CHỦ ĐỀ 1: BÀI 4: CHUYỂN ĐỘNG BIẾN ĐỔI
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
VẬT LÍ 10
CHỦ ĐỀ 1: BÀI 4: CHUYỂN ĐỘNG BIẾN ĐỔI
Ảnh
Khởi động
Khởi động (Khởi động)
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?
Ảnh
I. Công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều
1. Công thức tính vận tốc
1. Công thức tính vận tốc
I. Công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều
- Đồ thị vận tốc - thời gian biểu diễn chuyển động của một vật với vận tốc tăng dần từ latex(v_0) đến v trong thời gian t.
Ảnh
- Độ dốc của đường thẳng có giá trị bằng gia tốc: latex(a = (v-v_0)/t) hay latex(v = v_0 + at) (1)
2. Công thức tính độ dịch chuyển
2. Công thức tính độ dịch chuyển
- Vận tốc trung bình của vật bằng một nửa tổng vận tốc ban đầu và vận tốc cuối cùng của nó:
Ảnh
- Vận tốc trung bình: latex(v_(tb) = (v_0 +v)/2). - Độ dịch chuyển = vận tốc trung bình x thời gian. => Công thức tính độ dịch chuyển: latex(d = (v_0 + v)/2 xx t) (2)
- Luyện tập
Ảnh
- Luyện tập:
Một chiếc ô tô có gia tốc trong khoảng cách dừng lại là -7,0 latex(m//s^2). Ước tính khoảng cách dừng lại nếu lúc bắt đầu trượt ô tô này đang chạy ở tốc độ 108 km/h.
3. Công thức tính quãng đường
Ảnh
Hình vẽ
Trong chuyển động thẳng theo một chiều xác định, độ dịch chuyển chính là quãng đường. Thay v từ (1) vào (2), ta được: latex(s = (v_0 + v_0 + at)/2 xx t =>s = v_0t + 1/2at^2) (3)
3. Công thức tính quãng đường
4. Công thức liên hệ quãng đường, vận tốc và gia tốc
Ảnh
Hình vẽ
Từ công thức (1) và (2) ta có: latex(s = (v_0 + v)/2 xx(v - v_0)/a) hay latex(s = (v^2 - v_0^2)/(2a)) latex(=> v^2 - v_0^2 = 2as) (4)
4. Công thức liên hệ quãng đường, vận tốc và gia tốc
5. Ví dụ áp dụng các công thức chuyển động
5. Ví dụ áp dụng các công thức chuyển động
- Ví dụ 1:
Một tên lửa được phóng từ trạng thái đứng yên với gia tốc latex(20m//s^2). Tính vận tốc của nó sau 50s.
Ảnh
Áp dụng công thức latex(v = v_0 + at) Thay giá trị latex(v = 0 m//s + 20 m//s^2 xx 50 s = 1000 m//s) Vậy sau khi phóng 50s, tên lửa sẽ bay với vận tốc là: 1000 m/s = 3600 km/h.
+) tiếp
- Ví dụ 2:
Một đoàn tàu đang chạy với vận tốc 20 m/s thì tăng tốc với gia tốc 0,50 latex(m//s^2) trong 30s. Tính quãng đường tàu đi được trong thời gian này.
Ảnh
Áp dụng công thức latex(s = v_0t + 1/2at^2) Thay giá trị latex(s = 20 m/s xx 30 s + 1/2 xx 0,5 m//s^2 xx (30 s)^2 = 825 m) Vậy đoàn tàu đi được quãng đường 825 m trong khoảng thời gian tăng tốc.
+) tiếp
- Ví dụ 3:
Người đi xe máy trong hình 4.4 đang chuyển động với vận tốc 10 m/s. Để không va vào con chó, người ấy phanh xe. Biết độ dài vết phanh xe là 5,0 m. Tính giá trị của gia tốc.
Ảnh
- Vận dụng
- Vận dụng:
Ảnh
1. Tại hiện trường vụ tai nạn trên một con đường, cảnh sát phát hiện vết trượt kéo dài 50 m. Thử nghiệm trên mặt đường này cho thấy loại ô tô đó có gia tốc trong khoảng cách dừng lại là -6,5 latex(m//s^2). Biết tốc độ cho phép loại ô tô này chạy trên đường đó là 90 km/h. Ô tô này có chạy quá tốc độ cho phép không?
II. Đo gia tốc rơi tự do
1. Gia tốc rơi tự do
1. Gia tốc rơi tự do
II. Đo gia tốc rơi tự do
Một ống thuỷ tinh bên trong có một đồng xu và một mảnh giấy nhỏ. Hút hết không khí trong ống rồi lộn ngược ống lên, đồng xu và mảnh giấy rơi chạm đáy cùng lúc (Hình 4.5). => Đồng xu và mảnh giấy rơi chỉ do tác dụn của trọng lực.
- Thí nghiệm:
Ảnh
+) tiếp
- Ví dụ:
Bức ảnh hoạt nghiệm chụp một quả bóng đang rơi (hình 4.6). Thể hiện vị trí quả bóng ở những khoảng thời gian bằng nhau.
Ảnh
- Kết luận
Ảnh
Hình vẽ
Sự rơi của các vật khi chỉ chịu tác dụng của trọng lực được gọi là sự rơi tự do. Gia tốc của một vật rơi trên bề mặt Trái Đất có giá trị tuỳ thuộc vào vị trí mà vật rơi. Gia tốc này gọi là gia tốc rơi tự do, kí hiệu g; nó có chiều hướng thẳng đứng xuống dưới.
