Bài giảng môn Vật lí Khối 10 - Bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Nội dung text: Bài giảng môn Vật lí Khối 10 - Bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều

1. A B C Chuyển động thẳng đều D Chuyển động Chuyểnthẳng đều động cĩ quỹthẳng đạo đều là làđường gì? thẳng,cĩ tốc độ trungviết cơng bình thứcnhư nhautính quãng trên mọi đường quãng và đườngphương . trình • s = v.tchuyển động của chuyển động thẳng đều • x = x0 + v.t Khi đi đến đỉnh C xe tắt máy thì nĩ sẽ chuyển động như thế nào trên đoạn đường CD?
2. Bài 3 Tốc độ trung bình là gì ? Viết cơng thức tính Tốc độ trung bình của một chuyển động cho biết mức độ nhanh chậm của chuyển động s v = tb t Cĩ thể tìm đại lượng đặc trưng cho sự nhanh hay chậm của chuyển động tại một thời điểm trên quỹ đạo khơng?
3. Nhận xét : Chia t thành những khoảng t đủ nhỏ ,thì ứng với mỗi khoảng t nhỏ này ta cĩ 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 đĩ chính là vận tốc tại một điểm trên quỹ đạo chuyển động của vật . Em hiểu thế nào là vận tốc tức thời ? I- VẬN TỐC TỨC THỜI.CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU 1. Độ lớn của vận tốc tức thời S V = t 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)
4. Vận tốc tức thời cho ta biết tại một điểm vật chuyển động nhanh hay chậm. •Ý nghĩa của vận tốc tức thời là gì Hãy quan sát và cho biết ý nghĩa của con số trên tốc kế TỐC KẾ TRÊN XE MÁY Quan sát số chỉ trên tốc kế, s Áp dụng v = hãy tính xem trongkhoảng thời t gian 0,01s xe đi được quãng => s = v. t = =11,1 . đường bao nhiêu? 0,01= 0,11(m)
5. v1 v2 Hãy biểu diễn vectơ Dựavận tốcvào tức đâu thời để biếtcủa haixe nàoxe chuyểnđộng nhanh hơn tại cùng một 2 .Vectơthời vận điểm?hãy tốc tức thời so sánh v : hướng chuyển động của hai xe. • Đặc trưng cho chuyển động về sự nhanh, chậm và về phương, chiều tại một điểm. Gốc : tại vật chuyển động . v Hướng : của vật chuyển động. Độ dài : tỉ lệ với độ lớn vận tốc tức thời Vectơ vận tốc tức thời tại một điểm của một chuyển động thẳng được xác định như thế nào?
6. vA vB Đà Nẵng Đà Lạt Gốc : tại xe A. Hãy xác định vectơ vA Hướng : từ Đà Lạt Đà Nẵng. vận tốc tức thời của mỗi xe tại cùng một Độthời lớn điểm : v taA =xét? 40 km/h.biết mỗi đoạn trên vectơ vận tốc ứng với 10km/h. Gốc : tại xe B. vB Hướng : từ Đà Nẵng Đà Lạt . Độ lớn : vB = 20km/h.
7. Hãy nhận xétvề Hãy dự độ lớn vận tốc tức thời đốn loại của vật tại các điểm trên chuyển quỹ đạo chuyển động động. của vật Chuyển động thẳng biến đổi: quỹ đạo là đường thẳng, độ lớn vận tốc tức thời biến đổi Em cĩ nhận xét gì về sự biến đổi độ lớn vận tốc tức 3. Chuyểnthời động của thẳng vật ? Biếtbiến mỗiđổi đều.đoạn trên Chuyển động nhanhvectơ (chậm)ứng với dần 2m/s đều là chuyển động thẳng cĩ độ lớn của vận tốc tức thời tăng (giảm) đều theo thời gian.
