Bài giảng Vật lí 10 (Kết nối tri thức) - Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều - Trần Thùy Nga

Nội dung tài liệu: Bài giảng Vật lí 10 (Kết nối tri thức) - Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều - Trần Thùy Nga

1. THANKS Người soạn: Trần Thùy Nga – Trường PTLC Lương Thế Vinh
2. C1. Thế nào là chuyển động biến đổi? C2. Đại lượng nào đặc trưng cho sự biến thiên nhanh chậm của vận tốc? Kí hiệu và đơn vị của đại lượng này? C3. Em hãy nêu một ví dụ, vật chuyển động có tốc độ liên tục thay đổi? C4. Hình bên dưới mô tả sự thay đổi vị tri và vận tốc của ô tô, người sau những khoảng thời gian bằng nhau. Hai chuyển động này có gì giống nhau, khác nhau?
3. Bài 9 CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
4. Nội dung I Gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều II Vận tốc tức thời của chuyển động thẳng biến đổi đều III Đồ thị vận tốc- thời gian IV Độ dịch chuyển của chuyển động thẳng biến đổi đều.
5. I. Gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều - Chuyển động thẳng biến đổi đều: là chuyển động có quỹ đạo là một đường thẳng và có gia tốc không đổi theo thời gian( gia tốc là 1 hằng số) - Biểu thức:
6. II. Vận tốc tức thời của chuyển động thẳng biến đổi đều 1. Độ lớn vận tốc tức thời Để biết sự nhanh, chậm của xe tại một thời điểm ta dựa vào thông số nào ?
7. Phiếu học tập số 2 Xây dựng công thức vận tốc tức thời của chuyển động thẳng biến đổi đều Câu 1: Gọi v0 là vận tốc tại thời điểm ban đầu t0, vt là vận tốc tại thời điểm t. Hãy viết công thức tính gia tốc. Từ đó, suy ra biểu thức tính vt. Câu 2: Chọn thời điểm ban đầu t0 = 0, viết lại biểu thức tính vt. Câu 3: Nếu tại thời điểm ban đầu, vật bắt đầu chuyển động, thì vt xác định như thế nào?
8. II. Vận tốc tức thời của chuyển động thẳng biến đổi đều - Độ lớn vận tốc tức thời Vt: vận tốc tức thời tại thời điểm t Vo: Vận tốc tại thời điểm ban đầu a: Gia tốc - Chọn thời điểm ban đầu t0 = 0 - Nếu tại thời điểm ban đầu, vật bắt đầu chuyển động v0 = 0 ⇒ v = a.t
9. Phiếu học tập số 4 Câu 1: Lập phương trình vận tốc của 2 chuyển động sau: Câu 2: Vẽ đồ thị (v-t) của 2 chuyển động trên.
10. III. Đồ thị vận tốc- thời gian của chuyển động thẳng biến đổi đều. - Đồ thị a: v = at (v0 = 0) − Vật chuyển động nhanh dần đều. - Đồ thị b: v = v0 + at (a > 0) − Vật chuyển động nhanh dần đều. - Đồ thị c: v = v0 + at (a < 0) − Vật chuyển động chậm dần đều
11. - Trong 4s đầu tiên, đồ thị v-t là đường nằm ngang tức là vận tốc không thay đổi nên người đi thẳng đều với vận tốc 1,5 m/s. - Từ giây thứ 4 đến giây thứ 6 vận tốc giảm dần về 0 nên người đi chậm lại. - Từ giây thứ 6 đến giây thứ 7 vận tốc bằng 0 tức là người đang nghỉ (đứng yên). - Từ giây thứ 7 đến giây thứ 8 người bắt đầu đi nhanh dần theo chiều âm (đingược lại) với gia tốc a=−0,5−0/1=−0,5m/s2 (vận tốc và gia tốc cùng dấu). - Giây thứ 8 đến giây thứ 9 người đi đều với vận tốc -0,5 m/s (vẫn đi ngược chiều dương ban đầu) - Giây thứ 9 đến giây thứ 10 người đi chậm dần với gia tốc a=0−(−0,5)1=0,5m/s2 (vận tốc và gia tốc ngược dấu) đến giây thứ 10 thì dừng lại.
