Giáo án và PPT Vật lí 10 chân trời Bài 8: Thực hành đo gia tốc rơi tự do

BÀI 8. THỰC HÀNH ĐO GIA TỐC RƠI TỰ DO

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV đưa ra một tình huống, yêu cầu HS xem xét và trả lời: Có người cho rằng sự rơi nhanh hay chậm của một vật là phụ thuộc vào khối lượng của nó. Vật có khối lượng lớn hơn sẽ rơi nhanh hơn và vật có khối lượng nhẹ hơn thì sẽ rơi chậm hơn. Em có đồng ý với ý kiến đó không?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động. Thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do

GV đặt câu hỏi yêu cầu học sinh trao đổi: Em hãy thực hành thí nghiệm thả đồng thời một viên bi và một tờ giấy từ cùng một độ cao.

a) Nhận xét về thời gian di chuyển từ khi bắt đầu thả đến khi chạm đất của hai vật.

b) Hãy dự đoán trong điều kiện nào thì hai vật sẽ chạm đất đồng thời.

Sản phẩm dự kiến:

1. Thiết kế phương án thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do

Trả lời:

*Thảo luận 1:

a. Thời gian di chuyển từ khi bắt đầu thả đến khi chạm đất của viên bi ngắn hơn của tờ giấy (phẳng). Do diện tích tiếp xúc của tờ giấy lớn hơn nên lực cản của không khí tác dụng vào tờ giấy là đáng kể.

b. Điều kiện để hai vật chạm đất đồng thời là diện tích tiếp xúc của hai vật là như nhau để lực cản tác dụng lên hai vật là như nhau. Ta có thể vo tròn tờ giấy lại để lực cản tác dụng vào tờ giấy là không đáng kể.

*Thảo luận 2:

Phương án thí nghiệm: Sử dụng MODE B ở đồng hồ đo thời gian hiện số để xác định vận tốc tức thời tại B (tương tự thí nghiệm ở bài 7). Ta xác định gia tốc rơi tự do thông qua đồ thị vận tốc – thời gian.

Ưu điểm:

+ Có thể sử dụng phương án này để chứng minh sự rơi của viên bi (có thể xem gần đúng là rơi tự do) là chuyển động nhanh dần đều.

+ Vận dụng được đồ thị v – t để xác định gia tốc rơi tự do.

Nhược điểm:

+ Thực hiện nhiều thao tác hơn phương án gợi ý ở SGK.

+ Do có sai số của vận tốc và thời gian nên việc xác định gia tốc từ đồ thị có thể kém chính xác hơn.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Ở một nơi trên trái đất  (tức ở một vĩ độ xác định) thời gian rơi tự do của một vật phụ thuộc vào:

A. Khối lượng của vật.

B. Kích thước của vật

C. Độ cao của vật

D. Cả 3 yếu tố

Câu 2: Chọn câu sai trong các câu sau :

A. Lực tác dụng vào vật rơi tự do là lực hút của trái đất.          

B. Tại mọi nơi trên Trái Đất, vật rơi với gia tốc như nhau.

C. Vật rơi tự do chuyển động theo phương thẳng đứng.

D. Chuyển động của vật rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều.

Câu 3: Chuyển động của vật nào dưới đây có thể coi như chuyển động rơi tự do?

A. Một vận động viên nhảy dù đang rơi khi dù đã mở.

B. Một viên gạch rơi từ độ cao 3 m xuống đất.

C. Một chiếc thang máy đang chuyển động đi xuống.

D. Một chiếc lá đang rơi.

Câu 4: Khi loại bỏ được ảnh hưởng của không khí thì các vật sẽ rơi:

A. Thẳng đều

B. Thẳng chậm dần đều

C. Thẳng nhanh dần đều

D. Tròn đều

Câu 5: Thời gian rơi khi vật chạm đất là:

A. 4s

B. 3s

C. 5s

D. 9s

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: C

Câu 2: B

Câu 3: B

Câu 4: C

Câu 5: A

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

Câu 1: Ở một tầng tháp cách mặt đất 45m,một người thả rơi một vật. Một giây sau người đó ném vật thứ 2 xuống theo hướng thẳng đứng. Hai vật chạm đất cùng lúc. Tính vận tốc ném của vật thứ 2. Lấy g=10m/s²

Câu 2: Một vật rơi tự do từ độ cao 19,6m xuống đất. Vận tốc khi chạm đất của vật là bao nhiêu ? Lấy g=9,8m/s²

Câu 3: Thả rơi một vật từ độ cao 74,8m.Thời gian để vật đi hết 20m đầu tiên và 20m cuối cùng? Lấy g = 9,8m/s²