Giáo án Vật Lí 10 nâng cao GV: Lê Vĩnh Lạc Phần I: CƠ HỌC Chương 1: ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM Tiết: Ngày soạn: / / 2007 Ngày dạy: 12 / / 2007 Lớp dạy: 10B1 , 10B2 CHUYỂN ĐỘNG CƠ A MỤC TIÊU Kiến thức - Biết nêu khái niệm bản: tính tương đối chuyển động, khái niệm chất điểm, quỹ đạo, hệ quy chiếu, cách xác định vị trí chất điểm toạ độ, xác định thời gian đồng hồ, phân biệt khoảng thời gian thời điểm - Biết muốn nghiên cứu chuyển động chất điểm, cần thiết chọn hệ quy chiếu để xác định vị trí chất điểm thời điểm tương ứng - Biết thực hành việc xác định toạ độ thời điểm tương ứng chất điểm hệ trục toạ độ Kỹ - Chọn hệ quy chiếu, mô tả chuyển động - Chọn mốc thời gian, xác định thời gian - Phân biệt chuyển động với chuyển động khác B CHUẨN BỊ Giáo viên - Tìm số tranh ảnh minh hoạ cho chuyển động tương đối, đồng hồ đo thời gian… - Hình vẽ đu quay giấy to Học sinh - Cần có đủ SGK, sách tập - Xem lại vấn đề học lớp 8: Thế chuyển động? Thế độ dài đại số chuyển động? C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): ĐVĐ vào bài: phi công vũ trụ làm việc khoang kín tàu vũ trụ Anh ta khơng biết có chuyển động với tàu vũ trụ quỹ đao hay không Cảm giác có khơng? Tại sao? Hoạt động ( 20 phút): Nhận biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm, quỹ đạo, thời gian chuyển động Hoạt động GV - Yêu cầu Hs xem tranh Sgk - Chuyển động gì? Vật mốc? Ví dụ? - Giới thiệu cho hs số chuyển động học Hoạt động HS - Xem tranh sgk - Chuyển động dời chỗ vật không gian theo thời gian - Vật mốc vật bất kì, thơng thường ta hay chọn vật đứng yên so với Trái Đất - Yêu cầu hs trả lời câu hỏi - TL: đúng, khơng đầu có vật làm vật mốc - Tại chuyển động - Chuyển động có tính có tính tương đối? Ví dụ? tương đối tùy theo việc ta Nội dung ghi bảng Chuyển động gì? - Chuyển động dời chỗ vật theo thời gian - Vật mốc: vật bất kì, thơng thường ta hay chọn vật đứng yên so với Trái Đất - Chuyển động có tính tương đối Chất điểm Quỹ đạo chất điểm Trường THPT Số Mộ Đức.- Năm học: 2007 – 2008… …………………………………………………1 Giáo án Vật Lí 10 nâng cao GV: Lê Vĩnh Lạc chọn vật làm vật mốc - Phân tích ví dụ chuyển động tương đối - Chất điểm gì? Chất điểm có thực khơng? - Khi vật gọi chất điểm? - Hãy lấy ví dụ số trường hợp vật coi chất điểm - Nêu câu hỏi C1 - Quỹ đạo gì? Ví dụ? - u cầu hs phân tích quỹ đạo giọt nước trường hợp hình 1.3 SGK - Làm để xác định vị trí chất điểm? - Phân tích cách xác định vị trí thơng qua xác định tọa độ kết dấu tọa độ theo chiều trục tọa độ dựa vào H1.4 SGK - Tọa độ điểm có phụ thuộc gốc tọa độ chọn không? - Để xác định thời gian, ta dùng gì? - Để xác định thời điểm ta làm nào? - Phân biệt cho hs: Thời điểm khoảng thời gian cực ngắn hạn định cách xác, xem khoảng thời gian trục số thời điểm điểm trục