Giáo án vật lí 10 kết nối bài 5: Tốc độ và vận tốc (2 tiết)

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu tốc độ trung bình

- GV yêu cầu HS đọc sách và cho biết về hai cách xác định độ nhanh chậm của chuyển động:

“Khái niệm đầu tiên mà chúng ta sẽ làm quen trong bài hôm nay là tốc độ trung bình. Trước khi đi đến khái niệm, các em hãy cho biết: Để xác định độ nhanh hay chậm của một chuyển động, người ta đã dùng những cách nào?

- GV chia lớp thành những nhóm 5-6 người để thảo luận về hoạt động của mục này:

HD. Một vận động viên Nam Phi đã lập kỉ lục thế giới về chạy ba cự li: 100m, 200m và 400m (bảng 5.1). Hãy dùng hai cách trên để xác định vận động viên này chạy nhanh nhất ở cự li nào?

- Sau khi HS hoàn thành xong phần hoạt động, GV đưa ra khái niệm và công thức tính tốc độ trung bình của chuyển động.

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi 1,2 trang 26 SGK.

CH1. Tại sao tốc độ này (5.1b) được gọi là tốc độ trung bình?

CH2. Hãy tính tốc độ trung bình ra đơn vị m/s và km/h của nữ vận động viên tại một số giải thi đấu dựa vào bảng 5.2

Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu tốc độ tức thời.

- GV đưa ra một số ví dụ :

+ Khi đạp xe đến trường em có để ý rằng có lúc thì mình đi nhanh hơn, có lúc thì đi chậm hơn? Tốc độ đạp xe của em tại những thời điểm như vậy được gọi là tốc độ tức thời.

+ Xe máy xuất phát lúc 8h, đến lúc 8h10’, xe đạt tốc độ 40km/h (dựa vào số chỉ trên tốc kế của xe), lúc 8h20’, kim chỉ của tốc kế hiển thị 30km/h => Tốc độ hiển thị trên tốc kế lúc 8h10’ và 8h20’ được gọi là tốc độ tức thời.

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi trong mục này.

CH. Bố bạn A đưa A đi học bằng xe máy vào lúc 7h. Sau 5 phút, xe đạt tốc độ 30 km/h, sau 10 phút nữa tăng tốc độ lên thêm 15 km/h. Gần đến trường, xe giảm dần tốc độ và dừng trước cổng trường lúc 7h30.

a. Tính tốc độ trung bình của xe máy chở A khi đi từ nhà đến trường. Biết quãng đường từ nhà đến trường là 15 km.

b. Tính tốc độ của xe vào lúc 7h15 phút. và 7h30 phút. tốc độ này là tốc độ gì.

- GV yêu cầu HS phân biệt tốc độ trung bình và tốc độ tức thời.

+ Dựa vào kiến thức em đã đọc ở SGK và qua việc trả lời câu hỏi trên, em hãy phân biệt tốc độ trung bình và tốc độ tức thời?

- GV nêu lên mối quan hệ giữa tốc độ tức thời và tốc độ trung bình.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, chăm chú nghe giảng, liên tưởng đến các tình huống sử dụng thuật ngữ tốc độ trung bình, tốc độ tức thời trong thực tế.

- Thảo luận đóng góp ý kiến để hình thành kiến thức

- Tự tìm câu trả lời cho câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên.

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

- GV mời đại diện 1 bạn của bất kì của một nhóm nào đó trình bày câu trả lời cho hoạt động ở nhiệm vụ 1.

- HS lên bảng trình bày các câu hỏi trong SGK

- 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.

+

I. TỐC ĐỘ

1. Tốc độ trung bình

Trả lời:

Để xác định độ nhanh hay chậm của một chuyển động, người ta đã dùng 2 cách :

+ So sánh quãng đường đi được trong cùng một thời gian

+ So sánh thời gian để đi cùng một quãng đường bằng việc hoàn thành hoạt động

HD.

·        Cách 1: So sánh quãng đường đi được trong cùng một thời gian.

- Quãng đường vận động viên chạy được trong 1s ở mỗi cự li là:

+ Cự li 100 m:

 ≈ 10,02m

+ Cự li 200 m:

≈  10,03m

+ Cự li 400 m:

≈  9,21m

Trong cùng 1s, quãng đường vận động viên chạy được ở cự li 200 m lớn nhất.

⇒ Vận động viên chạy nhanh nhất ở cự li 200 m.

·     Cách 2: So sánh thời gian để đi cùng một quãng đường.

- Thời gian để vận động viên chạy quãng đường 100 m ở mỗi cự li là:

+ Cự li 100 m:  = 9,98s

+ Cự li 200 m:  =  ≈ 9,97s

+ Cự li 400 m:  =   ≈ 10,68s

Với cùng quãng đường 100 m, thời gian vận động viên chạy ở cự li 200 m ngắn nhất.

⇒ Vận động viên chạy nhanh nhất ở cự li 200 m.

⇒ Kết luận:

- Người ta thường dùng quãng đường đi được trong cùng một đơn vị thời gian để xác định độ nhanh, chậm của chuyện động. Đại lượng này gọi là tốc độ trung bình của chuyển động (gọi tắt là tốc độ trung bình), kí hiệu là v

- Công thức tính:

 (5.1a)

Từ công thức trên, ta suy ra:

+ Quãng đường đi được: s=v.t

+ Thời gian đi:

Trả lời:

CH1. Tốc độ này được gọi là tốc độ trung bình vì đó là tốc độ xét trên quãng đường đủ lớn, trong khoảng thời gian đủ dài. Hơn nữa trên cả quãng đường này, có lúc vật đi với tốc độ cao hơn, có lúc lại đi với tốc độ thấp hơn, nên đây chỉ là tốc độ đại diện cho cả quá trình chuyển động nhanh hay chậm trên quãng đường.

CH2. Tốc độ trung bình của nữ vận động viên tại các giải thi đấu là:

- Giải điền kinh quốc gia 2016:

= ≈ 8,59m/s

 ≈ 30,92 km/s

- Giải SEA Games 29 (2017):

=  ≈ 8,65m/s

≈ 31,14 km/s

- Giải SEA Games 30 (2019):

= ≈ 8,67m/s

≈ 31,21 km/s

2. Tốc độ tức thời.

Trả lời:

a) Thời gian xe máy đi từ nhà đến trường là:

∆t = 7h30 - 7h = 30 phút = 0,5h

- Tốc độ trung bình của xe máy chở A khi đi từ nhà đến trường:

v = 30 (km/h)

b) Theo đề bài ta có:

- Sau 5 phút kể từ khi xuất phát, xe đạt tốc độ 30 km/h.

- Sau 10 phút nữa, xe tăng tốc lên thêm 15 km/h.

⇒ Tốc độ của xe vào lúc 7 giờ 15 phút là: v1 = 15 + 30 = 45 km/h

- Xe dừng trước cổng trường lúc 7 giờ 30 phút.

⇒ Tốc độ của xe lúc 7 giờ 30 phút là: = 0 km/h

- Cả 2 tốc độ này đều là tốc độ tức thời vì lúc này bố bạn A đang đọc số chỉ của tốc kế trên xe máy.

Trả lời:

Phân biệt tốc độ trung bình và tốc độ tức thời :

+ Tốc độ trung bình là giá trị bình quân trên cả quãng đường đi.

+ Tốc độ tức thời là giá trị tại một thời điểm xác định.

⇒  Kết luận : Ta có thể thấy tốc độ tức thời là tốc độ trung bình trên một đoạn đường rất ngắn.