Giáo án tự chọn Vật Lý 10 – Cơ bản

2.6; 13.7; 14.4 
E. Rút kinh nghiệm:
Soạn ngày 10 tháng 12 năm 2008
Tiết 15. phương pháp động lực học
A - Phương pháp dạy học: 
- Hướng dẫn khái quát chương trình hoá và angorits (phân tích kết hợp với diễn giảng và đàm thoại)
B – Tiến Trình giảng dạy:
TG
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung
Hoạt động 1: Các bước giải bằng phương pháp động lực học.
12PH
I – Phương pháp động lực học:
- Chọn vật (hệ vật) khảo sát.
- Chọn hệ quy chiếu ( Cụ thể hoá bằng hệ trục toạ độ vuông góc; Trục toạ độ Ox luôn trùng với phương chiều chuyển động)
- Xác định các lực và biểu diễn các lực lên hình vẽ (phân tích lực có phương không song song hoặc vuông góc với bề mặt tiếp xúc).
- Viết phương trình hợp lực tác dụng lên vật theo định luật II Niu Tơn.
( Nếu có lực phân tích thì sau đó viết lại phương trình lực và thay thế 2 lực phân tích đó cho lực ấy luôn).
(*)
 (tổng tất cả các lực tác dụng lên vật)
- Chiếu phương trình lực(*) lên các trục toạ độ Ox, Oy:
Ox: (1)
Oy: (2)
Phương pháp chiếu:
+ Nếu lực vuông góc với phương chiếu thì độ lớn đại số của F trên phương đó bằng 0.
+ Nếu lực song song với phương chiếu thì độ lớn đại số của F trên phương đó bằng : 
 Fx (y) = + F nếu cùng chiều với phương chiếu.
 Fx (y) = - F nếu ngược chiều với phương chiếu.
- Giải phương trình (1) và (2) ta thu được đại lượng cần tìm (gia tốc a hoặc F)
Hoạt động 2: Vận dụng giải các bài tập theo sự phân loại
30PH
Yêu cầu học sinh giải bài tập qua các bước:
+ Chọn trục toạ độ để chiếu thích hợp.
+ Biễu diễn và xác định các lực tác dụng lên vật ?
+ Viết phương trình lực tác dụng lên vật theo định luật II Niu Tơn ?
+ Chiếu để chuyển về phương trình vô hướng 
* Chú ý : đọc kỹ đề bài.
 - Khi lực F ngừng tác dụng vật chịu tác dụng những lực nào? 
- Qua bài này em hãy nhận xét cách giải và rút ra lưu ý.
- Yêu cầu học sinh xác định các lực tác dụng lên khúc gỗ ? gồm lực nào ?
- Lưu ý ở hai bên của khúc gỗ đều có lực ép. Do đó mỗi tấm ván sẽ tác dụng lực lên một lực ma sát.
- Đối với bài này ta chỉ cần chiếu lên phương nào?
- Cũng tương tự như các bài tập trên.
+ Lưu ý: Những lực nào mà không song song hay vuông góc với các phương chiếu thì phân tích lực đó thành hai lực song song và vuông góc với hai phương chiếu đó. 
- Chú ý tới điều kiện để vật chuyển động từ trạng thái nghỉ.
Ft >= Fmsn Max
Trong đó Ft là hợp các lực song song với bề mặt tiếp xúc.
c), d) về nhà tự giải quyết.
- Đối với loại 4 cần chú ý:
+ Hợp lực tác dụng lên vật 
Là lực hướng tâm và trong một số chuyển động không phải chuyển động tròn đều thì phương trình lực chiếu lên phương hướng tâm, véc tơ gia tốc khi chiếu lên thành phần phương đó mới là phương hướng tâm.
- HS đọc đề bài xác định dữ kiện.- HS vẽ hình..
- Chú ý điều kiện để vật chuyển động.
- HS lưu ý biễu diễn véc tơ lực theo các trường hợp.
- HS biễu diễn lực 
- Chỉ cần chiếu lên phương đứng là đủ.
- HS lưu ý lại cách phân tích lực và phép chiếu.
HS nhắc lại điều kiện để một vật chuyển động.
- HS chú ý khi xác định các lực tác dụng lên vật, không biểu diễn thêm lực hướng tâm.
Loại 1 *: Vật chuyển động trên mặt phẳng ngang.
Ví dụ: Một vật có khối lượng m = 0,5 kg đặt trên mặt sàn nằm ngang. Hệ số ma sát nghỉ và hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt sàn và vật lần lượt là = 0,5; = 0,3. Lúc đầu, vật đứng yên. Người ta bắt đầu kéo vật bằng một lực Fk = 3 N. Sau 2s lực này ngừng tác dụng. Tính quãng đường mà vật đi được cho tới lúc dừng lại và thời gian vật chuyển động. Lấy g = 10 m/s2.