12. IV. Độ dịch chuyển của chuyển động thẳng biến đổi đều. 1. Tính độ dịch chuyển bằng đồ thị vận tốc thời gian( v- t) Độ lớn độ dịch chuyển bằng diện tích của hình giới hạn bởi các cạnh có độ dài là v và t1, t2 đối với trục hoành. 2 d = v0t + ½ at 2 2 v − v 0 = 2a.d
13. Phiếu học tập số 5 Xây dựng công thức tính độ dịch chuyển của chuyển động thẳng biến đổi đều bằng đồ thị v-t. Câu 1. Cho đồ thị (v - t) vẽ ở Hình 9.3b. a. Hãy tính độ dịch chuyển của chuyển động. Biết mỗi cạnh của ô vuông nhỏ trên trục tung ứng với 2 m/s, trên trục hoành ứng với 1 s. b. Chứng tỏ rằng có thể xác định được giá trị của gia tốc dựa trên đồ thị (v - t). Câu 2. Hãy dùng đồ thị (v – t) vẽ ở hình 9.4 để: a. Mô tả chuyển động b. Tính độ dịch chuyển trong 4 giây đầu, 2 giây tiếp theo và 3 giây cuối c. Tính gia tốc của chuyển động trong 4 giây đầu d. Tính gia tốc của chuyển động từ giây thứ 4 đến giây thứ 6. Kiểm tra kết quả của câu b và câu c bằng cách dùng công thức.
14. Phiếu học tập số 6 Tính độ dịch chuyển của chuyển động thẳng biến đổi đều bằng công thức Câu 1. Biết độ dịch chuyển trong chuyển động thẳng biến đổi đều có độ lớn bằng diện tích giới hạn đồ thị (v – t) trong thời gian t của chuyển động. Hãy chứng minh rằng công thức tính độ lớn của độ dịch chuyển trong chuyển động thẳng biến đổi đều là: 2 d = v0t + ½ at 2 Câu 2. Từ công thức vt = v0 +a.t (1) và d = v0t + ½ at (2) chứng minh rằng: 2 2 v − v 0 = 2.a.d (9.5) Câu 3. Hãy dùng đồ thị (v – t) vẽ ở hình 9.4 để: a. Mô tả chuyển động b. Tính độ dịch chuyển trong 4 giây đầu, 2 giây tiếp theo và 3 giây cuối c. Tính gia tốc của chuyển động trong 4 giây đầu d. Tính gia tốc của chuyển động từ giây thứ 4 đến giây thứ 6. Kiểm tra kết quả của câu b và câu c bằng cách dùng công thức.
15. a. Mô tả chuyển động: - Trong 4 giây đầu tiên: vật chuyển động thẳng chậm dần đều từ 8 m/s đến 0 m/s. - Từ giây thứ 4 đến giây thứ 6: vật chuyển động nhanh dần theo chiều âm - Từ giây thứ 6 đến giây thứ 9: vật chuyển động thẳng đều theo chiều âm. Độ dịch chuyển trong 4s đầu: d=SΔOAB=12OA.OB=12.8.4=16(m). Độ dịch chuyển trong 2s tiếp theo: d=SΔBCD=12BD.CD=12.2.(−4)=−4(m). Độ dịch chuyển trong 3s cuối: d=ShinhchunhatCDEF=CD.DF=−4.3=−12(m). c. Gia tốc trong 4s đầu: a1=vB−vAt=0−84=−2(m/s2). d. Gia tốc của chuyển động từ giây thứ 4 đến giây thứ 6: a2=vC−vBt=−4−06−4=−2(m/s2). Kiểm tra bằng công thức: Xét 4s đầu: d1=vA.t1+12.a1.t21=8.4+12.(−2).42=16(m). Xét 2s tiếp theo: d2=vB.t2+12.a2.t22=0.2+12.(−2).22=−4(m). Xét 3s cuối: d3=vC.t3=(−4).3=−12(m).
16. IV. Độ dịch chuyển của chuyển động thẳng biến đổi đều. 2. Tính độ dịch chuyển bằng công thức 1 x= x + v t + at 2 002 22 vv−=0 2as
17. LUYỆN TẬP Phiếu học tập số 7 Luyện tập và củng cố Câu 1. Đồ thị vận tốc – thời gian ở Hình 9.5 mô tả chuyển động của một chú chó con đang chạy trong một ngõ thẳng và hẹp. a. Hãy mô tả chuyển động của chú chó. b. Tính quãng đường đi được và độ dịch chuyển của chú chó sau: 2s; 4s; 7s và 10s bằng đồ thị và bằng công thức. Câu 2. Một vận động viên đua xe đạp đường dài vượt qua vạch đích với tốc độ 10 m/s. Sau đó vận động viên này đi chậm dần đều thêm 20 m mới dừng lại. Coi chuyển động của vận động viên là thẳng. a. Tính gia tốc của vận động viên trong đoạn đường sau khi qua vạch đích. b. Tính thời gian vận động viên đó cần để dừng lại kể từ khi cán đích. c. Tính vận tốc trung bình của người đó trên quãng đường dừng xe.
18. VẬN DỤNG + Ôn tập: HS học bài và làm bài tập trang 43 SGK. + Mở rộng: nêu vài tình huống thực tế liên quan đến chuyển động thẳng biến đổi đều. + Chuẩn bị bài mới: Xem trước bài 10: Sự rơi tự do
19. THANKS