số Khoảng thời gian tập hợp - Chất điểm vật có kích thước nhỏ bỏ qua so với phạm vi chuyển động - Chất điểm điểm nhỏ, khái niệm khơng có thực tế - Khi vật có kích thước nhỏ bỏ qua so với phạm vi chuyển động -VD: xe lửa chuyển động tren đường ray từ Bắc vào Nam - Quỹ đạo chất điểm chuyển -4 - Tỷ số: RTĐ/Rqđ = 0,4 10 , động quỹ tích vị trí chất nhỏ, coi TĐ điểm không gian chất điểm chuyển động quỹ đạo quạnh Mặt trời Xác định vị trí chất - Quỹ đạo quỹ tích vị điểm trí chất điểm - Để xác định vị trí chất không gian điểm, người ta chọn vật mốc, - Quỹ đạo ôtô gắn vào hệ toạ độ, vị trí chuyển động chất điểm xác định toạ đường thẳng đường độ hệ toạ độ thẳng - Chọn vật vị trí làm mốc, sau gắn vào hệ toạ độ xác định toạ độ hệ toạ độ - Tọa độ điểm phụ Xác định thời gian thuộc gốc tọa độ chọn - Để xác định thời gian, ta dùng đồng hồ - Để xác định thời điểm, ta dùng đồng hồ gốc thời gian - Dùng đồng hồ để xác định thời gian - Chọn mốc (gốc) thời gian, tính khoảng thời gian từ gốc đến lúc Trường THPT Số Mộ Đức.- Năm học: 2007 – 2008… …………………………………………………2 Giáo án Vật Lí 10 nâng cao GV: Lê Vĩnh Lạc nhiều thời điểm - Yêu cầu hs lấy ví dụ? - Phân tích số thời điểm khoảng thời gian bảng tàu SGK Hoạt động ( 15 phút): Tìm hiểu hệ quy chiếu chuyển động tịnh tiến Hoạt động GV - Muốn biết chuyển động chất điểm (vật) tối thiểu cần phải biết gì? Biểu diễn chúng nào? - Cho hs đọc SGK để nêu định nghĩa hệ quy chiếu - Yêu cầu hs trả lời câu C3 - Giới thiệu tranh đu quay - Chuyển động gọi chuyển động tịnh tiến? - Phân tích chuyển động tịnh tiến ôtô điểm khoang ngồi đu quay SGK cho hs - Phân tích dấu hiệu chuyển động tịnh tiến - Yêu cầu hs lấy ví dụ chuyển động tịnh tiến - Yêu cầu hs trả lời câu hỏi C4 - Nhận xét ví dụ Hoạt động HS - Để biết chuyển động chất điểm (vật) cần biết: hệ toạ độ, vật mốc, gốc thời gian đồng hồ Nội dung ghi bảng Hệ quy chiếu Hệ quy chiếu = hệ toạ độ gắn với vật mốc + đồng hồ gốc thời gian - Có thể chọn gốc thời gian để đo kỉ lục chạy - xem tranh đu quay nghe Chuyển động tịnh tiến gv mô tả - Khi vật chuyển động tịnh tiến, điểm có quỹ đạo giống hệt nhau, chồng khít lên - Bộ phận chuyển động tịnh tiến: khoang ngồi đu quay Bộ phận chuyển động quay: phận khác đu gắn chặt với trục quay đu - Lấy số ví dụ khác chuyển động tịnh tiến Hoạt động ( phút): Vận dụng, củng cố Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung ghi bảng - Nêu câu hỏi Nhận xét câu - Thảo luận nhóm trả lời trả lời nhóm câu hỏi TN thuộc câu sgk - Y cầu hs trình bày đáp án - Làm việc cá nhân giải - Đánh giá, nhận xét kết tập 1, sgk dạy - Ghi nhận kiến thức - Trình bày cách mơ tả chuyển động Trường THPT Số Mộ Đức.