Giáo án vật lý -Tiết 4 –5 : sự rơi tự do

Tiết 4 – 5 : SỰ RƠI TỰ DO I.MỤC TIÊU: - Hiểu được các công thức của sự rơi tự do và vận dụng vào giải bài tập. - Áp dụng được cho bài toán ném vật lên, ném vật xuống . II. CHUẨN BỊ : 1. Giáo viên: Phương pháp giải và một số bài tập vận dụng 2. Học sinh: Giải bài tập SBT ở nhà III. TIẾN TRÌNH DAY - HỌC 1. Hoạt động 1 ( 10 phút ): Ôn tập, cũng cố . Ôn tập theo hướng dẫn - Gia tốc : a g r r ,với g = 9,8 m/s2 hoặc 10 m/s2.  CH 1 Nêu các công thức của sự rơi tự do ?  CH 2 Nếu vật được ném thẳng lên hoặc ném thẳng xuống thì các công thức là  Vận tốc v = gt - Nếu vật ném đi lên 0 0v  : v = v0 – gt - Nếu vật ném đi xuống 0 0v  : v = v0 + gt  Quãng đường: 21 2 s gt Nếu 0 0v  : 20 1 2 s v t gt  - Vận tốc : v = v0 + a.t. - Tọa độ : x = x0 + v0t + a.t2. gì ? Gợi ý : Rơi tự do hay ném lên ( ném xuống ) có cùng quy luật là chuển động thẳng biến đổi đều .  Liên hệ giữa v, g, s: 20 2v gs  Nếu vật ném thẳng đứng đi lên 0 0v  : v = v0 – gt; 2 0 1 2 s v t gt  ; 2 20 2v v gs    Nếu vật ném thẳng đứng đi xuống 0 0v  : v = v0 + gt; 20 1 2 s v t gt  ; 2 2 0 2v v gs  Phương trình CĐ của một vật được ném thẳng đứng lên trên: 20 0 1 2 y y v t gt    Phương trình CĐ của một vật được ném thẳng đứng xuống dưới: 2 0 0 1 2 y y v t gt   2. Hoạt động 2 ( 35 phút ): Bài tập áp dụng công thức tính quãng đường vật rơi tự do  HS ghi nhận dạng bài tập, thảo luận nêu cơ sở vận dụng .  Ghi bài tập, tóm tắt, phân tích, tiến hành giải  Phân tích bài toán, tìm mối liên hệ giữa đại lượng đã cho và cần tìm  Tìm lời giải cho cụ thể bài  Hs trình bày bài giải. Phân tích những dữ kiện đề bài, đề xuất hướng giải quyết bài toán Hòn đá rơi xuống giếng là  GV nêu loại bài tập, yêu cầu Hs nêu cơ sở lý thuyết áp dụng .  GV nêu bài tập áp dụng, yêu cầu HS: - Tóm tắt bài toán, - Phân tích, tìm mối liên hệ giữa đại lượng đã cho và cần tìm - Tìm lời giải cho cụ thể bài Đọc đề và hướng dẫn HS phân tích đề để tìm hướng giải  Bài tập : Bài 1: Một hòn đá rơi tự do xuống một cái giếng. Sau khi rơi được thời gian 6,3 giây ta nghe tiếng hòn đá đập vào giếng. Biết vận tốc truyền âm là 340m/s. Lấy g = 10m/s2. Tìm chiều sâu của giếng. Giải : Gọi h là độ cao của giếng Thời gian hòn đá rơi : 1 2ht g  Thời gian truyền âm : 2 ht v  Mà t1 + t2 = 6,3s  t2 = 6,3 rơi tự do : 1 2ht g  Am thanh truyền đến tai là chuyển động thẳng đều : 2 ht v  t1 + t2 = 6,3s Giải tìm t1 và h Phân tích đề Cả lớp cùng giải bài toán Căn cứ đề bài viết công thức Hãy viết công thức tính thời gian hòn đá rơi cho đến khi nghe được tiếng hòn đá đập vào giếng? Liên hệ t1 và t2 Yêu cầu HS đọc đề và phân tích dữ kiện Gọi hai HS lên bảng làm bài Viết công thức tính quãng đường viên đá rơi sau thời gian t, thời gian (t – 1) và trong giây cuối cùng. Gọi HS dưới lớp nhận xét, cuối cùng GV nhận xét, cho – t1 2 1 2 1 1 2 1 1 1 (6,3 ) 1 6,3 2 10 680 4284 0 5,8 h vt v t gt v vt t t t s             Chiều sâu của giếng là : 2 2 1 1 1 .10.