Giáo án và PPT Vật lí 10 cánh diều Bài 1: Tốc độ, độ dịch chuyển và vận tốc

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

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV chiếu cho HS xem video màn chạy đua « hách não » của môn điền kinh Việt Nam tại SEA Games 30: https://www.youtube.com/watch?v=kOJRMa28fOA

GV đặt câu hỏi: Tại đại hội thể thao Đông Nam Á lần thứ 30 được tổ chức ở Philippines (Phi-líp-pin), một vận động viên đã giành 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?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. TỐC ĐỘ

Hoạt động 1. Tốc độ trung bình

GV đặt câu hỏi yêu cầu học sinh trao đổi:

• Thế nào là tốc độ trung bình của một vật chuyển động?

• Tốc độ trung bình được tính bằng công thức nào?

Sản phẩm dự kiến:

- 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.

Hoạt động 2. Đơn vị đo tốc độ

GV đưa ra câu hỏi:

• Quãng đường được đo bằng đơn vị nào?

• Thời gian được đo bằng đơn vị nào?

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

Sản phẩm dự kiến:

- Quãng đường được đo bằng mét (m)

- Thời gian được đo bằng giây (s)

=> Vận tốc trung bình được tính bằng mét trên giây (m/s).

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

II. QUÃNG ĐƯỜNG VÀ ĐỘ DỊCH CHUYỂN

GV yêu cầu học sinh trao đổi:

• Quãng đường là gì?

• Thế nào là độ dịch chuyển?

• Quãng đường và độ dịch chuyển của một vật có đặc điểm chung nào?

Sản phẩm dự kiến:

+ 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 vec tơ, có độ lớn và hướng xác định.

- Quãng đường và độ dịch chuyển của một vật chuyển động có cùng độ lớn khi có cùng vận tốc và thời gian.

III. VẬN TỐC

HS tìm hiểu trả lời:

• Vận tốc được xác định như thế nào? Nêu kí hiệu của vận tốc.

• Nêu công thức xác định vận tốc.

Sản phẩm dự kiến:

- 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:

Trong đó: 

• 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

IV. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐO TỐC ĐỘ

Hoạt động 1. Phương pháp đo tốc độ

GV yêu cầu học sinh trao đổi theo cặp trả lời:

• Xác định tốc độ một vật chuyển động bằng cách nào?

• Có những phương pháp đo tốc độ nào?

Sản phẩm dự kiến:

- 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.

Hoạt động 2. Đo tốc độ trong phòng thực hành

GV yêu cầu học sinh suy nghĩ trả lời: Nêu các phương pháp đo tốc độ trong phòng thực hành.

Sản phẩm dự kiến:

- 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.

- Thí nghiệm đo tốc độ bằng dụng cụ thực hành (sgk)

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Một vật chuyển động trên một đường thẳng Ox, chiều dương là chiều Ox. Trong một khoảng thời gian xác định, trường hợp nào sau đây độ lớn vận tốc trung bình của vật có thể nhỏ hơn tốc độ trung bình của nó?

A. Vật chuyển động theo chiều dương và không đổi chiều.

B. Vật chuyển động theo chiều âm và không đổi chiều.

C. Vật chuyển động theo chiều dương và sau đó đảo ngược chiều chuyển động của nó.

D. Không có điều kiện nào thỏa mãn yêu cầu của đề bài.

Câu 2: Phát biểu: "Con tàu đã đi 200km theo hướng đông nam" nói về đại lượng nào?

A. Vận tốc.

B. Quãng đường.

C. Tốc độ.

D. Độ dịch chuyển.

Câu 3: 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?

A. 0.

B. AB.

C. 2AB.

D. AB2.

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: C

Câu 2: D

Câu 3: A

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Một máy bay bay từ Hà Nội đến Thành phố Hồ Chí Minh hết 1 h 45 p. Nếu đường bay Hà Nội – Hồ Chí Minh dài 1400 km thì tốc độ trung bình của máy bay là bao nhiêu?

Câu 2: Một ô tô chuyển động trên đường thẳng. Tại thời điểm t₁, ô tô ở cách vị trí xuất phát 5 km. Tại thời điểm t₂, ô tô cách vị trí xuất phát 12 km. Từ t₁ đến t₂, độ dịch chuyển của ô tô đã thay đổi một đoạn bằng bao nhiêu?

Câu 3: Một chiếc xuồng đi xuôi dòng nước từ A đến B mất 4 giờ, còn nếu đi ngược dòng nước từ B đến A mất 5 giờ. Biết vận tốc của dòng nước so với bờ sông là 4 km/h. Tính quãng đường AB.