÓm vËn tèc cña chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu, h·y vÏ ®å thÞ vËn tèc cña chuyÓn ®éng nµy ? Th«ng b¸o : §å thÞ vËn tèc theo thêi gian lµ mét ®−êng th¼ng song song víi trôc thêi gian. §é dêi (x – x0) ®−îc tÝnh b»ng diÖn tÝch h×nh ch÷ nhËt cã mét c¹nh b»ng v0 vµ mét c¹nh b»ng t (h×nh vÏ). GV yªu cÇu HS hoµn thµnh bµi tËp 4, 7.c, 8.a SGK. Gîi ý : – cÇn x¸c ®Þnh ®é dêi t−¬ng øng víi thêi gian thùc hiÖn ®é dêi ®ã. 0,83 m/s ; 0,71 m/s ; 0,71 m/s ; 0,71 m/s ; b) VËn tèc trung b×nh trªn c¶ qu·ng ®−êng lµ 0,88 m/s ; gi¸ trÞ trung b×nh cña c¸c vËn tèc trung b×nh lµ 0,91 m/s, lín h¬n vËn tèc trung b×nh. Bµi 7 : c) §é dêi : Δx = 4,5 km = 4500 m. Thêi gian thùc hiÖn ®é dêi : t = 30 min VËn tèc trung b×nh : x 4500m v 2,5m / s. t 30.60s Δ == = Bµi 8 : a) Chän trôc to¹ ®é cã chiÒu d−¬ng tõ A ®Õn B. Gèc thêi gian lµ lóc hai xe b¾t ®Çu chuyÓn ®éng. Ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng cña hai xe A, B lÇn l−ît lµ : xA = 40t xB = 120 – 20t Khi hai xe gÆp nhau : xA = xB ⇔ 40t = 120 – 20t ⇒ t = 2 h. VÝ trÝ hai xe gÆp nhau c¸ch A mét ®o¹n lµ xA = 40.2 = 80 km. – Chän trôc to¹ ®é. ViÕt ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng ®Òu. Khi hai xe gÆp nhau th× chóng cã cïng to¹ ®é. Bµi tËp vÒ nhµ : – §äc kÜ néi dung trong bµi. – Lµm c¸c bµi tËp trong SGK. – ChuÈn bÞ giÊy kÎ « li, th−íc kÎ. Bμi 3 kh¶o s¸t thùc nghiÖm ChuyÓn ®éng th¼ng I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − N¾m ®−îc môc ®Ých cña viÖc kh¶o s¸t thùc nghiÖm chuyÓn ®éng th¼ng vµ nh÷ng c«ng viÖc cÇn lµm trong khi kh¶o s¸t. − BiÕt c¸ch ®o vËn tèc mét c¸ch gi¸n tiÕp th«ng qua to¹ ®é vµ thêi gian. 2. VÒ kÜ n¨ng – BiÕt c¸ch sö dông c¸c dông cô ®o. − BiÕt thu thËp vµ xö lÝ kÕt qu¶ ®o ®¹c. − BiÕt vÏ ®å thÞ vËn tèc theo thêi gian vµ rót ra nhËn xÐt tõ ®å thÞ vÏ ®−îc. II − chuÈn bÞ Gi¸o viªn − Bé thÝ nghiÖm cÇn rung. − Mét sè b¨ng giÊy tr¾ng, mét th−íc gç ®Ó vÏ ®å thÞ. – GV nªn kiÓm tra tr−íc c¸c dông cô thÝ nghiÖm vµ tiÕn hµnh lµm tr−íc mét sè thÝ nghiÖm ®Ó cã s½n mét vµ b¨ng giÊy (dïng ®Ó ph©n tÝch kÕt qu¶ thÝ nghiÖm). III − thiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. NhËn thøc vÊn ®Ò cña bµi häc C¸ nh©n nhËn thøc ®−îc vÊn ®Ò cña bµi häc vµ môc ®Ých cña thùc nghiÖm. §Æt vÊn ®Ò : Khi nghiªn cøu c¸c ®¹i l−îng vËt lÝ, ®Þnh luËt vËt lÝ,… cã thÓ ®i theo hai con ®−êng : lÝ thuyÕt hoÆc thùc nghiÖm. Tuy nhiªn, dï theo con ®−êng nµo th× kÕt qu¶ cuèi cïng ph¶i lµ kiÕn thøc ®ã ®−îc ¸p dông ®óng trong thùc tÕ. Trong c¸c bµi tr−íc ta ®· biÕt : c¸c tÝnh chÊt cña chuyÓn ®éng HS th¶o luËn nhãm, tr¶ lêi : − CÇn ®o vËn tèc cña vËt ë c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau. − CÇn ®o to¹ ®é cña vËt ë c¸c thêi ®iÓm kh¸c nhau. Ho¹t ®éng 2. T×m hiÓu dông cô ®o C¸ nh©n quan s¸t bé thÝ nghiÖm vµ t×m hiÓu tÝnh n¨ng, c¬ chÕ ho¹t ®éng cña tõng bé phËn. − XÐt vÞ trÝ cña c¸c chÊm n»m c¸ch nhau 5 kho¶ng liªn tiÕp. C¸ nh©n hoµn thµnh yªu cÇu cña GV. Ho¹t ®éng 3. TiÕn hµnh thùc nghiÖm. Ghi chÐp vµ lËp b¶ng sè liÖu cã thÓ suy ra b»ng ®å thÞ to¹ ®é hoÆc ®å thÞ vËn tèc theo thêi gian hoÆc b»ng c¸ch tÝnh vËn tèc cña vËt. H«m nay chóng ta sÏ kh¶o s¸t thùc nghiÖm chuyÓn ®éng th¼ng cña mét xe l¨n trªn m¸ng nghiªng. − §Ó biÕt ®Æc ®iÓm chuyÓn ®éng th¼ng cña mét vËt ta cÇn x¸c ®Þnh ®−îc yÕu tè nµo ? GV chÝnh x¸c c©u tr¶ lêi cña HS. GV giíi thiÖu bé thÝ nghiÖm nh− h×nh vÏ 3.1 SGK. Chó ý giíi thiÖu cho HS tÝnh n¨ng, c¬ chÕ ho¹t ®éng cña cÇn rung. CÇn cho HS th¶o luËn ®Ó chØ ra ®−îc : kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c chÊm trªn b¨ng giÊy chÝnh lµ qu·ng ®−êng mµ xe ®i ®−îc trong nh÷ng kho¶ng thêi gian b»ng nhau vµ b»ng 0,02s. Tõ ®ã cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc to¹ ®é cña xe t¹i c¸c thêi ®iÓm c¸ch ®Òu nhau. GV cã thÓ dïng b¨ng giÊy ®· cã c¸c chÊm mùc chuÈn bÞ s½n ®Ó minh ho¹ cho HS. − NÕu muèn x¸c ®Þnh to¹ ®é cña xe sau nh÷ng kho¶ng thêi gian ®Òu ®Æn 0,1 s th× lµm thÕ nµo ? GV yªu cÇu mét vµi HS lªn x¸c ®Þnh to¹ ®é cña xe t¹i c¸c thêi ®iÓm bÊt k×. NÕu cã ®iÒu kiÖn th× chuÈn bÞ cho mçi nhãm mét bé thÝ nghiÖm, nÕu kh«ng th× GV cã thÓ lµm cïng HS hoÆc h−íng dÉn cho HS lµm thùc nghiÖm. TiÕn hµnh thÝ nghiÖm theo nhãm hoÆc lµm cïng GV. Thu thËp kÕt qu¶ thùc nghiÖm. HS lËp b¶ng sè liÖu t−¬ng tù nh− ë b¶ng 1 SGK. Tuy nhiªn, thêi gian t lµ tuú thuéc vµo kÕt qu¶ cô thÓ thu ®−îc. Ho¹t ®éng 4. Xö lÝ sè liÖu Dïng th−íc ®o kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c vÕt mùc mµ cÇn rung ghi l¹i. Sè kho¶ng ®é dµi cÇn ®o phô thuéc vµo kho¶ng thêi gian b»ng nhau cÇn xÐt. Tõ sè liÖu thu ®−îc, vÏ ®å thÞ to¹ ®é theo thêi gian. CÇn l−u ý trong qu¸ tr×nh lµm thùc nghiÖm : − CÇn kiÓm tra mùc ë ®Çu cÇn rung tr−íc khi lµm thùc nghiÖm. L−îng mùc võa ph¶i bëi v× nÕu qu¸ nhiÒu th× sÏ bÞ nhoÌ, nÕu qu¸ Ýt th× l¹i mê. − B¨ng giÊy cÇn ®Ó ph¼ng, luån vµo khe cña bé rung. − Cho xe ch¹y kh«ng vËn tèc ban ®Çu. CÇn ®Æt b¸nh xe vµo ®óng r·nh, ®¶m b¶o xe kh«ng bÞ trËt ra trong khi ch¹y. − §é dèc cña m¸ng nghiªng kh«ng qu¸ cao, qu¸ thÊp sao cho xe cã thÓ ch¹y ®−îc mµ l¹i chuyÓn ®éng kh«ng qu¸ nhanh (tuú ®iÒu kiÖn cô thÓ cña nhµ tr−êng mµ khi lµm tr−íc thÝ nghiÖm gi¸o viªn nªn chän ®é nghiªng hîp lÝ). GV h−íng dÉn HS lËp b¶ng sè liÖu. Tuú bé thÝ nghiÖm, kÕt qu¶ thÝ nghiÖm mµ chän kho¶ng thêi gian b»ng nhau hîp lÝ (nÕu xe chuyÓn ®éng nhanh, b¨ng giÊy dµi th× chän kho¶ng thêi gian lín vµ ng−îc l¹i). GV h−íng dÉn HS ®o c¸c kho¶ng c¸ch t−¬ng øng víi c¸c kho¶ng thêi gian liªn tiÕp. − Dùa vµo kÕt qu¶ thu thËp ®−îc, h·y vÏ ®å thÞ to¹ ®é theo thêi gian. Chó ý : ®Ó viÖc vÏ ®å thÞ ®−îc chÝnh x¸c th× cÇn cã nhiÒu ®iÓm, nghÜa lµ cã nhiÒu kho¶ng thêi gian b»ng nhau. x O t Do ®ã, nÕu cã ®iÒu kiÖn th× chän m¸ng nghiªng dµi, b¨ng giÊy dµi. HoÆc nÕu kh«ng cã ®iÒu kiÖn th× chän thêi gian t nhá h¬n. − Tõ d¹ng ®å thÞ vÏ ®−îc, h·y nhËn xÐt tÝnh chÊt cña chuyÓn ®éng ? NhËn xÐt : §å thÞ lµ mét ®−êng cong chøng tá chuyÓn ®éng cña xe trªn m¸ng nghiªng lµ kh«ng ®Òu. C¸ nh©n tÝnh to¸n vµ rót ra nhËn xÐt vÒ kÕt qu¶ thu ®−îc. Ho¹t ®éng 6. Tæng kÕt bµi häc. §Þnh h−íng nhiÖm vô tiÕp theo Tõng HS nhËn nhiÖm vô häc tËp. − H·y vÏ ®å thÞ vËn tèc theo thêi gian. H−íng dÉn : − TÝnh vËn tèc trung b×nh t−¬ng øng víi c¸c kho¶ng thêi gian b»ng nhau bÊt k×. NhËn xÐt kÕt qu¶ tÝnh ®−îc. − TÝnh vËn tèc tøc thêi theo ph−¬ng ph¸p tÝnh sè, biÕt r»ng : khi (t t 2 1 − ) ®ñ nhá th× vËn tèc tøc thêi t¹i thêi ®iÓm 1 2 t t t2+ = cã gi¸ trÞ b»ng vËn tèc trung b×nh trong kho¶ng thêi gian ®ã. − VÏ ®å thÞ vËn tèc tøc thêi theo thêi gian. NhËn xÐt kÕt qu¶. Th«ng b¸o kÕt luËn chung qua kh¶o s¸t thùc nghiÖm chuyÓn ®éng th¼ng cña mét xe l¨n trªn m¸ng nghiªng. Bµi tËp vÒ nhµ : − Lµm bµi tËp 1, 2 SGK. − ¤n l¹i c¸c kiÕn thøc vÒ chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu, c¸ch vÏ ®å thÞ to¹ ®é, vËn tèc theo thêi gian. Bμi 4 chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu I − Môc ®Ých 1. VÒ kiÕn thøc − N¾m ®−îc kh¸i niÖm gia tèc, c¸c ®Æc ®iÓm cña gia tèc trung b×nh, gia tèc tøc thêi trong chuyÓn ®éng th¼ng. − Ph¸t biÓu ®−îc ®Þnh nghÜa chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu vµ nªu vÝ dô vÒ d¹ng chuyÓn ®éng nµy trong thùc tÕ. − Rót ra ®−îc biÓu thøc tÝnh vËn tèc theo thêi gian cña chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. Nªu ®−îc ®Æc ®iÓm cña vËn tèc trong c¸c tr−êng hîp chuyÓn ®éng nhanh dÇn ®Òu, chuyÓn ®éng chËm dÇn ®Òu. VÏ ®−îc ®å thÞ vËn tèc theo thêi gian cña c¸c chuyÓn ®éng trªn. − Nªu ®−îc ý nghÜa cña hÖ sè gãc cña ®−êng biÓu diÔn vËn tèc theo thêi gian trong chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. 2. VÒ kÜ n¨ng − BiÕt c¸ch vÏ c¸c lo¹i ®å thÞ trong bµi. − BiÕt c¸ch gi¶i c¸c bµi to¸n ®¬n gi¶n cã liªn quan ®Õn gia tèc vµ c¸c bµi to¸n vÒ ®å thÞ. II − ChuÈn bÞ Häc sinh − ¤n l¹i c¸c ®Æc tr−ng cña chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu, ®Æc biÖt lµ vËn tèc vµ ®å thÞ vËn tèc theo thêi gian cña chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. III − ThiÕt kÕ ho¹t ®éng ¸n d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. NhËn thøc vÊn ®Ò cña bµi häc §Æt vÊn ®Ò : Trong bµi tr−íc, khi kh¶o s¸t thùc nghiÖm chuyÓn ®éng th¼ng cña mét chiÕc xe l¨n trªn m¸ng C¸ nh©n nhËn thøc ®−îc vÊn ®Ò cÇn nghiªn cøu cña bµi häc. Ho¹t ®éng 2. T×m hiÓu kh¸i niÖm gia tèc trong chuyÓn ®éng th¼ng C¸ nh©n tiÕp thu kh¸i niÖm míi. C¸ nh©n ®äc SGK, tr¶ lêi : Vect¬ gia tèc trung b×nh : GG G G Δ − = = Δ − vv v 2 1 attt nghiªng, nhËn thÊy chuyÓn ®éng cña xe kh«ng ph¶i lµ chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu mµ chiÕc xe l¨n trªn m¸ng nghiªng víi vËn tèc t¨ng dÇn theo thêi gian. Mét c¸ch gÇn ®óng, cã thÓ coi chuyÓn ®éng ®ã lµ chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. VËy chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu cã nh÷ng ®Æc ®iÓm g× ? Cã nh÷ng d¹ng chuyÓn ®éng nµo trong ®ã ? C©u tr¶ lêi chÝnh lµ néi dung bµi häc ngµy h«m nay. Th«ng b¸o : ChuyÓn ®éng cña chiÕc xe l¨n trªn m¸ng nghiªng cã vËn tèc thay ®æi theo thêi gian. HÇu hÕt c¸c chuyÓn ®éng trong thùc tÕ còng cã ®Æc ®iÓm nµy. §¹i l−îng vËt lÝ ®Æc tr−ng cho ®é biÕn ®æi nhanh chËm cña vËn tèc gäi lµ gia tèc. GV yªu cÇu HS ®äc môc 1.a SGK ®Ó t×m hiÓu c¸ch x©y dùng biÓu thøc tÝnh gia tèc trung b×nh. tb 2 1 − Nªu c¸c ®Æc ®iÓm cña vect¬ gia tèc Cã ph−¬ng trïng víi ph−¬ng cña quü ®¹o. Gi¸ trÞ ®¹i sè : − Δ = = − Δ vv v 2 1 att t trung b×nh trong chuyÓn ®éng th¼ng? GV dïng h×nh 4.2 ®Ó minh ho¹ sù trïng ph−¬ng cña vect¬ gia tèc trung b×nh víi ph−¬ng cña quü ®¹o. tb 2 1 §¬n vÞ : m/s2. CÇn chó ý cho HS ph¸t biÓu ý nghÜa cña ®¬n vÞ m/s2. Yªu cÇu HS ®äc mét vµi sè liÖu vÒ gia tèc trung b×nh ®Ó c¸c em cã ®−îc h×nh ¶nh râ nÐt h¬n vÒ ®¹i l−îng nµy. Th«ng b¸o : trong c«ng thøc trªn, nÕu xÐt kho¶ng thêi gian Δt rÊt nhá th× C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. th−¬ng sè vtΔΔG cho ta mét gi¸ trÞ gäi lµ vect¬ gia tèc tøc thêi. G G G G khi Δt rÊt nhá. Δ − = = Δ − vv v 2 1 attt tb 2 1 NhËn xÐt : vect¬ gia tèc tøc