- Năm học: 2007 – 2008… …………………………………………………3 Giáo án Vật Lí 10 nâng cao GV: Lê Vĩnh Lạc Hoạt động ( phút): Hướng dẫn nhà Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung ghi bảng - Về nhà trả lời câu hỏi - Ghi câu hỏi tập tập SGK nhà - Yêu cầu hs chuẩn bị sau D PHẦN RÚT KINH NGHIỆM Trường THPT Số Mộ Đức.- Năm học: 2007 – 2008… …………………………………………………4 Giáo án Vật Lí 10 nâng cao GV: Lê Vĩnh Lạc Tiết:2 VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU Ngày soạn: / / 2007 Ngày dạy: 17 / / 2007 Lớp dạy: 10B1 , 10B2 A MỤC TIÊU Kiến thức - Trình bày khái niệm về: vectơ độ dời, vectơ vận tốc trung bình, vectơ vận tốc tức thời - Biết việc thay vectơ giá trị đại số chúng không làm đặc trưng vectơ chúng - Phân biệt độ dời với quãng đường đi, vận tốc với tốc độ Kỹ - Phân biệt, so sánh khái niệm - Biểu diễn độ dời đại lượng vật lí vectơ B CHUẨN BỊ Giáo viên - Kiến thức liên quan đến vectơ, biểu diễn vectơ - Chuẩn bị câu hỏi trắc nghiệm Học sinh Xem lại vấn đề học lớp 8: - Thế chuyển động thẳng đều? - Thế vận tốc chuyển động thẳng đều? - Các đặc trưng đại lượng vectơ C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Kiểm tra cũ Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung ghi bảng - Khái niệm lớp - Chuyển động CĐ chuyển động đều? ví dụ? BT mà vận tốc có độ lớn khơng tính tốc độ trung bình? đổi theo thời gian v = s/t - Nêu câu hỏi C1 - TL: điểm đặt, phương, chiều, độ lớn Hoạt động ( phút): ĐVĐ vào bài: Một người xuất phát từ vị trí A, sau hướng Đông 10m, hướng Nam 15m, tiếp tục hướng Đông 20m, hướng Bắc 25m, hướng Tây 30m, hướng Nam 10m, tất quãng đường hết phút Hỏi vận tốc trung bình người bao nhiêu? Hoạt động ( 15 phút): Tìm hiểu khái niệm độ dời Hoạt động GV Hoạt động HS - Giới thiệu với hs vectơ độ dời - Hướng dẫn hs vẽ hình, xác - Vẽ hình biểu diễn vectơ độ định toạ độ chất điểm dời - Vectơ độ dời có phụ thuộc -TL: không vào hệ tọa độ chọn không? - Yêu cầu hs vẽ vectơ độ dời - Vẽ hình Nội dung ghi bảng Độ dời: a) Vectơ độ dời: Trong khoảng thời gian Δt=t2 – t1, chất điểm dời vị trí từ điểm M1 đến điểm M2, vectơ M1M2 gọi vectơ độ dời b Độ dời chuyển động thẳng: Độ dời = độ biến thiên tọa độ ( = Trường THPT Số Mộ Đức.- Năm học: 2007 – 2008… …………………………………………………5 Giáo án Vật Lí 10 nâng cao GV: Lê Vĩnh Lạc trục OX vật CĐ thẳng - Mối liên hệ độ lớn vectơ độ dời độ biến thiên tọa độ? viết BT? - Yêu cầu: hs đọc sgk, trả lời câu C2 - Chú ý cho hs: Thuật ngữ độ dời dùng để giá trị đại số vectơ độ dời trục OX - Nêu câu hỏi C3 tọa độ cuối - tọa độ đầu) - TL: độ dời = độ biến thiên ∆x = x2 – x1 (m) tọa độ BT: ∆x = x2 – x1 - Đọc sgk TL: có, biết phương vectơ độ dời, ta cần xét giá trị đại số đủ để biết chiều độ Độ dời quãng đường đi: lớn - Độ dời quãng đường khác - Trường hợp: chất điểm CĐ thẳng - TL: Nói chung: độ dời theo chiều lấy chiều làm quãng đường khác chiều dương độ dời quãng Chỉ chất điểm CĐ đường thẳng theo chiều lấy chiều