Vật lí 10 nâng cao

VẬT LÍ 10 NÂNG CAO Chương 1 ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM Bài 1: CHUYỂN ĐỘNG CƠ A.MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Hiểu được các khái niệm cơ bản: tính tương đối của chuyển động, chất điểm, hệ quy chiếu, xác định vị trí của một chất điểm bằng tọa độ, xác định thời gian bằng động hồ, phân biệt khoảng thời gian và thời điểm. - Hiểu rõ là muốn nghiên cứu chuyển động của chất điểm, cần thiết chọn một hệ quy chiếu để xác định vị trí của chất điểm và thời điểm tương ứng. - Nắm vững được cách xác định tọa độ và thời điểm tương ứng của một chất điểm trên hệ trục tọa độ 2. Kỹ năng - Chọn hệ quy chiếu, mô tả chuyển động. - Chọn mốc thời gian, xác định thời gian. - Phân biệt chuyển động cơ với các chuyển động khác. B. CHUẨN BỊ 1.Giáo viên - Hình vẽ chiếc đu quay trên giấy to. - Chuẩn bị tình huống sau cho học sinh thảo luận: Bạn của em ở quê chưa từng đến thị xã, em sẽ phải dùng những vật mốc và hệ tọa độ nào để chỉ cho bạn đến được trường thăm em? 2.Học sinh Xem lại những vấn đề đã được học ở lớp 8: Thế nào là chuyển động? Thế nào là độ dài đại số của một đoạn thẳng ? 3. Gợi ý ứng dụng CNTT GV có thể chuẩn bị những đoạn video về các loại chuyển động cơ học, soạn các câu hỏi trắc nghiệm, hình vẽ mô phỏng quỹ đạo của chất điểm… C.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 (…phút): Nhận biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm, quỹ đạo, thời gian trong chuyển động. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Xem tranh SGK, trả lời câu hỏi: ¯Chuyển động cơ là gì? Vật mốc? Ví dụ? ¯Tại sao chuyển động cơ có tính tương đối? Ví dụ? - Đọc SGK phần 2. Trả lời câu hỏi: ¯Chất điểm là gì? Khi nào một vật được coi là chất điểm? ¯Quỹ đạo là gì? Ví dụ. Trả lời câu hỏi C1. Tìm cách mô tả vị trí của chất điểm trên quỹ đạo. Vẽ hình Trả lời câu hỏi C2 Đo thời gian dùng đồng hồ như thế nào? Cách chọn mốc (Gốc) thời gian. Biểu diễn trên trục số. Khai thác ý nghĩa của bảng giờ tàu SGK Yêu cầu: HS xem tranh SGK và nêu câu hỏi (kiến thức lớp 8) để học sinh trả lời. Gợi ý: cho HS một số chuyển động cơ học điển hình Phân tích: dấu hiệu của chuyển động tương đối Hướng dẫn: HS xem tranh SGK và nhận xét ví dụ của HS. Hướng dẫn: HS trả lời câu hỏi C1 Gợi ý: trục tọa độ, điểm mốc, vị trí vật tại những thời điểm khác nhau. Giới thiệu: hình 1.5 Giới thiệu cách đo thời gian, đơn vị Hướng dẫn cách biểu diễn, cách tính thời gian. Hoạt động 2:(… phút): Hiểu hệ quy chiếu và chuyển động tịnh tiến. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Muốn biết sự chuyển động của chất điểm (vật) tối thiểu cần phải biết những gì? Biễu diễn chúng như thế nào? Biểu diễn chúng như thế nào? Đọc SGK: Hệ quy chiếu? Biểu diễn chuyển động của chất điểm trên trục Oxt? Trả lời câu C3. Xem tranh đu quay giáo viên mô tả. Trả lời câu hỏi C4 Lấy một số ví dụ khác về chuyển động tịnh tiến Gợi ý: vật mốc, trục tọa độ biểu diễn vị trí, trục biểu diễn thời gian. Nêu định nghĩa của hệ quy chiếu. Yêu cầu: HS trả lời câu C3. Giới thiệu tranh đu quay Phân tích dấu hiệu của chuyển động tịnh tiến. Yêu cầu: HS lấy ví dụ về CĐTT Nhận xét các ví dụ. Hoạt động 3 (…phút): Vận dụng, củng cố. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nghiệm nội dung câu 1-5 (SGK). Làm việc cá nhân giải bài tập 1,2 (SGK). Ghi nhận kiến thức: những khái niệm cơ bản; hệ quy chiếu; chuyển động tịnh tiến. Trình bày mô tả chuyển động cơ Nêu câu hỏi. Nhận xét câu trả lời của các nhóm. Yêu cầu: HS trình bày đáp án. Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. Hoạt động 4 (…phút): Hướng dẫn về nhà. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Ghi câu hỏi và bài tập về nhà Những sự chuẩn bị cho bài sau Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau Bài 2: VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU (Tiết 1) A.MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Hiểu rõ được các khái niệm vectơ độ dời, vectơ vận tốc trung bình, vectơ vận tốc tức thời. - Hiểu được việc thay thế các vectơ trên bằng các giá trị đại số của chúng không làm mất đi đặc trưng của vectơ của chúng. - Phân biệt được độ dời với quãng đường đi, vận tốc với tốc độ. 2. Kỹ năng - Phân biệt, so sánh được các khái niệm. - Biểu diễn độ dời và các đại lượng vật lý vectơ. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Câu hỏi liên quan đến vectơ, biểu diễn vectơ. - Chuẩn bị câu hỏi trắc nghiệm. 2. Học sinh Xem lại những vấn đề đã được học ở lớp 8: - Thế nào là chuyển động thẳng đều? - Thế nào là vận tốc trong chuyển động thẳng đều? - Các đặc trưng của đại lượng vectơ? 3. Gợi ý ứng dụng CNTT - Soạn câu hỏi 1-5 SGK thành câu trắc nghiệm. - Soạn câu hỏi trắc ngiệm cho phần luyện tập củng cố. - Chuẩn bị các đoạn video về chạy thi, bơi thi, đua xe… C.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1(…phút): Kiểm tra bài cũ Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Nhớ lại khái niệm chuyển động thẳng đều, tốc độ của một vật ở lớp 8. Trả lời câu hỏi C1 Đặt câu hỏi cho HS. Cho HS lấy ví dụ. Nêu câu hỏi C1 Hoạt động 2(…phút): Tìm hiểu khái niệm độ dời. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Đọc SGK Vẽ hình biểu diễn vectơ độ dời Trong chuyển động thẳng: viết công thức (2.1) Trả lời câu hỏi C2 So sánh độ dời với quãng đường. Trả lời câu hỏi C3. -Yêu cầu: HS đọc SGK, trả lời câu hỏi C2 - Hướng dẫn: HS vẽ hình, xác định tọa độ của chất điểm. - Nêu câu hỏi C3. Hoạt động 3(…phút): Thiết lập công thức vận tốc trung bình, vận tốc tức thời. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Trả lời câu hỏi C4 Thành lập công thức tính vận tốc trung bình (2.3) Phân biệt vận tốc với tốc độ (ở lớp 8) Trả lời câu hỏi C5, đưa ra khái niệm vận tốc tức thời. Vẽ hình 2.4 Hiểu được ý nghĩa của vận tốc tức thời Yêu cầu: HS trả lời câu hỏi C4 Khẳng định: HS vẽ hình, xác định tọa độ của chất điểm. Nêu câu hỏi C5 Hướng dẫn vẽ và viết công thức vận tốc tức thời theo độ dời. - Nhấn mạnh: vectơ vận tốc Hoạt động 4(…phút): Vận dụng, củng cố. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nghiệm theo nội dung câu 1, 2 SGK: bài tập 1, 2 (SGK) Làm viêch cá nhân giải bài tập 4 (SGK). Ghi nhận kiến thức: độ dời, vận tốc trung bình, vận tốc tức thời. So sánh quãng đường với độ dời; tốc độ với vận tốc. Trình bày cách vẽ, biểu diễn vận tốc. Yêu cầu: Nêu câu hỏi. Nhận xét câu trả lời của các nhóm. Yêu cầu: HS trình bày đáp án. - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy Hoạt động 5(…phút): Hướng dẫn về nhà Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. Những sự chuẩn bị cho bài sau. Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. Bài 2: VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU (Tiết 2) MỤC TIÊU Kiến thức Biết cách thiết lập chương trình chuyển động thẳng đều. Hiểu được phương trình chuyển động mô tả đầy đủ các đặc tính của chuyển động. Biết cách vẽ độ thị tọa độ theo thời gian, vận tốc theo thời gian và từ đồ thị có thể xác định được các đặc trưng động học của chuyển động. Kỹ năng Lập phương trình chuyển động. Vẽ đồ thị. Khai thác đồ thị. CHUẨN BỊ Giáo viên Một ống thủy tinh dài đựng nước với bọt không khí. Chuẩn bị thí nghiệm về chuyển động thẳng và chuyển động thẳng đều. Học sinh Các đặc trưng của đại lượng vectơ Giấy kẻ ô li để vẽ đồ thị. Gợi ý ứng dụng CNTT Soạn câu hỏi trắc ngiệm cho phần kiểm tra bài cũ, luyện tập củng cố. Mô phỏng chuyển động bọt khí trong ống nước và các dạng đồ thị của chuyển động thẳng đều. C.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1(…phút): Kiểm tra bài cũ Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Nhớ lại khái niệm chuyển động thẳng đều, tốc độ của một vật ở lớp 8. Đặt câu hỏi cho HS. Cho HS lấy ví dụ. Hoạt động 2(…phút): Tìm hiểu chuyển động thẳng đều. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Đọc SGK. Trả lời câu hỏi C2. Cùng giáo viên làm thí nghiệm ống chứa bọt khí. Ghi nhận định nghĩa chuyển động thẳng đều. Viết công thức (2.4) Vận tốc trung bình trong chuyển động thẳng đều? So sánh vận tốc trung bình và vận tốc tức thời? Cùng GV làm thí nghiệm kiểm chứng. Yêu cầu: HS đọc SGK, trả lời câu hỏi. Cùng HS làm thí nghiệm SGK. Hướng dẫn: HS vẽ hình, xác định tọa độ của chất điểm. Nêu câu hỏi. Cho HS thảo luận - Cùng HS làm các thí nghiệm kiểm chứng. - Khẳng định kết quả. Hoạt động 3(…phút): Thiết lập phương trình của chuyển động thẳng đều. Đồ thị vận tốc theo thời gian. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Viết công thức tính vận tốc từ đó suy ra công thức (2.6) Vẽ đồ thị 2.6 cho 2 trường hợp Xác định độ dốc đường thẳng biểu diễn Nêu ý nghĩa của hệ số góc? Vẽ đồ thị H 2.9 Trả lời câu hỏi C6 Yêu cầu: HS chọn hệ quy chiếu. Nêu câu hỏi cho học sinh tìm được công thức và vẽ các độ thị. - Nêu câu hỏi C6 Hoạt động 4(…phút): Vận dụng, củng cố Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nghiệm theo nội dung câu 3,4 (SGK); bài tập 3 (SGK). Làm việc cá nhân giải bài tập 7 (SGK). Ghi nhận kiến thức: chuyển động thẳng đều, phương trình chuyển động và đồ thị tọa độ - thời gian; vận tốc - thời gian. Khai thác được đồ thi dạng này. Nêu các ý nghĩa. Yêu cầu: Nêu câu hỏi. Nhận xét câu trả lời của các nhóm. Yêu cầu: HS trình bày đáp án . - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. Hoạt động 5 (…phút): Hướng dẫn về nhà. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Ghi câu hỏi và bài tập về nhà Những sự chuẩn bị cho bài sau Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau Bài 3: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CHUYỂN ĐỘNG THẲNG MỤC TIÊU Kiến thức Nắm vững mục đích của việc khảo sát một chuyển động thẳng: Tìm hiểu tính nhanh, chậm của chuyển động biểu hiện ở biểu thức vận tốc theo thời gian. Hiêu được: muốn đo vận tốc phải xác định được tọa độ ở các thời điểm khác nhau và biết sử dụng dụng cụ đo thời gian. Kỹ năng Biết xử lí các kết quả đo bằng cách lập bảng vận dụng các công thức tính thích hợp để tìm các đại lượng mong muốn như vận tốc tức thời tại một điểm. Biết cách vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian. Biết khai thác đồ thị. CHUẨN BỊ Giáo viên Chuẩn bị bộ thí nghiệm cần rung: kiểm tra bút, mực, làm trước một số lần. Chuẩn bị một số băng giấy trắng, thước vẽ đồ thị. 2. Học sinh - Học kỹ bài trước - Chuẩn bị giấy kẻ ô li, thước kẻ để vẽ đồ thị. Gợi ý ứng dụng CNTT Soạn câu hỏi trắc nghiệm phần cho kiểm tra bài cũ; củng cố bài. Phân tích kết quả đo có sẵn từ băng giấy. Các dạng đồ thị của chuyển động thẳng C.