thêi cã cïng ph−¬ng víi quü ®¹o th¼ng cña chÊt ®iÓm. Gi¸ trÞ ®¹i sè : v atΔ = Δ (khi Δt rÊt nhá) Ho¹t ®éng 3. T×m hiÓu c¸c ®Æc ®iÓm cña chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu Dù ®o¸n c©u tr¶ lêi cña HS : − ChuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu lµ chuyÓn ®éng th¼ng cã vËn tèc t¨ng ®Òu trong nh÷ng kho¶ng thêi gian b»ng nhau. − ChuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu lµ chuyÓn ®éng th¼ng cã gia tèc kh«ng ®æi. − ChuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu lµ chuyÓn ®éng th¼ng trong ®ã gia tèc tøc thêi kh«ng ®æi. C¸ nh©n lµm viÖc. Chän thêi ®iÓm ban ®Çu t = 0, gia Vect¬ gia tèc tøc thêi ®Æc tr−ng cho ®é nhanh chËm cña sù biÕn ®æi vect¬ vËn tèc cña chÊt ®iÓm. − NhËn xÐt vÒ ph−¬ng vµ ®é lín cña vect¬ gia tèc tøc thêi ? GV nh¾c l¹i hoÆc cã thÓ dïng l¹i sè liÖu thu thËp ®−îc tõ bµi tr−íc vÒ gi¸ trÞ vËn tèc tøc thêi cña xe l¨n trªn m¸ng nghiªng ®Ó HS hiÓu h¬n vÒ chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. − ThÕ nµo lµ chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu ? Nªu vÝ dô vÒ chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. − Sù biÕn ®æi vËn tèc trong chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu cã tu©n theo quy luËt nµo kh«ng ? tèc a kh«ng ®æi. Ta cã : v – v0 = at hay v = v0 + at − Trong chuyÓn ®éng nhanh dÇn ®Òu, vËn tèc cã cïng dÊu víi gia tèc, gi¸ trÞ tuyÖt ®èi cña vËn tèc t¨ng dÇn theo thêi gian. − Trong chuyÓn ®éng chËm dÇn ®Òu, vËn tèc kh¸c dÊu víi gia tèc, gi¸ trÞ tuyÖt ®èi cña vËn tèc gi¶m dÇn theo thêi gian. − Tõ biÓu thøc tÝnh gia tèc trung b×nh, h·y viÕt biÓu thøc tÝnh vËn tèc trong chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu ? − VËn tèc trong chuyÓn ®éng nhanh dÇn ®Òu vµ chuyÓn ®éng chËm dÇn ®Òu cã ®Æc ®iÓm g× ? a) v > 0 a.v > 0 b) v < 0 a.v > 0 c) v > 0 a.v < 0 v v0 O t v O v t 0 v − H·y vÏ ®å thÞ vËn tèc theo thêi gian cña hai lo¹i chuyÓn ®éng trªn. v0 t1 d) v < 0 a.v < 0 O t v t1 O t v0 − HÖ sè gãc : 0 v v − α= = tan a t NhËn xÐt : trong chuyÓn ®éng biÕn ®æi ®Òu, hÖ sè gãc cña ®−êng biÓu diÔn vËn tèc theo thêi gian b»ng gia tèc cña chuyÓn ®éng. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. Ho¹t ®éng 4. Cñng cè - VËn dông vµ ®Þnh h−íng nhiÖm vô tiÕp theo Lµm viÖc c¸ nh©n. − C©u 4 : Trong 20 s ®Çu, ng−êi ®ã chuyÓn ®éng nhanh dÇn ®Òu víi 20m / s a 1m / s 20s = = ; gia tèc lµ 2 1 40 s tiÕp theo ng−êi ®ã chuyÓn ®éng − Cã nhËn xÐt g× vÒ hÖ sè gãc cña c¸c ®å thÞ ®ã ? GV chÝnh x¸c ho¸ c©u tr¶ lêi cña HS. Th«ng b¸o : nh− vËy, tÝnh chÊt nhanh dÇn hay chËm dÇn cña chuyÓn ®éng phô thuéc mèi t−¬ng quan gi÷a dÊu cña vËn tèc vµ gia tèc. Kh«ng thÓ chØ nh×n vµo dÊu cña mét trong hai ®¹i l−îng trªn ®Ó ®¸nh gi¸ mét chuyÓn ®éng lµ nhanh dÇn hay chËm dÇn ®−îc. GV nh¾c l¹i c¸c kiÕn thøc chÝnh trong bµi. NhÊn m¹nh : gi¸ trÞ ®¹i sè cña vËn tèc cho ta biÕt chiÒu chuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm ë thêi ®iÓm ®ã lµ cïng chiÒu hay ng−îc chiÒu trôc to¹ ®é. §Ó xÐt chuyÓn ®éng cña vËt lµ nhanh dÇn ®Òu hay chËm dÇn ®Òu th× ph¶i xÐt thªm gia tèc chuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm. GV yªu cÇu HS tr¶ lêi c©u hái 4 (h×nh vÏ) vµ lµm bµi tËp 4.a, b SGK. v (m/s) A B 20 C O 20 60 70 t(s) ®Òu víi vËn tèc v = 20 m/s ; vµ trong 10 s cuèi, ng−êi ®ã chuyÓn ®éng chËm dÇn ®Òu víi gia tèc ( ) 2 0 20 m / s a 2m / s . 10s Gîi ý : − LÇn l−ît xÐt c¸c ®o¹n OA, AB, BC cña ®å thÞ. − = =− 2 − ChÊt ®iÓm dõng l¹i th× cã vËn tèc b»ng 0. − Bµi 4 a) C«ng thøc vËn tèc : v = v0 + at = − 10 + 4t Khi chÊt ®iÓm dõng l¹i th× v = 0 ⇒ t = v 10 + = 2,5 s. 4 VËy sau 2,5 s th× chÊt ®iÓm dõng l¹i. b) Sau khi dõng l¹i, chÊt ®iÓm tiÕp tôc chuyÓn ®éng nhanh dÇn ®Òu theo chiÒu ng−îc víi chiÒu chuyÓn ®éng ban ®Çu. v − Khi chÊt ®iÓm cã mét gia tèc kh«ng ®æi, mÆc dï lóc ®Çu chuyÓn ®éng lµ chËm dÇn ®Òu th× sau mét thêi gian nã sÏ dõng l¹i vµ chuyÓn ®éng theo chiÒu ng−îc l¹i. H·y vÏ ®å thÞ minh ho¹ cho tr−êng hîp ®ã. O v0 T t Khi t < T : v < 0 ; a > 0 ⇒ chuyÓn ®éng chËm dÇn ®Òu. Khi t = T : v = 0 Khi t > T : v > 0 ; a > 0 ⇒ chuyÓn ®éng nhanh dÇn ®Òu. C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp. Bµi tËp vÒ nhµ : − Lµm c¸c bµi tËp trong SGK. − ¤n c¸c c«ng thøc trong bµi häc. Bμi 5 ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu I − Môc ®Ých 1. VÒ kiÕn thøc − BiÕt c¸ch thiÕt lËp vµ hiÓu râ ®−îc ph−¬ng tr×nh cña chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu, c«ng thøc liªn hÖ gi÷a ®é dêi, vËn tèc vµ gia tèc. − N¾m ®−îc c¸c ®Æc ®iÓm vÒ ®å thÞ to¹ ®é theo thêi gian cña chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu, ¸p dông trong c¸c tr−êng hîp cô thÓ : kh«ng vËn tèc ban ®Çu, cã vËn tèc ban ®Çu, gia tèc d−¬ng, gia tèc ©m. − BiÕt c¸ch tÝnh ®é dêi trong chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu b»ng ®å thÞ vËn tèc theo thêi gian. 2. VÒ kÜ n¨ng − BiÕt vËn dông ph−¬ng tr×nh cña chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu vµ c«ng thøc liªn hÖ gi÷a ®é dêi, vËn tèc vµ gia tèc ®Ó gi¶i c¸c bµi tËp liªn quan. − BiÕt dùa vµo ®å thÞ to¹ ®é theo thêi gian vµ ®å thÞ vËn tèc theo thêi gian ®Ó x¸c ®Þnh lo¹i chuyÓn ®éng, tõ ®ã thùc hiÖn c¸c tÝnh to¸n cÇn thiÕt trong bµi to¸n vÒ sù chuyÓn ®éng cña mét chÊt ®iÓm hoÆc hai chÊt ®iÓm. II − ChuÈn bÞ Häc sinh − ¤n l¹i c¸c c«ng thøc cña chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. III − ThiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. KiÓm tra ®iÒu kiÖn xuÊt ph¸t, ®Ò xuÊt vÊn ®Ò cÇn nghiªn cøu C¸ nh©n tr¶ lêi c©u hái cña GV. GV yªu cÇu HS viÕt ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu vµ con ®−êng x©y dùng ph−¬ng tr×nh ®ã. C¸ nh©n nhËn thøc ®−îc vÊn ®Ò cÇn nghiªn cøu. Ho¹t ®éng 2. ThiÕt lËp ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. C¸ nh©n tr¶ lêi : chän t0 = 0. − − = v v §é dêi : 0 xx t §Æt vÊn ®Ò : Trong chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu, vËn tèc kh«ng ph¶i lµ h»ng sè mµ nã t¨ng hoÆc gi¶m liªn tôc, vËy ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu ®−îc viÕt nh− thÕ nµo ? GV h−íng dÉn cho HS thiÕt lËp ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu nh− SGK. Chó ý : V× vËn tèc lµ mét hµm bËc nhÊt cña thêi gian nªn cã thÓ coi chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu lµ chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu nh−ng cã vËn tèc b»ng trung b×nh céng cña hai vËn tèc ®Çu vµ cuèi, tøc lµ b»ng v2+ = ⋅ 0 v v GV còng cã thÓ lÊy mét vµi con sè cô thÓ hoÆc dïng ®å thÞ ®Ó chøng minh r»ng khi chÊt ®iÓm thùc hiÖn ®−îc ®é dêi trong thêi gian t – t0 = t th× ®é dêi nµy b»ng ®é dêi cña chÊt ®iÓm chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu víi vËn tèc b»ng 0 v v2+ ⋅ − ViÕt c«ng thøc tÝnh ®é dêi vµ ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi 0 ®Òu. ViÕt ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng 2 Ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng : cña chÊt ®iÓm trong tr−êng hîp vËt 1 2 x x v t at =+ + chuyÓn ®éng th¼ng nhanh dÇn ®Òu 0 0 kh«ng vËn tèc ban ®Çu. 2 1 v 0 x x at . NÕu 2 =⇒= + − NÕu chÊt ®iÓm chØ chuyÓn ®éng 0 0 theo chiÒu d−¬ng th× qu·ng ®−êng s 2 ®−îc tÝnh bëi c«ng thøc nµo ? 1 Qu·ng ®−êng : 2 s v t at = + 0 − Tr¶ lêi c©u hái C1 SGK 2 Ho¹t ®éng 3. VÏ ®å thÞ to¹ ®é cña chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu − To¹ ®é x lµ hµm bËc hai cña thêi gian t ⇒ ®−êng biÓu diÔn to¹ ®é theo thêi gian lµ mét phÇn cña ®−êng parabol. − §−êng cong ®ã phô thuéc vµo vËn tèc ban ®Çu v0 vµ gia tèc a. − Tõ ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng, nÕu coi t lµ biÕn sè cña hµm sè x th× x vµ t cã mèi quan hÖ nh− thÕ nµo ? Tõ ®ã h·y cho biÕt d¹ng cña ®å thÞ to¹ ®é theo thêi gian cña chuyÓn ®éng th¼ng nhanh dÇn ®Òu ? − §−êng cong biÓu diÔn sù phô thuéc cña to¹ ®é vµo thêi gian phô thuéc nh÷ng yÕu tè nµo ? GV giíi thiÖu hai d¹ng ®å thÞ to¹ ®é – thêi gian trong hai tr−êng hîp ®¬n gi¶n. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. a) v0 = 0 ; a > 0. b) v0 = 0 ; a < 0. x x0 O x x0 O t t Ho¹t ®éng 4. T×m hiÓu c¸ch tÝnh ®é dêi trong chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu b»ng ®å thÞ vËn tèc – thêi gian Lµm viÖc c¸ nh©n. Ho¹t ®éng 5. X©y dùng mèi liªn hÖ gi÷a ®é dêi, vËn tèc vµ gia tèc Lµm viÖc c¸ nh©n. v v at ta− = + ⇒= v v Tõ 0 0 Thay vµo ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng, ta cã : GV yªu cÇu HS ®äc môc 1.c SGK ®Ó thu thËp th«ng tin vµ thÊy ®−îc tÝnh chÝnh x¸c cña ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. GV gîi ý : trong ph−¬ng tr×nh cña chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu, nÕu lo¹i bá ®−îc yÕu tè thêi gian th× sÏ cã ®−îc mét hÖ thøc liªn hÖ gi÷a gia tèc, vËn tèc vµ ®é dêi. H·y t×m hÖ thøc ®ã. 2 vv 1 vv ⎛ ⎞⎛ ⎞ − − =+ + ⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎝ ⎠⎝ ⎠ 0 0 x x v . a. 0 0 a2a ⎛ ⎞ − =+ + − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ vv 1 ( )2 0 x v vv 00 0 a 2a ( )( )2 2v v v v v − +− = + 00 0 x2a 0 22 2 − +− + 2v v 2v v 2v v v = + 0 0 00 x2a 0 1 x ( ) 2 2 =+ − x v v. 0 0 2a Th«ng b¸o : ta cã hÖ thøc vÒ mèi quan hÖ gi÷a ®é dêi, vËn tèc vµ gia tèc nh− sau : ( ) 2 20 0 v v 2a x x 2a x − = − =Δ VËy : 2 20 v v 2a x − = Δ 1 − Tõ biÓu thøc 2 s v t at , 2 = + nÕu 0 Lµm viÖc c¸ nh©n. Thêi gian ®i hÕt qu·ng ®−êng s : 2s ta = VËn tèc 2 v 2as = Ho¹t ®éng 6. Cñng cè – vËn dông vµ ®Þnh h−íng nhiÖm vô tiÕp theo Lµm viÖc c¸ nh©n. C©u 2. Tõ 0 s ®Õn 5 s : v = − 6 m/s = const ⇒ a = 0. VËt chuyÓn ®éng ®Òu ng−îc chiÒu d−¬ng cña trôc to¹ ®é. Tõ 5 s ®Õn 10 s : ( ) 2 0 6 6 a 1,2m / s . 50 5 − − = == − VËt chuyÓn ®éng chËm dÇn ®Òu vËt chuyÓn ®éng kh«ng vËn tèc ban ®Çu vµ chän chiÒu d−¬ng lµ chiÒu chuyÓn ®éng, ta cã 1 2 s at . 2 = H·y viÕt c«ng thøc tÝnh thêi gian ®i hÕt qu·ng ®−êng s vµ vËn tèc v cña chÊt ®iÓm tÝnh theo gia tèc a vµ qu·ng ®−êng s. GV nhËn xÐt giê häc. Yªu cÇu HS tr¶ lêi c©u hái 2 vµ lµm bµi tËp 2 SGK. GV cã thÓ yªu cÇu HS m« t¶ chuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm cña tõng ®o¹n trong c©u hái 2. v (m/s) 6 ng−îc chiÒu d−¬ng cña trôc to¹ ®é. O Tõ 10 s ®Õn 15 s : 6 0 2 a 1,2m / s . 