Giáo án điện tử vật lí 10 cánh diều bài 1: Tốc độ, độ dịch chuyển và vận tốc

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC HÔM NAY!

Theo dõi video màn chạy đua của vận động viên điền kinh Việt Nam tại SEA Games 30

Tại đại hội thể thao Đông Nam Á lần thứ 30 được tổ chức ở Philippines (Phi-líp-pin), một vận động viên đã dành huy chương Vàng ở nội dung thi chạy 10 000m với thành tích 36 phút 23 giây 44. Cứ mỗi giây, vận động viên này chạy được một đoạn đường như nhau hay khác nhau?

CHỦ ĐỀ 1: MÔ TẢ CHUYỂN ĐỘNG

BÀI 1: TỐC ĐỘ, ĐỘ DỊCH CHUYỂN VÀ VẬN TỐC

NỘI DUNG BÀI HỌC

1. Tốc độ
2. Quãng đường và độ dịch chuyển
3. Vận tốc
4. Một số phương pháp đo tốc độ
5. Tốc độ
6. Tốc độ trung bình

Quan sát hình 1.2 SGK trang 16 và trả lời câu hỏi:

Kim của đồng hồ đo tốc độ trên ô tô chỉ vào con số ứng với vạch giữa 80 và 100; kim này đang chỉ tốc độ trung bình hay tốc độ tức thời của ô tô?

Suy nghĩ và trả lời câu hỏi:

• Thế nào là tốc độ tức thời?
• Thế nào là tốc độ trung bình của một vật chuyển động?
• Tốc độ trung bình được tính bằng công thức nào?

KẾT LUẬN

Tốc độ trung bình là đại lượng đặc trưng cho độ nhanh, chậm của chuyển động và được tính bằng thương số giữa quãng đường đi được với khoảng thời gian đi hết quãng đường ấy.

• Công thức:       

Trong đó:

           là tốc độ trung bình

          S là quãng đường vật đi được

          t là thời gian.

Tốc độ trung bình tính trong một thời gian rất ngắn được gọi là tốc độ tức thời.

2. Đơn vị đo tốc độ

Đọc thông tin mục 2 SGK và trả lời câu hỏi:

(1) Quãng đường được đo bằng đơn vị nào?

(2) Thời gian được đo bằng đơn vị nào?

(3) Từ câu (1) và (2) em hãy cho biết đơn vị đo tốc độ là gì? Kí hiệu?

• Quãng đường: m
• Thời gian: giây (s)
• Vận tốc trung bình: m/s

Lưu ý: Việc lựa chọn đơn vị đo còn phụ thuộc vào tình huống

Một vận động viên đã chạy

10 000m trong một thời gian là 36 phút 23 giây 44. Tính tốc độ trung bình của vận động viên đó theo đơn vị là m/s?

Giải

Đổi: 36 phút 23 giây 44 = 2183,44 (giây)

Tốc độ trung bình của vận động viên theo đơn vị m/s là:

 =    4,58 (m/s)

1. Quãng đường và độ dịch chuyển

• Quãng đường là độ dài tuyến đường mà vật đã đi qua.
• Độ dịch chuyển là khoảng cách mà vật di chuyển theo một hướng xác định.
• Quãng đường là một đại lượng vô hướng. Độ dịch chuyển là một đại lượng vectơ, có độ lớn và hướng xác định.
• Khi nào quãng đường và độ dịch chuyển của một vật chuyển động có cùng độ lớn?
• Quãng đường và độ dịch chuyển của một vật chuyển động có cùng độ lớn khi có cùng vận tốc và thời gian.
• Một xe ô tô xuất phát từ tỉnh A, đi đến tỉnh B, rồi lại trở về vị trí xuất phát ở tỉnh A. Xe này đã dịch chuyển so với vị trí xuất phát một đoạn bằng bao nhiêu?

