Kiến thức: Phát biểu được định nghĩa hệ kín, lấy được ví dụ về hệ kín, viết được công thức động lượng, nêu được đơn vị đo động lượng, phát biểu và viết được định luật bảo toàn động lượn
Trang 1Sv: Phan Thanh Nhã
Mssv: 1070377
Lớp Vật Lý Công Nghệ_33
Bài 31 :
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức: Phát biểu được định nghĩa hệ kín, lấy được ví dụ về hệ kín, viết được
công thức động lượng, nêu được đơn vị đo động lượng, phát biểu và viết được định luật bảo toàn động lượng đối với hệ hai, nhiều vật, viết biểu thức dạng khác của định luật II Newton
2 Kỹ năng: Suy luận được định luật bảo toàn động lượng từ các kiến thức đã biết, sử
dụng được thiết bị đồng hồ cần rung đề tiến hành thí nghiệm tưong tác của hai xe lăn trên máng, suy ra dạng khác của định luật II Newton, áp dụng được định luật bảo toàn động lượng cho hệ hai vật
3 Thái độ : Có thái độ nghiêm túc trong việc tiếp thu kiến thức.
II CHUẨN BỊ
Gv: Một máng ; 2 xe lăn ; Băng giấy và bộ cần run ; Máng rảnh và 2 hòn bi
Hs: Ôn tập lại kiến thức về định luật II và III Newton
Trang 2III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
T.G Hoạt dộng của giáo viênHoạt dộng của học sinh Ghi bảng
I HỆ KÍN
GV : Trước khi vào hệ kín,
các em cho biết hệ vật là gì ?
GV : Xét bàn billard, ngoài
sự tương tác lẫn nhau giữa
các quả bi, còn có lực ma sát
của mặt bàn Bây giờ ta xét
một hệ vật là các hòn bi đang
lăn trên mặt bàn, ngoài sự
tương tác của các quả bi,
chúng ta coi như lực ma sát
mặt bàn không đáng kể , như
vậy không có lực nào tác
dụng lên quả bi ngoài sự
tương tác giữa chúng Khi đó
ta nói hệ vật trên là một hệ
kín Vậy hệ kín là gì?
GV : Hay nói đúng hơn là
các vật trong hệ chỉ chịu tác
dụng của nội lực mà không
chịu tác dụng của ngoại lực
GV : Ta giã sử như có hai
quả bi đang lăn trên mặt bàn
với lực ma sát không đáng
kể, ngoài sự tương tác giữa
các quả bi lẫn nhau còn có
lực nào tác dụng nữa không ?
GV : Thế hai lực này như thế
nào ?
GV : Chúng có tổng như thế
nào ?
GV : Như vậy khi hệ vật chịu
các ngoại lực tác dụng vào
nó cân bằng nhau hay tổng
các ngoại lực bằng 0 thì hệ
được được coi như là một hệ
kín
II CÁC ĐỊNH LUẬT
BẢO TOÀN
HS : Là một hệ thống gồm
có nhiều vật, trong đó các vật tương tác với nhau và tương tác với các vật ở ngoài hệ
HS : Hệ kín là hệ mà các vật trong hệ chỉ tương tác lực với nhau mà không tương tác với các vật ngoài
hệ
HS : Khi đó còn có trọng lực và phản lực của mặt bàn tác dụng lên các hòn bi
HS : Hai lực này cân bằng nhau
HS : Chúng có tổng bằng 0
I HỆ KÍN
Fi 0
Hệ vật hệ kín Fngl 0
II CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Khối lượng
ĐLBT Năng lượng Động lượng Momen ĐL
Trang 3GV : Trong thế giới vật chất,
khi xét đến hệ kín từ vi mô
đến vĩ mô, mọi thứ đều biến
đổi thời gian trong không
gian vì bản chất của thế giới
là sự vận động Ta hãy xét
xem thí dụ sau :
Xét phản ứng hoá học sau :
HCl + NaOH = NaCl +
H2O
Các em cho biết trong phản
ứng trên có đại lượng nào
không thay đổi ?
GV : Đó chính là đlbt khối
lượng các chất trong hoá học
Trong các hiện tượng vật lý
xảy ra chung quanh ta , cũng
vẫn có các đại lượng được
bảo toàn, chúng ta sẽ lần lượt
tìm các đại lượng không thay
đổi đó qua các đlbt
GV : Thế các em đã học qua
đlbt nào ở lớp dưới không ?
GV : Em có thể nhắc lại đlbt
năng lợng xem ?