15 10 − = = − -6 VËt chuyÓn ®éng nhanh dÇn ®Òu theo chiÒu d−¬ng cña trôc to¹ ®é. Tõ 15 s trë ®i : v = 6 m/s = const ⇒ a = 0. VËt chuyÓn ®éng ®Òu theo chiÒu d−¬ng cña trôc to¹ ®é. 5 10 15 t (s) Bµi 2. a) tõ ph−¬ng tr×nh x = 2t + 3t2, ta cã thÓ viÕt 1 2 x 2t 6t = + . Gîi ý : viÕt ph−¬ng tr×nh ®· cho 1 d−íi d¹ng 2 x v t at = + ®Ó x¸c 2 0 2 §èi chiÕu víi ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu, ta cã : v0 = 2 m/s, a = 6 m/s2. b) Lóc t = 3 s. To¹ ®é cña chÊt ®iÓm : x = 2.3 + 3.32 = 33 m. VËn tèc tøc thêi : v = v0 + at = 2 + 6.3 = 20 m/s. C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp. ®Þnh gia tèc vµ vËn tèc ban ®Çu cña chÊt ®iÓm. Bµi tËp vÒ nhµ : − Tr¶ lêi c©u hái vµ lµm c¸c bµi tËp trong SGK. − ¤n l¹i c«ng thøc tÝnh ®−êng ®i cña chÊt ®iÓm chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu kh«ng vËn tèc ban ®Çu. Bμi 6 sù r¬i tù do I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − Ph¸t biÓu ®−îc ®Þnh nghÜa vµ nªu ®−îc c¸c ®Æc ®iÓm cña sù r¬i tù do cña mét vËt. NhËn biÕt ®−îc r¬i tù do thùc chÊt lµ mét chuyÓn ®éng th¼ng nhanh dÇn ®Òu vµ khi r¬i tù do th× mäi vËt ®Òu r¬i nh− nhau. − ViÕt ®−îc c«ng thøc tÝnh gia tèc r¬i tù do vµ tõ kÕt qu¶ thÝ nghiÖm rót ra ®−îc nhËn xÐt : trong ph¹m vi sai sè cho phÐp, gia tèc cña chuyÓn ®éng r¬i tù do lµ kh«ng ®æi ®èi víi cïng mét n¬i trªn Tr¸i §Êt vµ ë gÇn mÆt ®Êt. − HiÓu ®−îc r»ng gi¸ trÞ cña gia tèc r¬i tù do phô thuéc vµo vÞ trÝ ®Þa lÝ, phô thuéc vµo ®é cao vµ khi mét vËt chuyÓn ®éng r¬i ë gÇn mÆt ®Êt, nã lu«n cã mét gia tèc b»ng gia tèc r¬i tù do. − ViÕt ®−îc c¸c c«ng thøc tÝnh qu·ng ®−êng ®i ®−îc vµ vËn tèc trong chuyÓn ®éng r¬i tù do. 2. VÒ kÜ n¨ng − BiÕt c¸ch thu thËp vµ xö lÝ th«ng tin tõ thÝ nghiÖm kh¶o s¸t chuyÓn ®éng r¬i tù do. − Gi¶i ®−îc mét sè bµi tËp ®¬n gi¶n xung quanh c«ng thøc tÝnh gia tèc r¬i tù do, c«ng thøc tÝnh qu·ng ®−êng ®i ®−îc vµ vËn tèc trong chuyÓn ®éng r¬i tù do. Ii − chuÈn bÞ Gi¸o viªn − èng Niu-t¬n ®· rót ch©n kh«ng. − Mét vµi vËt nÆng ®Ó lµm thÝ nghiÖm ®Æt vÊn ®Ò. − Bé cÇn rung nh− ë bµi 3 ®Ó t×m hiÓu ®Æc tÝnh cña chuyÓn ®éng r¬i tù do. − Bé thÝ nghiÖm ®o gia tèc r¬i tù do nh− ë h×nh 6.5 SGK. − GV cã thÓ sö dông phÇn mÒm m« pháng vµ ph©n tÝch chuyÓn ®éng r¬i tù do hoÆc phãng to c¸c h×nh 6.4, 6.5 SGK (nÕu kh«ng cã ®iÒu kiÖn lµm thÝ nghiÖm). Häc sinh − ¤n l¹i c«ng thøc tÝnh ®−êng ®i cña chÊt ®iÓm chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu kh«ng vËn tèc ban ®Çu. Iii − thiÕt kÕ ho¹t ®éng ¸n d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. NhËn thøc vÊn ®Ò míi GV ®Æt c©u hái : Th¶o luËn ®Ó tr¶ lêi. B»ng kinh nghiÖm thùc tÕ, c¸c em cã thÓ ®−a ra c©u tr¶ lêi : − Do c¸c vËt cã khèi l−îng kh¸c nhau. NÕu c¸c vËt cã cïng khèi l−îng sÏ r¬i nh− nhau. C¸ nh©n quan s¸t, tr¶ lêi. − ThÝ nghiÖm 1 : Môc ®Ých : so s¸nh thêi gian r¬i cña hai vËt cã khèi l−îng kh¸c nhau. KÕt qu¶ : hßn sái r¬i nhanh h¬n. Chøng tá vËt nÆng r¬i nhanh h¬n vËt nhÑ. Dù ®o¸n : nÕu hai vËt cã cïng khèi l−îng sÏ r¬i nh− nhau. − ThÝ nghiÖm 2 : Môc ®Ých : so s¸nh thêi gian r¬i cña hai vËt cã h×nh d¹ng kh¸c nhau, cïng khèi l−îng. KÕt qu¶ : tê giÊy vo viªn r¬i nhanh h¬n. − Nguyªn nh©n nµo khiÕn cho c¸c vËt r¬i nhanh, chËm kh¸c nhau ? GV lÇn l−ît lµm c¸c thÝ nghiÖm th¶ c¸c vËt t¹i cïng ®é cao, cïng thêi ®iÓm. Chó ý : thÝ nghiÖm 2 tiÕn hµnh sau khi HS nªu ra dù ®o¸n tõ thÝ nghiÖm 1, thÝ nghiÖm 3 tiÕn hµnh sau khi HS nªu ra dù ®o¸n tõ thÝ nghiÖm 2. ThÝ nghiÖm 1 : mét hßn sái vµ mét tê giÊy máng cã cïng tiÕt diÖn víi viªn sái. ThÝ nghiÖm 2 : hai tê giÊy gièng nhau, mét tê vo viªn, mét tê ®Ó ph¼ng. ThÝ nghiÖm 3 : hai chiÕc hép cã h×nh d¹ng bªn ngoµi gièng nhau, mét hép ®Æc, mét hép khoÐt lâi. Yªu cÇu HS nªu môc ®Ých tõng thÝ nghiÖm, quan s¸t thÝ nghiÖm vµ so s¸nh thêi gian r¬i cña c¸c vËt, tõ ®ã rót ra kÕt luËn vÒ sù phô thuéc cña thêi gian r¬i vµo c¸c yÕu tè. Dù ®o¸n : c¸c vËt r¬i nhanh chËm kh¸c nhau kh«ng ph¶i do khèi l−îng mµ do h×nh d¹ng. NÕu c¸c vËt cã h×nh d¹ng gièng nhau sÏ r¬i nh− nhau. ThÝ nghiÖm 3 : so s¸nh thêi gian r¬i cña hai vËt cã cïng h×nh d¹ng. KÕt qu¶ : hép ®Æc r¬i nhanh h¬n hép khoÐt lâi. Cã thÓ cã HS dù ®o¸n nguyªn nh©n lµ do kh«ng khÝ. C¸ nh©n quan s¸t vµ rót ra nhËn xÐt : trong m«i tr−êng ch©n kh«ng, c¸c vËt kh¸c nhau r¬i nh− nhau. Ho¹t ®éng 2. Ph¸t biÓu nguyªn nh©n r¬i nhanh chËm kh¸c nhau cña c¸c vËt vµ ®Þnh nghÜa sù r¬i tù do C¸ nh©n ph¸t biÓu : lùc c¶n cña kh«ng khÝ t¸c dông lªn c¸c vËt lµm cho c¸c vËt r¬i nhanh, chËm kh¸c nhau. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. − ChuyÓn ®éng r¬i tù do cã ph−¬ng th¼ng ®øng, chiÒu tõ trªn xuèng d−íi. − VËy nguyªn nh©n nµo khiÕn c¸c vËt r¬i nhanh chËm kh¸c nhau ? LiÖu cã ph¶i do kh«ng khÝ ? NÕu vËy th× vËt sÏ r¬i nh− thÕ nµo trong m«i tr−êng kh«ng cã kh«ng khÝ (m«i tr−êng ch©n kh«ng) ? GV giíi thiÖu vµ tiÕn hµnh thÝ nghiÖm víi èng Niu-t¬n (®· rót ch©n kh«ng). Th«ng b¸o : khi kh«ng cã lùc c¶n cña kh«ng khÝ, c¸c vËt cã h×nh d¹ng, khèi l−îng kh¸c nhau ®Òu r¬i nh− nhau. GV ph¸t biÓu ®Þnh nghÜa sù r¬i tù do. Chó ý : mét vËt r¬i trong kh«ng khÝ, nÕu lùc c¶n cña kh«ng khÝ lªn vËt lµ kh«ng ®¸ng kÓ so víi träng l−îng cña vËt th× chuyÓn ®éng ®ã cã thÓ ®−îc coi lµ chuyÓn ®éng r¬i tù do. GV lµm thÝ nghiÖm th¶ r¬i hßn sái s¸t c¹nh mét d©y däi. Yªu cÇu HS quan s¸t vµ tr¶ lêi c©u hái : chØ ra ph−¬ng vµ chiÒu cña chuyÓn ®éng r¬i tù do ? Ho¹t ®éng 3. T×m hiÓu ®Æc tÝnh cña chuyÓn ®éng r¬i tù do Dù ®o¸n c©u tr¶ lêi cña HS. HS 1 : chuyÓn ®éng r¬i tù do lµ mét d¹ng chuyÓn ®éng míi v× chóng ta míi nghiªn cøu nh÷ng chuyÓn ®éng trªn mÆt ph¼ng ngang vµ mÆt ph¼ng nghiªng. HS 2 : Cã thÓ chuyÓn ®éng r¬i tù do lµ chuyÓn ®éng nhanh dÇn ®Òu. HS cã thÓ ch−a ®−a ra ®−îc ph−¬ng ¸n thÝ nghiÖm còng cã thÓ ®−a ra ®−îc ph−¬ng ¸n nh− trong SGK. NhËn xÐt : chuyÓn ®éng r¬i rù do lµ chuyÓn ®éng nhanh dÇn ®Òu. Ho¹t ®éng 4. TiÕn hµnh thÝ nghiÖm ®o gia tèc r¬i tù do C¸ nh©n quan s¸t, thu thËp vµ xö lÝ th«ng tin. GV ®Æt c©u hái : chuyÓn ®éng r¬i tù do cã gièng mét trong c¸c d¹ng chuyÓn ®éng mµ ta ®· häc kh«ng ? Lµm thÕ nµo ®Ó kiÓm tra dù ®o¸n ®ã ? GV cã thÓ gîi ý : trong chuyÓn ®éng cña viªn bi trªn m¸ng nghiªng, nÕu ta t¨ng dÇn ®é dèc cña m¸ng nghiªng th× chuyÓn ®éng cña viªn bi lµ chuyÓn ®éng g× ? NÕu tiÕp tôc t¨ng ®é dèc th× chuyÓn ®éng ®ã cã thay ®æi d¹ng kh«ng ? − Cã thÓ dïng bé thÝ nghiÖm kh¶o s¸t chuyÓn ®éng nhanh dÇn ®Òu ®Ó kiÓm tra dù ®o¸n ®−îc kh«ng ? NÕu cã th× ph¶i bè trÝ thÝ nghiÖm nh− thÕ nµo ? GV chÝnh x¸c ho¸ c©u tr¶ lêi cña HS vµ bè trÝ thÝ nghiÖm nh− m« t¶ trong SGK. − Cã nhËn xÐt g× vÒ kÕt qu¶ thu ®−îc? GV còng cã thÓ ®èi chiÕu kÕt qu¶ thÝ nghiÖm víi kÕt qu¶ thÝ nghiÖm cña bµi tr−íc ®Ó HS thÊy ®−îc sù t−¬ng ®−¬ng gi÷a hai d¹ng chuyÓn ®éng. GV giíi thiÖu vµ tiÕn hµnh thÝ nghiÖm ®o gia tèc r¬i tù do nh− ë h×nh 6.5 SGK. NÕu kh«ng ®ñ thêi gian th× GV cã thÓ tiÕn hµnh mét vµi lÇn sau ®ã th«ng b¸o kÕt qu¶ thÝ nghiÖm nh− ë b¶ng 1 SGK. Th«ng b¸o : nÕu gäi g lµ gia tèc r¬i tù C«ng thøc tÝnh gia tèc : 22s gt = NhËn xÐt : c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®−îc cã gi¸ trÞ gÇn nh− nhau. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. C¸ nh©n tiÕp thu th«ng b¸o. Ho¹t ®éng 5. ViÕt c¸c c«ng thøc tÝnh qu·ng ®−êng ®i ®−îc vµ vËn tèc trong chuyÓn ®éng r¬i tù do C¸ nh©n suy nghÜ, tr¶ lêi. Qu·ng ®−êng ®i ®−îc cña vËt sau thêi gian t lµ : 1 s gt 2 = VËn tèc cña vËt t¹i thêi ®iÓm ®ã : v = gt C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. do vµ víi lËp luËn vÒ d¹ng chuyÓn ®éng nh− ë trªn, b»ng lÝ thuyÕt, ta cã thÓ tÝnh ®−îc gia tèc g theo c«ng thøc nµo ? − §èi chiÕu víi kÕt qu¶ thùc nghiÖm vµ rót ra kÕt luËn ? Th«ng b¸o : trong ph¹m vi sai sè cho phÐp, gia tèc cña chuyÓn ®éng r¬i tù do lµ kh«ng ®æi. Chó ý : ®©y chØ lµ mét trong c¸c c¸ch ®o gia tèc r¬i tù do, GV cã thÓ tiÕn hµnh thÝ nghiÖm nµy b»ng bé thÝ nghiÖm víi ®Öm khÝ, bé thÝ nghiÖm ¶o,… C¸c phÐp ®o chÝnh x¸c cho thÊy gia tèc g phô thuéc vµo vÜ ®é ®Þa lÝ, ®é cao vµ cÊu tróc ®Þa chÊt n¬i ®o. GV th«ng b¸o kÕt qu¶ thÝ nghiÖm nÐm mét vËt lªn cao vµ ph¸t biÓu kÕt luËn : T¹i cïng mét n¬i trªn Tr¸i §Êt vµ ë gÇn mÆt ®Êt, c¸c vËt r¬i tù do ®Òu cã cïng mét gia tèc g. Gi¸ trÞ nµy ®−îc lÊy gÇn ®óng lµ 9,8 m/s2. − ë trªn, chóng ta ®· chøng tá ®−îc chuyÓn ®éng r¬i tù do lµ chuyÓn ®éng nhanh dÇn ®Òu, nÕu vËt r¬i tù do kh«ng vËn tèc ban ®Çu th× qu·ng ®−êng ®i ®−îc vµ vËn tèc ®−îc tÝnh b»ng c«ng thøc nµo ? Chó ý : vËt ®−îc nÐm theo ph−¬ng th¼ng ®øng víi vËn tèc ban ®Çu v0 còng ®−îc coi lµ chuyÓn ®éng r¬i tù do. Ho¹t ®éng 6. Cñng cè, vËn dông vµ ®Þnh h−íng nhiÖm vô tiÕp theo Lµm viÖc c¸ nh©n. C©u 3. Tõ v = gt v ⇒ = tg Thay vµo c«ng thøc 1 2 h gt 2 = 2 2 1v v h g 2 g 2g GV nh¾c l¹i ®Þnh nghÜa vµ c¸c ®Æc ®iÓm cña chuyÓn ®éng r¬i tù do. Yªu cÇu HS tr¶ lêi c©u hái 3 vµ lµm bµi tËp 3 SGK. Gîi ý : gäi ®é cao ®¹t ®−îc lµ h, trong c«ng thøc tÝnh ®é cao vµ vËn tèc, nÕu Ta cã : ⎛ ⎞ = = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ lo¹i bá ®−îc yÕu tè thêi gian th× ta sÏ cã c«ng thøc cÇn t×m. ⇒ = v 2gh Bµi 3. Thêi gian r¬i : 2s 2.80 t 4,04 s. g 9,8 == ≈ C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp. Bµi tËp vÒ nhµ : Tr¶ lêi c¸c c©u hái vµ lµm c¸c bµi tËp trong SGK. − ¤n l¹i kiÕn thøc vÒ chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. Bμi 7 bμi tËp vÒ chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − Cñng cè, kh¾c s©u c¸c kiÕn thøc ®· häc vÒ chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. − N¾m ®−îc c¸c b−íc gi¶i bµi tËp vÒ ®éng häc chÊt ®iÓm th«ng qua viÖc gi¶i c¸c bµi tËp vÒ chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. 