Slide bài giảng vật lí 10 cánh diều bài 4: Chuyển động biến đổi

Tóm lược nội dung

BÀI 4. CHUYỂN ĐỘNG BIẾN ĐỔI

KHỞI ĐỘNG

GV đặt vấn đề: Dựa vào các vết trượt mà bánh xe để lại trên đường, dùng các công thức mô tả chuyển động, có thể suy ra được người lái xe có đi quá tốc độ cho phép khi gây ra tai nạn không. Họ đã dựa vào những công thức nào để suy ra được điều này?

NỘI DUNG BÀI HỌC GỒM

• CÔNG THỨC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU  
• Công thức tính vận tốc
• Công thức tính độ dịch chuyển
• Công thức tính quãng đường
• Công thức liên hệ quãng đường, vận tốc và gia tốc
• GIA TỐC RƠI TỰ DO 
• Gia tốc rơi tự do  
• Đo gia tốc rơi tự do  
• CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM
• Vận tốc ban đầu theo phương ngang
• Vận tốc ban đầu tạo góc xác định với phương ngang

HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

1. Gia tốc rơi tự do 

HS quan sát và thực hiện thí nghiệm rơi tự do dưới sự hướng dẫn của GV

Nội dung ghi nhớ:

- Thí nghiệm sự rơi tự do 

- Sự rơi của một vật khi chịu tác dụng của trọng lực  được gọi là sự rơi tự do. 

- Gia tốc rơi tự do kí hiệu là g, có chiều hướng thẳng đứng xuống dưới. 

g=9,81ms2

2. Đo gia tốc rơi tự do 

HS thực hiện thí nghiệm rơi tự do và tính gia tốc rơi tự do của vật dưới sự hướng dẫn của GV.

Nội dung ghi nhớ:

- Dụng cụ: (SGK – tr36)

- Tiến hành 

+ Bước 1: Lắp các dụng cụ thành bộ như hình 4.7 

+ Bước 2: Hãy so sánh kết quả tính bằng số liệu đo được trong thí nghiệm mà em đã tiến hành với kết quả tính bằng số liệu ở bảng 4.2

+ Bước 3: Xử lí kết quả 

• Quãng đường s = 0,400 m

Thời gian rơi trung bình:

 t=t1+t2+t33=0,285+0,286+0,2843=0,285s

Gia tốc trong lần đo 1:

g1=2st12=2.0,40,2852=9,849 m/s2

Gia tốc trong lần đo 2:

g2=2st22=2.0,40,2862=9,780 m/s2

Gia tốc trong lần đo 3:

g3=2st32=2.0,40,2842=9,919 m/s2

Gia tốc trung bình:

g=g1+g2+g33=9,849+9,780+9,9193=9,849 m/s2

Sai số tuyệt đối của gia tốc:

∆g1=g-g1=9,849-9,849=0 m/s2

∆g2=g-g2=9,849-9,780= 0,069 m/s2

∆g3=g-g3=9,849-9,919=0,070 m/s2

Sai số tuyệt đối trung bình:

∆g=∆g1+∆g2+∆g33=0,046 (m/s2)

Kết quả: g=9,848±0,046 ms2

III. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM 

1. Vận tốc ban đầu theo phương ngang 

GV đặt câu hỏi yêu cầu học sinh trao đổi trả lời: Em hãy mô tả quá trình chuyển động của vật ở hình 4.8. Giải thích chi tiết?

Nội dung ghi nhớ:

* Mô tả chuyển động 

- Hình 4.8 mô tả quá trình chuyển động của hai quả bóng nhỏ giống nhau được thả từ 1 độ cao như nhau. 

- Quả bóng thứ nhất được thả rơi theo phương thẳng đứng, chuyển động nhanh dần xuống dưới; 

- Quả bóng thứ 2 được ném theo phương nằm ngang (quỹ đạo chuyển động có dạng đường cong. 

- Kết quả: 2 quả bóng chạm đất đồng thời 

=> Vận tốc theo phương ngang của quả bóng thứ 2 không ảnh hưởng đến chuyển động thẳng đứng của nó.