III. Vận tốc

• Vận tốc được xác định bằng độ dịch chuyển trên khoảng thời gian thực hiện độ dịch chuyển ấy.
• Vận tốc là một đại lượng vectơ.
• Nếu biết độ dịch chuyển trong một khoảng thời gian, thì vận tốc được xác định là:
• Công thức xác định vận tốc là:
• v là vận tốc
• d là giá trị độ dịch chuyển
• t là khoảng thời gian diễn ra độ dịch chuyển đó
• Đơn vị đo vận tốc: m/s

Thảo luận và trả lời câu hỏi:

Vận tốc của một vật là không đổi nếu nó chuyển động với tốc độ không đổi theo một hướng xác định. Tại sao nếu vật di chuyển theo đường cong thì vận tốc của vật là thay đổi?

Khi vật chuyển động theo đường cong thì độ dịch chuyển    của vật thay đổi dẫn đến vectơ thay đổi do đó vận tốc của vật thay đổi

Hoàn thành bài tập sau:

Phát biểu nào sau đây nói về vận tốc, quãng đường, độ dịch chuyển?

1. a) Con tàu đã đi 200km về phía Đông Nam.
2. b) Một xe ô tô đã đi 200km từ Hà Nội đến Nam Định.
3. c) Một thùng hàng được kéo thẳng đứng lên với mỗi 2m trong một giây.
4. Một số phương pháp đo tốc độ
5. Phương pháp đo tốc độ

• Xác định tốc độ của một vật chuyển động bằng cách đo thời gian vật đi giữa hai vị trí xác định và khoảng cách (hay quãng đường) giữa chúng.
• Trong nhiều trường hợp có thể không đo trực tiếp được quãng đường bằng dụng cụ đo độ dài mà phải qua các bước trung gian.

2. Đo tốc độ trong phòng thực hành

Có những cách nào đo tốc độ trong phòng thực hành?

Chia lớp thành 4 nhóm, thực hiện nhiệm vụ:

• Nhóm 1 + 3: Tìm hiểu về cách dùng cổng quang điện và đồng hồ đo thời gian hiện số.
• Nhóm 2 + 4: Tìm hiểu cách dùng xe kĩ thuật số.
• So sánh các phương pháp đo tốc độ được trình bày ở trên, rút ra một số ưu điểm và nhược điểm của chúng?
• Dùng cổng quang điện và đồng hồ đo thời gian hiện số:
• Tốn nhiều bước tính
• Sai số có thể bé
• Dùng xe kĩ thuật số:
• Nhanh gọn, tính luôn được tốc độ của xe bằng bộ phận xử lí được lập trình.
• Sai số nhỏ.

LUYỆN TẬP

Câu 1: Một ô tô chuyển động trên đường thẳng. Tại thời điểm , ô tô ở cách vị trí xuất phát 5 km. Tại thời điểm , ô tô cách vị trí xuất phát 12 km. Từ  đến , độ dịch chuyển của ô tô đã thay đổi một đoạn bằng bao nhiêu?

Độ dịch chuyển của ô tô đã thay đổi một đoạn bằng: 12 – 5 = 7 (km)

Câu 2: Kết quả đo thời gian tấm chắn sáng (rộng 10 mm) đi qua cổng quang điện được cho ở bảng 1.2.

Từ số liệu ở bảng 1.2, tính thời gian trung bình và sai số tuyệt đối trung bình của phép đo.

Giải

Thời gian trung bình là:  = (0,101 + 0,098 + 0,102) : 3 = 0,1003

Sai số tuyệt đối của lần đo 1 là:  = =  = 0,0007 (s)

Sai số tuyệt đối của lần đo 2 là:  = =  = 0,0023 (s)

Sai số tuyệt đối của lần đo 3 là:  = =  = 0,0017 (s)

Sai số trung bình của phép đo là: =  0,001567

VẬN DỤNG

Em hãy lập phương án để đo được tốc độ của xe chuyển động trên máng đỡ bằng các dụng cụ sau đây: Xe kĩ thuật số kèm bộ xử lí số liệu, giá đỡ.

HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ

Ôn lại kiến thức đã học

Hoàn thành bài tập trong SGK

Tìm hiểu nội dung bài 2

CẢM ƠN CÁC EM ĐÃ LẮNG NGHE BÀI GIẢNG!