Hocbai.edu.vn chia sẽ nội dung phần thiết kế giáo án bài giảng môn Vật lý 10, bài 15: Bài toán về chuyển động ném ngang. Đây là bài thiết kế giáo án theo chương trình SGK Vật lí lớp 10 mới hiện nay. Hy vọng, bạn đọc sẽ có được những thông tin mình cần với nội dung bài viết của chúng tôi nhé!
I-MỤC TIÊU
1-Về kiến thức
-Hiểu được khái niệm chuyển động ném ngang và nêu được một số đặc điểm chính của chuyển động ném ngang.
-Hiểu và diễn đạt được các khái niệm phân tích chuyển động, chuyển động thành phần, chuyển động tổng hợp.
-Viết được các phương trình của hai chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang và nêu được tính chất của mỗi chuyển động thành phần đó.
-Viết được phương trình quỹ đạo của chuyển động ném ngang, các công thức tính thời gian chuyển động và tầm ném xa.
2-Về kĩ năng
-Bước đầu biết dùng phương pháp toạ độ để khảo sát những chuyển động phức tạp, cụ thể trong bài là chuyển động ném ngang.
-Biết cách chọn hệ toạ độ thích hợp và biết cách phân tích chuyển động ném ngang trong hệ toạ độ đó thành các chuyển động thành phần (chính là bước đầu biết chiếu các vectơ lên các trục toạ độ), biết tổng hợp hai chuyển động thành phần thành chuyển động tổng hợp (chuyển động thực của vật).
-Biết áp dụng định luật II Niu-tơn để lập công thức cho các chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang.
-Biết suy ra dạng của quỹ đạo từ phương trình quỹ đạo của vật.
-Vẽ được (một cách định tính) quỹ đạo của một vật ném ngang.
II-CHUẨN BỊ
Giáo viền
-Hình vẽ 15.1 phóng to.
-Bộ thí nghiệm kiểm chứng hình 15.3 SGK.
Học sinh
-Ôn lại các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều và sự rơi tự do, định luật II Niu-tơn, hệ tọa độ.
III-THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN DẠY HỌC
| Hoạt động của học sinh | Trợ giúp của giáo viên |
| Hoạt động 1. (4 phút)Nhận thức vấn đề của bài học.Cá nhân trả lời dựa vào kinh nghiệm bản thân. Có thể là :-Đường cong.-Đường thẳng. HS nhận thức vấn đề của bài học. | GV đặt vấn đề : Chuyển động ném là một chuyển động thường gặp trong thực tế. Chúng ta chắc hẳn cũng đã từng đặt ra rất nhiều các câu hỏi liên quan đến chuyển động này, ví dụ: làm thế nào để vận động viên bóng rổ ném bóng vào trúng rổ ? pháo thủ phải hướng nòng súng đại bác chếch một góc bằng bao nhiêu để bắn đạn trúng đích ? …Chuyển động ném thường không giống dang chuyển đông mà chúng ta đã nghiên cứu. Quỹ đạo của chuyển động i ném thường có dạng như thế nào ?o. Chuyển động ném có quỹ đạo là đường cong, phẳng, mà trong toán học gọi là đường parabol. Khi nghiên cứu những loại chuyển động này, người ta thường dùng phương pháp toạ độ.Chuyển động ném được chia thành ném ngang và ném xiên, bài này sẽ nghiên cứu về chuyển động ném ngang. Vậy phương pháp toạ độ được sử dụng như thế nào khi nghiên cứu loại chuyển động này ? |
| Hoạt động 2. (10 phút)Nghiên cứu chuyên động thành phần của chuyên động ném ngang. Cá nhân tiếp thu, ghi nhận ý nghĩa của phương pháp toạ độ và các bước tiến hành. HS nhận nhiệm vụ học tập. Trả lời :-Khi rơi, vật chịu tác dụng của trọng lực. Không phải là chuyển động rơi tự do vì quỹ đạo là đường cong.-Là chuyển động rơi tự do vì chỉ chịu tác dụng của trọng lực.-Nên chọn hệ toạ độ Đêcác vì khi phân tích sẽ được chuyển động theo phương ngang và chuyển động theo phương thẳng đứng. HS tiếp thu, ghi nhớ. Chuyển động của vật M được phân tích thành chuyển động quán tính theo phương ngang với vận tốc ban đầu của Mx và chuyển động theo phương thẳng đứng (rơi tự do) của My.