skkn hướng dẫn học sinh giải tốt bài tập về chuyển động thẳng biến đổi đều trong chương trình vật lý lớp 10 - Pdf 57

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc


MÔ TẢ SÁNG KIẾN
Mã số: . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Tên sáng kiến:
HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI TỐT BÀI TẬP VỀ
CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ LỚP 10
( Phan Thị Phượng, Phạm Thị Mỹ Phượng, @THPT Chê Guê-va-ra )
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Công tác chuyên môn
3. Mô tả bản chất của sáng kiến:
3.1. Tình trạng giải pháp đã biết
Vật lý học nghiên cứu các dạng chuyển động, các quá trình biến đổi…và cấu tạo của các vật thể.
Đó là một trong các môn khoa học tự nhiên quan trọng nhất của chương trình Trung học phổ thông.
Các em học sinh đã bắt đầu học môn Vật lý từ các lớp Trung học cơ sở. Nhưng từ lớp 10, môn Vật lý
mới được trình bày một cách hệ thống, sâu sắc và đầy đủ hơn.
Phần “Cơ học” là phần mở đầu của chương trình Vật lý lớp 10, nó đóng một vai trò rất quan
trọng. Chúng cung cấp cho các em học sinh những hiểu biết cơ bản về các chuyển động đơn giản
trong đời sống hàng ngày, giúp học sinh hiểu được các phương trình cơ bản của các chuyển động đó,
cũng như giúp học sinh biết cách xác định vị trí, thời gian, vận tốc… của một vật chuyển động. Một
loại chuyển động mà học sinh được tìm hiểu trong chương trình Vật lí 10 là chuyển động thẳng biến
đổi đều. Bài tập về chuyển động này rất phong phú và đa dạng nên khi giải bài tập học sinh thường
gặp nhiều khó khăn. Hơn nữa, đây là phần mở đầu, chuyển giao từ Trung học cơ sở lên Trung học
phổ thông nên đa phần học sinh còn nhiều bỡ ngỡ, vướng mắc, nếu không thông vấn đề này sẽ làm
ảnh hưởng không tốt đến thái độ học môn Vật lý của các em. Vì vậy, việc rèn luyện cho các em một
kĩ năng để giải các bài toán là một yêu cầu cần thiết.
3.2. Nội dung giải pháp đề nghị công nhận là sáng kiến:
- Mục đích của giải pháp: Trong quá trình giảng dạy tôi nhận thấy phần lớn học sinh gặp khó
khăn khi giải các bài tập về chuyển động thẳng biến đổi đều, do đó nội dung sáng kiến nhằm phần
nào tháo gỡ những vướng mắc cho các em khi làm các bài tập này, cũng như giúp các em hứng thú,


t  t0
t
r
a có: + Điểm đặt (hay gốc): tại vật chuyển động

+ Phương: cùng phương với vectơ vận tốc
+ Chiều:
r

r

• Nếu chuyển động thẳng nhanh dần đều thì: a cùng chiều với v (hay a cùng dấu với v,
a.v > 0)


r
v0




r
v0

r
v
r
v




+ Độ lớn:
a

v  v0 v

t  t 0 t

Trong đó: a là gia tốc (m/s2)
∆v là độ biến thiên vận tốc (m/s)
∆t là độ biến thiên thời gian (s)
Lưu ý: Trong chuyển động thẳng đều thì: a = 0
2. Công thức tính vận tốc:
v  v0  a (t  t0 )

Trong đó : v0 : là vận tốc đầu (m/s)
v : là vận tốc sau (m/s)
(t – t0): là thời gian chuyển động (s)
t0 = số chỉ đồng hồ - gốc thời gian
* Nếu lấy gốc thời gian ở thời điểm t0 (t0 = 0) thì:

v  v0  a.t

* Đồ thị vận tốc theo thời gian: là một đường thẳng cắt trục tung tại v0 . Độ dốc là gia tốc a.
+ CĐNDĐ: đồ thị hướng lên
+ CĐCDĐ: đồ thị hướng xuống
+ CĐTĐ: đồ thị nằm ngang
+ Giao điểm của đồ thị với trục thời gian: vật dừng lại
+ Hai đồ thị song song: hai chuyển động có cùng gia tốc


