Trường THPT Che Guevara Giáo án Vật Lý 10 cơ bản Tiết 7 & 8 – Ngày soạn:…………………………………… Bài 4: SỰ RƠI TỰ DO I. MỤC TIÊU. 1. Về kiến thức. - Trình bày, nêu được ví dụ và phân tích được khái niệm về sự rơi tự do. - Nêu được những đặc điểm của sự rơi tự do và gia tớc rơi tự do. 2. Về kĩ năng. - Giải được mợt sớ dạng bài tập đơn giản về sự rơi tự do. - Phân tích được hiện tương xảy ra trong các TN về sự rơi tự do (tiến hành được các TN đó ở nhà). - Phân tích được hình ảnh hoạt nghiệm để rút ra đặc điểm của sự rơi tự do. II. CH̉N BỊ. 1. Giáo viên: Dụng cụ TN. - Sỏi với nhiều kích cỡ khác nhau, giấy phẳng nhỏ, bìa phẳng có khới lượng lớn hơn hòn sỏi nhỏ. - Sợi dây dọi và mợt vòng kim loại, tranh vẽ ảnh hoạt nghiệm. 2. Học sinh: Kiến thức về CĐTBĐĐ, đặc biệt là CĐTNDĐ. III. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY. 1. Ởn định lớp. 2. Kiểm tra bài cũ. - Khái niệm của chủn đợng thẳng biến đởi đều? - Viết cơng thức tính v, a, s đi được và mqh giữa chúng trong CĐTNDĐ? - Chủn đợng ntn được gọi là CĐTNDĐ? Khái niệm gia tớc trong CĐTNDĐ? - Chiều của vectơ gia tớc trong CĐTCDĐ ntn với các vectơ vận tớc? 3. Bài mới. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung - Chúng ta đã biết ở cùng 1 độ cao 1 hòn đá sẽ rơi xuống nhanh hơn 1 chiếc lá. Vì sao như vậy?Có phải vật năng rơi nhanh hơn vật nhẹ hay khơng? Chúng ta cùng nhau nghiên cứu. - Thả mợt vật từ mợt đợ cao nào đó, nó sẽ chủn đợng khơng vận tớc đầu, vật sẽ CĐ x́ng dưới. Đó là sự rơi tự do của vật. - Chúng ta tiến hành mợt sớ TN để xem trong khơng khí vật năng ln rơi nhanh hơn vật nhẹ hay khơng? - GV biểu diễn TN cho HS quan sát. + TN1: + TN2: + TN3: + TN4: GV: Hồn thành u cầu C1. GV: Vậy qua đó các em kết luận được gì? - Sau khi nghiên cứu 1 số CĐ trong kkhí, ta thấy kquả là mâu thuẩn với giả thiết ban đầu, khơng thể kết luận vật nặng bao giờ cũng rơi nhanh hơn vật nhẹ. GV: Vậy yếu tố nào ảnh hưởng đến sự rơi nhanh hay chậm của các vật trong kkhí? Hoạt động 1:Tổ chức tình huống học tập. Hoạt động 2: Quan sát hiện tượng, rút ra nhận xét từ các TN đơn giản về sự rơi trong khơng khí. HS: Chú ý quan sát TN từ đó rút ra kết luận. HS: Cá nhân trả lời từng câu hỏi của C1. HS: Trong kkhí khơng phải lúc nào vật nặng cũng rơi nhanh hơn vật nhẹ. I. SỰ RƠI TRONG KHƠNG KHÍ VÀ SỰ RƠI TỰ DO. 1. Sự rơi của các vật trong khơng khí. - Trong khơng khí khơng phải lúc nào vật nặng cũng rơi nhanh hơn vật nhẹ. - Khơng khí là yếu tố ảnh hưởng đến sự rơi của các vật trong khơng khí. Trang 11 Trường THPT Che Guevara Giáo án Vật Lý 10 cơ bản GV: Làm cách nào để CM được điều này? Nếu ta bỏ qua ảnh hưởng của kkhí thì sự rơi của các vật sẽ ntn? - Chúng ta