Giáo án và PPT Vật lí 10 cánh diều Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc – thời gian

BÀI 3. GIA TỐC VÀ ĐỘ THỊ VẬN TỐC – THỜI GIAN

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV chiếu hình 3.1 và đặt vấn đề: Báo đốm (hình 3.1) có tốc độ tối đa khoảng 30 m/s. Từ lúc đứng yên, sau một vài bước nhảy, một con báo đốm có thể đạt tốc độ 20 m/s chỉ sau 2 s. Một chiếc ô tô thông thường thì không thể tăng tốc nhanh như vậy trong 2 s, nhưng trên một con đường thẳng và dài, nó có thể dễ dàng đi nhanh hơn một con báo.

 GV đặt câu hỏi: Bạn hiểu thế nào là tăng tốc độ?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Gia tốc

GV đặt câu hỏi dẫn dắt học sinh trả lời: 

Gia tốc là gì?

Gia tốc được tính bằng công thức nào?

Đơn vị đo của gia tốc là gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Gia tốc là đại lượng vectơ, được xác định bằng độ thay đổi vận tốc trong một đơn vị thời gian 

Trong đó: 

là vectơ gia tốc 

là độ thay đổi của vectơ vận tốc 

là khoảng thời gian cần để có được sự thay đổi đó.

- Nếu trong khoảng thời gian , vật chuyển động thẳng, vận tốc thay đổi từ đến thì giá trị gia tốc là: 

- Đơn vị đo gia tốc:

Hoạt động 2. Vẽ đồ thị vận tốc - thời gian trong chuyển động thẳng. 

GV hướng dẫn học sinh thực hiện: Em hãy dựa vào bảng vẽ đồ thị vận tốc - thời gian và nêu nhận xét.

Sản phẩm dự kiến:

- Đồ thị vận tốc – thời gian 

- Nhận xét: 

+ Độ dốc của đồ thị vận tốc – thời gian có giá trị bằng gia tốc của chuyển động 

+ Độ dốc càng lớn, gia tốc càng lớn 

+ Nếu độ dốc là âm và vật đang chuyển động với vận tốc theo chiều được quy ước là dương thì gia tốc của vật mang giá trị âm > vật đang chuyển động chậm dần. 

Hoạt động 3. Tính gia tốc và độ dịch chuyển từ đồ thị vận tốc - thời gian 

HS trao đổi trả lời câu hỏi: 

Nêu cách tính gia tốc từ đồ thị vận tốc – thời gian.

Lấy ví dụ và tính độ dịch chuyển từ đồ thị vận tốc – thời gian (chuyển động thẳng với vận tốc biến đổi đều) 

Sản phẩm dự kiến:

1. Tính gia tốc từ đồ thị vận tốc – thời gian 

Cách tính gia tốc từ đồ thị vận tốc – thời gian: 

+ Sử dụng tam giác với cạnh biểu thị độ thay đổi vận tốc; cạnh biểu thị thời gian. 

+ Tính gia tốc: 

Trong 5 giây đầu tiên, gia tốc có giá trị không đổi: 

2. Tính độ dịch chuyển từ đồ thị vận tốc – thời gian

VD: Tính độ dịch chuyển từ đồ thị vận tốc – thời gian (chuyển động thẳng với vận tốc biến đổi đều) 

Độ dịch chuyển là diện tích của tam giác được tô màu: 

* Kết luận 

Có thể tính độ dịch chuyển trong chuyển động thẳng bằng diện tích khu vực dưới đường biểu diễn vận tốc – thời gian. 

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Biểu thức gia tốc của một vật chuyển động thẳng có dạng tổng quát là

A. a=Δv⃗ Δt⃗ 

B. a=v⃗ t⃗ 

C. a⃗ =ΔvΔt⃗ 

D. a⃗ =Δv⃗ Δt

Câu 2: Gia tốc là đại lượng vật lý đặc trưng cho

A. Độ nhanh chậm của chuyển động

B. Khả năng thay đổi độ lớn vận tốc của vật.

C. Khả năng thay đổi hướng vận tốc của vật.

D. Khả năng thay đổi vận tốc (cả hướng và độ lớn) của vật

Câu 3: Trong các trường hợp sau đây, trường hợp nào không thể xảy ra cho một vật chuyển động thẳng?

A. vận tốc có giá trị (+) ; gia tốc có giá trị (+).

B. vận tốc là hằng số; gia tốc thay đổi.

C. vận tốc có giá trị (+) ; gia tốc có giá trị (-).

D. vận tốc có giá trị (-) ; gia tốc có giá trị (+).

Câu 4: Khi một ô tô đang chuyển động với vận tốc 10 m/s thì bắt đầu tăng tốc. Biết rằng sau 10 s kể từ khi tăng tốc, xe đạt vận tốc là 15 m/s. Gia tốc của xe là bao nhiêu?

A. 0,4 m/s2.

B. 0,5 m/s2.

C. 0,6 m/s2.

D. 0,7 m/s2.

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: D

Câu 2: D

Câu 3: B

Câu 4: B

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

Câu 1: Một xe máy đang đi với vận tốc 15 m/s thì thấy có vật cản ở trước mặt thì người đó phanh gấp. Biết khoảng cách kể từ lúc bắt đầu phanh đến chỗ vật cản là 15m và gia tốc của người này có độ lớn là 5 m/s2. Hỏi người đó có phanh kịp không, nếu phanh kịp thì khoảng cách từ lúc dừng hẳn đến vật cản là bao nhiêu?

Câu 2: Đồ thị bên dưới mô tả sự thay đổi vận tốc theo thời gian trong chuyển động của một vật đang chuyển động từ A đến B. Gia tốc của ô tô từ giây thứ 20 đến giây thứ 28 là bao nhiêu?

Câu 3: Một đoàn tàu đang chạy với vận tốc 72 km/h thì hãm phanh chạy chậm dần, sau 10 s vận tốc giảm xuống còn 15 m/s. Hỏi phải hãm phanh trong bao lâu kể từ khi tàu có vận tốc 72 km/h thì tàu dừng hẳn (coi gia tốc không đổi)?