Trên đây là những điểm trọng tâm và những điều cần lưu ý của nội dung kiến thức về chuyển
động thẳng biến đổi đều. Qua đó, ta có thể phân loại các dạng bài tập vận dụng như sau:
Dạng 1: Tính gia tốc, vận tốc, thời gian và quãng đường trong chuyển động thẳng biến đổi đều
Yêu cầu cần đạt: vận dụng được các công thức:
a

v  v0 v

t  t0 t

v = v0 + at
v2 - v 02 = 2as
s = v0t +

1 2
at
2

x = x 0 + v0 t +

1 2
at
2

(Lưu ý học sinh: Vật chuyển động từ trạng thái nghỉ (bắt đầu chuyển động) thì: v0 = 0.
Vật dừng lại v = 0.)
Bài toán 1: Một đoàn tàu đang chạy với vận tốc 36km/h thì hãm phanh, sau 10s thì dừng hẳn lại.
a. Tìm gia tốc của đoàn tàu.
b. Sau 4s, kể từ lúc hãm phanh, tàu đi được quãng đường bao nhiêu?

b) Chiều dài của dốc
v2 - v 02 = 2.a.s
� 202 – 102 = 2.0,1.s
� s = 1500 m

(Lưu ý học sinh: có thể tính chiều dài dốc theo cách khác, từ đó nhằm giúp học sinh vận dụng tốt
các công thức đã học.)
c) Khi ôtô đi được nửa dốc thì: s1 = 750 m
Vận tốc của ôtô khi đi được nửa dốc:
v12  v02 = 2.a.s1
� v12 - 102 = 2.0,1.750
� v12 = 250 � v1 �15,81 m/s.

Thời gian ôtô đi nửa dốc còn lại:
v = v1 + at1
� 20 = 15,81 + 0,1.t1 � t1 = 41,9 s

(Để giúp học sinh có thể hiểu rõ hơn về tính chất của loại chuyển động này, có thể đưa ra nhận
xét: thời gian để ôtô đi nửa quãng đường đầu là: 100 – 41,9 = 58,1 s. Tức là ôtô chuyển động nửa
quãng đường cuối mất ít thời gian hơn nửa quãng đường đầu, lí do vì ôtô chuyển động nhanh dần
đều, càng lúc chuyển động càng nhanh hơn.)
Bài toán 3: Một vật chuyển động theo phương trình: x = 4t2 + 20t (cm; s)
a. Tính quãng đường vật đi từ t1 = 2s đến t2 = 5s.
b. Tính vận tốc lúc t = 3s. Trong giây thứ 3, vận tốc vật tăng thêm bao nhiêu?
Giải
Nhận xét: Để giúp học sinh giải được dạng bài toán liên quan đến phương trình chuyển động cho
trước như thế này, trước tiên cần hướng dẫn học sinh đối chiếu phương trình đã cho với dạng
phương trình tổng quát để xác định các đại lượng: x0, v0, a. Từ đó, học sinh có thể xác định được
đặc điểm của chuyển động này.
5

Trong giây thứ 3, vận tốc của vật tăng thêm 8 cm/s. Vì vật chuyển động nhanh dần đều với
gia tốc 8 cm/s2 nên cứ sau mỗi giây vận tốc vật sẽ tăng thêm 8 cm/s.
Dạng 2: Tìm thời điểm và vị trí hai chất điểm gặp nhau, khoảng cách giữa hai chất điểm.
Yêu cầu cần đạt: Xác định đúng loại chuyển động. Nắm được các bước để giải bài toán dạng
này; từ hệ quy chiếu đã chọn, viết được phương trình chuyển động của chất điểm.
Đây là dạng bài tập học sinh đã được gặp ở chuyển động thẳng đều, vì vậy có thể yêu cầu học
sinh đưa ra phương pháp chung:
- Chọn hệ quy chiếu: chọn trục tọa độ, chọn gốc thời gian.
- Lập phương trình chuyển động cho từng chất điểm từ phương trình tổng quát:
x = x0 + v0(t – t0) +