8. II-CHUYỂN ĐỘNG THẲNG NHANH DẦN ĐỀU 1/ Gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều a/ khái niệm gia tốc v v – v Gọi vo là vận tốc ở thời 0 (3.1a) a = = điểm to ,v là vận tốc ở thời điểm t t= t – t0 Tìm độ biến thiên vận tốc trong khoảng thời gian (t-to). Thương số này Cho biết đơn vị chính là gia tốc của chuyển (m/s2) a : Gia tốđcộ ngcủ ath chuyẳng Bđđển động gia tốc? v = v – v0 :độ biến thiên vận tốc.(m/s) Tìm mối quan hệ giữa độ(s) biến thiên vận tốc và t = t – t0 :khoảng thời gian vận tốc biến thiên khoảng thời gian vận tốc Ý nghĩa của gia •Gia tốc cho biết vận tốc biến thiên nhanh biến thiên tốc là gì? hay chậm theo thời gian. Nhận xét giá trị gia tốc trong chuyển động •Gia tốc luơn luơn khơng đổi. nhanh dần đều
9. b/ Vectơ gia tốc Từ biểu thức khái niệm gia tốc viết biểu thức vectơ gia tốc? v v – v 0 (3.1a) a = = SoDùng sánh phương phương pháp ,chiều vectơ của t t – t0 vectơhãy biểu v diễnvới vectơ vectơ v và v v0 v -v 0 aa v 0v So sánh v và v0 rồi biểu diễn các vectơ So sánh phương ,chiều Hãy nêu các v và v0 của vật chuyển động thẳng củanhanh vectơ dần a vớiđều vectơ. v . Từ đĩ nhậnđặc xét điểm của vectơ phương,chiềuGốc :tại của vật vectơ chuyển a với động phương, . gia tốc của vật chuyển động thẳngnhanh a Hướngchiều của:trùng các với vectơ các vậnvectơ tốc. vận tốc. dần đều ? Độ dài : tỉ lệ với độ lớn gia tốc . Chú ý: Trong chuyển động thẳng nhanh dần đều vecto gia tốc a cùng phương cùng chiều với vecto vận tốc v.
10. 2/ Vận tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều a) Cơng thức tính vận tốc Từ cơng thức (3.1a) nếu lấy gốc v v – v (3.2) v = v0 + a.t 0 (3.1a) thời gian ở thời điểm t0 hãy lập a = = cơng thức tính vận tốc. t t – t0 Ví dụ 1: Một ơtơ đang chạy thẳng đều với vận tốc 36km/h bỗng tăng ga chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 1m/s2 .Hãy tính vận tốc của xe sau khi tăng tốc được 5 giây . Giải Áp dụng cơng thức v = v0 + a.t = 10 + 1.5 = 15 (m/s)
11. b/ Đồ thị vận tốc - thời gian Cho biết dạng đồ thị vận tốc -thời gian • Đồ thị vận tốc -thời gian trong trong chuyển động thẳng chuyển động thẳng nhanh dần đều cĩ nhanh dần đều? dạng một đoạn thẳng + dùng hệ trục vOt + xác định các điểm cần thiết cho mỗi đồ thị. Nêu cách vẽ dạng v (m/s) đồ thị này 15 10 Hãy vẽ đồ thị vận tốc -thời gian của ơtơ trong ví dụ 1 0 Ví dụ 1: 1 t (s) v = vo+ a.t = 10 + 5.t
12. v (m/s) 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 t (s) Hãy viết cơng thức tính vận tốc ứng với đồ thị ở hình vẽ
13. Hãy hồn thành phiếu học tập PHIẾU HỌC TẬP Hãy khoanh trịn vào đáp án chọn Câu 1: Trong các trường hợp sau đây vận tốc trong trường hợp nào là vận tốc tức thời A. vận tốc viên đạn khi ra khỏi nịng súng B. vận tốc của một vật rơi khi chạm đất C. vận tốc của xe máy xác định bằng số chỉ tốc kế tại một thời điểm nào đĩ. D. vận tốc cả ba trường hợp trên đều là vận tốc tức thời Câu 2 : trong cơng thức tính vận tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều v = v0 + a.t thì : A. v luơn luơn dương C. a luơn cùng dấu với v B. a luơn luơn dương D. a luơn ngược dấu với v
14. Câu 3 : điều nào sau đây phù hợp với đặc điểm của chuyển động thẳng biến đổi đều A. vận tốc biến thiên theo thời gian theo quy luật hàm số bậc hai B. Gia tốc thay đổi theo thời gian C. vận tốc biến thiên được những lượng bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kỳ. D. Gia tốc là hàm số bậc nhất theo thời gian Câu 4 : một đồn tàu bắt đầu rời ga chuyển động thẳng nhanh dần đều sau 1 phút tàu đạt vận tốc 36km/h gia tốc chuyển động của tàu là: A. 1/6m/s2 ; B. 10m/s2 ; C. 6m/s2 ; D. 36m/s2