– Cá nhân hoàn thành yêu cầu C1.Theo trục Ox :Fx = max = 0 => ax =0.vx = v0x = v0 ; x = v0t.Theo trục Oy (là chuyển động rơi tự do) : | GV giới thiệu phương pháp toạ độ: trong phương pháp này thay vì nghiên cứu các chuyển động phức tạp thì phân tích chúng thành các chuyển động thành phần đơn giản hơn để nghiên cứu, do vậy phải tiến hành theo các bước :-Chọn hệ toạ độ thích hợp, phân tích chuyển động cần xét (chuyển động thực) thành các chuyển động thành phần trên hệ toạ độ đó nghĩa là dùng phép chiếu chuyển động xuống các trục toạ độ đã chọn.-Nghiên cứu các chuyển động thành phần.-Phối hợp các lời giải riêng rẽ thành lời giải đầy đủ cho chuyển động thực.GV đưa ra nội dung bài toán: Khảo sát chuyển động của một vật bị ném ngang từ một điểm o ở độ cao h so với mặt đất với vận tốc ban đầu là Cho rằng sức cản của không khí là không đáng kể.o. Khi rơi, vật chịu tác dụng của những lực nào ? Chuyển động đó có phải là rơi tự do không ? Vì sao ?GV nhận xét và đưa ra câu trả lời đúng.o. Với bài toán này ta nên chọn hệ toạ độ nào là thích hợp nhất ? Vì sao ?Gợi ỷ : nên chọn hệ toạ độ sao cho khi chiếu, các chuyển động thành phần là một trong những chuyển động ta đã nghiên cứu.GV dùng hình vẽ 15.1 để giúp HS hiểu thế nào là phân tích chuyển động.o. Khi vật M chuyển động thì hình chiếu của nó là Mx và My cũng chuyển động, do vậy nghiên cứu chuyển động của Mx,My ta sẽ có cái nhìn đúng đắn về chuyển động của vật M. Chuyển động của Mx,My gọi là các chuyển động thành phần của vật M.o. Trong hệ toạ độ Đêcác chuyển động của vật M được phân tích thành các chuyển động nào ? Hãy hoàn thành yêu cầu C1.Gợi ý: -Ban đầu truyền cho vật vận tốc theo phương ngang, chiếu vectơ vận tốc lên các trục toạ độ.-Khi áp dụng định luật II Niu-tơn chúng ta cũng phải chiếu trọng lực lên các trục. Chú ý đến hướng của trọng lực. |
| Hoat động 3. (12 phứt)Xác định chuyển động của vật ném ngang. HS nhận nhiệm vụ học tập. Quỹ đạo là đường parabol. Trả lời: Thay y = h vào biểu thức toạ độTrả lời: Không phụ thuộc. – Ném càng mạnh thì vật bay càng xa. Tầm ném xa : Cá nhân hoàn thành C2. | o. Nếu như ở trên chúng ta làm động tác phân tích chuyển động, nghĩa là thay thế chuyển động cong của vật bằng các chuyển động thẳng của hình chiếu của vật đó lên các trục toạ độ thì bây giờ, từ các kết quả thu được ta xác định chuyển động thực của vật bằng cách nào?o. Khi nghiên cứu một chuyển động ném ngang, ta cần xác định được quỹ đạo chuyển động, thời gian rơi, tầm ném xa,… Vấn đề là làm cách nào đê xác định được những yếu tố đó? Bằng cách tổng hợp hai chuyển động thành phần ta sẽ được chuyển động thực của vật. Tổng hợp bằng cách nào?o. Từ phương trình toạ độ của hai chuyển động thành phần, hãy xây dựng phương trình quỹ đạo của chuyển động thực ?Gợi ý : phương trình quỹ đạo là phương trình nêu lên sự phụ thuộc của y vào x.o. Hãy xác định dạng quỹ đạo của vật từ phương trình quỹ đạo ?o. Khi vật M dừng lại, nghĩa là vật M chạm đất thì hình chiếu Mx,My cũng dừng lại, do đó thời gian chuyển động của vật bị ném ngang bằng thời gian chuyển động thành phần, trong bài toán này, thời gian chuyển động của vật bằng thời gian rơi tự do từ cùng độ cao.o. Hãy xác định thời gian rơi của vật ? Gợi ý : Khi vật chạm đất thì vật đã đi hết độ cao h.o. Trong chuyển động ném ngang, thời gian rơi của vật có phụ thuộc vào vận tốc ném ngang ban đầu không?o. Vậy vận tốc ném ngang có vai trò gì đối với chuyển động của vật?GV dùng hình vẽ 15.3 để giúp HS hình dung được thế nào là tầm ném xa.o. Hãy xác định tầm ném xa của chuyển động?Gợi ý : Tại điểm vật tiếp đất thì hình chiếu Mx đi được quãng đường xa nhất, hết thời gian bằng thời gian vật rơi tự do. Nghĩa là L = Xmax.o. Hoàn thành yêu cầu C2.o. Đối với chuyển động ném ngang, vận tốc ban đầu theo phương ngang không quyết định thời gian rơi của vật mà chỉ ảnh hưởng đến tầm ném xa của vật |