1
a(t – t0)2.
2

Có thể 1 trong 2 chất điểm chuyển động thẳng đều theo phương trình:
x = x0 + v(t – t0)
- Khi 2 chất điểm gặp nhau thì hai vật cùng có chung một tọa độ: x1 = x2.
� Giải phương trình tìm các ẩn của bài toán.
6


- Khoảng cách giữa 2 chất điểm tại thời điểm t là: Δx = x1  x 2
(Lưu ý học sinh: Khi viết phương trình chuyển động của 2 vật, trước tiên phải xác định vật
chuyển động cùng hay ngược chiều dương để suy ra dấu của vận tốc, tiếp theo xác định dấu của
gia tốc: nếu vật chuyển động nhanh dần đều thì gia tốc và vận tốc cùng dấu, nếu vật chuyển động
chậm dần đều thì gia tốc và vận tốc trái dấu.)
Bài toán: Một xe có vận tốc tại A là 20 m/s, chuyển động nhanh dần đều về B với gia tốc 0,8
m/s2. Cùng lúc đó, một xe khác bắt đầu khởi hành từ B đến A chuyển động nhanh dần đều với gia tốc
0,8 m/s2. A và B cách nhau 375 m.


Yêu cầu cần đạt: Biết cách thu thập thông tin từ đồ thị. Nhận biết được loại chuyển động của
vật. Vẽ được các dạng đồ thị.
Ở phần chuyển động thẳng đều, học sinh đã được làm quen với việc vẽ đồ thị nên cũng có nhiều
thuận lợi khi tìm hiểu dạng bài tập này. Tuy nhiên, để có thể giải được dạng bài tập này học sinh cần
nắm vững dạng các đồ thị.
Bài toán 1: Cho đồ thị vận tốc theo thời gian của một vật chuyển động thẳng.
a. Hãy mô tả chuyển động của vật và viết phương
trình vận tốc của vật.
b. Viết phương trình chuyển động của vật, cho biết

v (m/s)
4

O

10

t (s)

vật bắt đầu chuyển động từ tọa độ x0 = 100 m. Vẽ đồ thị
- 40

tọa độ - thời gian của vật.
Giải

- 60

(Lưu ý học sinh: các em có thể nhằm lẫn giữa chuyển
động thẳng đều và chuyển động thẳng biến đổi đều. Do đó trước tiên, cần biết đây là đồ thị gì?

O

● Giai đoạn 1: x1 = 100 – 40t + 5t2.
Khi t = 4s thì:
x1 = 100 – 40.4 + 5.42 = 20 m.
● Giai đoạn 2: x2 = 20 – 5 (t – 4)2.
8

- 160

6
4

10

t (s)


x2 = - 5t2 + 40t – 60.
(Lưu ý: Nhiều học sinh trong giai đoạn 2 sẽ thế x0 = 100 m. Cần nhắc học sinh tọa độ đầu của giai
đoạn 2 ứng là vị trí ứng với thời điểm t = 4 s. Khi vẽ đồ thị phải lưu ý đến giới hạn của đồ thị, tức
là điểm bắt đầu và kết thúc của đường biểu diễn.)
● Giai đoạn 1: t = 0 → x = 100m; t = 4 s → x = 20m
● Giai đoạn 2: t = 10 s → x = - 160m; x = 0 → t = 6s
Bài tốn 2: Hai vật chuyển động thẳng biến đổi đều có

v (m/s)

các đồ thị vận tốc – thời gian như hình bên. Hãy nêu các đặc



0  20
= - 2,5 m/s2.
8

+ Từ t1 = 8 s đến t2 = 12 s: chuyển động thẳng nhanh dần đều ngược chiều dương, vận tốc
có độ lớn tăng từ 0 đến 10m/s. Gia tốc của vật là:
a=

10  0
= - 2,5 m/s2.
4

● Vật 2 (v0 = - 10m/s):
+ Từ t0 = 2s đến t1 = 6s chuyển động thẳng chậm dần đều ngược chiều dương, vận tốc có
độ lớn giảm từ 10 m/s đến 0. Gia tốc của vật là:
a=

0  10
= 2,5 m/s2.
4

+ Từ t1 = 6s đến t2 = 10s: vật chuyển động nhanh dần đều cùng chiều dương, vận tốc có
độ lớn tăng từ 0 đến 10 m/s. Gia tốc của vật là:
a=