2. VÒ kÜ n¨ng − VËn dông c¸c kiÕn thøc ®Ó gi¶i ®−îc mét sè bµi tËp vÒ chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. − RÌn luyÖn kÜ n¨ng tÝnh to¸n. − RÌn luyÖn tÝnh cÈn thËn, trung thùc vµ kh¶ n¨ng lµm viÖc ®éc lËp. Ii − chuÈn bÞ Gi¸o viªn − Nghiªn cøu c¸c b−íc hîp lÝ ®Ó gi¶i bµi to¸n vËt lÝ nãi chung vµ bµi to¸n vËt lÝ vÒ ®éng häc chÊt ®iÓm nãi riªng. − GV cã thÓ chuÈn bÞ thªm mét sè d¹ng bµi tËp phï hîp víi ®èi t−îng HS cô thÓ. Häc sinh − ¤n l¹i kiÕn thøc vÒ chuyÓn ®éng th¼ng, biÕn ®æi ®Òu. Iii − thiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. Nh¾c l¹i kiÕn thøc cò vµ nªu c¸c b−íc ®Ó gi¶i mét bµi to¸n vËt lÝ GV kiÓm tra kiÕn thøc cña HS vÒ chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu nh− : yªu cÇu HS viÕt ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng, c«ng thøc liªn hÖ gi÷a ®é dêi, vËn tèc vµ gia tèc, d¹ng ®å thÞ to¹ ®é, vËn tèc theo thêi gian,… Tõng HS tr¶ lêi c©u hái cña GV. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. Ho¹t ®éng 2. Gi¶i bµi to¸n chuyÓn ®éng cña mét vËt Lµm viÖc c¸ nh©n. a) Ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng : 1 y = 2 y v t gt 2 + + 0 0 = − 4,9t2 + 4t + 5 b) §å thÞ to¹ ®é vµ ®å thÞ vËn tèc: y = − 4,9t2 + 4t + 5 v = v0 + at = 4 − 9,8t V× ®©y lµ tiÕt bµi tËp ®Çu tiªn nªn GV thèng nhÊt c¸c b−íc cÇn thiÕt ®Ó gi¶i mét bµi to¸n vËt lÝ. B−íc 1 : Tãm t¾t bµi (trong ®ã chØ ra c¸c ®¹i l−îng ®· biÕt vµ c¸c ®¹i l−îng cÇn t×m). B−íc 2 : X¸c ®Þnh c¸c yÕu tè cÇn thiÕt nh− : chän trôc to¹ ®é, chän thêi ®iÓm ban ®Çu, … B−íc 3 : X¸c ®Þnh c¸c ®¹i l−îng trung gian cÇn t×m ®−îc ®Ó ®¹t ®−îc môc ®Ých cuèi cïng. B−íc nµy cã thÓ bá qua víi c¸c bµi to¸n cã thÓ tÝnh to¸n tõ mét c«ng thøc. B−íc 4 : Tõ c¸c d÷ liÖu ®· biÕt, tÝnh to¸n ®Ó thu ®−îc kÕt qu¶. B−íc 5 : Tr¶ lêi hoÆc nÕu cÇn th× biÖn luËn kÕt qu¶ võa t×m ®−îc. NÕu cÇn thiÕt, GV cã thÓ yªu cÇu HS nªu c¸c b−íc cÇn thiÕt ®Ó gi¶i bµi to¸n vÒ ®éng häc chÊt ®iÓm. GV l−u ý : bµi tËp mÉu 1 trong SGK lµ mét bµi tËp kh¸ tæng qu¸t trong ®ã héi tô hÇu nh− rÊt ®Çy ®ñ c¸c c«ng thøc cña chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu nªn GV cã thÓ sö dông ngay bµi tËp nµy hoÆc nÕu cÇn th× cho HS gi¶i mét bµi tËp t−¬ng tù. − Yªu cÇu HS tãm t¾t bµi. §éng t¸c nµy gióp HS hiÓu s©u h¬n vÒ bµi to¸n ®ång thêi viÖc tãm t¾t còng khiÕn HS lùa chän ®−îc dÔ dµng h¬n c¸c c«ng thøc cÇn sö dông trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n. − Lùa chän trôc to¹ ®é vµ gèc thêi gian y (m) 5,82 hîp lÝ, th«ng th−êng chän gèc thêi gian lóc vËt b¾t ®Çu chuyÓn ®éng, chiÒu d−¬ng cña trôc to¹ ®é trïng víi chiÒu chuyÓn ®éng cña vËt (nÕu xÐt bµi to¸n B cã mét vËt chuyÓn ®éng). 5 A C − VËn dông c¸c c«ng thøc ®· biÕt ®Ó gi¶i bµi. − VËt bÞ nÐm lªn ®Õn ®é cao cùc ®¹i th× dõng l¹i vµ chuyÓn ®éng r¬i xuèng t (s) 0,41 1,5 O v (m/s) 4 O 0,41 1,5 t (s) − 10,6 c) ChuyÓn ®éng nÐm lªn cña vËt gåm hai giai ®o¹n : − Giai ®o¹n 1 : vËt chuyÓn ®éng chËm dÇn ®Òu ®i lªn ®Õn ®é cao cùc ®¹i th× dõng l¹i. − Giai ®o¹n 2 : vËt chuyÓn ®éng r¬i tù do tõ ®é cao cùc ®¹i ë trªn. d) VËn tèc khi ch¹m ®Êt : v2 = − 10,6m/s. d−íi, nh− vËy chuyÓn ®éng cña vËt sÏ chia thµnh hai giai ®o¹n. − Tr−íc khi ch¹m ®Êt, vËn tèc cña vËt ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt (theo ®Þnh luËt b¶o toµn c¬ n¨ng). Ho¹t ®éng 3. Gi¶i bµi to¸n víi hai vËt chuyÓn ®éng C¸ nh©n lµm bµi. Chän gèc to¹ ®é t¹i A, chiÒu d−¬ng tõ A ®Õn B. Gèc thêi gian lµ lóc khëi hµnh. GV cã thÓ ra bµi tËp nh− sau : Ng−êi thø nhÊt khëi hµnh tõ A cã vËn tèc ban ®Çu lµ 18 km/h vµ lªn dèc chËm dÇn ®Òu víi gia tèc lµ 20 cm/s2. Ng−êi thø hai khëi hµnh tõ B víi vËn tèc ban ®Çu lµ 5,4 km/h vµ xuèng dèc nhanh dÇn A 01 vG O + B 130 m 02 vG ®Òu víi gia tèc lµ 0,2 m/s2. BiÕt kho¶ng c¸ch AB = 130 m. a) ThiÕt lËp ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng cña tõng xe. b) Sau bao l©u th× hai xe gÆp nhau. a) Ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng cña xe thø nhÊt : 1 2 x x v t at =+ + 1 01 01 1 2 Trong ®ã : x01 = 0 ; v01 = 18 km/h = 5 m/s ; a1 = − 20 cm/s2 = − 0,2 m/s2. ⇒ x1 = 5t – 0,1t2 (m) Ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng cña xe thø hai : 1 2 x x v t at =+ + 2 02 02 2 2 Trong ®ã : x02 = 130 m ; v02 = − 5,4 km/h = − 1,5 m/s (ng−îc chiÒu d−¬ng ®· chän); a2 = − 0,2 m/s2 (cïng dÊu víi vËn tèc) ⇒ x2 = 130 − 1,5t – 0,1t2 (m) c) VÞ trÝ hai xe gÆp nhau ? Khi ®ã mçi xe ®· ®i ®−îc qu·ng ®−êng dµi bao nhiªu ? H−íng dÉn : − Nªn chän trôc to¹ ®é sao cho c¸c gi¸ trÞ vËn tèc lµ d−¬ng. Chän gèc thêi gian lµ lóc hai xe b¾t ®Çu chuyÓn ®éng. − Gi¶i bµi to¸n hai xe gÆp nhau t−¬ng tù nh− ë chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. − §æi c¸c ®¬n vÞ cho cïng hÖ thèng ®¬n vÞ chuÈn (th−êng lµ m vµ s). b) Thêi gian hai xe gÆp nhau. Khi gÆp nhau chóng cã cïng to¹ ®é : x1 = x2 ⇒ 5t – 0,1t2 = 130 − 1,5t – 0,1t2 ⇒ t = 20 s. c) VÞ trÝ hai xe gÆp nhau : Xe thø nhÊt ®i ®−îc : x1 = 60 m. Xe thø hai ®i ®−îc : x2 = 70 m. Ho¹t ®éng 4. Tæng kÕt bµi häc vµ nhËn nhiÖm vô tiÕp theo C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp. GV cñng cè l¹i c¸c b−íc gi¶i bµi to¸n vËt lÝ. NÕu cßn thêi gian, cã thÓ cho HS gi¶i thªm bµi tËp hoÆc ®äc bµi vÝ dô 2 trong SGK. Bµi tËp vÒ nhµ : Lµm bµi tËp trong SGK. − ¤n l¹i ®Þnh nghÜa vect¬ ®é dêi, vect¬ vËn tèc trung b×nh. − ¤n l¹i kiÕn thøc vÒ gia tèc. Bμi 8 ChuyÓn ®éng trßn ®Òu tèc ®é dμi vμ tèc ®é gãc I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − N¾m ®−îc ®Æc ®iÓm cña vect¬ vËn tèc trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu nãi riªng vµ chuyÓn ®éng cong bÊt k× nãi chung. − BiÕt c¸ch tÝnh tèc ®é dµi tõ viÖc n¾m v÷ng ®Þnh nghÜa chuyÓn ®éng trßn ®Òu, quan träng h¬n lµ n¾m ®−îc ý nghÜa cña tèc ®é dµi trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu. − ThÊy ®−îc tÝnh tuÇn hoµn cña chuyÓn ®éng trßn ®Òu vµ ph¸t biÓu ®−îc ®Þnh nghÜa, viÕt ®−îc c«ng thøc tÝnh chu k× T vµ tÇn sè f. − ViÕt ®−îc biÓu thøc tÝnh tèc ®é gãc cña chuyÓn ®éng trßn ®Òu vµ c«ng thøc liªn hÖ gi÷a tèc ®é dµi vµ tèc ®é gãc. 2. VÒ kÜ n¨ng − X©y dùng ®−îc c«ng thøc liªn hÖ gi÷a tèc ®é dµi vµ tèc ®é gãc. − VËn dông kiÕn thøc ®Ó gi¶i mét sè bµi tËp vÒ chuyÓn ®éng trßn ®Òu. − Nªu ®−îc vÝ dô vÒ chuyÓn ®éng trßn ®Òu trong thùc tÕ. Ii − chuÈn bÞ Gi¸o viªn − H×nh vÏ 8.3 phãng to (nÕu cã ®iÒu kiÖn). − Compa, th−íc kÎ. Häc sinh − ¤n l¹i kiÕn thøc vÒ gia tèc. − ¤n l¹i ®Þnh nghÜa vect¬ ®é dêi, vect¬ vËn tèc trung b×nh. Iii − thiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. Nh¾c l¹i kiÕn thøc cò vµ viÕt biÓu thøc cña vect¬ vËn tèc trong chuyÓn ®éng cong C¸ nh©n tr¶ lêi c©u hái cña GV. Trong chuyÓn ®éng th¼ng : JJJJJJJG G M M 1 2 vt = Δ tb Trong chuyÓn ®éng cong : JJJJJG G MM ' vt = Δ tb GV yªu cÇu HS nh¾c l¹i kh¸i niÖm chuyÓn ®éng vµ kh¸i niÖm vect¬ ®é dêi. Trong chuyÓn ®éng cong bÊt k× cña mét chÊt ®iÓm, gi¶ sö trong kho¶ng thêi gian Δt rÊt nhá, chÊt ®iÓm dêi chç tõ ®iÓm M ®Õn ®iÓm M'. Vect¬ vËn tèc trung b×nh cña chÊt ®iÓm trong thêi gian ®ã ®−îc viÕt nh− thÕ nµo ? GV dïng h×nh vÏ ®Ó lËp luËn r»ng : khi Δt dÇn tíi 0 th× vect¬ vËn tèc trung b×nh trë thµnh vect¬ vËn tèc tøc thêi t¹i thêi ®iÓm t. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. vG t M Δs t + Δt M' Th«ng b¸o : vect¬ vËn tèc tøc thêi cã ph−¬ng trïng víi tiÕp tuyÕn cña quü ®¹o t¹i M, cïng chiÒu víi chuyÓn ®éng vµ cã ®é lín lµ : vtΔ = Δ (khi Δt rÊt nhá) s Ho¹t ®éng 2. T×m hiÓu ®Æc ®iÓm cña vect¬ vËn tèc trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu Dù kiÕn c©u tr¶ lêi cña HS. − ChuyÓn ®éng trßn lµ chuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm trªn quü ®¹o trßn. − ChuyÓn ®éng trßn ®Òu lµ chuyÓn ®éng trßn cña mét vËt cã vËn tèc kh«ng ®æi theo thêi gian. − ChuyÓn ®éng trßn ®Òu lµ chuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm ®i ®−îc nh÷ng cung trßn cã ®é dµi b»ng nhau trong nh÷ng kho¶ng thêi gian b»ng nhau tuú ý. Vect¬ vËn tèc cã ®é lín lµ : vtΔ = Δ s NhËn xÐt : vect¬ vËn tèc cã ®é lín kh«ng ®æi nh−ng cã h−íng lu«n lu«n thay ®æi. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. − ChuyÓn ®éng cña mét chÊt ®iÓm theo mét quü ®¹o th¼ng gäi lµ chuyÓn ®éng th¼ng. VËy thÕ nµo gäi lµ chuyÓn ®éng trßn ? ChuyÓn ®éng trßn ®Òu lµ chuyÓn ®éng nh− thÕ nµo ? Nªu vÝ dô vÒ chuyÓn ®éng trßn ®Òu. GV chÝnh x¸c ho¸ c©u tr¶ lêi cña HS. − Gäi Δs lµ ®é dµi cung trßn mµ chÊt ®iÓm ®i ®−îc trong kho¶ng thêi gian Δt. H·y viÕt biÓu thøc tÝnh ®é lín cña vect¬ vËn tèc cña chuyÓn ®éng trßn ®Òu ? − Cã nhËn xÐt g× vÒ h−íng vµ ®é lín cña vËn tèc trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu ? Th«ng b¸o : §èi víi mäi chuyÓn ®éng, vect¬ vËn tèc lu«n ®Æc tr−ng cho ®é biÕn ®æi nhanh hay chËm cña chuyÓn ®éng c¶ vÒ h−íng vµ ®é lín. Khi kh«ng chó ý ®Õn chiÒu chuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm th× ta chØ cÇn chó ý ®Õn tèc ®é vµ ta gäi ®é lín cña vect¬ vËn tèc lµ tèc ®é dµi. GV dïng h×nh vÏ 8.3 ®Ó minh ho¹ cho ®Æc ®iÓm vÒ ph−¬ng vµ chiÒu cña vect¬ vËn tèc trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu. Ho¹t ®éng 3. Ph¸t biÓu vµ viÕt c«ng thøc tÝnh chu k×, tÇn sè. C¸ nh©n tiÕp thu th«ng b¸o. C«ng thøc tÝnh chu k× T (s) : 2 r Tvπ = C«ng thøc tÝnh tÇn sè f (s-1) : 1 fT = Ho¹t ®éng 4. Lµm quen víi kh¸i niÖm tèc ®é gãc vµ mèi liªn hÖ gi÷a tèc ®é gãc víi tèc ®é dµi, víi chu k× vµ víi tÇn sè C¸ nh©n tr¶ lêi. C«ng thøc : Δs = rΔϕ Trong ®ã : Δs lµ ®é dµi cung Δϕ lµ gãc quÐt (rad) r lµ b¸n kÝnh quü ®¹o Th«ng b¸o : Trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu, nhËn thÊy, sau khi chuyÓn ®éng ®−îc mét vßng trßn th× c¸c ®Æc ®iÓm cña chuyÓn ®éng ®−îc lÆp l¹i nh− cò. Ta nãi r»ng chuyÓn ®éng trßn ®Òu cã tÝnh tuÇn hoµn. TÝnh tuÇn hoµn cña chuyÓn ®éng trßn ®Òu ®−îc ®Æc tr−ng bëi mét trong hai yÕu tè ®ã lµ chu k× vµ tÇn sè. GV cã thÓ yªu cÇu HS nh¾c l¹i c¸ch tÝnh chu vi h×nh trßn. Sau ®ã th«ng b¸o cho HS biÕt ®Þnh nghÜa chu k×, tÇn sè vµ yªu cÇu HS dùa vµo ®Þnh nghÜa ®ã ®Ó viÕt c«ng thøc tÝnh. − X¸c ®Þnh ®¬n vÞ cña ®¹i l−îng T vµ ®¹i l−îng f ? Th«ng b¸o : §¬n vÞ cña tÇn sè lµ hÐc, kÝ hiÖu lµ Hz. Trong ®ã : 1 Hz = 1 vßng/s = 1 s–1 Th«ng b¸o : §Ó ®Æc tr−ng cho sù quay nhanh hay chËm cña b¸n kÝnh cña chÊt ®iÓm th× ng−êi ta sö dông kh¸i niÖm tèc ®é gãc. GV cã thÓ yªu cÇu HS nh¾c l¹i