làm chiều dương độ dời qng đường Hoạt động (20 phút): Thiết lập cơng thức vận tốc trung bình, vận tốc tức thời Hoạt động GV - Giới thiệu khái niệm vận tốc trung bình - Yêu cầu hs viết BT? - Nhận xét phương,  chiều, độ lớn v tb vectơ độ dời? - Yêu cầu: hs trả lời câu C4 - Yêu cầu hs vẽ hình, xác định độ dời từ viết BT vận tốc trung bình CĐ thẳng - Nêu câu hỏi C5 - Yêu cầu hs trả lời câu hỏi đầu bài? - Khi vận tốc trung bình = tốc độ trung bình? - Giới thiệu: dụng cụ để đo tốc độ tốc kế Hoạt động HS Nội dung ghi bảng Vận tốc trung bình:  v tb thương số vectơ độ dời M 1M  vtb  khoảng thời gian thực độ t -BT: - TL: phương, dời M M  chiều tỉ lệ với độ lớn vận vtb  t tốc * Trong CĐ thẳng: - TL: đại lượng vận tốc vtb  - Trả lời câu hỏi C5 - TL: (vì độ dời = 0) - Phân biệt vận tốc với tốc độ - TL: chất điểm CĐ theo chiều ta lấy chiều làm chiều dương x  x1 x  (m/s) t  t1 t * - Vận tốc tb thương số độ dời thời gian thực độ dời - Tốc độ tb thương số quãng đường khoảng thời gian - Vận tốc tb khác tốc độ tb Chỉ chất điểm CĐ theo chiều ta lấy chiều làm chiều dương vận tốc tb = tốc độ tb  Vận tốc tức thời: v - Vectơ vận tốc tức thời thời Trường THPT Số Mộ Đức.- Năm học: 2007 – 2008… …………………………………………………6 Giáo án Vật Lí 10 nâng cao GV: Lê Vĩnh Lạc - Xuất phát từ BT tính vtb CĐ thẳng, viết BT vtb t nhỏ (gần 0)? Lúc vtb đặc trưng cho vấn đề CĐ? - Giới thiệu khái niệm vectơ vận tốc tức thời - Yêu cầu hs viết BT? - Trong CĐ thẳng, vectơ vận tốc tức thời có phương chiều nào? điểm t thương số vectơ độ x dời khoảng thời gian nhỏ s vtb   t t , lúc thực độ dời - BT:  MM ' vtb đặc trưng cho độ v t nhanh chậm chiều x CĐ * Trong CĐ thẳng: v  (khi t t nhỏ) - Vận tốc tức thời v thời điểm t đặc trưng cho chiều độ nhanh chậm CĐ thời điểm - TL: Trong CĐ thẳng, - Độ lớn vận tốc tức thời vectơ vận tốc tức thời có ln tốc độ tức thời phương trùng với quỹ đạo thẳng có chiều CĐ - Độ lớn vận tốc tức thời luôn tốc độ tức thời - Nhận xét độ lớn vận tốc tức thời tốc độ tức thời Hoạt động ( phút): Vận dụng, củng cố Hoạt động GV - Yêu cầu: Nêu câu hỏi Nhận xét câu trả lời nhóm Hoạt động HS Nội dung ghi bảng - Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi 1,2 sgk ; tập 1,2 sgk - Làm việc cá nhân giải - Yêu cầu hs trình bày đáp tâp sgk án - Ghi nhận lại kiến thức vừa học - So sánh quãng đường với độ dời; vận tốc với tốc độ - Trình bày cách vẽ, biểu diễn vận tốc Hoạt động ( phút): Hướng dẫn nhà Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung ghi bảng - BT 5, SGK.BT 1.1, 1.2 - Ghi câu hỏi tập vqf 1.3 SBTVL 10 nhà - Yêu cầu hs chuẩn bị sau C PHẦN RÚT KINH NGHIỆM Trường THPT Số Mộ Đức.- Năm học: 2007 – 2008… …………………………………………………7 Giáo án Vật Lí 10 nâng cao GV: Lê Vĩnh Lạc Trường THPT Số Mộ Đức.