Lực kéo theo phương ngang.
Lực kéo hợp với phương ngang góc = 600 hướng lên.
 Lực kéo hợp với phương ngang góc = 600 hướng xuống.
Loại 2 : Vật chuyển động theo phương thẳng đứng.
 Ví dụ 1: Một khúc gỗ có khối lượng m = 4kg bị ép chặt giữa hai tấm gỗ dài song song thẳng đứng. Mỗi tấm ép vào khúc gỗ một lực Q = 50N. Tìm độ lớn của lực F cần đặt vào khúc gỗ đó để có thể kéo đều nó xuống dưới hoặc lên trên. Cho biết hệ số ma sát giưa mặt khúc gỗ và tấm gỗ băng 0,5.
Loại 3 : Vật chuyển động trờn mặt phẳng nghiờng.
 Ví dụ  : Kéo một vật m = 200g đi lên một mặt phẳng nghiêng bằng một lực F nằm theo mặt phẳng nghiêng góc nghiêng = 300 hướng lên. Cho biết hệ số ma sát nghỉ = , ma sát trượt = . 
a) Xác định độ lớn của lực kéo nhỏ nhất để vật trượt từ trạng thái nghỉ. 
b) Tính độ lớn lực kéo Fk để vật chuyển động với gia tốc a = 2m/s2. 
c) Sau 4s kể từ lúc bắt đầu kéo thì ngừng tác dụng lực. Vât sẽ tiếp tục chuyển động như thế nào ? Tính thời gian vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng ?
d) Hỏi khi xuống hết mặt phẳng nghiêng vật còn tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang bao lâu và đi được quảng đường dài bao nhiêu ? Cho hệ số với mặt phẳng ngang 1 = 0,1. Lấy g = 10 m/s2
Loại 4 : Vật chuyển động trên đường tròn, cung tròn.
Ví dụ: Một ụ tụ cú khối lượng 1200Kg chuyển động đều qua 1 đoạn cầu vượt (coi là cung trũn) với tốc độ 36Km/h. Hỏi ỏp lực của ụ tụ vào mặt đường tại điểm cao nhất bằng bao nhiờu? Biết bỏn kớnh cong của đoạn cầu vượt là 50m. Lấy g = 10m/
Hoạt đông 3: Hướng dẫn và bài tập về nhà
3PH
 GV nhấn mạnh những khó khăn và khuyết điểm những lưu ý khi giải quyết bài tập. 
 Gợi ý hướng dẫn giải các bài tập về nhà.
- Làm các bài tập tương tự về nhà của các câu còn lại.
Ghi nhớ rút kinh nghiệm.
- Ghi bài tập về nhà.
- Tiếp nhận nhiệm vụ học tập.
C. Rút kinh nghiệm:
Soạn ngày 17 tháng 12 năm 2008
Tiết 16. Bài toán chuyển động ném ngang và ném xiên.
A. MUẽC TIEÂU:
1) Kiến thức: 
- Nắm vững được ý nghĩa của phương trình động lực học là một chuyển động bất kỳ luôn có thể quy về chuyển động thẳng theo một phương nào đó bằng phương pháp chiếu phương trình lực đó lên phương đó. Chuyển động hình chiếu của vật trên phương đó chỉ bị chi phối bởi các thành phần lực trên phương đó mà thôi. 
- Viết được phương trình chuyển động của hình chiếu của vật trên các trục toạ độ, trên cơ sở đó lập được phương trình của quỹ đạo của vật.
- Lập được các biểu thức tính tầm bay xa, tầm bay cao trong các trường hợp cụ thể.
2) Kỹ năng: 
- Xác định được vận tốc của chuyển động ở mỗi thời điểm hay tại mỗi vị trí trên quỹ đạo.
B. Chuẩn bị:
1) Giáo viên: Chuẩn bị các bài tập tự luận định lượng.
2) Học sinh: Ôn lại kiến thức đã học về: phương pháp động lực học, phương trình chuyển động, công thức động học, các cách thành lập phương trình chuyển động.
C. Phương pháp dạy học: 
- Hướng dẫn khái quát chương trình hoá và angorits (phân tích kết hợp với diễn giảng và đàm thoại)
D. Tiến Trình giảng dạy:
TG
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung bài giảng
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ 
7PH
Câu 1: Viết công thức vận tốc và phương trình chuyển động của vật chuyển động thẳng biến đổi đều. Từ đó suy ra vật chuyển động đều ?
Câu 2: Viết các công thức vận tốc và phương trình chuyển động của vật rơi tự do và ném thẳng đứng( Tức chuyển động chỉ dưới tác dụng của trọng lực) ?
