Giáo án vật lí 10 kết nối bài 12: Chuyển động ném (2 tiết)

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu khái niệm chuyển động ném ngang và rút ra nhận xét từ việc quan sát thí nghiệm.

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS theo dõi SGK và cho biết: Chuyển động ném ngang là gì?

- GV trình chiếu video để HS quan sát.

Video: https://www.youtube.com/watch?v=Cm-I8dshJNE

- Kết hợp cho HS đọc thí nghiệm rồi yêu cầu HS trả lời:

CH: Theo em, chuyển động ném ngang và chuyển động rơi tự do có giống nhau không?

Câu hỏi 1 trang 49 SGK: Hai viên bi có chạm đất cùng lúc không?

(GV nhắc HS chú ý quan sát và lắng nghe xem 2 hòn bi có rơi chạm đất cùng lúc không?)

Câu hỏi 2 trang 49 SGK: Hãy nhận xét về sự thay đổi vị trí theo phương thẳng đứng của hai viên bi sau những khoảng thời gian bằng nhau.

- Sau khi HS trả lời các câu hỏi, GV yêu cầu HS  đưa ra nhận xét từ việc quan sát thí nghiệm ở video và hình phân tích ảnh hoạt nghiệm hình 12.1, 12.2 ở SGK.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS chú ý quan sát video và đọc thông tin SGK để trả lời câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện 1 bạn trình bày câu trả lời cho mỗi câu hỏi.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức rồi chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu các chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang.

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- Giải thích lí do phân tích chuyển động ném ngang thành 2 chuyển động thành phần:

GV đặt câu hỏi: Em hãy đọc thông tin SGK và cho biết:

+ Đối với chuyển động ném ngang, người ta quan tâm tới những đại lượng nào?

+ Để xác định được các đại lượng này, người ta phân tích chuyển động của vật bị ném thành 2 chuyển động thành phần. Đó là những chuyển động thành phần nào?

- GV vẽ lên bảng 2 chuyển động thành phần của viên bi A (hoặc chỉ trên hình ảnh) rồi yêu cầu HS đưa ra nhận xét. Sau đó, GV rút ra kết luận.

*Đi phân tích cụ thể từng thành phần chuyển động ném ngang.

(1) Thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng.

- GV đưa ra ý kiến: Qua những câu hỏi ở trên, ta đã biết chuyển động thành phần theo phương thẳng đứng của vật chính là chuyển động rơi tự do với vận tốc ban đầu bằng 0 (trong điều kiện bỏ qua sức cản của không khí). Sau đó đưa ra câu hỏi:

CH1: Em hãy nhắc lại các đặc điểm của sự rơi tự do?

- GV hướng HS đi đến kết quả: “Chuyển động thành phần theo phương thẳng đứng của chuyển động ném ngang có các đặc điểm của sự rơi tự do” thông qua câu hỏi sau:   

CH2: Sử dụng hình phân tích ảnh chụp hoạt nghiệm của thí nghiệm hình 12.1, đưa ra nhận xét về đặc điểm của chuyển động thành phần theo phương thẳng đứng của chuyển động ném ngang.

- GV hướng dẫn HS viết phương trình độ dịch chuyển – thời gian:

+ Để xác định được các đại lượng trong chuyển động, ta cần phải xác định được chiều dương quy ước.

+ Nếu chọn chiều dương là chiều từ trên xuống, và H là độ cao của vật khi bị ném ngang thì:

H= => t=  (12.1)

- GV đặt ra câu hỏi 3: Từ công thức 12.1, em hãy cho biết:

+ Sự phụ thuộc của thời gian rơi của vật?

+ Nếu ném các vật từ cùng một độ cao thì điều gì sẽ xảy ra?

(2) Thành phần chuyển động theo phương ngang.

­- GV cho HS quan sát hình 12.3

- GV dựa vào SGK và hình 12.4, giải thích và đưa ra công thức 12.2:   L =  (12.2)

Trong đó: L là tầm xa của chuyển động ném ngang.

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi, trả lời các câu hỏi sau :

CH4: Từ công thức 12.2, đưa ra nhận xét về tầm xa của vật.

Câu hỏi trang 50, SGK: Quan sát ảnh hoạt nghiệm ở hình 12.2 để chứng tỏ chuyển động thành phần theo phương nằm ngang là chuyển động thẳng đều với vận tốc .

HD1 trang 51: Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra những kết luận 1 và 2.

HD2 trang 51: Dùng thước kẻ giữ ba viên bi (sắt, thủy tinh và gỗ) có cùng kích thước, trên một tấm thủy tinh đặt nghiêng trên mặt bàn rồi nâng thước lên (Hình 12.5). Hãy dự đoán tầm xa của ba viên bi và làm thí nghiệm kiểm tra.

- GV dành 3 phút cho HS tìm hiểu ví dụ SGK.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS chăm chú nghe giảng và đọc thông tin SGK để trả lời câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện 1 bạn trình bày câu trả lời cho mỗi câu hỏi.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức rồi chuyển sang nội dung mới.

1. Quan sát thí nghiệm về chuyển động ném ngang và rút ra nhận xét.

Trả lời:

- Khái niệm: Chuyển động ném ngang là chuyển động có vận tốc ban đầu theo phương nằm ngang và chuyển động dưới tác dụng của trọng lực.

Trả lời:

CH: Theo em chuyển động ném ngang và chuyển động rơi tự do có sự  giống nhau.

Câu hỏi 1: Hai viên bi chạm đất cùng lúc.