c«ng thøc liªn hÖ gi÷a ®é dµi cung, gãc ch¾n cung vµ b¸n kÝnh quü ®¹o ®Ó thuËn tiÖn h¬n khi x©y dùng c«ng thøc tÝnh tèc ®é gãc. Th«ng b¸o : Th−¬ng sè cña gãc quÐt Δϕ vµ thêi gian Δt gäi lµ tèc ®é gãc. Δϕ ω =Δ C«ng thøc tÝnh : t §¬n vÞ ®o : ra®ian trªn gi©y (rad/s). C¸ nh©n ghi nhËn th«ng b¸o. Δ Δϕ = = Δ Δ Tõ c«ng thøc : s r vt t ⇒ v = rω Ta cã : v = rω = 2 rTπ ⇒ 2Tπ ω = vµ ω = 2πf Ho¹t ®éng 5. Cñng cè, vËn dông vµ ®Þnh GV lËp luËn ®Ó HS thÊy ®−îc : tèc ®é gãc ®Æc tr−ng cho sù quÐt nhanh chËm JJJJG cña chÊt ®iÓm, hay cña vect¬ tia OM cßn nãi tèc ®é gãc ®Æc tr−ng cho sù quay nhanh chËm quanh t©m O cña vect¬ tia cña chÊt ®iÓm. − ViÕt biÓu thøc vÒ mèi liªn hÖ gi÷a tèc ®é dµi vµ tèc ®é gãc trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu ? Gîi ý : xuÊt ph¸t tõ c«ng thøc tÝnh tèc ®é dµi, c«ng thøc tèc ®é gãc vµ c«ng thøc tÝnh ®é dµi cung. − Tõ biÓu thøc trªn, h·y t×m mèi liªn hÖ gi÷a tèc ®é gãc vµ chu k× quay, mèi liªn hÖ gi÷a tèc ®é gãc víi tÇn sè ? Gîi ý : xuÊt ph¸t tõ biÓu thøc võa x©y dùng ®−îc vµ c«ng thøc tÝnh chu k×, tÇn sè. Th«ng b¸o : Trong c«ng thøc liªn hÖ gi÷a tèc ®é gãc víi tÇn sè ω = 2πf, ω cßn ®−îc gäi lµ tÇn sè gãc. h−íng nhiÖm vô tiÕp theo GV nhËn xÐt giê häc. Yªu cÇu HS hoµn thµnh yªu cÇu trong phiÕu häc tËp. Bµi tËp vÒ nhµ : Tr¶ lêi c¸c c©u hái vµ lµm c¸c bµi tËp ë SGK. − §äc l¹i kiÕn thøc vÒ gia tèc trong chuyÓn ®éng th¼ng, ý nghÜa cña kh¸i niÖm gia tèc. − ¤n kiÕn thøc vÒ chuyÓn ®éng trßn ®Òu. − ¤n l¹i kiÕn thøc to¸n häc vÒ gãc cã c¹nh t−¬ng øng vu«ng gãc. PhiÕu häc tËp C©u 1. ChuyÓn ®éng cña vËt nµo d−íi ®©y lµ chuyÓn ®éng trßn ®Òu ? A. ChuyÓn ®éng cña Tr¸i §Êt quanh MÆt Trêi. B. ChuyÓn ®éng cña ®Çu kim ®ång hå. C. ChuyÓn ®éng cña c¸nh qu¹t khi míi c¾m ®iÖn. D. ChuyÓn ®éng cña ®Çu van xe ®¹p. C©u 2. ChØ ra nhËn xÐt sai vÒ tèc ®é gãc. A. Vect¬ tèc ®é gãc ®Æc tr−ng cho ®é nhanh chËm cña chuyÓn ®éng c¶ vÒ ®é lín vµ vÒ ph−¬ng, chiÒu. B. Tèc ®é gãc ®Æc tr−ng cho sù quay nhanh chËm quanh t©m O cña vect¬ tia cña chÊt ®iÓm. C. Cã thÓ tÝnh tèc ®é gãc b»ng c«ng thøc 2Tπ ω = ⋅ D. §¬n vÞ cña tèc ®é gãc lµ rad/s. C©u 3. Mét ®Üa trßn b¸n kÝnh 50 cm, quay ®Òu 100 vßng trong thêi gian 2s. T×m chu k× quay cña ®Üa trßn, vËn tèc gãc vµ vËn tèc dµi cña mét ®iÓm n»m trªn vµnh ®Üa. ®¸p ¸n C©u 1. B. C©u 2. A. C©u 3. T×m chu k× : 100 vßng → 2s 1 vßng → T ? 2 T 0, 02 s. 100 ⇒= = π VËn tèc gãc : 2 2.3,14 314 rad / s. T 0, 02 ω= = = VËn tèc dµi : v = rω = 0,5.314 = 157 m/s. Bμi 9 gia tèc trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − N¾m ch¾c ®−îc ®Æc ®iÓm vÒ ph−¬ng, chiÒu vµ ®é lín cña vect¬ gia tèc. − HiÓu ®−îc ý nghÜa cña vect¬ gia tèc trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu. 2. VÒ kÜ n¨ng − VËn dông c«ng thøc tÝnh gia tèc h−íng t©m trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu ®Ó gi¶i c¸c bµi tËp cô thÓ. − VËn dông nh÷ng hiÓu biÕt vÒ chuyÓn ®éng trßn ®Òu ®Ó gi¶i thÝch mét sè hiÖn t−îng trong ®êi sèng nh− : chuyÓn ®éng cña vÖ tinh Tr¸i §Êt, … Ii − chuÈn bÞ Gi¸o viªn − H×nh vÏ 9.1 phãng to (nÕu cã ®iÒu kiÖn). − Compa, th−íc kÎ. Häc sinh − §äc l¹i kiÕn thøc vÒ gia tèc trong chuyÓn ®éng th¼ng, ý nghÜa cña kh¸i niÖm gia tèc. − ¤n kiÕn thøc vÒ chuyÓn ®éng trßn ®Òu. − ¤n l¹i kiÕn thøc to¸n häc vÒ gãc cã c¹nh t−¬ng øng vu«ng gãc. Iii − thiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. ¤n l¹i kiÕn thøc cò, nhËn thøc vÊn ®Ò cña bµi häc GV yªu cÇu HS nh¾c l¹i kh¸i niÖm gia tèc vµ gi¸ trÞ cña gia tèc trong chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. Tõng HS tr¶ lêi c©u hái cña GV. Vect¬ gia tèc trong chuyÓn ®éng th¼ng: atΔ = ΔG G (khi Δt rÊt nhá) v at− = Δ §é lín : 0 v v Trong chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu, v× vËn tèc cã ®é lín kh«ng ®æi nªn gia tèc cã gi¸ trÞ b»ng 0. Cã thÓ HS sÏ bÕ t¾c hoÆc tr¶ lêi lµ b»ng 0 v× ®é lín vËn tèc trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu lµ kh«ng ®æi. C¸ nh©n nhËn thøc ®−îc vÊn ®Ò cÇn nghiªn cøu. Ho¹t ®éng 2. T×m hiÓu ®Æc ®iÓm ph−¬ng vµ chiÒu cña vect¬ gia tèc Tr¶ lêi : vect¬ vËn tèc trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu cã ph−¬ng trïng víi ph−¬ng tiÕp tuyÕn cña quü ®¹o chuyÓn ®éng. HS tham gia chøng minh tÝnh h−íng t©m cña vect¬ gia tèc. − VËy trong chuyÓn ®éng trßn th× gia tèc ®−îc tÝnh nh− thÕ nµo ? Gia tèc trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu cã gi¸ trÞ lµ bao nhiªu ? V× sao ? §Æt vÊn ®Ò : CÇn chó ý r»ng, kh¸c víi chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu, chuyÓn ®éng trßn ®Òu cã vËn tèc kh«ng thay ®æi vÒ ®é lín nh−ng lu«n thay ®æi vÒ ph−¬ng. LiÖu sù thay ®æi nµy cã ¶nh h−ëng nh− thÕ nµo ®Õn gi¸ trÞ cña gia tèc ? Chóng ta sÏ nghiªn cøu bµi : Gia tèc trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu. − Nh¾c l¹i ®Æc ®iÓm vÒ ph−¬ng cña vect¬ vËn tèc trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu ? XuÊt ph¸t tõ c«ng thøc tÝnh gia tèc : v , atΔ = ΔG G GV dïng h×nh vÏ 9.1 ®Ó chøng minh sù h−íng t©m cña vect¬ gia tèc trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu. CÇn l−u ý r»ng : sù h−íng t©m trong lËp luËn chØ ®óng khi xÐt Δt rÊt nhá. V× thÕ khi viÕt c«ng thøc tÝnh còng cÇn chó ý ®Õn ®iÒu kiÖn nµy. Ngoµi ra còng cÇn chó ý r»ng ®iÓm M ph¶i n»m chÝnh gi÷a hai ®iÓm M1 vµ M2. − Nªu ý nghÜa cña vect¬ gia tèc trong chuyÓn ®éng th¼ng ? − Trong chuyÓn ®éng th¼ng, vect¬ gia tèc ®Æc tr−ng cho ®é biÕn ®æi nhanh chËm cña vËn tèc. − Trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu, vect¬ gia tèc ®Æc tr−ng cho sù biÕn ®æi vÒ h−íng cña vect¬ vËn tèc. C¸ nh©n tiÕp thu th«ng b¸o. Ho¹t ®éng 3. T×m c«ng thøc tÝnh ®é lín cña vect¬ gia tèc h−íng t©m trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu atΔ = ΔG G Vect¬ gia tèc h−íng t©m : htv a atΔ = = ΔG G §é lín : ht htv Cïng GV x©y dùng c«ng thøc tÝnh ®é lín gia tèc h−íng t©m. − Trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu, vect¬ gia tèc cã ý nghÜa nh− thÕ nµo ? Th«ng b¸o kh¸i niÖm vect¬ gia tèc G h−íng t©m. KÝ hiÖu lµ ht a . GV yªu cÇu HS viÕt c«ng thøc tÝnh vect¬ gia tèc h−íng t©m tõ ®ã suy ra ®é lín cña gia tèc h−íng t©m. GV sö dông h×nh 9.1 vµ c¸c tÝnh chÊt cña tam gi¸c ®ång d¹ng ®Ó rót ra biÓu thøc : M M OM 12 1 AB M ' A = G G Δ Δ r v ⇔ = r v LËp luËn víi tr−êng hîp Δt rÊt nhá (®é dµi s cña cung M1M2 b»ng ®é dµi d©y cung ΔrG ) vµ thùc hiÖn mét sè phÐp biÕn ®æi to¸n häc, thu ®−îc c«ng thøc tÝnh ®é lín gia tèc h−íng t©m : v 2 ar = ht − T×m c«ng thøc kh¸c tÝnh gia tèc h−íng t©m ? Gîi ý : xuÊt ph¸t tõ c«ng thøc liªn hÖ tèc ®é dµi vµ tèc ®é gãc. − Tõ c«ng thøc : v = ωr, thay vµo c«ng thøc tÝnh ®é lín gia tèc h−íng t©m võa thu ®−îc, ta cã : 2 ht a r = ω Ho¹t ®éng 4. Cñng cè, vËn dông vµ ®Þnh h−íng nhiÖm vô tiÕp theo C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp. GV yªu cÇu HS nh¾c l¹i c¸c kiÕn thøc chÝnh trong bµi nh− : ph−¬ng, chiÒu, c¸c c«ng thøc tÝnh ®é lín cña gia tèc h−íng t©m. ý nghÜa cña kh¸i niÖm gia tèc h−íng t©m trong chuyÓn ®éng trßn ®Òu. Yªu cÇu HS hoµn thµnh yªu cÇu ë phiÕu häc tËp. Bµi tËp vÒ nhµ : Tr¶ lêi c¸c c©u hái vµ lµm c¸c bµi tËp trong SGK. − ¤n l¹i kiÕn thøc c¸c bµi : "ChuyÓn ®éng c¬ häc" (VËt lÝ 8) vµ "ChuyÓn ®éng c¬" (VËt lÝ 10). PhiÕu häc tËp C©u 1. NhËn xÐt nµo sau ®©y lµ sai khi nãi vÒ gia tèc chuyÓn ®éng trßn ®Òu ? A. Lu«n h−íng vÒ t©m quü ®¹o. B. §Æc tr−ng cho tèc ®é biÕn ®æi nhanh hay chËm vÒ ®é lín cña vect¬ vËn tèc. C. §−îc tÝnh b»ng c«ng thøc 2 ht a r. = ω D. §¬n vÞ ®o lµ m/s2. C©u 2. H·y chän c©u ®óng. Trong c¸c chuyÓn ®éng trßn ®Òu A. cã cïng b¸n kÝnh th× chuyÓn ®éng nµo cã chu k× lín h¬n sÏ cã ®é dµi lín h¬n. B. chuyÓn ®éng nµo cã chu k× lín h¬n th× cã tèc ®é gãc lín h¬n. C. chuyÓn ®éng nµo cã tÇn sè lín h¬n th× cã chu k× nhá h¬n. D. cã cïng chu k× th× chuyÓn ®éng nµo cã b¸n kÝnh nhá h¬n sÏ cã tèc ®é gãc nhá h¬n. C©u 3. Mét vÖ tinh nh©n t¹o chuyÓn ®éng trßn ®Òu quanh Tr¸i §Êt víi chu k× 5400 s. BiÕt vÖ tinh bay ë ®é cao 600 km c¸ch mÆt ®Êt. H·y x¸c ®Þnh : a) Tèc ®é gãc vµ tèc ®é dµi cña vÖ tinh. b) Gia tèc h−íng t©m cña vÖ tinh. Cho biÕt b¸n kÝnh Tr¸i §Êt lµ 6400 km. ®¸p ¸n C©u 1. B. C©u 2. C. C©u 3. a) TÝnh tèc ®é gãc vµ tèc ®é dµi cña vÖ tinh. Tèc ®é gãc : 2Tπ ω = víi T = 5400 s 2.3,14 0, 0012 rad / s. 5400 ⇒ ω= = Tèc ®é dµi : v = ω.(R + h) = 0,0012.(6400 + 600) = 8,4 km/s = 8400 m/s. b) TÝnh gia tèc h−íng t©m. Ta cã : ( )2 23 2 v 8400 a 1,2.10 m / s . R h (6400 600).10− == = + + ht 3 Bμi 10 TÝnh t−¬ng ®èi cña chuyÓn ®éng C«ng thøc céng vËn tèc I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − ChØ ra ®−îc tÝnh t−¬ng ®èi cña quü ®¹o vµ cña vËn tèc, tõ ®ã thÊy ®−îc tÇm quan träng cña viÖc chän hÖ quy chiÕu. − Ph©n biÖt ®−îc hÖ quy chiÕu ®øng yªn vµ hÖ quy chiÕu chuyÓn ®éng. − HiÓu râ ®−îc kh¸i niÖm vËn tèc tuyÖt ®èi, vËn tèc t−¬ng ®èi, vËn tèc kÐo theo. − ViÕt ®−îc c«ng thøc céng vËn tèc tæng qu¸t vµ cô thÓ cho tõng tr−êng hîp. 2. VÒ kÜ n¨ng − ChØ râ ®−îc ®©u lµ hÖ quy chiÕu ®øng yªn vµ ®©u lµ hÖ quy chiÕu chuyÓn ®éng trong c¸c tr−êng hîp cô thÓ. − VËn dông c«ng thøc céng vËn tèc ®Ó gi¶i c¸c bµi tËp ®¬n gi¶n. − Tõ nh÷ng hiÓu biÕt vÒ tÝnh t−¬ng ®èi cña chuyÓn ®éng, gi¶i thÝch mét sè hiÖn t−îng cã liªn quan. Ii − chuÈn bÞ Gi¸o viªn − H×nh vÏ 10.1, 10.3 phãng to (nÕu cã ®iÒu kiÖn). − Th−íc kÎ. Häc sinh − ¤n l¹i kiÕn thøc c¸c bµi : "ChuyÓn ®éng c¬ häc" (VËt lÝ 8) vµ "ChuyÓn ®éng c¬" (VËt lÝ 10). Iii − thiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. ¤n l¹i kiÕn thøc cò, nhÊn m¹nh tÝnh t−¬ng ®èi cña chuyÓn ®éng Tõng HS tr¶ lêi c©u hái cña GV. Cã thÓ lµ : chiÕc xe chuyÓn ®éng so víi ng−êi ®øng bªn ®−êng nh−ng l¹i ®øng yªn so víi ng−êi l¸i xe. … C¸ nh©n tiÕp thu th«ng b¸o. Ho¹t ®éng 2. Lµm quen víi c¸c kh¸i niÖm míi cña vËn tèc TiÕp thu kh¸i niÖm míi. GV ®Æt c©u hái kiÓm tra bµi cò : − ChuyÓn ®éng c¬ häc lµ g× ? Nªu vÝ dô chøng tá chuyÓn ®éng vµ ®øng yªn cã tÝnh t−¬ng ®èi. Th«ng b¸o : ë líp 8, khi gi¶i thÝch vÒ tÝnh t−¬ng ®èi cña chuyÓn ®éng, ta míi chØ dõng l¹i ë møc ®é gi¶i thÝch mét vËt ®−îc coi lµ chuyÓn ®éng hay ®øng yªn phô thuéc vµo viÖc chän vËt mèc. Mét c¸ch cô thÓ h¬n ta gi¶i thÝch r»ng do hai ng−êi ®−îc g¾n vµo hai hÖ quy chiÕu kh¸c nhau nªn sÏ thÊy vËn tèc cña chiÕc xe lµ kh¸c nhau (b»ng 0 hoÆc kh¸c 0). GV tiÕp tôc dïng h×nh 10.1 ®Ó chøng tá r»ng nÕu xÐt trong hai hÖ quy chiÕu kh¸c nhau th× cã thÓ quü ®¹o chuyÓn ®éng cña mét vËt sÏ kh¸c nhau. Th«ng b¸o : KÕt qu¶ x¸c ®Þnh vÞ trÝ vµ vËn tèc cña cïng mét vËt tuú thuéc vµo hÖ quy chiÕu. VÞ trÝ (do ®ã quü ®¹o) vµ vËn tèc cña mét vËt cã tÝnh t−¬ng ®èi. XÐt chuyÓn ®éng cña mét ng−êi ®i trªn mét chiÕc bÌ ®ang tr«i trªn s«ng. GV th«ng b¸o cho HS c¸c kh¸i niÖm vÒ vËn tèc t−¬ng ®èi, vËn tèc kÐo theo, vËn tèc tuyÖt ®èi, hÖ quy chiÕu ®øng yªn, hÖ quy chiÕu chuyÓn ®éng. Cã thÓ sö dông h×nh vÏ sau ®Ó gióp HS h×nh dung râ h¬n c¸c kh¸i niÖm vÒ vËn tèc. Ng−êi (1) 1,2 vG BÌ (2) 2,3 vG 1,3 vG Bê (3) C¸ nh©n tr¶ lêi : hÖ quy chiÕu ®øng yªn lµ hÖ quy chiÕu g¾n víi Tr¸i §Êt, hÖ quy chiÕu chuyÓn ®éng lµ hÖ quy chiÕu g¾n víi MÆt Trêi. VËn tèc cña ng−êi so víi Tr¸i §Êt lµ vËn tèc tuyÖt ®èi. VËn tèc cña ng−êi so víi MÆt trêi lµ vËn tèc t−¬ng ®èi. VËn tèc cña MÆt Trêi so víi Tr¸i §Êt lµ vËn tèc kÐo theo. Ho¹t ®éng 3. T×m mèi liªn hÖ gi÷a c¸c vËn tèc trong tr−êng hîp c¸c vËn tèc cã cïng ph−¬ng Trong ®ã : 1,2 vG lµ vËn tèc t−¬ng ®èi. 2,3 vG lµ vËn tèc kÐo theo. 1,3 vG lµ vËn tèc tuyÖt ®èi. GV cã thÓ yªu cÇu HS chØ râ hÖ quy chiÕu ®øng yªn, hÖ quy chiÕu chuyÓn ®éng vµ c¸c lo¹i vËn tèc trong c¸c vÝ dô cô thÓ. VÝ dô : ng−êi ®øng yªn so víi Tr¸i §Êt nh−ng l¹i chuyÓn ®éng so víi MÆt Trêi. GV dïng h×nh vÏ 10.2 ®Ó m« t¶ c¸c ®é dêi t−¬ng øng víi vËn tèc. XÐt tr−êng hîp ng−êi ®i däc tõ cuèi vÒ phÝa ®Çu bÌ. B B' A A' JJJJG cã ®−îc do ®©u ? − §é dêi AA' JJJJJG cã ®−îc do ®©u ? − §é dêi A'B' C¸ nh©n suy nghÜ, tr¶ lêi. JJJJG cã ®−îc do vËn tèc ch¶y cña AA' dßng n−íc. JJJJJG cã ®−îc do sù dÞch chuyÓn A'B' cña ng−êi. JJJJG cã ®−îc lµ do c¶ hai ®iÒu AB ' kiÖn trªn. C«ng thøc liªn hÖ : JJJJG = AA' JJJJG + A'B' JJJJG cã ®−îc do ®©u ? − §é dêi AB ' Chó ý : viÖc chän vÞ trÝ ban ®Çu cña c¸c ®iÓm A vµ B lµ hoµn toµn tuú ý, tuy nhiªn, ®Ó thuËn h¬n trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n th× nªn chän nh− trong bµi. − ViÕt c«ng thøc liªn hÖ c¸c ®é dêi trªn ? − Lµm thÕ nµo ®Ó cã c«ng thøc liªn hÖ gi÷a c¸c vËn tèc tõ biÓu thøc võa viÕt ? AB ' JJJJG AB ' JJJJJG = AA' JJJJJG JJJJJJG + A'B' − Chia c¶ hai vÕ cña c«ng thøc võa viÕt cho Δt vµ rót ra c«ng thøc cÇn t×m. ⇒Δ t Δt Δt GGG 1,3 1,2 2,3 ⇒ =+ vvv HS tiÕp thu th«ng b¸o. Ho¹t ®éng 4. ViÕt c«ng thøc céng vËn tèc trong tr−êng hîp c¸c vËn tèc kh«ng cïng ph−¬ng Th¶o luËn nhãm. Th«ng b¸o : C«ng thøc võa x©y dùng ®−îc còng cã thÓ ¸p dông trong tr−êng hîp c¸c vËn tèc kÐo theo vµ vËn tèc t−¬ng ®èi cã chiÒu ng−îc l¹i. XÐt tr−êng hîp ng−êi ®i ngang trªn bÌ tõ m¹n nµy sang m¹n kia. GV sö dông h×nh vÏ ®Ó m« t¶ c¸c ®é dêi. B' B A A' JJJJG lµ vect¬ ®é dêi tuyÖt ®èi cña AB ' ng−êi ®èi víi bê. JJJJJG lµ vect¬ ®é dêi t−¬ng ®èi cña A'B' ng−êi ®èi víi bÌ. Ta cã : AB ' AA' A' B ' = + JJJJG JJJJG JJJJJG JJJJJG JJJJG = + A' B ' AA' Chia c¶ hai vÕ cho Δt, ta cã : 1,3 1,2 2,3 vvv = + GGG Ho¹t ®éng 5. Ph¸t biÓu vµ viÕt c«ng thøc céng vËn tèc trong tr−êng hîp tæng qu¸t C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. Ho¹t ®éng 6. Cñng cè, vËn dông vµ ®Þnh h−íng nhiÖm vô tiÕp theo HS nh¾c l¹i c«ng thøc céng vËn tèc tæng qu¸t vµ ¸p dông cho c¸c tr−êng hîp cô thÓ. JJJJG lµ vect¬ ®é dêi kÐo theo cña AA' ng−êi ®èi víi bê. − H·y viÕt c«ng thøc céng vËn tèc cho tr−êng hîp nµy ? Gîi ý : dïng ph−¬ng ph¸p chÌn ®iÓm ®èi víi vect¬ AB ' JJJJG. Th«ng b¸o : VËn tèc tuyÖt ®èi cña ng−êi ®èi víi bê b»ng vËn tèc t−¬ng ®èi cña ng−êi ®èi víi bÌ céng víi vËn tèc kÐo theo cña bÌ ®èi víi bê. GV th«ng b¸o néi dung quy t¾c céng vËn tèc cña mét vËt ®èi víi hai hÖ quy chiÕu chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn ®èi víi nhau. C«ng thøc : 1,3 1,2 2,3 vvv = + G G G GV sö dông quy t¾c céng vect¬ ®èi víi c«ng thøc céng vËn tèc. 2,3 vG 1,3 vG 1,2 vG Cã thÓ më réng h¬n cho HS : − Khi chuyÓn tõ d¹ng vect¬ sang d¹ng ®é lín cña c«ng thøc céng vËn tèc, ta cÇn thùc hiÖn phÐp chiÕu vect¬ lªn hÖ to¹ ®é ®· chän. − NÕu ba vect¬ vËn tèc hîp thµnh mét tam gi¸c vu«ng th× ta cã thÓ ¸p dông c«ng thøc Pitago trong to¸n häc ®Ó t×m ®é lín cña chóng. HS hoµn thµnh bµi tËp vËn dông vµ n¾m b¾t ®−îc ý nghÜa thùc tÕ cña bµi to¸n trong cuéc sèng. C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp. GV h−íng dÉn HS lµm bµi tËp vËn dông trong SGK. Nªu ý nghÜa cña bµi to¸n : NÕu biÕt vËn tèc cña dßng ch¶y th× ng−êi l¸i tµu cã thÓ ®iÒu chØnh h−íng ch¹y cña tµu vµ tèc ®é ch¹y sao cho ®Õn ®−îc tróng ®Ých. NÕu cßn thêi gian GV còng cã thÓ yªu cÇu HS gi¶i nhanh bµi tËp 2 SGK. Bµi tËp vÒ nhµ : − Tr¶ lêi c¸c c©u hái vµ lµm c¸c bµi tËp trong SGK. − §äc l¹i c¸c bµi thùc hµnh ®o c¸c ®¹i l−îng vËt lÝ nh− : chiÒu dµi, thÓ tÝch, c−êng ®é dßng ®iÖn, hiÖu ®iÖn thÕ, x¸c ®Þnh lùc ®Èy ¸c-si-mÐt,…(®· häc ë THCS). Bμi 11 Sai sè cña phÐp ®o c¸c ®¹i l−îng vËt lÝ I − môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − HiÓu ®−îc r»ng phÐp ®o c¸c ®¹i l−îng vËt lÝ kh«ng hoµn toµn ®óng víi gi¸ trÞ thËt cña ®¹i l−îng cÇn ®o. Sai sè cña phÐp ®o cã thÓ tõ nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c nhau tuy nhiªn cÇn h¹n chÕ sai sè trong phÐp ®o. − N¾m ®−îc nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ sai sè cña phÐp ®o c¸c ®¹i l−îng vËt lÝ. HiÓu ®−îc c¸c kh¸i niÖm : sai sè tuyÖt ®èi, sai sè tØ ®èi, sai sè hÖ thèng, sai sè ngÉu nhiªn. − BiÕt c¸ch tÝnh c¸c lo¹i sai sè vµ biÕt c¸ch ghi kÕt qu¶ dùa vµo sè ch÷ sè cã nghÜa. − BiÕt c¸ch biÓu diÔn sai sè trong ®å thÞ. − N¾m ®−îc c¸c ®¹i l−îng cã mÆt trong hÖ ®¬n vÞ SI. 2. VÒ kÜ n¨ng − BiÕt c¸ch x¸c ®Þnh hai lo¹i sai sè : sai sè ngÉu nhiªn vµ sai sè hÖ thèng. − BiÕt c¸ch viÕt ®óng kÕt qu¶ phÐp ®o víi sè c¸c ch÷ sè cã nghÜa cÇn thiÕt. − VËn dông c¸ch tÝnh sai sè vµ biÓu diÔn sai sè b»ng ®å thÞ trong mét sè tr−êng hîp cô thÓ. Ii − ChuÈn bÞ Gi¸o viªn − Mét sè dông cô ®o c¸c ®¹i l−îng vËt lÝ ®¬n gi¶n. VÝ dô : th−íc ®o ®é dµi, c©n R«-bÐc-van, ampe kÕ,… Häc sinh − §äc l¹i c¸c bµi thùc hµnh ®o c¸c ®¹i l−îng vËt lÝ nh− : chiÒu dµi, thÓ tÝch, c−êng ®é dßng ®iÖn, hiÖu ®iÖn thÕ, x¸c ®Þnh lùc ®Èy ¸c-si-mÐt,…(®· häc ë THCS). Iii − ThiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. Nh¾c l¹i kiÕn thøc cò, nhËn thøc vÊn ®Ò bµi häc C¸ nh©n tr¶ lêi c©u hái. − §· thùc hiÖn phÐp ®o chiÒu dµi, ®o thÓ tÝch, ®o khèi l−îng,… − Nguyªn nh©n sai sè cã thÓ do ng−êi ®o, dông cô ®o, quy tr×nh ®o, … HS nhËn thøc ®−îc vÊn ®Ò cÇn nghiªn cøu. Ho¹t ®éng 2. T×m hiÓu c¸c kh¸i niÖm sai sè trong ®o l−êng HS tiÕn hµnh ®o theo yªu cÇu. Sö dông c«ng thøc : − TÝnh chiÒu dµi trung b×nh : + +++ = lllll l 12345 5 GV ®Æt c©u hái : − Chóng ta ®· tiÕn hµnh phÐp ®o ®èi víi nh÷ng ®¹i l−îng vËt lÝ nµo ? C¸c phÐp ®o ®ã cã cho kÕt qu¶ chÝnh x¸c tuyÖt ®èi kh«ng ? V× sao ? §Æt vÊn ®Ò : Trong c¸c phÐp ®o c¸c ®¹i l−îng vËt lÝ mµ ta ®· tiÕn hµnh, nhËn thÊy, khi ®o nhiÒu lÇn cïng mét ®¹i l−îng vËt lÝ, v× nh÷ng lÝ do kh¸c nhau, th−êng cho nh÷ng kÕt qu¶ kh¸c nhau, mÆc dï nh÷ng kh¸c nhau ®ã lµ kh«ng nhiÒu. NÕu lÊy gi¸ trÞ trung b×nh c¸c gi¸ trÞ cña nhiÒu lÇn ®o cïng ®¹i l−îng cho ta kÕt qu¶ gÇn gi¸ trÞ thùc h¬n c¶. Sù sai lÖch so víi gi¸ trÞ trung b×nh tÝnh ®−îc gäi lµ sai sè cña phÐp ®o. Sai sè cã thÓ do nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c nhau. VËy cã nh÷ng lo¹i sai sè nµo ? C¸ch tÝnh ra sao ? CÇn viÕt kÕt qu¶ nh− thÕ nµo ? … RÊt nhiÒu c©u hái chóng ta cã thÓ tr¶ lêi ®−îc sau khi häc néi dung bµi häc nµy. GV yªu cÇu HS ®o chiÒu dµi mét vËt bÊt k×, cã thÓ lµ chiÒu dµi b¶ng, bµn, cuèn s¸ch,… − TÝnh gi¸ trÞ trung b×nh sau 5 lÇn ®o. TÝnh sai sè vµ viÕt kÕt qu¶. − Sai sè chung cho tõng lÇn ®o : Δ= − i i l ll − Sai sè chung cho 5 lÇn ®o : 5 ∑ l Δ i − Δ = l l l l hoÆc max min i 1 Δ = = 5 2 − C¸ch viÕt kÕt qu¶ : ll l = ±Δ C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. HS vËn dông c«ng thøc tÝnh sai sè tØ ®èi ®Ó tÝnh ®−îc sai sè tØ ®èi trong tr−êng hîp thø nhÊt lµ 0,0015 vµ trong tr−êng hîp thø hai lµ 0,0002. Do ®ã, phÐp ®o thø hai chÝnh x¸c h¬n. Th¶o luËn ®Ó nªu vÝ dô. Dù kiÕn c©u tr¶ lêi cña HS. GV giíi thiÖu c¸c lo¹i sai sè : − Δ = l l l − Sai sè tuyÖt ®èi : max min 2 − Sai sè tØ ®èi : ( ) % Δll Th«ng b¸o : nh×n vµo sai sè tØ ®èi, cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc tÝnh chÝnh x¸c cña phÐp ®o. Sai sè tØ ®èi cµng nhá th× phÐp ®o cµng chÝnh x¸c. Cã thÓ lÊy vÝ dô ®Ó lµm s¸ng tá ý nghÜa cña sai sè tØ ®èi. VÝ dô : HS thø nhÊt ®o chiÒu dµi cuèn s¸ch cho gi¸ trÞ trung b×nh lµ s 20, 45 cm, = víi sai sè phÐp ®o tÝnh ®−îc lµ Δs = 0,03 cm. HS thø hai ®o chiÒu dµi líp häc cho gi¸ trÞ trung b×nh lµ s 10,55 m, = víi sai sè phÐp ®o tÝnh ®−îc lµ Δs = 0,25 cm. PhÐp ®o nµo chÝnh x¸c h¬n ? GV tiÕp tôc giíi thiÖu c¸ch ph©n lo¹i sai sè theo nguyªn nh©n, bao gåm : − Sai sè hÖ thèng. − Sai sè ngÉu nhiªn. − Sai sè hÖ thèng : dïng th−íc ®o cã ®é dµi th× sai sè do dông cô cã gi¸ trÞ lµ 1/2 gi¸ trÞ cña ®é chia nhá nhÊt. − Sai sè ngÉu nhiªn : do m¾t kh«ng ®Æt vu«ng gãc víi v¹ch chia cÇn ®äc. Ho¹t ®éng 3. T×m hiÓu vÒ ch÷ sè cã nghÜa, c¸ch tÝnh sai sè vµ ghi kÕt qu¶ C¸ nh©n tr¶ lêi. Sè 02,06 cã 3 ch÷ sè cã nghÜa. Sè 134,650 cã 5 ch÷ sè cã nghÜa. C¸ nh©n thu thËp th«ng tin tõ SGK. − Khi ghi kÕt qu¶ cÇn chó ý : sè ch÷ sè cã nghÜa cña kÕt qu¶ kh«ng Yªu cÇu HS nªu mét sè vÝ dô vÒ hai lo¹i sai sè trªn khi tiÕn hµnh ®o c¸c ®¹i l−îng vËt lÝ. GV cã thÓ cho HS biÕt : vÒ nguyªn t¾c, ®Ó x¸c ®Þnh ®−îc sai sè cña phÐp ®o trùc tiÕp cÇn x¸c ®Þnh ®−îc sai sè ngÉu nhiªn vµ sai sè hÖ thèng. Tuy nhiªn, trong mét sè tr−êng hîp, khi ®é lín cña mét trong hai sai sè nµy nhá h¬n nhiÒu so víi sai sè kia th× cã thÓ chän mét trong hai sai sè ®ã lµm sai sè phÐp ®o. Th«ng b¸o : C¸c ch÷ sè cã nghÜa lµ tÊt c¶ c¸c ch÷ sè cã trong con sè, tÝnh tõ tr¸i sang ph¶i, kÓ tõ ch÷ sè kh¸c 0 ®Çu tiªn. VÝ dô : Sè 10,86 cã 4 ch÷ sè cã