tailieunhanh - Bài giảng Chương 1: Động học chất điểm

Bài giảng Chương 1: Động học chất điểm với mục tiêu giúp học sinh nắm được các khái niệm cơ bản: Chất điểm, quỹ đạo, hệ quy chiếu, vận tốc, tốc độ góc, gia tốc của chuyển động; hiểu và giải thích được các đặc điểm của quỹ đạo, vận tốc và gia tốc của các chuyển động thẳng đều, thẳng biến đổi đều, rơi tự do tròn đều; thiết lập phương trình trong các chuyển động ấy;. | Chương 1: ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM i. nhiệm vụ Học sinh nắm được các khái niệm cơ bản: Chất điểm, quỹ đạo, hệ quy chiếu, vận tốc, tốc đô góc, gia tốc của chuyển động. Học sinh hiểu và giải thích được các đặc điểm của quỹ đạo, vận tốc và gia tốc của các chuyển động thẳng đều, thẳng biến đổi đều, rơi tự do tròn đều; thiết lập phương trình trong các chuyển động ấy. Học sinh nắm được và biết cách áp dụng công thức cộng vận tốc. ii. nội dung Động học chất điểm nghiên cứu chuyển động của điểm mà chưa xét đến nguyên nhân gây ra chuyển động đó nghĩa là chưa xét đến khối lượng của nó và các lực tác dụng lên nó. Các khái niệm cơ bản: 1. Chuyển động. Chất điểm. Quỹ đạo. 2. Hệ quy chiếu: - Hệ toạ độ: vật làm mốc, hệ trục toạ độ. - Đồng hồ, mốc thời gian. 3. Tốc độ trung bình: Trong đó: s là quãng đường đi được. t là thời qian chuyển động. 4. Vận tốc tức thời: , ∆s và ∆t rất ngắn. 5. Gia tốc: , ∆t rất ngắn. Các dạng chuyển động đơn giản. 1. Chuyển động thẳng đều 2. Chuyển động thẳng biến đổi đều 3. Chuyển động tròn đều Quỹ đạo là đường thẳng. Gia tốc bằng 0. Vận tốc có phương, chiều, độ lớn không đổi. Quỹ đạo là đường thẳng. Gia tốc có phương, chiều, độ lớn không đổi. Vận tốc có phương chiều không đổi, độ lớn thay đổi theo thời gian. Nhanh dần đều: a và cùng dấu. Chậm dần đều: a và trái dấu. Quỹ đạo là đường tròn. Gia tốc luôn hướng vào tâm đường tròn, có độ lớn không đổi. Vận tốc luôn nằm theo tiếp tuyến với đường tròn, độ lớn không đổi Tốc độ góc không đổi Công thức tính quãng đường đi được: s = Phương trình chuyển động: Công thức tính quãng đường đi được: Phương trình chuyển động: Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc: Công thức liên hệ giữa chu kì và tốc độ góc: Công thức liên hệ giữa chu kì và tần số: Đồ thị toạ đồ thị toạ độ thời gian: t Đồ thị toạ độ vận tốc – thời gian: v t t 4. Sự rơi tự do. - Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực. Sự rơi củacác vật trong đó bỏ qua sức cản của không khí là sự rơi tự do. - Chuyển động rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều,theo phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống. Tại một nơi trên Trái Đất và ở gần mặt đất, mọi vật rơi tự do như nhau với gia tốc: . - Công thức vận tốc: v = gt. - Công thức tính quãng đường đi được: Các dạng chuyển động đơn giản: - Hình dạng quỹ đạo và vận tốc của vật phụ thuộc vào hệ quy chiếu. - Vectơ vận tốc tuyệt đối bằng tổng vectơ vận tốc tương đối và vectơ vận tốc kéo theo: iii. so sánh kiến thức ở đại học và thpt Khái niệm Đại học THPT Kết luận Vận tốc Vận tốc của chất điểm tại một điểm nào đó là một vector bằng đạo hàm bậc nhất theo thời gian của bán kính vector của chất điểm tại điểm đó. Vận tốc là đại lượng có hướng đặc trưng cho chuyển động về sự nhanh chậm và về phương, chiều. Bán kính vector tại thời điểm t1 và t2 là và Ta có: Khi cho t2 → t1 tức ∆t →0 thì , và dần tới giới hạn của và đối với t, ta có vận tốc tức thời: Vì vậy trước hết xây dựng cho hs khái niệm vận tốc tức thời: Trong khoảng thời gian rất ngắn ∆t , kể từ lúc ở M, xe dời được đoạn đường ∆s rất nhỏ thì : được gọi là vận tốc tức thời của xe tại M. Nó cho biết tại M, xe chuyển động nhanh hay chậm. Gia tốc Gia tốc của chất điểm tại một điểm nào đó là một vector bằng đạo hàm bậc nhất theo thời gian của vận tốc chất điểm tại điểm đó, cũng bằng đạo hàm bậc 2 theo thời gian của bán kính vector của chất điểm đó Gia tốc của chuyển động là đại lượng xác định bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc ∆v và khoảng thời gian vận tốc biến thiên ∆t. Giải thích: Độ lớn gia tốc phụ thuộc vào chiều chuyển động, vì vậy gia tốc là đại lượng có hướng. Từ đó đưa ra khái niệm vector gia tốc.