cùng nhau kiểm tra điều đó thơng qua TN của Niutơn vả Galilê. GV: Các em hãy đọc SGK phần 2. Nhấn mạnh: Đây là những TN mang tính kiểm tra tính đúng đắn của giả thiết trên. GV: Các em có nhận xét gì về kquả thu được của TN Niutơn? - Vậy kquả này khơng mâu thuẩn với giả thiết ban đầu (kkhí ảnh hưởng đến sự rơi tự do của các vật). - Đến đây ta kết luận được là: Nếu loại bỏ được ảnh hưởng của kkhí thì mọi vật sẽ rơi nhanh như nhau. Sự rơi của các vật trong trường hợp này gọi là sự rơi tự do. GV: Hồn thành u cầu C2. Gợi ý: Chỉ xét những sự rơi mà trong đó có thể bỏ qua yếu tố kkhí. - GV đưa ra khái niệm chính xác về sự rơi tự do. GV: Làm thế nào để xác định được phương và chiều của CĐ rơi tự do? - GV kiểm tra PATN của các nhóm, rồi tiến hành 1 mà PA mà HS đưa ra. - Kết hợp với H4.3 để chứng tỏ kết luận là đúng. GV: CĐ rơi tự do là CĐ ntn? - GV giới thiệu ảnh hoạt nghiệm và u cầu HS đọc SGK để biết cách tiến hành thu được ảnh đó. GV: Dựa vào hình ảnh thu được hãy chứng tỏ CĐ rơi tự do là CĐTNDĐ? Gợi ý: + CĐ của viên bi có phải là CĐTĐ khơng? Vì sao? + Nếu là CĐTBĐ thì là CĐTNDĐ hay CDĐ? Vì sao? - Từ đó chúng ta thấy CĐ rơi tự do là CĐTNDĐ. GV: Viết cơng thức tính vận tốc và qng đường đi được trong CĐTNDĐ? GV: Đối với CĐ rơi tự do thì có vận HS: Khơng khí HS: Các vật sẽ rơi nhanh như nhau. Hoạt động 3: Tìm hiểu sự rơi của các vật trong chân khơng. HS: Cá nhân đọc SGK. HS: Khi rút hết kkhí trong ống ra thì bi chì và long chim rơi nhanh như nhau. HS: Sự rơi của hòn sỏi, giấy nén chặt, hòn bi xe đạp được coi là sự rơi tự do. Hoạt động 4: Nghiên cứu đặc điểm của CĐ rơi tự do. HS: Thảo luận để tìm ra PATN. (Cho 1 hòn sỏi hoặc 1 chiếc vòng kim loại rơi dọc theo 1 sợi dây dọi) HS: CĐ rơi tự do là CĐTNDĐ. Hoạt động 5: Chứng minh CĐ rơi tự do là CĐTNDĐ. HS: Cá nhân đọc SGK. HS: + CĐ của viên bị khơng phải là CĐTĐ. Vì trong cùng 1 khoảng thời gian mà s đi được của nó khác nhau. + Đó là CĐTNDĐ. Vì s đi được của viên bị trong những khoảng thời gian bằng nhau là khác nhau (tăng dần). Hoạt động 6: Tìm hiểu các cơng thức tính vận tớc, quãng đường đi và gia tớc rơi tự do. 2. Sự rơi của các vật trong chân khơng (sự rơi tự do). a. Ống Niutơn. - Là ống thủy tinh kín trong có 1 hòn bi chì và 1 cái lơng chim. - Cho 2 vật nói trên rơi trong ống còn đầy khơng khí thì hòn bi chì rơi nhanh hơn lơng chim. - Hút hết kkhí trong ống ra, cho 2 vật rơi ở trong ống thì chúng rơi nhanh như nhau. b. Kết luận. - Nếu loại bỏ được ảnh hưởng của khơng khí thì mọi vật sẽ rơi như nhau. Sự rơi của các vật lúc này gọi là sự rơi tự do. - Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực. II. NGHIÊN CỨU SỰ RƠI TỰ DO CỦA CÁC VẬT. 