Bài 42 : Sự chảy thành dòng của chất lỏng - Định luật Béc-nu-li

Câu 4: Khi chảy ổn định lưu lượng chất lỏng trong một ống dòng là: a Luôn luôn thay đổi.. ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI” * Hoạt động 3: Tìm hiểu về đặc điểm chất lỏng lý tưởng, đường dòng, ống dòn

Trang 1

Ngày soạn :

Địa điểm thực tập :

Thời gian thực tập :

BÀI 42: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ

KHÍ ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI

I MỤC TIÊU:

* Kiến thức:

 Hiểu được khái niệm chất lỏng lí tưởng, dòng, ống dòng

 Tìm mối quan hệ giữa s và v thong qua đặc điểm của khí lí tưởng

 Thiết lập được định luật Béc-nu-li cho ống dòng nằm ngang

* Kỹ năng:

 Giải thích được một số hiện tượng vật lý liên quan

 Vận dụng được kiến thức để giải toán

II CHUẨN BỊ:

* Học sinh:

 Nắm vững bài áp suất thủy tĩnh, nguyên lý pax-can

* Giáo viên:

 Bài giảng powerpoint

 Phiếu học tập:

Câu 1:

Áp suất ở đáy bình chất lỏng không phụ thuộc

a) Gia tốc trọng trường b) Chiều cao chất lỏng

c) Diện tích mặt thoáng d) Khối lượng riêng của chất lỏng Câu 2:

Khi nói về áp suất phát biểu nào sau đây không đúng?

a) Khi xuống càng sâu trong nước thì ta chịu áp suất càng lớn

b) Độ tăng áp suất lên bình kín được truyền đi nguyên vẹn lên khắp bình

c) Áp suất của chất lỏng không phụ thuộc vào khối lượng riêng của chất lỏng d) Độ chênh lệch áp suất tại hai vị trí khác nhau trong chất lỏng không phụ thuộc

áp suất khí quyển trên mặt thoáng

Câu 3:

Phát biểu ba định luật Kê-ple

Câu 4:

Khi chảy ổn định lưu lượng chất lỏng trong một ống dòng là:

a) Luôn luôn thay đổi

b) Không thay đổi

c) Không xác định

d) Xác định khác nhau tại các vị trí khác nhau

Trang 2

III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:

* Hoạt động 1: Ổn định tổ chức,kiểm tra và nhắc lại kiến thức cũ.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

- Ổn định lớp

- Kiểm tra bài cũ

 Câu 1 trong phiếu học tập

- Nhắc lại kiến thức

 Đưa ra mô hình sơ đồ máy nén thủy

lực

 Nguyên tắc hoạt động và ứng dụng của

máy nén thủy lực

 Ứng dụng: Dùng để cân xe

 Câu c



 Định luật I: “Mọi hành tinh đều chuyển động theo quỹ đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm”

 Định luật II: “Đoạn thẳng nối Mặt Trời

và một hành tinh bất kì quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau”

 Định luật III: “Tỉ số giữa lập phương bán trục lớn và bình phương chu kỳ quay

là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh Mặt Trời

2

3 2 2 1

3 1

T

r T

r



 Nguyên tắc hoạt động:

Ứng dụng????????

* Hoạt động 2: Đặt vấn đề cho bài học.

- Đặt vấn đề:

 Các xe được thiết kế với các hình dạng

khác nhau, điều này ảnh hưởng đến yếu

tố nào khi xe chuyển động?

 Vậy dựa vào tính chất nào để nghiên

cứu được hình dạng nào của chiếc xe là

tối ưu nhất?

 Khi trời có gió, tại những khe núi ta

thấy gió mạnh hơn ở những nơi khác, tại

sao lại như vậy?

 Cùng một máy bơm nước, khi ta gắn

vào máy ống dây có tiết diện nhỏ hơn thì

 Ảnh hưởng đến tốc độ của xe

 Học sinh suy nghĩ

Trang 3

nước chảy ra mạnh hơn, tại sao?

 Hai hiện tượng trên được giải thích như

thế nào? Nó có lien quan gì với nhau?

 Để trả lời các câu hỏi trên, chúng ta đi

vào nghiên cứu bài mới, bài: “SỰ CHẢY

THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ

CHẤT KHÍ ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI”

* Hoạt động 3: Tìm hiểu về đặc điểm chất lỏng lý tưởng, đường dòng, ống dòng.

- Chiếu slide về chuyển động của dòng

nước và chuyển động của khói thuốc

- Chuyển động của chất lỏng rất phức

tạp, song có thể chia thành 2 loại chính,

đó là:

 Chảy ổn đinh (chảy thành dòng)

 Chảy không ổn định ( chảy cuộn xoáy)

- Theo em sự chảy của chất lỏng gọi là

ổn định khi nào?

…lưu ý: chất khí cũng có thể chảy thành

dòng, trong một số trường hợp ta có thể

coi chất khí chảy thành dòng giống như

chất lỏng chảy thành dòng và áp dụng

chung các kết quả

- Để đơn giản ta chỉ xét chuyển động của

chất lỏng lý tưởng chạy thành dòng ổn

định

- Trước tiên, em hãy cho cô biết chất

lỏng lý tưởng là gì?

- Điều kiện để chất lỏng trở thành chất

lỏng lý tưởng là gì?

