Bài giảng Vật lí 10 - Bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều - Kiều Thanh Bắc

BÀI GIẢNG VẬT LÝ LỚP 10 CB_ NĂM HỌC 2011-2012Tiết 3,4_ Bài 3_ Lớp 10 CBCHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀUI. MỤC TIÊU1.Kiến thức : - Nắm được khái niệm vận tốc tức thời về mặt ý nghĩa của khái niệm , công thứctính,đơn vị đo .- Nêu được định nghĩa chuyển động thẳng biến đổi đều , chuyển động thẳng chậm dần đều , nhanh dần đều .- Nắm được khái niệm gia tốc về mặt ý nghĩa của khái niệm , công thức tính , đơn vị đo.Đặc điểm của gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều .- Viết được phương trình vận tốc, vẽ được đồ thị vận tốc – thời gian trong chuyển động thẳng nhanh dần đều - Viết được công thức tính quãng đường đi trong chuyển động thẳng nhanh dần đều ; mối quan hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được ; phương trình chuyển động của chuyển động thẳng nhanh dần đều- Nắm được đặc điểm của chuyển động thẳng chậm dần đều về gia tốc, vận tốc , quãng đường đi được và phương trình chuyển động . Nêu được ý nghĩa vật lí của các đại lượng trong công thức đó .I. MỤC TIÊU1.Kiến thức : 2.Kỹ năng- Bước đầu giải được bài toán đơn giản về chuyển động thẳng nhanh dần đều . Biết cách viết biểu thức vận tốc từ đồ thị vận tốc – thời gian và ngược lại .- Giải được bài toán đơn giản về chuyển động thẳng biến đổi đều .KIỂM TRA BÀI CŨCâu 1. CĐ thẳng đều là gì? Các đặc điểm của CĐ thẳng đều?Câu 2. Tốc độ trung bình là gì? Viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình của CĐ thẳng đều.Chuyển động thẳng đềuChuyển động thẳng đều là gì? viết công thức tính quãng đường và phương trình chuyển động của chuyển động thẳng đềuChuyển động thẳng đều có quỹ đạo là đường thẳng,có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường . s = v.t x = x0 + v.tChuyển động thẳng biến đổiABDCkiểm tra bài cũTốc độ trung bình là gì ? Viết công thức tínhCó thể tìm đại lượng đặc trưng cho sự nhanh hay chậm của chuyển động tại một thời điểm trên quỹ đạo không?Tốc độ trung bình của một chuyển động cho biết mức độ nhanh chậm của chuyển độngChuyển động thẳng đềuChuyển động thẳng đều có quỹ đạo là đường thẳng,có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường . s = v.t x = x0 + v.tKhi đi đến đỉnh C xe tắt máy thì nó sẽ chuyển động như thế nào trên đoạn đường CD?Chuyển động thẳng biến đổiABDCBài 3Tốc độ trung bình của một chuyển động cho biết mức độ nhanh chậm của chuyển động.Có thể tìm đại lượng đặc trưng cho sự nhanh hay chậm của chuyển động tại một thời điểm trên quỹ đạo không?CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀUBài 3CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀUI. Vận tôc tức thời. Chuyển động thẳng biến đổi đều.1. Độ lớn của vận tốc tức thời. Trong khoảng thời gian rất ngắn t, kể từ lúc ở M vật dời được một đoạn đường s rất ngắn thì đại lượng : laø ñoä lôùn vaän toác töùc thôøi cuûa vaät taïi M. Ñôn vò vaän toác laø m/sOABMN Để đặc trưng chính xác cho độ nhanh chậm của chuyển động ; người ta dùng đại lượng vật lí vận tốc tức thời.  vM > vN4. Vận tôc tức thờiVận tốc tức thời v tại thời điểm t đặc trưng cho chiều và độ nhanh chậm của chuyển động tại thời điểm đó.Mặt khác khi t rất nhỏ thì độ lớn của độ dời bằng quãng đường đi được , ta cótức độ lớn của vận tốc tức thời luôn luôn bằng tốc độ tức thời. (khi t rất nhỏ).(khi t rất nhỏ)Vectơ vận tốc tức thời tại thời điểm t, kí hiệu là vectơ v, là thương số của vectơ độ dời MM’ và khoảng thời gian t rất nhỏ (từ t đến t +t) thực hiện độ dời đóEm hiểu thế nào là vận tốc tức thời ?I-VẬN TỐC TỨC THỜI. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU1. Độ lớn của vận tốc tức thờiNhận xét : Chia t thành những khoảng t đủ nhỏ ,thì ứng với mỗi khoảng t nhỏ này ta có một vtb .Nếu t rất nhỏ thì vtb ứng với t nhỏ này càng diễn tả chính xác chuyển động thực của vật. Khi t đủ nhỏ thì vận tốc trung bình lúc đó chính là vận tốc tại một điểm trên quỹ đạo chuyển động của vật .V = St v : độ lớn vận tốc tức thời của vật tại một điểm (m/s)s : quãng đường rất ngắn vật đi được tính từ điểm xét.