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1(…phút): Kiểm tra bài cũ Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Trả lời câu hỏi: Chuyển động thẳng? Vận tốc trung bình? Vận tốc tức thời? Dạng của đồ thị? Đặt câu hỏi cho HS Yêu cầu: HS vẽ dạng đồ thị Hoạt động 2(…phút): Lắp đặt, bố trí thí nghiệm. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Kiểm tra các dụng cụ thí nghiệm. (Xe lăn, máng nghiêng, băng giấy, cần rung,…) Tìm hiểu dụng cụ đo: tính năng, cơ chế, độ chính xác. Lắp đặt, bố trí thí nghiệm. Tìm hiểu nguyên tắc đo thời gian bằng cần rung. Giới thiệu cho HS dụng cụ thí nghiệm Hướng dẫn cách lắp đặt, bố trí thí nghiệm. Hướng dẫn thao tác mẫu: sử dụng băng giấy. Giải thích nguyên tắc đo thời gian. Hoạt động 3(…phút): Tiến hành thí nghiệm. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Cho cần rung hoạt động đồng thời cho xe chạy kéo theo băng giấy. Lặp lại thí nghiệm vài lần. Quan sát, thu nhập kết quả trên băng giấy. Lập bảng số liệu: bảng 1 (SGK). Chú ý: cân chỉnh máng nghiêng, kiểm tra chất liệu băng giấy, bút chấm điểm. Làm mẫu Quan sát HS làm thí nghiệm. Điều chỉnh những sai lệch của thí nghiệm. Thu nhập kết quả đo bảng 1: tọa độ theo thời gian. Hoạt động 4(…phút): Xử lí kết quả đo. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Vẽ đồ thị tọa độ theo thời gian H 3.2 Tính vận tốc trung bình trong các khoảng 0,1 s (5 khoảng liên tiếp)lập bảng 2. Tính vận tốc tức thời lập bảng 3.Vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian H 3.3 Nhận xét kết quả: biết được tọa độ tại mọi thời điểm thì biết được các đặc trưng khác của chuyển động. Hướng dẫn cách vẽ đồ thị: biểu diến mẫu1,2 vị trí. Quan sát HS tính toán, vẽ đồ thị Căn cứ vào kết quả gợi ý HS rút ra kết luận. Hoạt động 5(…phút): Vận dụng, củng cố Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Trình bày kết quả của nhóm Đánh giá kết quả, cách trình bày của nhóm khác. Trả lời câu hỏi SGK; H3.4 Ghi nhận kiến thức: Đặc điểm của chuyển động thẳng. Cách viết báo cáo. Cách trình bày báo cáo thí nghiệm. Hướng dẫn viết báo cáo, trình bày kết quả Yêu cầu: các nhóm trình bày kết quả, trả lời câu hỏi SGK. Đánh giá, nhận xét kết quả các nhóm. Hướng dẫn HS giải thích các sai số của phép đo, kết quả đo. Hoạt động 6(…phút): Hướng dẫn về nhà Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Ghi câu hỏi và bài tập về nhà Nhuãng sự chuẩn bị cho bài sau Nêu câu hỏi và bài tập về nhà Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau Bài 4: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU MỤC TIÊU Kiến thức Hiểu được gia tốc là đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi nhanh, chậm của vận tốc. Nắm được các định nghĩa gia tốc trung bình, gia tốc tức thời. Hiểu được định nghĩa về chuyển động thẳng biến đổi đều, từ đó rút ra được công thức tính vận tốc theo thời gian. Kỹ năng Biết cách vẽ đồ thị biểu diễn vận tốc theo thời gian. Biết cách giải bài toán đơn giản liên quan đến gia tốc. CHUẨN BỊ Giáo viên Các câu hỏi, ví dụ về chuyển động thẳng đều và chuyển động thẳng biến đổi đều Biên soạn câu hỏi 1-4 SGK dưới dạng trắc nghiệm Học sinh Các đặc điểm về chuyển động thẳng đều, cách vẽ đồ thị. Gợi ý ứng dụng CNTT GV có thể soạn các câu hỏi trắc nghiệmkiểm tra bài cũi về các đặc điểm của chuyển động thẳng đều. Lập bảng so sánh chuyển động thẳng đều và chuyển động thẳng biến đổi đều. Mô phỏng cách vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian của chuyển động thẳng đều và chuyển động thẳng biến đổi đều. Sưu tầm các đoạn video về chuyển động thẳng biến đổi đều… C.