nghÜa. Sè 155,50 cã 4 ch÷ sè cã nghÜa. Yªu cÇu HS nªu sè c¸c ch÷ sè trong c¸c vÝ dô cô thÓ. VÝ dô : 02,06 ; 134,650, … GV yªu cÇu HS ®äc môc 1.d ®Ó biÕt c¸ch tÝnh sai sè vµ ghi kÕt qu¶. CÇn l−u ý HS ®äc kÜ c¸c c¸ch tÝnh sai sè cña mét tÝch, cña mét th−¬ng, cña mét luü thõa vµ cña mét c¨n thøc bËc hai. − CÇn chó ý ®iÒu g× khi ghi kÕt qu¶ ? Th«ng b¸o : Sè ch÷ sè cã nghÜa cµng nhiÒu chøng tá kÕt qu¶ cã sai sè cµng ®−îc nhiÒu h¬n sè ch÷ sè cã nghÜa cña d÷ kiÖn kÐm chÝnh x¸c nhÊt. Dù kiÕn c©u tr¶ lêi cña HS : − Cã thÓ h¹n chÕ sai sè hÖ thèng b»ng c¸ch chän dông cô ®o cã sai sè hÖ thèng phï hîp (vÝ dô khi ®o chiÒu dµi quyÓn s¸ch kh«ng nªn chän th−íc mÐt mµ nªn chän th−íc th¼ng cã ®é chia nhá nhÊt ®Õn milimet). − Cã thÓ h¹n chÕ sai sè ngÉu nhiªn b»ng c¸ch tu©n thñ ®óng c¸c quy t¾c ®o vµ ®äc kÕt qu¶. Ho¹t ®éng 4. T×m hiÓu c¸ch biÓu diÔn sai sè trong ®å thÞ. HÖ ®¬n vÞ. HÖ SI Tõng HS ®äc SGK ®Ó thu thËp th«ng tin. HÖ SI cã 7 ®¬n vÞ c¬ b¶n : §é dµi : mÐt (m) Thêi gian : gi©y (s) Khèi l−îng : kil«gam (kg) NhiÖt ®é : kenvin (K) C−êng ®é dßng ®iÖn : ampe (A) C−êng ®é ¸nh s¸ng : can®ela (cd) L−îng chÊt : mol (mol) C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. nhá, nghÜa lµ ®é chÝnh x¸c cña phÐp ®o cµng cao. − Nh÷ng sai sè nµo cã thÓ h¹n chÕ ? Lµm thÕ nµo ®Ó h¹n chÕ sai sè ®ã ? V× ®©y lµ nh÷ng kiÕn thøc t−¬ng ®èi dÔ tiÕp thu nªn GV cã thÓ yªu cÇu HS ®äc SGK ®Ó t×m hiÓu th«ng tin. Sau ®ã cã thÓ ®Æt c©u hái ®Ó kiÓm tra kh¶ n¨ng thu nhËn th«ng tin ë HS. − HÖ SI bao gåm nh÷ng ®¬n vÞ c¬ b¶n nµo ? Chó ý : ®Ó mét c«ng thøc lµ ®óng th× mét trong c¸c ®iÒu kiÖn ®ã lµ hai vÕ cña c«ng thøc ph¶i cã cïng ®¬n vÞ (trong ®ã ph¶i kÓ c¶ ®¬n vÞ cña hÖ sè hoÆc h»ng sè nÕu cã). VÝ dô : trong c«ng thøc : 1 2 s gt 2 = NÕu g cã ®¬n vÞ lµ m/s2, t cã ®¬n vÞ lµ gi©y th× s ph¶i cã ®¬n vÞ lµ m. Ho¹t ®éng 5. Cñng cè, vËn dông vµ ®Þnh h−íng nhiÖm vô tiÕp theo Bµi 1. KÕt qu¶ ë c©u D lµ kÐm chÝnh x¸c nhÊt v× lÊy chÝnh x¸c ®Õn hµng ®¬n vÞ vµ cã Ýt ch÷ sè cã nghÜa nhÊt. Bµi 2. Sai sè tuyÖt ®èi = sai sè hÖ thèng = 0,25 cm. Sai sè tØ ®èi = 0,25 0,0167 15 ≈ C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp. GV nh¾c l¹i c¸c kiÕn thøc chÝnh trong bµi. Yªu cÇu HS hoµn thµnh yªu cÇu ë bµi 1, 2 trong SGK. Gîi ý : − Chó ý ®Õn ý nghÜa cña sè c¸c ch÷ sè cã nghÜa trong kÕt qu¶. − Sai sè tuyÖt ®èi cña phÐp ®o sÏ bao gåm sai sè hÖ thèng vµ sai sè ngÉu nhiªn. Bµi tËp vÒ nhµ : Lµm bµi tËp 3 SGK. − §äc tr−íc néi dung bµi thùc hµnh, ®Æc biÖt lµ c¬ së lÝ thuyÕt. − ChuÈn bÞ giÊy viÕt b¸o c¸o Bμi 12 Thùc hμnh : X¸c ®Þnh gia tèc r¬i tù do I − môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − Cñng cè, kh¾c s©u kiÕn thøc vÒ chuyÓn ®éng cña vËt d−íi t¸c dông cña träng tr−êng. X¸c ®Þnh ®−îc gia tèc r¬i tù do tõ kÕt qu¶ thÝ nghiÖm. − NghiÖm l¹i ®Æc ®iÓm cña sù r¬i tù do ®Ó thÊy ®−îc ®å thÞ biÓu diÔn quan hÖ gi÷a s vµ t2 cã d¹ng mét ®−êng th¼ng ®i qua gèc to¹ ®é cã hÖ sè gãc lµ a α= ⋅ tg 2 − N¾m ®−îc tÝnh n¨ng vµ nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña ®ång hå ®o thêi gian hiÖn sè, sö dông c«ng t¾c ®ãng ng¾t vµ cæng quang ®iÖn. − BiÕt sö dông thµnh th¹o bé rung vµ èng nhá giät ®Ó ®Õm thêi gian. − BiÕt c¸ch ph©n tÝch sè liÖu, vÏ ®å thÞ, lËp ®−îc b¸o c¸o hoµn chØnh. 2. VÒ kÜ n¨ng − BiÕt thao t¸c chÝnh x¸c víi bé thÝ nghiÖm ®Ó ®o ®−îc thêi gian r¬i t cña mét vËt trªn nh÷ng qu·ng ®−êng s kh¸c nhau. − VÏ ®−îc ®å thÞ m« t¶ sù thay ®æi vËn tèc r¬i cña vËt theo thêi gian t vµ qu·ng ®−êng ®i s theo t2. Tõ ®ã rót ra kÕt luËn vÒ tÝnh chÊt cña chuyÓn ®éng r¬i tù do lµ chuyÓn ®éng th¼ng nhanh dÇn ®Òu. − VËn dông c«ng thøc ®Ó tÝnh ®−îc gia tèc g vµ sai sè cña phÐp ®o g. − RÌn luyÖn n¨ng lùc t− duy thùc nghiÖm ; biÕt ph©n tÝch −u nh−îc ®iÓm cña c¸c ph−¬ng ¸n ®Ó lùa chän ; rÌn luyÖn kh¶ n¨ng lµm viÖc theo nhãm. Ii − ChuÈn bÞ Gi¸o viªn Cho mçi nhãm häc sinh : Mét trong hai bé thÝ nghiÖm theo hai ph−¬ng ¸n thÝ nghiÖm (sè bé thÝ nghiÖm tuú thuéc vµo sè l−îng HS vµ t×nh h×nh cô thÓ). Ph−¬ng ¸n 1 : − Bé rung ®o thêi gian. − Qu¶ nÆng, d©y treo, kÑp. − Th−íc ®o dÑt cã giíi h¹n ®o 30 cm vµ ®é chia nhá nhÊt 1 mm. Ph−¬ng ¸n 2 : − §ång hå ®o thêi gian hiÖn sè. − Dông cô ®o gia tèc r¬i tù do gåm : gi¸ ®ì, viªn bi s¾t, d©y däi, nam ch©m ®iÖn N (l¾p trªn ®Ønh gi¸ ®ì), cæng quang ®iÖn Q (l¾p ë d−íi, c¸ch ®iÓm N mét kho¶ng 0,6 m). Häc sinh − §äc tr−íc néi dung bµi thùc hµnh, ®Æc biÖt lµ c¬ së lÝ thuyÕt. − ¤n l¹i kiÕn thøc vÒ sù r¬i tù do. − ChuÈn bÞ giÊy viÕt b¸o c¸o. Ii − thiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. Nh¾c l¹i kiÕn thøc cò vµ nhËn thøc vÊn ®Ò cña bµi häc C¸ nh©n tr¶ lêi c©u hái cña GV. NhËn thøc ®−îc vÊn ®Ò cña bµi häc. GV ®Æt c¸c c©u hái kiÓm tra bµi cò : − ThÕ nµo lµ phÐp ®o mét ®¹i l−îng vËt lÝ ? − C¸c lo¹i phÐp ®o vµ c¸c lo¹i sai sè ? − C¸ch x¸c ®Þnh sai sè vµ c¸ch viÕt kÕt qu¶ ®o ®−îc. − Sù r¬i tù do lµ g× ? §Æc ®iÓm cña sù r¬i tù do ? C«ng thøc tÝnh gia tèc r¬i tù do ? − Ph¸t biÓu ®Þnh luËt r¬i tù do. − Môc ®Ých cña giê thùc hµnh nµy lµ g× ? §Æt vÊn ®Ò : Nh− vËy, môc ®Ých cña giê thùc hµnh lµ x¸c ®Þnh gia tèc cña chuyÓn ®éng r¬i tù do, tuy nhiªn viÖc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch nµo vÉn ®ang lµ mét dÊu hái mµ chóng ta cÇn gi¶i quyÕt ®−îc trong giê häc h«m nay. Ho¹t ®éng 2. T×m hiÓu c¸c dông cô ®o HS quan s¸t GV giíi thiÖu dông cô ®o, tÝnh n¨ng vµ c¸ch sö dông c¸c dông cô ®o. HS cã thÓ nghe GV ph©n tÝch ®Ó biÕt r»ng cæng quang ®iÖn chØ ho¹t ®éng khi nót nhÊn trªn hép c«ng t¾c ë tr¹ng th¸i nh¶. − D©y däi dïng ®Ó kiÓm nghiÖm l¹i ph−¬ng r¬i cña chuyÓn ®éng r¬i tù do. Ho¹t ®éng 3. Nªu ph−¬ng ¸n thÝ nghiÖm HS th¶o luËn nhãm ®Ó thèng nhÊt c©u tr¶ lêi. GV giíi thiÖu c¸c dông cô ®o cña hai ph−¬ng ¸n thÝ nghiÖm, nªu hoÆc yªu cÇu HS nªu tÝnh n¨ng cña tõng dông cô. − §èi víi ®ång hå ®o thêi gian hiÖn sè, GV bËt ®iÖn ®ång hå vµ chØ cho HS tõng chi tiÕt cÇn thiÕt trªn mÆt ®ång hå vµ yªu cÇu ®èi víi c¸c chi tiÕt khi lµm thÝ nghiÖm. VÝ dô : ®−a sè chØ cña ®ång hå vÒ gi¸ trÞ 0000 ; chän kiÓu lµm viÖc A→B ; chän thang ®o thêi gian 9999. GV gi¶i thÝch cho HS hiÓu râ c¸ch ho¹t ®éng cña bé ®Õm thêi gian. − §èi víi cæng quang ®iÖn cÇn chØ râ nã ho¹t ®éng khi nµo. L−u ý cho HS khi thao t¸c : sau ®éng t¸c nhÊn ®Ó ng¾t ®iÖn vµo nam ch©m cÇn lËp tøc nh¶ nót tr−íc khi vËt r¬i ®Õn cæng Q. − §èi víi gi¸ ®ì, GV h−íng dÉn HS : c¸ch ®iÒu chØnh ®Ó ®−a gi¸ ®ì vÒ tr¹ng th¸i th¨ng b»ng nhê qu¶ däi ; c¸ch x¸c ®Þnh vÞ trÝ ban ®Çu vµ c¸ch x¸c ®Þnh qu·ng ®−êng s. − §èi víi bé rung ®o thêi gian : cÇn l−u ý kho¶ng thêi gian gi÷a hai lÇn nhá giät liªn tiÕp ®Òu b»ng nhau vµ b»ng 0,02 s. − D©y däi cã t¸c dông g× ? − GV yªu cÇu HS nªu ph−¬ng ¸n chung ®Ó x¸c ®Þnh ®−îc gia tèc cña chuyÓn ®éng r¬i tù do vµ ph−¬ng ¸n cô thÓ ®èi víi tõng bé thÝ nghiÖm. Dù ®o¸n c©u tr¶ lêi cña HS : Ph−¬ng ¸n chung : cÇn x¸c ®Þnh ®−îc qu·ng ®−êng r¬i trong c¸c kho¶ng thêi gian kh¸c nhau. Dùa theo c«ng thøc 2s g t = ®Ó tÝnh gia tèc g. Ph−¬ng ¸n cô thÓ : − Dïng bé rung : g¾n liÒn vËt nÆng r¬i tù do víi b¨ng giÊy, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®iÓm do cÇn rung chÊm lªn b¨ng giÊy chÝnh lµ qu·ng ®−êng mµ vËt ®i ®−îc trong c¸c kho¶ng thêi gian b»ng nhau 0,02 s. − Dïng m¸y ®o thêi gian hiÖn sè : cho qu¶ nÆng r¬i trªn c¸c ®o¹n ®−êng kh¸c nhau, ®o thêi gian r¬i t−¬ng øng, dïng c«ng thøc 2s g t = ®Ó tÝnh gia tèc r¬i tù do. HS th¶o luËn nhãm ®Ó ®Æt ra c¸c b−íc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm. C¸c sè liÖu cÇn ghi ®−îc : − §èi víi bé rung : §o kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c chÊm ; ghi thêi gian t−¬ng øng ; − §èi víi ®ång hå ®o thêi gian hiÖn sè : §o thêi gian r¬i t−¬ng øng víi c¸c kho¶ng r¬i kh¸c nhau. Ho¹t ®éng 4. TiÕn hµnh thÝ nghiÖm HS lµm viÖc theo nhãm. Còng cã thÓ HS sÏ bÕ t¾c víi c¸c ph−¬ng ¸n sö dông dông cô thÝ nghiÖm, khi ®ã GV sÏ h−íng dÉn ®Ó HS t×m ra ®−îc ph−¬ng ¸n. VÝ dô : víi bé rung : trong thÝ nghiÖm kh¶o s¸t chuyÓn ®éng cña mét vËt trªn mÆt ph¼ng nghiªng, nÕu t¨ng dÇn gãc nghiªng ®Õn 90o th× sÏ cã chuyÓn ®éng g× ? Sö dông bé rung nh− thÕ nµo ? ... GV chÝnh x¸c ho¸ c©u tr¶ lêi cña HS. − Yªu cÇu HS nªu c¸c b−íc cô thÓ ®Ó tiÕn hµnh thÝ nghiÖm. NÕu HS bÕ t¾c, GV cã thÓ h−íng dÉn HS theo tiÕn tr×nh ®Æt ra ë SGK. − CÇn cã sè liÖu g× khi tiÕn hµnh c¸c phÐp ®o ? GV cÇn tiÕn hµnh ®o tr−íc thêi gian r¬i ®Ó biÕt ®−îc gi¸ trÞ ®o ®−îc n»m trong kho¶ng nµo, viÖc lµm nµy sÏ gióp GV nh×n vµo kÕt qu¶ ®o mµ biÕt ®−îc c¸c nhãm ®· thao t¸c ®óng hay sai trong qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm. Sau khi tiÕn hµnh xong thÝ nghiÖm theo mét ph−¬ng ¸n th× ®æi bé thÝ nghiÖm ®Ó lµm thÝ nghiÖm víi ph−¬ng ¸n cßn l¹i. CÇn chó ý : − Khi sö dông bé rung ®Ó gi¶m sai sè, gia träng ph¶i cã khèi l−îng rÊt lín so víi lùc c¶n. − Khi sö dông ®ång hå ®o thêi gian hiÖn sè, cÇn ®iÒu chØnh ph−¬ng th¼ng ®øng theo d©y däi ®Ó vËt r¬i cã thÓ c¾t tia hång ngo¹i khi ®i qua cæng quang ®iÖn. Ho¹t ®éng 5. Xö lÝ sè liÖu vµ viÕt b¸o c¸o thÝ nghiÖm HS thu dän dông cô thÝ nghiÖm. ViÕt b¸o c¸o thÝ nghiÖm. Ho¹t ®éng 6. Tæng kÕt bµi häc C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp. L−u ý cho HS : trong qu¸ tr×nh ®o cÇn kiÓm tra tÝnh ®óng ®¾n cña kÕt qu¶ ®o, nÕu cã mét kÕt qu¶ ®o sai lÖch qu¸ lín so víi c¸c kÕt qu¶ kh¸c hoÆc qu¸ v« lÝ so víi thùc tÕ th× tøc lµ ®· cã thao t¸c sai, cÇn tiÕn hµnh thÝ nghiÖm l¹i. Nªn tiÕn hµnh Ýt nhÊt ba lÇn ®o. GV bè trÝ c¸c nhãm thÝ nghiÖm tuú theo t×nh h×nh cô thÓ. Cã thÓ chia líp lµm 6 nhãm thÝ nghiÖm. Nöa thêi gian ®Çu 3 nhãm lµm theo ph−¬ng ¸n 1, 3 nhãm lµm theo ph−¬ng ¸n 2. Nöa thêi gian sau ®¶o l¹i sao cho tÊt c¶ c¸c nhãm ®Òu ®−îc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm theo hai ph−¬ng ¸n. − CÇn chó ý ®iÒu g× khi thao t¸c thÝ nghiÖm ? Trong qu¸ tr×nh HS lµm thÝ nghiÖm, GV cã thÓ ®i ®Õn tõng nhãm ®Ó kiÓm tra c¸c thao t¸c thÝ nghiÖm cña tõng HS ®ång thêi qu¶n lÝ ®−îc líp, ®¶m b¶o cho tÊt c¶ mäi HS ®Òu tham gia lµm thÝ nghiÖm. GV kiÓm tra vµ ghi nhËn kÕt qu¶ thÝ nghiÖm. Cã thÓ cho HS tham kh¶o b¶ng sè