 Vật chuyển động trong chất lỏng không

nhớt thì không chịu một lực cản nào

 Khi đó vận tốc của tất cả các điểm có

thể là khác nhau, nhưng không thay đổi

theo thời gian về độ lớn cũng như về

hướng

 Sự chảy của chất lỏng gọi là ổn định khi:

 Vận tốc chảy là nhỏ, chất lỏng chảy thành lớp, không có xoáy

 Vận tốc tại mỗi điểm không đổi theo thời gian

 Ma sát giữa các lớp chất lỏng và giữa chất lỏng với thành bình là không đáng kể

 Chất lỏng chạy thành dòng và không nén được gọi là chất lỏng lý tưởng

 Điều kiện:

 Chất lỏng không nhớt, tức là bỏ qua ma sát trong lòng chất lỏng

 Sự chảy là ổn định hay thành lớp, thành dòng

 Chất lỏng không chịu nén, tức là khối lượng riêng của chất lỏng không đổi

Trang 4

s1 s

2

1

v



2

v

* Hoạt động 4: Tìm hiểu đường dòng, ống dòng.

- Khi chất lỏng chảy ổn định, mỗi phần

tử của chất lỏng chuyển động theo một

đường nhất định gọi là đường dòng

… Đặc điểm: tại mỗi điểm khác nhau

trên đường dòng vận tốc có thể khác

nhau, nhưng tại một điểm nhất định trên

đường dòng thì vận tốc của chất lỏng

không đổi

- Tính chất của các phần tử chất lỏng trên

một đường dòng là gì?

- Ống dòng là một phần của chất lỏng

chuyển động có mặt biên tạo bởi các

đường dòng

- Trong những điều kiện nhất định, ống

dẫn nước, ống dẫn dầu có thể được xem

như một ống dòng

 Tính chất:

 Có phương tiếp tuyến với đường dòng tại điểm đó và hướng theo dòng chảy

 Tại những điểm khác nhau thì vận tốc

có thể khác nhau, nhưng tại một điểm nhất định thì vận tốc không đổi

* Hoạt động 5: Tìm hiểu hệ thức giữa tốc độ và tiết diện trong một ống dòng Lưu lượng chất lỏng

- (*) chính là hệ thức liên hệ giữa tốc độ

vào tiết diện trong một ống dòng

- Vậy có thể rút ra kết luận gì ở đây?

- Từ (*) suy ra: v1S1=v2S2=A (lưu lượng

chất lỏng)

- Định nghĩa: Lưu lượng chất lỏng chính

là thể tích chất lỏng chuyển qua một đơn

vị diện tích trong một đơn vị thời gian

- Tương tự nếu ta xét một tiết diện Sk bất

- Thể tích chất lỏng chảy qua diện tích S1,

S2 sau thời gian t là:

V1 S1v1t ; V2 S2v2t

- Do chất lỏng không bị nén, nên: V1=V2

2 2

1 2

2 1

S v

v t v S t v



(*)

- Kết luận: Trong một ống dòng vận tốc của chất lỏng tỉ lệ nghịch với thiết diện

 Khi sự chảy là ổn định, lưu lượng chất lỏng trong một ống dòng là không

Trang 5

kỳ, thì ta cũng có:

v1S1=v2S2=….=vkSk=A=const (**)

- Hãy phát biểu thành lời biểu thức (**)

- Đơn vị của lưu lượng chất lỏng trong hệ

đơn vị SI là gì?

- Đặt vấn đề:

 Khi chất lỏng đứng yên, áp suất tĩnh tại

mỗi điểm trên mặt phẳng nằm ngang có

giá trị như thế nào?

 Vậy khi chất lỏng chuyển động, áp suất

tĩnh tại mọi điểm trong mặt phẳng nằm

ngang có bằng nhau hay không?

 Để nghiên cứu vấn đề này chúng ta đi

vào phần 5 Định luật Béc-nu-li cho ống

dòng nằm ngang

đổi

 Đơn vị trong hệ SI là m3/s

 Khi chất lỏng đứng yên, áp suất tĩnh tại mỗi điểm trên mặt phẳng nằm ngang

có giá trị như nhau

 Học sinh suy nghĩ

* Hoạt động 6: Tìm hiểu định luật Béc-nu-li cho ống dòng nằm ngang.

Trong một ống dòng nằm ngang

Gọi: p là áp suất tĩnh tại một vị trí bất kì

12  v2 là áp suất động tại vị trí đó

Ta có biểu thức của định luật Béc-nu-li

là: p v2 const

2

1

- Phát biểu thành lời định luật Béc-nu-li  Phát biểu: “ Trong một ống dây nằm

ngang, tổng áp suất tĩnh và áp suất động tại một điểm bất kì là một hằng số”

* Hoạt động 7: Từ biểu thức định luật Béc-nu-li cho ống dòng nằm ngang chứng minh biểu thức liên hệ giữa v và S.

- Từ (***), ta thấy: v 1 / p (1)

- Mà p p d h với h:chiều cao, d:chiều

rộng

- Suy ra: p 2 S hay 1 /S  1 / p (2)

- Từ (1) và (2), suy ra: v 1 /S

- Hay v.S=const (đpcm)

* Hoạt động 8: Bài tập củng cố

- Thực hiện yêu cầu 4 trong phiếu học

Trang 6

Hội An, ngày….tháng… năm 2010 Giáo sinh thực hiện Giáo viên hướng dẫn

Tiêu đề	Sự chảy thành dòng của chất lỏng và khí. Định luật Béc-nu-li
Trường học	Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
Chuyên ngành	Vật Lý
Thể loại	bài giảng
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	6
Dung lượng	113,5 KB