- Năm học: 2007 – 2008… …………………………………………………8 Giáo án Vật Lí 10 nâng cao GV: Lê Vĩnh Lạc Tiết:3 soạn: 10 / / 2007 VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG Ngày Ngày dạy: 24 / / 2007 CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU ( tiếp theo) Lớp dạy: 10B1 , 10B2 A MỤC TIÊU Kiến thức - Biết cách thiết lập phương trình chuyển động thẳng Biết phương trình chuyển động mơ tả đầy đủ đặc tính chuyển động - Biết cách vẽ đồ thị toạ độ theo thời gian, vận tốc theo thời gian từ đồ thị xác định đặc trưng động học chuyển động Kỹ - Lập phương trình chuyển động - Vẽ đồ thị - Đọc thông tin từ đồ thị để giải BT, giải toán đồ thị B CHUẨN BỊ Giáo viên: - Một ống thuỷ tinh dài đựng nước với bọt khơng khí - Chuẩn bị thí nghiệm CĐ thẳng CĐ thẳng Học sinh: - Các đặc trưng đại lượng vectơ - Giấy kẻ ô li để vẽ đồ thị C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: Hoạt động ( phút): Kiểm tra cũ Hoạt động GV - Khái niệm độ dời? độ dời CĐ thẳng? - So sánh vận tốc trung bình tốc độ trung bình? - Khái niệm vận tốc tức thời? Hoạt động HS - Trả lời câu hỏi GV Nội dung ghi bảng - Nhận xét câu trả lời bạn Hoạt động ( phút): Tìm hiểu chuyển động thẳng Hoạt động GV Hoạt động HS - Yêu cầu hs đọc sgk - Đọc sgk - CĐ -TL: CĐ thẳng CĐ gọi CĐ thẳng đều? thẳng, chất điểm có vận tốc tức thời khơng đổi - Tiến hành làm thí nghiệm - Quan sát thí nghiệm minh họa H2.7 SGK, - Ghi nhận ví dụ vật giới thiệu với HS chuyển động thẳng CĐ thẳng - Nêu định nghĩa khác - CĐ thẳng CĐ thẳng, CĐ thẳng đều? chất điểm thực độ dời khoảng thời gian - Vận tốc trung bình chuyển động thẳng đều? Nội dung ghi bảng Chuyển động thẳng đều: a) Định nghĩa: CĐ thẳng CĐ thẳng, chất điểm có vận tốc tức thời khơng đổi Trường THPT Số Mộ Đức.- Năm học: 2007 – 2008… …………………………………………………9 Giáo án Vật Lí 10 nâng cao GV: Lê Vĩnh Lạc - Cho hs thảo luận - So sánh vận tốc trung bình vận tốc tức thời? Hoạt động ( 15 phút): Thiết lập phương trình chuyển động thẳng Đồ thị vận tốc theo thời gian Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung ghi bảng - Yêu cầu hs chọn gốc thời - Chọn gốc thời gian thời b) Phương trình CĐ thẳng đều: gian cho vật CĐ thẳng đều? điểm ban đầu vật - Chọn gốc thời gian thời điểm ban đầu vật: t0 = - Viết BT tính vận tốc -BT: - Gọi x0 tọa độ chất điểm x x  x x  x0 trường hợp này? thời điểm t0 = v   x tọa độ thời điểm t t t  t0 t - Viết BT x theo t? sau Suy ra: v.t = x- x0 - Nhận xét phụ thuộc Ta có: x = x0 + v.t (1) x x  x x  x0 x theo t? x phụ thuộc tuyến tính theo t v   t t  t0 t theo hàm bậc -GV: (1) gọi phương trình Suy ra: v.t = x- x0 CĐ chất điểm CĐ thẳng x = x0 + v.t (1) * Vận tốc CĐ thẳng đều: v s t * Đường CĐ thẳng đều: s = v.t Hoạt động 4: ( 15 phút) Tìm hiểu đồ thị vật CĐ thẳng Hoạt động GV - Xuất phát từ BT (1), vẽ đồ thị hàm số? (trong trường hợp: v>0 v0   t o t v