Câu 3: Khi chiếu phương trình lực( phương trình dộng lực học) của vật lên phương nào đó mà gia tốc bằng 0 hoặc gia tốc trên phương đó bằng g thì em có nhận xét gì về hình chiếu chuyển động của vật trên phương đó ?
HS: trả lời câu hỏi 1:
HS: trả lời câu hỏi 2:
Vì vật rơi tự do thì a = g. Nếu chọn chiều dương là chiều chuyển động thì:
v = v0 + gt và 
HS: trả lời câu hỏi 3:
- Nếu a = 0 thì hình chiếu chuyển động của vật chuyển động đều trên phương đó.
- Nếu a = g thì hình chiếu chuyển động của vật rơi tự do trên phương đó.
Hoạt động 2: Kiến thức cần nhớ về bài toán chuyển động ném
20ph
- GV: Nhấn mạnh khi vật chuyển động ném trong không gian luôn chịu tác dụng của trọng lực P.
+ Hình chiếu pt lực của vật theo phương ngang bằng 0 nên theo phương ngang hình chiếu vật chuyển động động đều.
+ Theo phương đứng thì độ lớn a = g nên vật chuyển động biến đổi đều.
- Yêu cầu học sinh xét bài toán tổng quát:
+ Khi vật rời khỏ tay ném chịu tác dụng các lực nào ?
+ Chiếu phương trình lực lên trục toạ độ Ox và Oy. Và cho biết theo các phương đó hình chiếu chuyển động của vật chuyển động như thế nào?
+ Xác định các đại lượng ở thời điểm đầu t0 = 0 : v0x,v0y, x0, y0 và viết các công thức vận tốc và phương trình chuyển động lên các phương đó ?
GV: nhắc lại về phương trình quỹ đạo là phương trình biễu diễn sự phụ thuộc giữa các toạ độ vị trí x, y của vật với nhau:
 y = f(x) 
+ Từ phương trình quỹ đạo thu được và các công thức về vận tốc hãy suy ra các công thức tầm xa L, tầm cao H theo trường hợp ném ngang, ném xiên.
- HS chú ý, nhớ lại kiến thức đã học.
HS ghi bài toán và suy nghĩ thảo luận.
Trả lời câu hỏi:
- Chỉ chịu tác dụng trọng lực vì khi rời khỏi tay thì không còn lực của tay nữa.
- Lên các phương: 
Ox: ax = 0
Oy: ay = - g
x = 0
v0x = v0.cosa
v0y = v0sina
y0 = h
HS làm việc cá nhân suy ra các công thức.
Bài toán: Từ một điểm M0 ở độ cao h so với mặt đất, người ta ném một vật với vận tốc chếch lên phía trên và hợp với phương ngang một góc ném .
Hãy thiết lập phương trình quỹ đạo và từ đó suy về tầm xa L, tầm cao H ở các trường hợp ném ngang, xiên.
Bài giải
- chọn gốc toạ độ tại O tại mặt đất cách chỗ ném h. 
Ta có: chiếu lên Ox và Oy:
ax = 0 ; ay = - g
Ox: v0x = v0.cosa và vx= v0x = v0cosa
 x = x0 + v0xt = v0cosa.t (1)
Oy: v0y = v0sina và 
vy = v0y + ayt = v0sina - gt
y = y0+ v0yt+ayt2/2 = h+ v0sinat – gt2/2 (2)
Từ (1) và (2) suy ra:
- Ném ngang: a = 0 thì
L = v0 
- Ném xiên: H = ymax = 
 L = 
Hoạt động 3: Vận dụng – củng cố
15ph
GV hướng dẫn giải theo các câu hỏi định hướng sau:
+ Tại sao chuyển động hòn bi khi lăn ra khỏi mép bàn đc coi là chuyển động ném ngang ?
+ Sử dụng công thức tầm xa hãy tìm v0 =?
Tương tự với chuyển động ném xiên.
GV hướng dẫn và nêu đáp án.
L = v0 
L = 1,5
h = 1,25 
đv0==
đv0 = 3m/s
HS: Làm tại chỗ trong thời gian 5 phút.
Loại 1 : Vật chuyển động ném ngang.
Ví dụ : Một hũn bi lăn dọc theo một cạnh của mặt bàn hỡnh chữ nhật nằm ngang cao h = 1.25m. Khi ra khỏi mộp bàn , nú rơi xuống nền nhà tại điểm cỏch mộp bàn L = 1.50m (theo phương ngang)? Lấy g = 10m/s2. Tính tốc độ của viờn bi lỳc rời khỏi bàn ?
Loại 2 : Vật chuyển động ném