liÖu nh− mÉu trong SGK. Yªu cÇu HS viÕt b¸o c¸o thÝ nghiÖm theo mÉu ë môc 4 SGK. GV nhËn xÐt giê häc. Bµi tËp vÒ nhµ : − Tr¶ lêi c©u hái trong SGK. − §äc bµi tæng kÕt ch−¬ng I. Ch−¬ng ii. ®éng lùc häc chÊt ®iÓm Bμi 13 Lùc - tæng hîp vμ ph©n tÝch lùc I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc – HiÓu ®−îc c¸c kh¸i niÖm lùc, hîp lùc. – §Ò xuÊt ®−îc ph−¬ng ¸n thÝ nghiÖm ®Ó kiÓm tra dù ®o¸n. – T×m ®−îc quy t¾c ®a gi¸c. – Ph¸t biÓu vµ hiÓu ®−îc quy t¾c h×nh b×nh hµnh, quy t¾c ®a gi¸c, phÐp ph©n tÝch lùc vµ phÐp tæng hîp lùc. 2. VÒ kÜ n¨ng – VËn dông c¸c quy t¾c trªn ®Ó lµm mét sè bµi tËp vÒ t×m hîp lùc cña hai, ba lùc hoÆc mét sè bµi tËp vÒ ph©n tÝch lùc ®¬n gi¶n. II − ChuÈn bÞ Gi¸o viªn – Bèn bé thÝ nghiÖm tæng hîp lùc. Häc sinh – ¤n l¹i c¸c kiÕn thøc vÒ lùc ®· häc ë ch−¬ng tr×nh THCS. III − thiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. KiÓm tra, chuÈn bÞ ®iÒu kiÖn xuÊt ph¸t. §Ò xuÊt vÊn ®Ò – Nªu kh¸i niÖm lùc ? – M« t¶ lùc b»ng to¸n häc nh− thÕ nµo? C¸ nh©n tr¶ lêi c©u hái cña GV. C¸ nh©n nhËn thøc ®−îc vÊn ®Ò cña bµi häc. Ho¹t ®éng 2. T×m hîp lùc cña hai lùc – Cã thÓ dïng mét lùc FG kh¸c ®Ó thay thÕ hai lùc t¸c dông vµo sµ lan. – Ph¶i t×m ®−îc ph−¬ng, chiÒu, ®é dµi cña lùc FG cã quan hÖ nh− thÕ nµo ®èi víi ph−¬ng, chiÒu, ®é dµi cña hai lùc ®−îc thay thÕ F1G vµ F2G . – Dù ®o¸n 1 : Cã ph−¬ng lµ ®−êng ph©n gi¸c cña gãc t¹o bëi hai vect¬ lùc F1G vµ F2G . Cã ®é lín b»ng tæng hai lùc ®ã. – Dù ®o¸n 2 : Cã ph−¬ng lµ ®−êng ph©n gi¸c cña gãc t¹o bëi hai vect¬ lùc F1G vµ F2G . Cã ®é lín b»ng trung b×nh céng hai lùc ®ã. – Sö dông t¸c dông cña lùc lµ lµm cho vËt bÞ biÕn d¹ng. Cho hai lùc F1G, F2G cïng t¸c dông vµo mét vËt lµm cho vËt bÞ biÕn d¹ng, x¸c ®Þnh ph−¬ng, chiÒu, ®é lín Quan s¸t h×nh vÏ trong s¸ch, sµ lan chÞu c¸c lùc F1G, F2 G t¸c dông vµ lµm thay ®æi vËn tèc cña sµ lan. Ta cã thÓ thay thÕ hai lùc t¸c dông vµo sµ lan b»ng mét lùc FG kh¸c mµ vÉn cã t¸c dông nh− hai lùc ban ®Çu kh«ng ? Muèn biÕt ®iÒu ®ã chóng ta häc bµi : Lùc – Tæng hîp vµ ph©n tÝch lùc. – VËy lùc FG cã quan hÖ nh− thÕ nµo ®èi víi hai lùc ®−îc thay thÕ F1G vµ F2 G ? – Muèn t×m quan hÖ ®ã ta ph¶i t×m nh÷ng yÕu tè nµo ®Æc tr−ng cho vect¬ lùc ? – H·y th¶o luËn theo nhãm vµ ®−a ra ph−¬ng ¸n thÝ nghiÖm ®Ó kiÓm tra c¸c dù ®o¸n trªn. §Þnh h−íng cña GV : – NÕu sö dông t¸c dông cña lùc lµ lµm thay ®æi vËn tèc cña vËt th× viÖc x¸c ®Þnh lùc thay thÕ lµ khã kh¨n v× khi ®ã vËt chÞu t¸c dông cña lùc sÏ chuyÓn ®éng. Ta cã thÓ sö dông t¸c dông kh¸c cña hai lùc. Sau ®ã thay thÕ hai lùc b»ng lùc FG còng lµm cho vËt bÞ biÕn d¹ng nh− tr−êng hîp hai lùc trªn t¸c dông vµ x¸c ®Þnh ph−¬ng, chiÒu, ®é dµi cña FG. Cuèi cïng t×m mèi quan hÖ vÒ ph−¬ng, chiÒu, ®é dµi cña lùc FG víi ph−¬ng, chiÒu, ®é dµi cña G vµ F2 cña lùc ®Ó ®i t×m lùc thay thÕ ®−îc kh«ng ? NÕu cã ph¶i bè trÝ thÝ nghiÖm nh− thÕ nµo ? – §Ó cho ®¬n gi¶n, chóng ta ph¶i chän vËt chÞu t¸c dông sao cho ph¶i quan s¸t ®−îc khi vËt biÕn d¹ng hai lÇn lµ gièng nhau ? – Ph¶i t¸c dông lùc nh− thÕ nµo ®Ó cã hai lùc ®−îc thay thÕ F1 G . thÓ x¸c ®Þnh ®−îc ph−¬ng, chiÒu, ®é lín HS lµm viÖc theo nhãm d−íi sù h−íng dÉn cña GV. – H×nh b×nh hµnh. – Ph−¬ng chiÒu cña lùc thay thÕ lµ ph−¬ng cña ®−êng chÐo h×nh b×nh hµnh, ®é lín lµ ®é dµi cña ®−êng chÐo h×nh b×nh hµnh ®ã, vµ chiÒu ®−îc biÓu diÔn nh− cña lùc ? – BiÓu diÔn c¸c lùc nh− thÕ nµo ®Ó t×m mèi quan hÖ gi÷a chóng ? §Õn ®©y GV cho mét HS nh¾c l¹i tr×nh tù c¸c b−íc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm kiÓm tra, sau ®ã cho ®¹i diÖn nhãm lªn nhËn thÝ nghiÖm ®Ó tiÕn hµnh thÝ nghiÖm kiÓm tra vµ b¸o c¸o kÕt qu¶. – T×m mèi quan hÖ cña lùc thay thÕ víi c¸c lùc ®−îc thay thÕ. §Þnh h−íng cña GV : – NÕu nèi ®Çu mót cña c¸c vect¬ lùc l¹i víi nhau ta sÏ cã h×nh g× ? – Khi ®ã ph−¬ng, chiÒu vµ ®é dµi cña vect¬ lùc thay thÕ x¸c ®Þnh thÕ nµo ? h×nh vÏ. O F1G FG F2G – Dù ®o¸n ë trªn cña chóng ta cã chÝnh x¸c kh«ng ? – Kh«ng chÝnh x¸c. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. C¸ nh©n ph¸t biÓu quy t¾c. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. F1G O 2' FGFG Th«ng b¸o kh¸i niÖm tæng hîp lùc. Lùc thay thÕ lµ hîp lùc. C¸c lùc ®−îc thay thÕ gäi lµ c¸c lùc thµnh phÇn. – Tõ kÕt qu¶ thÝ nghiÖm, h·y nªu quy t¾c t×m hîp lùc cña hai lùc ®ång quy ? Th«ng b¸o : ngoµi quy t¾c h×nh b×nh hµnh, chóng ta cã thÓ t×m hîp lùc cña hai lùc F , 1G F2 G b»ng quy t¾c ®a gi¸c. Tõ G ta vÏ nèi tiÕp ®iÓm ngän cña vect¬ F1 G song song vµ b»ng vect¬ mét vect¬ ' F2 G Vect¬ hîp lùc FG cã gèc lµ gèc cña F2G F .2 G vµ ngän lµ ngän cña vect¬ ' F .2 vect¬ F1 G Ba vect¬ ®ã t¹o thµnh mét tam gi¸c lùc. – H·y vÏ h×nh minh ho¹ quy t¾c ®a gi¸c. – Lµm t−¬ng tù nh− ë trªn. – Khi cÇn tæng hîp nhiÒu lùc th× ph¶i G G F2 F1 Ho¹t ®éng 3. G F3 G FG F4 lµm thÕ nµo ? – Cã thÓ ph©n tÝch mét lùc thµnh hai T×m phÐp ph©n tÝch lùc C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. hay nhiÒu lùc t−¬ng ®−¬ng ®−îc kh«ng ? NÕu ®−îc ph¶i lµm thÕ nµo ? GV th«ng b¸o kh¸i niÖm ph©n tÝch lùc. Tuy nhiªn, mçi lùc cã thÓ ®−îc ph©n tÝch thµnh hai lùc thµnh phÇn theo nhiÒu c¸ch kh¸c nhau. Ta th−êng dùa vµo ®iÒu kiÖn cô thÓ trong mçi bµi to¸n ®Ó chän tr−íc ph−¬ng cña lùc thµnh phÇn. G P1 G P2 G P – GV yªu cÇu HS tr¶ lêi c©u hái : Mét vËt ®Æt trªn mÆt ph¼ng nghiªng, h·y ph©n tÝch träng lùc PG t¸c dông vµo vËt thµnh hai thµnh phÇn. §Þnh h−íng cña GV : Träng lùc t¸c dông – Cã thÓ ph©n tÝch träng lùc thµnh hai thµnh phÇn nh− h×nh vÏ : thµnh phÇn 1 pG cã t¸c dông nÐn vËt xuèng theo ph−¬ng vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng nghiªng, thµnh phÇn 2 pG cã xu h−íng kÐo vËt tr−ît theo mÆt ph¼ng nghiªng. Ho¹t ®éng 4. Cñng cè bµi häc vµ ®Þnh h−íng nhiÖm vô häc tËp tiÕp theo C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp. vµo vËt cã t¸c dông nh− thÕ nµo khi vËt n»m trªn mÆt ph¼ng nghiªng ? C¨n cø vµo t¸c dông ®ã ®Ó ph©n tÝch träng lùc ra hai thµnh phÇn ®−îc kh«ng ? – Yªu cÇu HS nh¾c l¹i c¸c kiÕn thøc chÝnh trong bµi. – Yªu cÇu HS th¶o luËn nhãm vµ tr¶ lêi c©u 2 trong SGK. Lµm c¸c bµi tËp vÒ nhµ 1 → 6 (SGK). Bμi 14 ®Þnh luËt I niu-t¬n I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc – Nªu ra ®−îc dù ®o¸n : c¸c vËt c« lËp sÏ ®øng yªn hoÆc chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. – §Ò xuÊt ®−îc ph−¬ng ¸n thÝ nghiÖm ®Ó kiÓm tra dù ®o¸n trªn. – HiÓu ®−îc néi dung vµ ý nghÜa cña ®Þnh luËt I Niu–t¬n. – BiÕt ®Ò phßng nh÷ng t¸c h¹i cã thÓ cã cña qu¸n tÝnh trong ®êi sèng, nhÊt lµ chñ ®éng phßng tr¸nh tai n¹n giao th«ng. 2. VÒ kÜ n¨ng – BiÕt vËn dông ®Þnh luËt I Niu-t¬n ®Ó gi¶i thÝch c¸c hiÖn t−îng vËt lÝ liªn quan. II − ChuÈn bÞ Gi¸o viªn – Dông cô minh häa thÝ nghiÖm lÞch sö cña Ga-li-lª. – §Öm kh«ng khÝ. Häc sinh – ¤n l¹i kiÕn thøc vÒ chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. III − thiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. KiÓm tra, chuÈn bÞ ®iÒu kiÖn xuÊt ph¸t. §Ò xuÊt vÊn ®Ò – Ph¶i t¸c dông vµo viªn bi mét lùc C¸ nh©n nhËn thøc ®−îc vÊn ®Ò cña bµi häc. Ho¹t ®éng 2. X©y dùng ®Þnh luËt I Niu–t¬n − Viªn bi chuyÓn ®éng chËm dÇn v× cã ma s¸t víi mÆt ph¼ng ngang lµm cho viªn bi chuyÓn ®éng chËm l¹i vµ dõng h¼n. – Muèn mét viªn bi chuyÓn ®éng víi vËn tèc v vµ duy tr× ®−îc vËn tèc v kh«ng ®æi ta ph¶i lµm thÕ nµo ? – Trong thùc tÕ ®êi sèng, nÕu ta kÐo mét c¸i xe th× nã chuyÓn ®éng, ngõng kÐo th× nã l¨n mét Ýt råi dõng l¹i. RÊt nhiÒu hiÖn t−îng t−¬ng tù nh− vËy dÔ lµm n¶y sinh ý nghÜ cho r»ng : muèn cho mét vËt duy tr× ®−îc vËn tèc kh«ng ®æi th× ph¶i cã vËt kh¸c t¸c dông lªn nã. Quan ®iÓm nµy ®−îc nhµ triÕt häc cæ ®¹i A–ri–xtèt (384 – 322 tr−íc C«ng nguyªn) kh¼ng ®Þnh vµ truyÒn b¸, ®· thèng trÞ suèt trong nhiÒu thÕ kØ. Thùc tÕ cã ph¶i nh− vËy kh«ng ? Muèn biÕt ®iÒu ®ã h«m nay chóng ta häc bµi : §Þnh luËt I Niu–t¬n. – Quay l¹i víi thÝ nghiÖm viªn bi ë trªn, ban ®Çu t¸c dông vµo viªn bi mét lùc ®Ó truyÒn cho nã mét vËn tèc, sau ®ã th«i kh«ng t¸c dông lùc vµo nã n÷a th× viªn bi chuyÓn ®éng thÕ nµo ? T¹i sao l¹i chuyÓn ®éng nh− vËy ? – Viªn bi sÏ chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. Dù kiÕn c©u tr¶ lêi cña HS : Ph−¬ng ¸n 1 : Khi kh«ng cã lùc nµo t¸c dông. Ph−¬ng ¸n 2 : Khi kh«ng cã lùc t¸c dông hoÆc c¸c lùc t¸c dông bï trõ lÉn nhau. NhËn xÐt : Mét vËt c« lËp ®ang chuyÓn ®éng víi vËn tèc v th× chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu m·i m·i. – VËt sÏ ®øng yªn. – Mét vËt c« lËp sÏ gi÷ nguyªn tr¹ng th¸i ®øng yªn hoÆc chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. HS lµm viÖc theo nhãm. – Cho vËt chuyÓn ®éng trªn ®Öm kh«ng khÝ th× lo¹i bá ®−îc yÕu tè ma s¸t vµ cã thÓ coi vËt lµ c« lËp. Ban ®Çu ®Ó vËt ®øng yªn vµ quan s¸t xem vËt cã gi÷ nguyªn tr¹ng th¸i ®øng yªn kh«ng. Sau ®ã hÝch nhÑ ®Ó truyÒn cho nã vËn tèc ban ®Çu, ®o vËn tèc cña vËt ë c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau, nÕu c¸c vËn tèc b»ng nhau th× vËt c« lËp ®ã chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. – NÕu lo¹i bá ®−îc yÕu tè ma s¸t th× viªn bi sÏ chuyÓn ®éng thÕ nµo ? – Khi nµo mét vËt ®ang chuyÓn ®éng víi vËn tèc v th× chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu m·i ? GV cho HS th¶o luËn c¸c nhËn xÐt cña c¸c nhãm. Th«ng b¸o : Ta gäi vËt kh«ng chÞu t¸c dông cña vËt kh¸c lµ vËt c« lËp. Thùc tÕ th× kh«ng cã vËt nµo hoµn toµn c« lËp. Mét c¸ch gÇn ®óng, ta cã thÓ coi mét vËt chÞu c¸c lùc t¸c dông bï trõ lÉn nhau lµ vËt c« lËp. Yªu cÇu HS rót ra nhËn xÐt. – NÕu ban ®Çu kh«ng truyÒn cho nã mét vËn tèc th× vËt sÏ thÕ nµo ? – Tæng hîp c¶ hai nhËn xÐt trªn ta ®−îc nhËn xÐt nh− thÕ nµo ? Th«ng b¸o : VËy mét vËt c« lËp hay vËt kh«ng chÞu t¸c dông cña c¸c vËt kh¸c th× nã gi÷ nguyªn tr¹ng th¸i ®øng yªn hoÆc chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. – Lµm thÕ nµo ®Ó kiÓm nghiÖm ®−îc ®iÒu ®ã ? Yªu cÇu c¸c nhãm trao ®æi ®−a ra ph−¬ng ¸n thÝ nghiÖm ®Ó kiÓm tra. §Þnh h−íng cña GV : – §Ó t¹o ®−îc vËt c« lËp ®ang chuyÓn ®éng víi vËn tèc v ta ph¶i lµm thÕ nµo ? – Lµm c¸ch nµo ®Ó lo¹i bá ®−îc yÕu tè ma s¸t ?