* Giải thích chuyển động 

+ Hai quả bóng cùng có gia tốc thẳng đứng bằng nhau với giá trị là g

+ Lực tác dụng vào một vật có thể làm thay đổi cả tốc độ và hướng chuyển động của vật, tức là làm thay đổi vận tốc của vật. Nếu bỏ qua lực cản không khí thì theo phương nằm ngang không có lực nào tác dụng lên các quả bóng. Vì thế vận tốc theo phương này sẽ giữ nguyên giá trị ban đầu của nó.

C1. - Dạng đồ thị: parabol.

- Mô tả chuyển động của quả bóng:

Quả bóng rơi nhanh dần xuống dưới đồng thời chuyển động đều theo phương ngang. 

2. Vận tốc ban đầu tạo góc xác định với phương ngang

GV cho HS làm việc nhóm 2: Mô tả và giải thích quá trình chuyển động của vật ở hình 4.9

Nội dung ghi nhớ:

* Mô tả chuyển động 

- Hình 4.9 cho thấy hình ảnh của một quả bóng được ném xuống sàn và nảy lên xiên góc với phương ngang 

- Theo phương thẳng đứng: quả bóng đi lên chậm dần, khi rơi xuống nhanh dần. 

- Theo phương ngang: quả bóng chuyển động đều sang phải. 

* Giải thích chuyển động 

- Sau khi nảy lên, nếu bỏ qua lực cản của không khí, quả bóng chịu tác dụng của lực hấp dẫn, tức là trọng lực tác dụng lên nó hướng thẳng đứng xuống dưới. Vì vậy, quả bóng đi lên chậm dần, đi xuống nhanh dần. 

- Chuyển động ngang của quả bóng không bị ảnh hưởng bởi trọng lực. 

- Trong điều kiện không có lực cản của không khí, quả bóng có vận tốc không đổi theo phương ngang nên nó chuyển động đều sang phải.

* Dự án học tập: Điều kiện ném vật trong không khí để đạt độ cao hoặc tầm xa lớn nhất. 

=> Độ cao và tầm xa của vật bị ném phụ thuộc vào góc giữa vận tốc ban đầu và phương nằm ngang. 

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

- Hoàn thành bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Phát biểu nào dưới đây là sai:

A. Vận tốc tức thời của chuyển động thẳng biến đổi đều có độ lớn tăng hoặc giảm đều theo thời gian.

B. Gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều có độ lớn không đổi.

C. Vectơ gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều có thể cùng chiều hoặc ngược chiều với vectơ vận tốc.

D. Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, quãng đường đi được trong những khoảng thời gian khác thì bằng nhau.

Câu 2: Chuyển động dưới đây được coi là sự rơi tự do nếu được thả rơi?

A. Một cái lá cây.

B. Một sợi chỉ.

C. Một chiếc khăn tay.

D. Một mẩu phấn.

Câu 3: Nếu từ các độ cao khác nhau ném ngang các vật với cùng vận tốc thì vật nào ném ở độ cao lớn hơn sẽ có tầm xa

A. lớn hơn.

B. nhỏ hơn.

C. bằng nhau.

D. còn phụ thuộc vào khối lượng của các vật.

Câu 4: Câu nào sau đây nói về sự rơi tự do là đúng?

A. Khi không có lực cản, vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ.

B. Ở cùng một nơi, mọi vật rơi tự do có cùng gia tốc.

C. Khi rơi tự do, vật nào ở độ cao lớn hơn sẽ rơi với gia tốc lớn hơn.

D. Vận tốc của vật chạm đất, không phụ thuộc vào độ cao của vật khi rơi.

Câu 5: Nếu vận tốc ban đầu của một vật bằng không thì quãng đường vật đi được trong thời gian t và gia tốc là 9,8 m/s² sẽ là

A. 2,9t².

B. 3t².

C. 4t².

D. 4,9t².

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Một đoàn tàu đang chạy với tốc độ 36 km/h thì hãm phanh. Sau 2 phút thì tàu dừng lại ở sân ga. Quãng đường mà tàu đi được trong khoảng thời gian trên là bao nhieu?

Câu 2: Viên bi A khối lượng gấp đôi viên bi B. Cùng lúc, từ mái nhà, bi A được thả rơi không vận tốc đầu, bi B được ném theo phương ngang. Bỏ qua sức cản của không khí. Em hãy nhận xét thời gian hai viên bi chạm đất?