1. Những đặc điểm của CĐ rơi tự do. - Phương của CĐ rơi tự do là phương thẳng đứng. - Chiều của CĐ rơi tự do là chiều từ trên x́ng dưới. - Chủn đợng rơi tự do là chủn đợng TNDĐ. - Cơng thức tính vận tớc: .v g t = Trang 12 Trửụứng THPT Che Guevara Giaựo aựn Vaọt Lyự 10 cụ baỷn tc u v 0 hay khụng? Khi ú cụng thc tớnh vn tc v quóng ng i c trong C ri t do ntn? Chỳ ý: Gia tc trong s ri t do c kớ hiu l g. GV: g cú du ntn i vi vn tc v? Vỡ sao? - Chỳ ý: Ti 1 ni nht nh trờn Trỏi t v gn mt t, cỏc vt u ri t do vi cựng 1 gia tc g. - Ti nhng ni khỏc nhau, gia tc ri t do s khỏc nhau. Nu khụng ũi hi chớnh xỏc cao thỡ ta cú th ly g 9,8m/s 2 hoc g 10m/s 2 . HS: Cỏ nhõn tr li HS: v 0 = 0, v = gt, s = ẵ gt 2 HS: g v v cựng du vỡ C ri t do l CTND. g: gia tc ri t do - Cụng thc tớnh quóng ng i c ca s ri t do: 2 1 . 2 s g t= s: quóng ng i c t: thi gian ri 2. Gia tc ri t do. - Tai 1 ni nhõt inh trờn Trai õt & gõn mt õt, cac võt ờu ri t do vi cung mụt gia tục g. - Tai nhng ni khac nhau gia tục ri t do khac nhau. Nờu khụng oi hoi ụ chinh xac cao chung ta co thờ lõy g 9,8m/s 2 hoc g10 m/s 2 . 4. Cng c, dn dũ. - GV túm tt li nhng kin thc quan trng trong bi. - Chng minh rng, trong CTND, hiu 2 quóng ng i trong 2 khong thi gian liờn tip bng nhau l 1 i lng khụng i. Gi ý: + Chn mc thi gian l lỳc bt u C, hóy tớnh di ca ng i t thi im t n thi im (t + t) v t thi im (t + t) n thi im (t + 2t). + Tớnh hiu 2 quóng ng i v xột cỏc i lng trong hiu ú. - V nh lm bi tp SGK v chun b bi tip theo. CU HI TRC NGHIM. 1. c im no sao õy khụng phi ca chuyn ng ri t do? A. Chuyn ng cú phng thng ng, chiu t trờn xung di. B. Gia tc ca chuyn ng cú giỏ tr khụng i. C. Hiu quóng ng i c trong nhng khong thi gian bng nhau liờn tip l 1 i lng khụng i. D. Chuyn ng cú tc tng u theo thi gian. 2. Chuyn ng ca vt no di õy s c coi l chuyn ng ri t do nu c th ri? A. Mt cỏi lỏ cõy rng B. Mt si ch C. Mt chic khn tay D. Mt mu phn 3. Chuyn ng no di õy cú th coi nh l chuyn ng ri t do? A. Chuyn ng ca 1 hũn si c nộm lờn cao. B. Chuyn ng ca 1 hũn si c nộm theo phng ngang. C. Chuyn ng ca 1 hũn si c nộm theo phng xiờn gúc. D. Chuyn ng ca 1 hũn si c th ri xung. 4. Th ri 1 hũn ỏ t cao h xung. Hũn ỏ ri trong 1s. Nu th hũn ỏ ú t cao 4h xung thỡ hũn ỏ s ri trong bao lõu? A. 4s B. 2s C. 2 s D. Mt ỏp ỏn khỏc Gii: 2 ' '2 ' ' ' 1 1 ; 4 2 2 4 2 2. 2.1 2 h gt h h gt t h t h t t s = = = = = = = = = Trang 13 . bao lõu? A. 4s B. 2s C. 2 s D. Mt ỏp ỏn khỏc Gii: 2 ' '2 ' ' ' 1 1 ; 4 2 2 4 2 2. 2.1 2 h gt h h gt t h t h t t s = = = = = =. do? - GV kiểm tra PATN của các nhóm, rồi tiến hành 1 mà PA mà HS đưa ra. - Kết hợp với H4.3 để chứng tỏ kết luận là đúng. GV: CĐ rơi tự do là CĐ ntn? -