- Kết luận:
2. Đo gia tốc rơi tự do
Ảnh
Hình vẽ
2. Đo gia tốc rơi tự do
Bộ dụng cụ đo gia tốc rơi tự do gồm: (1) Nam châm điện (2) Viên bi thép (3) Cổng quang điện (4) Công tắc điều khiển (5) Đồng hồ đo thời gian (6) Giá
a. Dụng cụ
b. Tiến hành
b. Tiến hành
Ảnh
Bước 1: Lắp các dụng cụ thành bộ như hình. Bước 2: Bấm nút thả bi thép rơi, đọc số chỉ thời gian trên đồng hồ. Lặp lại 3 lần. Bước 3: Điều chỉnh cổng quang điện để thay đổi quãng đường viên bị rơi và lặp lại thao tác đo giống bước 2. Bước 4: Tính gia tốc trung bình của vật rơi tự do:
latex(s = v_0t + 1/2at^2 = 1/2gt^2 => g = (2s)/(t^2))
Bước 5: Tính sai số của phép đo Bước 6: Viết kết quả dưới dạng:
latex(g = g+- Deltag)
- Vận dụng
- Vận dụng:
Ảnh
2. Đề xuất phương án và đo gia tốc rơi tự do với bộ dụng cụ: Giá, bi thép, nam châm điện, 2 cổng quang điện, công tắc điều khiển, đồng hồ đo thời gian hiện số. Đánh giá sơ bộ nguyên nhân ảnh hưởng đến kết quả trong thí nghiệm.
III. Chuyển động của vật bị ném
1. Vận tốc ban đầu theo phương ngang (III. Chuyển động của vật bị ném)
Ảnh
1. Vận tốc ban đầu theo phương ngang
+) Mô tả chuyển động: Cả hai quả bóng được thả cùng lúc, quả bóng đỏ được thả rơi theo phương thẳng đứng, quả bóng vàng được đẩy sang bên theo phương ngang. Ta thấy cả hai quả bóng chạm đất cùng lúc.
=> Vận tốc theo phương ngang của quả bóng thứ hai không ảnh hưởng đến chuyển động thẳng đứng của nó.
+) tiếp (1. Vận tốc ban đầu theo phương ngang)
+) Giải thích chuyển động:
Theo phương thẳng đứng: Quả bóng chịu tác dụng của trọng lực nên có gia tốc rơi tự do (g).
=> Đây là chuyển động thẳng biến đổi đều
Theo phương nằm ngang: Nếu bỏ qua lực cản không khí thì không có lực nào tác dụng lên các quả bóng. Vì thế vận tốc theo phương này không đổi.
=> Đây là chuyển động thẳng đều.
+) Kết luận: Quả bóng thứ hai trong thí nghiệm trên sẽ rơi xuống với gia tốc g, đồng thời nó chuyển động sang bên phải với vận tốc không đổi.
- Trả lời câu hỏi
- Trả lời câu hỏi:
Ảnh
Hình vẽ
1. Đọc thông tin trong SGK trang 38, em hãy trả lời câu hỏi sau: a) Hình dạng đồ thị này giống hình dạng đồ thị nào đã học? b) Mô tả chuyển động của quả bóng này.
Ảnh
2. Vận tốc ban đầu tạo góc xác định với phương ngang
2. Vận tốc ban đầu tạo góc xác định với phương ngang
+) Mô tả chuyển động: Sau khi chạm mặt đất, quả bóng nảy lên xiên góc với phương ngang. Theo phương thẳng đứng, hình ảnh quả bóng ngày càng gần nhau, sau đó ngày càng xa nhau. => Khi đi lên, nó giảm tốc; khi đi xuống, nó tăng tốc. Trong quá trình đi lên và đi xuống, quả bóng chuyển động đều sang phải.
Ảnh
+) tiếp
+) Giải thích chuyển động:
Theo phương thẳng đứng: Bỏ qua lực cản không khí, quả bóng chịu tác dụng của trọng lực nên đi lên chậm dần, đi xuống nhanh dần.
=> Đây là chuyển động thẳng biến đổi đều
Theo phương nằm ngang: Nếu bỏ qua lực cản không khí thì không có lực nào tác dụng lên các quả bóng. Vì thế vận tốc theo phương này không đổi.
=> Đây là chuyển động thẳng đều.
+) Kết luận: Chuyển động thẳng đứng và chuyển động ngang của quả bóng độc lập với nhau.
a) Lập kế hoạch dự án (- Dự án học tập: Điều kiện ném vật trong không khí để đạt độ cao hoặc tầm xa lớn nhất)
Ảnh
+) Thảo luận câu hỏi định hướng:
Ném vật theo phương thẳng đứng thì độ cao của vật lớn nhất. Nếu ném vật theo phương ngang thì tầm xa của vật lớn nhất? Giả thuyết của bạn về điều kiện ném vật để đạt tầm xa (hoặc độ cao) lớn nhất là gì?
a) Lập kế hoạch dự án
+) tiếp
Xác định nhiệm vụ cần thực hiện. Phân chia nhiệm vụ cho các thành viên. Thời gian và dụng cụ (tham khảo hình 4.10).
+) Lập kế hoạch
Ảnh
b. Thực hiện, báo cáo và thảo luận
Ảnh
Làm thí nghiệm kiểm tra giả thuyết đã đặt ra. Thảo luận kết quả thí nghiệm. Báo cáo kết quả.
b. Thực hiện, báo cáo và thảo luận
Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
DẶN DÒ
Ôn lại lí thuyết vừa học. Làm bài tập về nhà trong SBT. Chuẩn bị bài sau: "Chủ đề 2: Bài 1: Lực và gia tốc".
Cảm ơn
Ảnh