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1(…phút): Kiểm tra bài cũ Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Các đặc điểm của chuyển động thẳng đều? Cách vẽ đồ thị. Đồ thị vận tốc theo thời gian? Nhận xét trả lời của bạn Đặt câu hỏi cho HS. Yêu cầu 1 HS lên bảng vẽ dạng đồ thị Nhận xét các câu trả lời Hoạt động 2(…phút): Tìm hiểu khái niệm gia tốc trung bình, gia tốc tức thời trong chuyển động thẳng. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Lấy ví dụ về chuyển động có vận tốc thay đổi theo thời gian? Làm thế nào để so sánh sự biến đổi vận tốc của các chuyển động này. Đọc SGK, hiểu được ý nghĩa của gia tốc Tìm hiểu độ biến thiên của vận tốc, tính toán sự thay đổi vận tốctrong một đơn vị thời gian, đưa ra công thức tính gia tốc trung bình, đơn vị của gia tốc. Tìm hiểu ý nghĩa của gia tốc trung bình. Đọc SGK (phần 1.b). Đưa ra công thức gia tốc tức thời So sánh gia tốc tức thời với gia tốc trung bình. Xem vài số liệu về gia tốc trung bình trong SGK Ghi nhận: Gia tốc trung bình và gia tốc tức thời là đại lượng vectơ; ý nghĩa của gia tốc. Nêu câu hỏi Gợi ý: Các chuyển động cụ thể Gợi ý các so sánh Đặt vấn đề để HS đưa ra công thức tính gia tốc. Giải thích ý nghĩa của gia tốc trung bình Cho HS đọc SGK (phần 1.b) Phân biệt cho HS khái niệm gia tốc trung bình vàgia tốc tức thời. Giá trị đại số, đơn vị của gia tốc. Hoạt động 3(…phút): Tìm hiểu chuyển động thẳng biến đổi đều. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Đọc SGK phần 2.a Tìm hiểu đồ thị H 4.3 Định nghĩa chuyển động thẳng đều? Công thức vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều? Vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian trong trường hợp v cùng dấu a. H 4.4. Vẽ đồ thị vận tốc theo thời gian trong trường hợp v khác dấu a. H 4.5. Trả lời câu hỏi C1. So sánh các đồ thị. Tính hệ số góc của đường biểu diễn vận tốc theo thời gian, từ đó nêu ý nghĩa của nó. Yêu cầu: HS đọc SGK, tìm hiểu H 4.3 Yêu cầu HS trả lời câu hỏi. Gợi ý: Từ công thức (4.2) để đưa ra công thức (4.4) Yêu cầu HS vẽ đồ thị trong các trường hợp, xem SGK. Hướng dẫn HS vẽ đồ thị. Nêu câu hỏi C1 Yêu cầu HS so sánh, tính toán rút ra ý nghĩa của hệ số góc Hoạt động 4(…phút): Vận dụng, củng cố Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nghiệm nội dung câu 1-4 (SGK) Làm việc cá nhân giải bài tập 1, 2 (SGK). Ghi nhận kiến thức: gia tốc ý nghĩa của gia tốc, đồ thị Nêu câu hỏi. Nhận xét câu trả lời của các nhóm. Yêu cầu: HS trình bày đáp án. Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. Hoạt động 5(…phút): Hướng dẫn về nhà Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Ghi câu hỏi và bài tập về nhà Những sự chuẩn bị cho bài sau Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau Bài 5: PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU MỤC TIÊU Kiến thức Hiểu rõ phương trình chuyển động là công thức biểu diễn tọa độ của một chất điểm theo thời gian. Biết thiết lập phương trình chuyển động từ công thức vận tốc bằng phép tính đại số và nhờ đồ thị vận tốc. Nắm vững các công thức liên hệ giữa độ dời, vận tốc và gia tốc. Hiểu rõ đồ thị của phương trình chuyển động biến đổi đều là một phần của parabol Biết áp dụng các công thức tọa độ, vận tốc đê