| Hoạt động 4. (10 phút)Nghiên cứu thí nghiệm kiểm chứng Trả lời :-Chuyển động của bi A là chuyển động ném ngang. Chuyển động của bi B là chuyển động rơi tự do không vận tốc ban đầu.-Hai viên bi chạm đất cùng một lúc. HS quan sát thí nghiệm biểu diễn của GV. Bằng cảm quan, thấy hai viên bi rơi cùng một lúc dù với vận tốc ban đầu của bi A là khác nhau.Nhận xét : tại các thời điểm khác nhau, hai bi luôn ở cùng độ cao. HS tiếp thu, ghi nhớ. | o. Đối với chuyển động ném ngang, vận tốc ban đầu theo phương ngang không quyết định thời gian rơi của vật mà chỉ ảnh hưởng đến tầm ném xa của vật.GV bố trí thí nghiệm như hình vẽ 15.3 SGK. Cần chú ý cho HS : khi dùng búa đập thanh thép thì thanh thép chuyển động tịnh tiến, tác dụng vào bi A, tạo cho bi A vận tốc ban đầu theo phương ngang.o. Cho biết dạng chuyển động của các viên bi ?o. Dự đoán về thời gian rơi của hai viên bi trong thí nghiệm trên ?GV tiến hành thí nghiệm như ở hình 15.3 SGK. Yêu cầu HS quan sát thời điểm rơi của hai bi (GV có thể tiến hành hai đến ba lần, với các lần thí nghiệm khác nhau lưu ý rằng lực mà búa đập vào thanh thép là khác nhau cho HS thấy được vì lí do đó mà vận tốc ban đầu của bi A cũng khác nhau, còn bi B thì không thay đổi chuyển động). GV giới thiệu ảnh 15.4.o. Có nhận xét gì về sự rơi của hai viên bi? Tại các thời điểm khác nhau thì hai viên bi ở những độ cao như thế nào? Với đối tượng HS khá, giỏi GV có thể mở rộng thêm với trường hợp ném xiên : đối với trường hợp này, tầm ném xa không những phụ thuộc vào vận tốc ban đầu mà còn phụ thuộc vào góc ném và độ cao ban đầu. |
| Hoạt động 5. (7phút)Củng cố, vận dụngCá nhân khắc sâu, ghi nhớ.Cá nhân hoàn thành phiếu học tập. | GV nhắc lại các đặc điểm của chuyển động ném ngang, đặc biệt là thời gian rơi trong chuyển động ném ngang bằng thời gian rơi tự do ở cùng độ cao, không phụ thuộc vận tốc ném ngang.o. Hoàn thành yêu cầu ở phiếu học tập. |
| Hoạt động 6. (2 phút)Tổng kết bài học | GV nhận xét về kỉ luật giờ học.Bài tập về nhà: -Hoàn thành các bài tập 4, 5, 7 trong SGK và SBT.-Đọc mục “Em có biết ?” ở SGK.-Chuẩn bị nội dung cho bài thực hành : Đo hệ số ma sát. |
| PHIẾU HỌC TẬPCâu 1. Vật A có khối lượng 0,5 kg, vật B có khối lượng 500g. Từ cùng một độ cao người ta thả vật B rơi tự do và cung cấp cho vật A một vận tốc ban đầu theo phương ngang. Nhận xét nào sau đây là đúng ?A.. Vật A rơi nhanh hơn vì có vận tốc ban đầu khác không.B.. Vật B rơi nhanh hơn vì có khối lượng lớn hơn.C.. Hai vật rơi nhanh như nhau.D.. Không so sánh được thời gian rơi của hai vật.Câu 2. Vật 1 có khối lượng 0,2 kg, vật 2 có khối lượng 0,3 kg. Từ cùng một độ cao, người ta cung cấp cho hai vật một vận tốc ban đầu theo phương ngang lần lượt là 15 m/s và 12 m/s. Không cần tính toán, hãy so sánh tầm ném xa L1, L2 của hai vật 1 và 2.A.. L1 > L2 Vì vật 1 có vận tốc ban đầu lớn hơn.B.. L2 > L1 vì vật 2 có khối lượng lớn hơn.C.. L2 = L1 hai vật được ném từ cùng một độ cao.D.. Không thể so sánh được tầm ném xa của hai vật nếu không tính toán.Câu 3. Một hòn bi lăn dọc theo một cạnh của một mặt bàn hình chữ nhật nằm ngang cao 1,25 m. Khi ra khỏi mép bàn, nó rơi xuống nền nhà tại điểm cách mép bàn 1,5 m (theo phương ngang). Lấy g = 10 m/s2. Hỏi thời gian rơi của viên bi ?A.. 0,35 s.B.. 0,125 s.C.. 0,5 s.D.. 0,25 s.Câu 4. Một máy bay đang bay ngang với tốc độ 150 m/s ở độ cao 490 m thì thả một gói hàng xuống đất. Lấy g = 9,8 m/s2. Tính tầm bay xa của gói hàng ?A.. 1000 m.B.. 1500 m.C.. 15000 m.D.. 7500 m.ĐÁP ÁNCâu 1. C.Câu 2. A.Câu 3. C.Câu 4. B. |