15. 3. CÔNG THỨC TÍNH QUÃNG ĐƯỜNG ĐI ĐƯỢC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG NHANH DẦN ĐỀU : Gọi s là quãng đường đi được trong thời gian t , tốc độ trung bình của chuyển động là Đối với chuyển động thẳng nhanh dần đều vì độ lớn của vận tốc tăng đều theo thời gian nên người ta đã chứng minh được công thức tính tốc độ trung bình sau đây: vv+ v là vận tốc ban đầù v = 0 0 tb 2 v là vận tốc lúc sau
16. Mặt khác ta có : v = v0 + at Suy ra : 1 s=+ v t at 2 0 2 Công thức trên là công thức tính quãng đường đi của chuyển động nhanh dần đều Công thức cho thấy quãng đường đi được trong chuyển động nhanh dần đều là một hàm số bậc 2 của thời gian 4 . CÔNG THỨC LIÊN HỆ GIỮA GIA TỐC , VẬN TỐC VÀ QUÃNG ĐƯỜNG ĐI ĐỰƠC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG NHANH DẦN ĐỀU :
17. CÔNG THỨC LIÊN HỆ GIỮA GIA TỐC VẬN TỐC VÀ QUÃNG ĐƯỜNG ĐI ĐƯỢC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG NHANH DẦN ĐỀU : vv− 0 TỪ CÔNG THỨC : v = v + at =t 0 a v−− v1 () v v 2 Thay vào công thức : s=+ v. 00 a 0 aa2 2 Suy ra 22 v−= v0 2 as Đó là công thức liên hệ giữa gia tốc vận tốc và quãng đường đi được của chuyển động nhanh dần đều Trong chuyển động nhanh dần đều nếu V0 = 0 thì ta có vận tốc ở cuối quãng đường S là : v= 2 as
18. 5 .PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHUYỂN ĐỘNG NHANH DẦN ĐỀU Nếu có một chất điểm M xuât phát từ một điểm A có tọa độ x0 trên đường thẳng Ox chuyển động thẳng nhanh dần đều với vận tốc ban đầu v0 và với gia tốc a thì tọa độ của M ở thời điểm t sẽ là: O Thời điểm t x+ M S X0 x=+ x s 0 X Vậy tọa độ của chất điểm ở tại thời điểm t là 1 s=+ v t at 2 Với : 0 2 1 Suy ra x= x + v t + at 2 002 Phương trình trên là phương trình chuyển động của chuyển động thẳng nhanh dần đều
19. III: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHẬM DẦN ĐỀU : Như thế nào là chuyển động chậm dần đều ? Là chuyển động thẳng có độ lớn vận tốc giảm dần đều theo thời gian
20. III. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHẬM DẦN ĐỀU 1. Gia tốc trong chuyển đợng thẳng chậm dần đều: a. Cơng thức tính gia tốc: v vv− a == 0 tt −v0 v0 x+ v v v b. Véc tơ gia tớc: a = t Véctơ gia tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều ngược chiều với vectơ vận tốc
21. 2 . VẬN TỐC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHẬM DẦN ĐỀU a CÔNG THỨC TÍNH VẬN TỐC Chuyển động thẳng chậm dần đều là chuyển động thẳng có độ lớn vận tốc giảm đều theo thời gian Công thức tính vận tốc Nên công thức tính vận tốc dưới dạng tổngCủa quát chuyển : động thẳng nhanh dần đều ? v=+ v0 at Đó là công thức tính vận tốc của chuyển động chậm dần đều tại thời điểm t Với gia tốc có hướng ngược hướng với véctơ vận tốc (a ngược dấu với v0 ) b ĐỒ THỊ VẬN TỐC – THỜI GIAN CỦA CHUYỂN ĐỘNG CHẬM DẦN ĐỀU:
22. v (m/s) v0 v a < 0 O t t (s)
23. 3. CÔNG THỨC TÍNH QUÃNG ĐƯỜNG ĐI ĐƯỢC VÀ PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHẬM DẦN ĐỀU : a. CÔNG THỨC TÍNH QUÃNG ĐƯỜNG ĐI ĐƯỢC : Chứng minh tương tự ta cũng có công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng chậm dần đều : 1 2 Công thức tính quãng đường s=+ v0 t at đi được của chuyển động 2 thẳng nhanh dần đều Trong đó vectơ gia tốc ngược1 2 hướng với vectơ vận tốc ( a ngược dấu với v0) x= x00 + v t + at b. PHƯƠNG TRÌNH CỦA2 CHUYỂN ĐỘNG TRONG CHUYỂN ĐỘNG CHẬM DẦN ĐỀU Tương tự như chuyển động nhanh dần đều thì phương trình của chuyển động chậm dần đều tương tự như pt chuyển động nhanh dần đều CHỨNG MINH