(5,8) 168, 2 2 2 h gt m   Bài 2 : Bài tập 4.10/19 SBT Giải Gọi s là quãng đường viên đá rơi sau thời gian t Gọi s1 là quãng đường viên đá rơi sau thời gian t – 1 Ta có: 2 21 1 1; ( 1) 2 2 s gt s g t   Quãng đường viên đá rơi trong giây cuối cùng: 3. Hoạt động 3 ( 35 phút ) : Tìm hiểu về bài tập tính quãng đường, vận tốc, thời gian. 2 1 2 2 1 ; 2 1 ( 1) 2 s gt s g t    1s s s   điểm  Bài tập luyện tập : Trong 0,5s cuối cùng trước khi chạm vào mặt đất, vật rơi tự do vạch được quãng đường gấp đôi quãng đường vạch được trong 0,5s trước đó. Lấy g = 10m/s2. Tính độ cao từ đó vật được buông ra. (ĐS: 7,8m) 2 2 1 1 1 ( 1) 2 2 24,5 2 3 s s s gt g t ggt t s             HS ghi nhận dạng bài tập, thảo luận nêu cơ sở vận  GV nêu loại bài tập, yêu cầu Hs nêu cơ sở lý thuyết  Bài tập : Bài 1: Từ một vị trí cách dụng .  Ghi bài tập, tóm tắt, phân tích, tiến hành giải  Phân tích bài toán, tìm mối liên hệ giữa đại lượng đã cho và cần tìm  Tìm lời giải cho cụ thể bài  Hs trình bày bài giải. Phân tích những dữ kiện đề bài, đề xuất hướng giải quyết bài toán HS tự viết công thức 21 2 s gt Nêu phương pháp giải: áp dụng .  GV nêu bài tập áp dụng, yêu cầu HS: - Tóm tắt bài toán, - Phân tích, tìm mối liên hệ giữa đại lượng đã cho và cần tìm - Tìm lời giải cho cụ thể bài Đọc đề và hướng dẫn HS phân tích đề để tìm hướng giải Viết công thức tính quãng đường vật rơi? Nêu cách tính t và h? mặt đất độ cao h, người ta thả rơi một vật (g = 10m/s2). a/ Tính quãng đường vật rơi trong 2s đầu tiên. b/ Trong 1s trước khi chạm đất, vật rơi được 20m. Tính thời gian lúc bắt đầu rơi đến khi chạm đất. Từ đó suy ra h. c/ Tính vận tốc của vật khi chạm đất Giải : a/ Quãng đường vật rơi trong 2s đầu tiên là : 2 21 1 .10.2 20 2 2 s gt m   b/ Gọi h là quãng đường vật rơi sau thời gian t Gọi h1 là quãng đường vật 22 1 1 ; 2 1 ( 1) 2 h gt h g t    1h h h   v = gt Phân tích đề Cả lớp cùng giải bài toán 2 2.300 7,8 9,8 ht s g    Nêu công thức tính vận tốc? rơi sau thời gian t – 1 Ta có: 2 2 1 1 1; ( 1) 2 2 h gt h g t   Quãng đường vật rơi trong giây cuối cùng: 2 2 1 2 2 1 1 ( 1) 2 2 20 2 2,5 1 1 .10.(2,5) 31,25 2 2 h h h gt g t ggt t s h gt m                c/ Vận tốc của vật khi chạm đất là : v = gt = 10.2,5 = 25m Bài 2 : Bài tập 4.14/20 SBT Giải a/ Khi khí cầu đứng yên: Quãng đường vật rơi: 2 2.300 7,8 9,8 ht s g    b/ Khi khí cầu hạ xuống v0 = 4,9m/s : 2 0 1 2 s v t gt   Thay số giải tìm t Tính thời gian từ lúc bắt đầu ném đến khi rơi chạm đất. Yêu cầu HS đọc đề và phân tích dữ kiện Gọi hai HS lên bảng làm bài Viết công thức tính quãng đường vật rơi, từ đó tính thời gian vật CĐ trong từng trường hợp. Gọi HS dưới lớp nhận xét, cuối cùng GV nhận xét, cho điểm 2 0 2 2 1 2 9,8300 4,9 2 300 0 4,9 s v t gt t t t t          Giải phương trình, chọn nghiệm dương t = 7,3s c/ Khi khí cầu bay lên v0 = 4,9m/s : Thời gian bay lên CDĐ : 0 1 4,9 0,5 9,8 vt s g    Sau đó vật rơi từ độ cao lớn nhất đến độ cao 300m trong thời gian 0,5s. Cuối cùng vật rơi tự do từ độ cao 300m đến mặt đất trong thời gian 7,3s. Thời gian tổng cộng vật đi được là : t = 2.0,5 + 7,3 = 8,3s 5. Hoạt động 5 ( 10 phút ): Tổng kết bài học IV. TỔNG KẾT GIỜ HỌC  HS Ghi nhận : - Kiến thức, bài tập cơ bản đã - Kỹ năng giải các bài tập cơ bản   Ghi nhiệm vụ về nhà  GV yêu cầu HS: - Chổt lại kiến thức, bài tập cơ bản đã học - Ghi nhớ và luyện tập kỹ năng giải các bài tập cơ bản  Giao nhiệm vụ về nhà - Bài tập luyện tập: Hai viên bi nhỏ được thả rơi từ cùng một độ cao, bi A thả sau bi B 0,3s. Tính khoảng cách giữa 2 bi sau 2s kể từ khi bi B rơi (ĐS: 5,55m)