(m)t : khoảng thời gian rất ngắn vật đi hết quãng đường (s)Ý nghĩa của vận tốc tức thời là gìVận tốc tức thời cho ta biết tại một điểm vật chuyển động nhanh hay chậm.Hãy quan sát và cho biết ý nghĩa của con số trên tốc kếQuan sát số chỉ trên tốc kế, hãy tính xem trongkhoảng thời gian 0,01s xe đi được quãng đường bao nhiêu?Áp dụng s = v.t = 11,1.0,01  0,11mTỐC KẾ TRÊN XE MÁY2 . Vectơ vận tốc tức thời v : Đặc trưng cho chuyển động về sự nhanh, chậm và về phương, chiều tại một điểm.Gốc : tại vật chuyển động .Hướng : của vật chuyển động.Độ dài : tỉ lệ với độ lớn vận tốc tức thờivv1v2Dựa vào đâu để biết xe nào chuyểnđộng nhanh hơn tại cùng một thời điểm?hãy so sánh hướng chuyển động của hai xe. Hãy biểu diễn vectơ vận tốc tức thời của hai xeVectơ vận tốc tức thời tại một điểm của một chuyển động thẳng được xác định như thế nào?Hà NộiThái NguyênvAvBvAGốc : tại xe A.Hướng : từ Thái Nguyên đến Hà nội.Độ lớn : vA = 40km/h.Gốc : tại xe B.Hướng : từ Hà Nội đến Thái Nguyên.Độ lớn : vB = 20km/h.vB Hãy xác định vectơ vận tốc tức thời của mỗi xe tại cùng một thời điểm ta xét? biết mỗi đoạn trên vectơ vận tốc ứng với 10km/h.2. Véc tơ vận tốc tức thời. Véc tơ vận tốc tức thời của một vật tại một điểm là một véc tơ có gốc tại vật chuyển động, có hướng của chuyển động và có độ dài tỉ lệ với độ lớn của vận tốc tức thời theo một tỉ xích nào đó.3. Chuyển động thẳng biến đổi đều Chuyển động thẳng biến đổi đều là chuyển động thẳng trong đó vận tốc tức thời hoặc tăng dần đều hoặc giảm dần đều theo thời gian. Vận tốc tức thời tăng dần đều theo thời gian gọi là chuyển động nhanh dần đều. Vận tốc tức thời giảm dần đều theo thời gian gọi là chuyển động chậm dần đều. Chuyển động thẳng đềuChuyển động thẳng biến đổiABDCKhi đi đến đỉnh C xe tắt máy thì nó sẽ chuyển động như thế nào trên đoạn đường CD?2s2s3. Chuyển động thẳng biến đổi đều: Chuyển động nhanh (chậm) dần đều là chuyển động thẳng có độ lớn của vận tốc tức thời tăng (giảm) đều theo thời gian.Chuyển động thẳng biến đổi: quỹ đạo là đường thẳng, độ lớn vận tốc tức thời biến đổivAvBvCHãy nhận xétvề độ lớn vận tốc tức thời của vật tại các điểm trên quỹ đạo chuyển động của vậtEm có nhận xét gì về sự biến đổi độ lớn vận tốc tức thời của vật ? Biết mỗi đoạn trên vectơ ứng với 2m/s.II-CHUYỂN ĐỘNG THẲNG NHANH DẦN ĐỀU1. Gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều đềua. Khái niệm gia tốcGọi vo là vận tốc ở thời điểm to v là vận tốc ở thời điểm t; v = v – v0 gọi là độ biến thiên vận tốc trong khoảng thời gian t = t-toĐại lượng xác định bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc v và khoảng thời gian vận tốc biến thiên t gọi là GIATỐC của CĐ, kí hiệu a Gia tốc cho biết vận tốc biến thiên nhanh hay chậm theo thời gian. Gia tốc có đơn vị là m/s2. Trong CĐ thẳng biến đổi đều gia tốc luôn không đổi b) Véc tơ gia tốc. Vì vận tốc là đại lượng véc tơ nên gia tốc cũng là đại lượng véc tơ : Véc tơ gia tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều cùng phương, cùng chiều với véc tơ vận tốc. Véc tơ gia tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều cùng phương, ngược chiều với véc tơ vận tốc.b. Vectơ gia tốcv0v -v0aHãy nêu các đặc điểm của vectơ gia tốc của vật chuyển động thẳng nhanh dần đều ?a Gốc : tại vật chuyển động .Hướng : trùng với các vectơ vận tốc.Độ dài : tỉ lệ với độ lớn gia tốc . Vb. Vectơ gia tốcv0v -v0aHãy nêu các đặc điểm của vectơ gia tốc của vật chuyển động thẳng chậm dần đều ?a Gốc : tại vật chuyển động .Hướng : ngược với các vectơ vận tốc.Độ dài : tỉ lệ với độ lớn gia tốc . V1. Gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều đều2. Vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều đềuNếu t0 = 0v = v0 + at Đồ thị vận tốc – thời gian.3. Công thức tính quãng đường đi được trong chuyển động thẳng biến đổi đều. Từ các công thức:Đối với CĐTBĐĐ:Ta suy ra:Quãng đường đi được trong CĐTBĐĐ là hàm số bậc hai của thời gian4. Công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được trong CĐTBĐĐ5. Phương trình của CĐTBĐĐ Các công thức của CĐTBĐĐPhương trình của CĐTBĐĐv = v0 + atKhi vật bắt đầu CĐ: v0 = 0Khi vật dừng: v = 0v = at