Giáo án và PPT Vật lí 10 chân trời Bài 7: Gia tốc – Chuyển động thẳng biến đổi đều

BÀI 7. GIA TỐC – CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV trình chiếu hình ảnh và câu hỏi mở đầu bài học trong SGK, đặt vấn đề đi vào bài mới.

CH: Trong giải đua xe F1( Hinh 7.1), các tay đua phải hoàn thành một chặng đua dài khoảng 300 km trong khoảng thời gian ngắn nhất. Trong quá trình đua, các tay đua bắt buộc phải vào trạm dừng thay lốp mới và nạp thêm nhiên liệu. Trong khoảng thời gian từ khi xe vào trạm dừng đến khi xe tăng tốc trở lại đường đua, ta thấy vận tốc của xe đã có sự thay đổi rõ rệt. Đại lượng nào đặc trưng cho sự thay đổi vận tốc của xe?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

1. ĐỒ THỊ VẬN TỐC – THỜI GIAN TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲN VÀ KHÁI NIỆM GIA TỐC

Hoạt động 1. Thí nghiệm khảo sát chuyển động thẳng biến đổi.

GV chia lớp thành 4 tổ, phát cho mỗi tổ một bộ dụng cụ thí nghiệm để thực hành làm thí nghiệm.

Hoạt động 2. Gia tốc.

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Chuyển động biến đổi là gì? Vẽ sơ đồ tư duy để tìm hiểu kiến thức về đại lượng gia tốc.

Sản phẩm dự kiến:

Chuyển động mà trong suốt quá trình chuyển động của nó, vận tốc tức thời của vật có độ lớn thay đổi theo thời gian thì được gọi là chuyển động biến đổi.

Sơ đồ tư duy:

Lưu ý: Trong chuyển động thẳng biến đổi đều được chia làm hai loại:

- Chuyển động thẳng nhanh dần đều, độ lớn vận tốc tăng đều theo thời gian,  cùng chiều.

- Chuyển động thẳng chậm dần đều, độ lớn vận tốc giảm đều theo thời gian,  ngược chiều.

*Kết luận:

- Đại lượng đặc trưng cho độ biến thiên của vận tốc theo thời gian được gọi là gia tốc. Trong chuyển động thẳng, gia tốc trung bình được xác định theo công thức: 

=  (7.1)

- Gia tốc tức thời tại một điểm có giá trị bằng độ dốc của tiếp tuyến của đồ thị (v -t) tại thời điểm đó. 

- Đơn vị của gia tốc: m/

- Có thể dựa vào  giá trị của gia tốc tức thời để phân chuyển độngt hành những loại sau:

+ a=0: chuyển động thẳng đều, vật có độ lớn vận tốc không đổi.

+ a0 và = hằng số: chuyển động thẳng biến đổi đều, vật có độ lớn vận tốc thay đổi (tăng hoặc giảm) đều theo thời gian.

+ a0 nhưng không phải hằng số: Chuyển động thẳng biến đổi phức tạp. Trong chương trình vật lí phổ thông, không xét đến trường hợp này.

Hoạt động 3. Vận dụng đồ thị (v - t) để xác định độ dịch chuyển. 

HS trao đổi trả lời câu hỏi: Nhận xét về tính chất chuyển động của vật có đồ thị (v – t) được biểu diễn trong hình 7.5.

Sản phẩm dự kiến:

+ Xét vật chuyển động thẳng đều, vận tốc của vật có độ lớn không đổi theo thời gian và được biểu diễn bởi đồ thị (v - t) trong hình 7.5. Từ công thức 4.3, ta có thể rút ra được độ dịch chuyển của vật trong thời gian là d= v.( ) bằng diện tích hình chữ nhật ABCD trong hình 7.5.

Kết luận: Độ dịch chuyển trong khoảng thời gian từ  đến  được xác định bằng phần diện tích được giới hạn bởi các đường v(t), v=0, t=, t= trong đồ thị (v – t).

2. CÁC PHƯƠNG TRÌNH CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU.

Hoạt động 1. Các phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều

GV yêu cầu học sinh trao đổi cặp đôi trả lời: Vẽ sơ đồ tư duy về mối liên hệ giữa các đại lượng trong chuyển động thẳng biến đổi đều.

Sản phẩm dự kiến:

Sơ đồ tư duy về mối liên hệ giữa các đại lượng trong chuyển động thẳng biến đổi đều: 

Hoạt động 2. Vận dụng các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Một xe máy đang đứng yên, sau đó khởi động và bắt đầu tăng tốc. Nếu chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe, nhận xét nào sau đây là đúng?

A. a > 0, v > 0.

B. a < 0, v < 0.

C. a > 0, v < 0.

D. a < 0, v > 0.

Câu 2: Trong một số phương tiên giao thông như máy bay, xe đua, gia tốc tức thời được đo trực tiếp bằng dụng cụ nào?

A. Tốc kế

B. Gia tốc kế

C. Đồng hồ

D. Tốc kế hoặc gia tốc kế

Câu 3: Một xe máy đang chạy với vận tốc 15m/s trên đoạn đường thẳng thì người lái xe tăng ga và xe máy chuyển động nhanh dần đều. Sau 10s, xe đạt đến vận tốc 20 m/s. Gia tốc và vận tốc của xe sau 20s kể từ khi tăng ga là:

A. 1,5 m/s2; 27 m/s

B. 1,5 m/s2; 25 m/s

C. 0,5 m/s2; 25 m/s

D. 0,5 m/s2; 27 m/s

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: A

Câu 2: B

Câu 3: C

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

Câu 1: Một xe chuyển động thẳng biến đổi đều có phương trình vận tốc là v = 10 - 2t, t thính theo s, v tính theo m/s. Quãng đường mà xe đó đi được trong 8 s đầu tiên là bao nhiêu?

Câu 2: Xét hai xe A và B chuyển động cùng nhau vào hầm Thủ Thiêm dài 1 490 m. Xe A chuyển động với tốc độ ban đầu trước khi vào hầm là 60 km/h và chuyển động chậm dần đều với gia tốc 144 km/h2, xe B chuyển động chậm dần đều với gia tốc 120 km/h2 từ lúc bắt đầu chạy vào hầm với tốc độ 55 km/h. Nhận định nào sau đây là đúng về thời gian chuyển động của hai xe trong hầm?