10  0
= 2,5 m/s2.
4


8. Một ôtô đang chuyển động với vận tốc 36km/h thì hãm phanh và
chuyển động chậm dần đều với gia tốc 2m/s 2. Xác đònh đường đi
của xe sau khi hãm phanh 2s và cho đến khi dừng hẳn .
9. Môt viên bi chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,2m/s2 và vận
tốc ban đầu bằng không . Tính quãng đường đi được của bi trong thời
gian 3 giây và trong giây thứ ba.
10. Cho đồ thò vận tốc của vật như hình vẽ:
v(m/s)
a. Xác đònh loại chuyển động và gia tốc trong
mỗi giai đọan.
20 A
b. Tính quãng đường vật đã đi được trong 56s.
B
C
c.Viết phương trình vận tốc của vật trong mỗi
10
giai đoạn với cùng một gốc thời gian.
D
O
11. Một ôtô đang chuyển động đều với vận
t(s)
50 56
20
tốc 36km/h thì xuống dốc chuyển động nhanh
dần đều với gia tốc 0,1m/s2, đến cuối dốc đạt vận tốc 54km/h .
a. Tìm chiều dài dốc và thời gian đi hết dốc .
b. Tại chân dốc xe bắt đầu hãm phanh, CĐCDĐ sau 10s dừng lại. Tìm
quãng đường đi được và gia tốc của giai đoạn CĐCDĐ.
12. Thang máy bắt đầu đi lên theo 3 giai đoạn: Nhanh dần đều không
vận tốc đầu với gia tốc 2m/s 2 trong 1s. Đều trong 5s tiếp theo.Chuyển

a. Xác đònh các đặc tính của chuyển động này : v 0 , a , tính chất
chuyển động ?
b. Viết phương trình vận tốc và vẽ đồ thò vận tốc của vật .
18. Phương trình chuyển động của một chất điểm là : x= 50t 2 + 20t 10 (cm,s)
a. Tính gia tốc của chuyển động .
b. Tính vận tốc của vật lúc t =2s
c. Xác đònh vò trí của vật lúc nó có vận tốc 120 cm/s.
19. Một vật chuyển động thẳng nhanh dần đều với vận tốc đầu 18km/h. Trong giây thứ 4 kể từ lúc
bắt đầu chuyển động nhanh dần vật đi được 12m. Tính gia tốc và qng đường xe đi được trong 4s
đó.
20. Một vật chuyển động nhanh dần đều đi được những đoạn đường s 1 = 24m và s2 = 64m trong hai
khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau là 4s. Xác định vận tốc ban đầu và gia tốc chuyển động của vật.
3.3. Khả năng áp dụng của giải pháp
Áp dụng cho các học sinh lớp 10.
Khi nắm vững phương pháp giải các dạng bài tập này sẽ tạo điều kiện thuận lợi, giúp học sinh
dễ dàng tiếp thu khi nghiên cứu các dạng bài tập ở bài sự rơi tự do.
3.4. Hiệu quả, lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng giải pháp
Bằng việc hệ thống kiến thức trọng tâm và phương pháp giải một số dạng bài tập về chuyển
động thẳng biến đổi đều như trên, tơi đã trang bị cho các em học sinh một chuẩn kiến thức cần thiết
để giải quyết thành cơng các dạng bài tập này.
Sáng kiến kinh nghiệm trên đã giúp cho giáo viên chủ động giảng dạy cho học sinh một cách hệ
thống và tương đối đầy đủ các dạng bài tập về chuyển động thẳng biến đổi đều. Đồng thời, nó còn
giúp cho học sinh phát triển tư duy và rèn luyện kĩ năng giải bài tập. Từ đó, học sinh có cái nhìn tồn
diện và tự tin hơn khi tiếp cận các dạng bài tập này.
11


Qua việc trình bày nội dung sáng kiến, tôi muốn chia sẻ một vài kinh nghiệm mà bản thân đã
góp nhặt được trong quá trình giảng dạy. Tuy đã có sự cố gắng nhưng đề tài trên chắc không tránh
khỏi những khuyết điểm và hạn chế. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô để đề tài


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status