Câu hỏi 2: Dựa vào các hình 12.1 và 12.2:

- Sự thay đổi vị trí theo phương thẳng đứng của 2 viên bi là như nhau.

- Chuyển động thành phần theo phương nằm ngang và phương thẳng đứng của viên bi A là độc lập vói nhau.

=> Nhận xét: Sau những khoảng thời gian bằng nhau, ta thấy vị trí theo phương thẳng đứng của hai viên bi này là như nhau. Do đó, theo phương này hai viên bi chuyển động rơi tự do

2. Các chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang.

Trả lời:

- Đối với chuyển động ném ngang, người ta quan tâm tới thời gian từ khi vật được ném tới khi vật vật rơi chạm đất và tầm bay của vật theo phương nằm ngang.

- Đó là những chuyển động thành phần theo phương thẳng đứng và chuyển động thành phần theo phương nằm ngang.

Nhận xét: Thành phần chuyển động theo phương nằm ngang của viên bi A không ảnh hưởng đến thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng của nó.

=> Kết luận: Hai chuyển động thành phần là độc lập với nhau.

a. Thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng.

Trả lời:

CH1: Các đặc điểm của sự rơi tự do:

+ Phương của chuyển động rơi tự do là phương thẳng đứng

 + Chiều của chiều chuyển động rơi tự do là chiều từ trên xuống dưới.

 + Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều.

 + Từ cùng một nơi trên Trái Đất các vật rơi tự do với cùng một gia tốc (gọi là gia tốc rơi tự do).

CH2:  Dựa vào hình phân tích ảnh chụp hoạt nghiệm, ta thấy:

- Phương của chuyển động là phương thẳng đứng

 - Chiều của chiều chuyển là chiều từ trên xuống dưới.

CH3: Từ công thức 12.1, cho thấy:

+ Thời gian rơi của vật bị ném ngang chỉ phụ thuộc vào độ cao H của vật khi bị ném, không phụ thuộc vào vận tốc ném.

+ Nếu từ cùng một độ cao, đồng thời ném ngang các vật khác nhau với các vận tốc khác nhau thì chúng đều rơi xuống đất cùng một lúc.

b. Thành phần chuyển động theo phương ngang.

Trả lời:

CH4: HS từ công thức 12.2, đưa ra nhận xét về tầm xa của vật (SGK)

Câu hỏi trang 50, SGK:

Vật bị ném ngang khi đang chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực (nếu bỏ qua lực cản của không khí), hướng theo phương thẳng đứng mà không có lực tác dụng lên vật theo phương ngang nên sẽ không gây ra gia tốc cho vật theo phương này, vì vậy vật sẽ chuyển động thẳng đều theo phương ngang với vận tốc .

=> Kết luận về tính chất của 2 chuyển động thành phần:

+ Chuyển động thành phần theo phương nằm ngang và phương thẳng đứng là độc lập với nhau.

+ Theo phương thẳng đứng: là chuyển động thẳng nhanh dần đều.

+ Theo phương ngang: là chuyển động thẳng đều.

HD1 trang 51:

Kết luận 1: “Tầm xa của vật bị ném ngang phụ thuộc vào độ cao H của vật khi bị ném và vận tốc ném. Nếu từ cùng một độ cao đồng thời ném các vật khác nhau với vận tốc khác nhau thì vật nào có vận tốc ném lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn.”

- Phương án thí nghiệm:

+ Dùng một cục tẩy chì và một nắp chai, đặt trên mép một mặt bàn nhẵn nằm ngang đặt cạnh một hố cát (mục đích để vật khi tiếp xúc với cát không bị nảy lên, đo tầm xa được chính xác hơn).

+ Lần lượt dùng tay búng vào cục tẩy và nắp chai các lực khác nhau sao cho lực búng vào cục tẩy mạnh hơn (cung cấp vận tốc đầu khác nhau).

+ Đo tầm xa của cục tẩy và nắp chai thì thấy cục tẩy có tầm xa lớn hơn.

=>Tầm xa của vật bị ném ngang phụ thuộc vào độ cao H của vật khi bị ném và vận tốc ném. Nếu từ cùng một độ cao đồng thời ném các vật khác nhau với vận tốc khác nhau thì vật nào có vận tốc ném lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn.

Kết luận 2: “Nếu từ các độ cao khác nhau ném ngang các vật với cùng vận tốc thì vật nào được ném ở độ cao lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn.”

- Phương án thí nghiệm:

+ Dùng 2 cục tẩy giống nhau, hai chiếc bàn phẳng nhẵn có độ cao khác nhau (hai chiếc bàn đặt trên cùng một mặt phẳng nằm ngang), và một chiếc bút bi có nẫy bấm như hình dưới. Làm thí nghiệm cạnh một hố cát giống như thí nghiệm trên.

+ Đặt các cục tẩy trên các mặt bàn (đặt sát mép bàn).

+ Đặt bút bi sát với các cục tẩy và bấm nẫy để bút bi tác dụng lực vào cục tẩy làm cục tẩy chuyển động ngang.

+ Kết quả cục tẩy trên chiếc bàn có độ cao lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn.

=> Nếu từ các độ cao khác nhau ném ngang các vật với cùng vận tốc thì vật nào được ném ở độ cao lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn.

HD2 trang 51:

- Ba viên bi này có cùng độ cao H và có cùng vận tốc ban đầu nên tầm xa của ba viên bi này như nhau.

- Học sinh tự làm thí nghiệm kiểm tra.