GV : Như vậy có nhiều đại
lượng không đổi như nguyên
tử không đổi , đlbt khối
lượng …
III ĐỊNH LUẬT BẢO
TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
1/ Tương tác giữa hai vật
trong hệ kín :
Khi hai vật tương tác với
nhau thì mỗi vật điều thu
được gia tốc nghĩa là vận tốc
của mỗi vật thay đổi, vậy có
hệ thức nào liên hệ giữa vận
tốc của hai vật trước và sau
va chạm không?
Sự biến đổi về vận tốc có liên
quan tới gia tốc, gia tốc của
HS : Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo thành
HS : Định luật bảo toàn năng lượng
HS : Năng lượng không tự nhiên sinh ra cũng không tự nhiên mất đi mà nó được chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác
Thảo luận và viết được mối liên hệ giữa các gia tốc, vận tốc và lực, mối liên hệ giữa hai lực tương tác
m1v1+m2v2=m1v1’+ m2
v2’
III ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
1/ Tương tác giữa hai vật trong hệ kín :
F1 = m.a1 = m1
t
v
1
=
m1
t
v v
1 1 '
F2 = m.a2 = m2
t
v
2
=
m2
t
v v
2 2 '
- Theo định luật III Newton :
Trang 4vật này được biểu thị bởi lực
mà vật kia tác dụng lên, các
lực này có mối quan hệ với
nhau, vậy các vận tốc này có
mối quan hệ với nhau như
thế nào
Giải thích trong SGK
2/ Động lượng
GV : Làm thí nghiệm cho
một hòn bi có khối lượng m1
chuyển động với vận tốc v1
va chạm vào hòn bi khối
lượng m0 đứng yên
GV : Sau va chạm các em
quan sát bi m0 sẽ như thế
nào?
GV : Nếu như ta cho hòn bi
m1 đó chuyển động với vận
tốc lớn hơn vận tốc ban đầu
va chạm hòn bi m0 , bi m0 sẽ
chuyển động như thế nào ?
GV : Như vậy phải có một
đại lượng đặc trưng cho sự
làm thay đổi vận tốc của hai
viên bi trên sau khi chúng va
chạm nhau, đại lượng đó ta
gọi là p, qua những thí dụ
trên các em cho biết p phụ
thuộc vào các đại lượng
nào ?
GV : Như vậy biểu thức p
tính theo công thức :
p = m v được không ?
GV : p = m.v hoặc p = m/v
các em chọn biểu thức nào ?
GV : Tại sao không chọn p =
m/v
GV : Vậy ta chọn p =
m.v Vận tốc là đại lượng vô
hướng hay hữu hướng ?
GV : Còn khối lượng m ?
GV : Vậy p = m.v là đại
HS : Bi m0 sẽ chuyển động
HS : Bi m0 sẽ chuyển động nhanh hơn nữa
HS : Bi m0 sẽ chuyển động nhanh hơn
HS : p phụ thuộc vào vận tốc v và khối lượng m
HS : Không vì v và m không có cùng đơn vị
HS : Chọn p = m.v
HS : Vì p tỉ lệ thuận với m
và v
HS : Vận tốc là đại lượng hữu hướng
F1 = - F2
- Vậy :
m1(v1’-v1) =-m2 (v2’-v
2)
m1v+m2v2=m1v1’+m2v
2’
2/ Động lượng
p = m.v
kg. s m
Trang 5lượng gì ?
GV : p là đại lượng hữu
hướng P m v
Vì vận tốc mang tính tương
đối
Động lượng
Động lượng có tính tương
đối ( do v ) Vectơ động
lượng
3/ Định luật bảo toàn động
lượng :
GV : Các hãy xem lại biểu
thức :
m1v1 + m2 v2 = m1v1’ –
m2v2’
… Và các em cho biết
trong biểu thức trên động
lượng của hai vật có tính chất
như thế nào ?
2
' 1 2
p
m 1 v1 m 2 v2 m 1 v' 1 m 2 v' 2
GV : Tổng quát hơn ta có :
n n 2
2 1 1 n n 2
2
1
1 v m v m v m v ' m v ' m v '
GV : Đó chính là nội dung
của đlbt Động Lượng :
“ Tổng động lượng của hệ
kín thì được bảo toàn” hay
nói một cách khác là “trong
hệ kín, tổng động lượng các
vật trong hệ trước và sau khi
va chạm, tương tác thì không
thay đổi”
4/ Thí nghiệm kiểm chứng
Giáo viên trình bày thí
nghiệm kiểm chứng trang
105 SGK
HS : khối lượng là đại lượng vô hướng
HS : p là đại lượng hữu hướng
HS : Tổng động lượng của hai vật bằng nhau
Lập lại:
“ Tổng động lượng của hệ kín thì được bảo toàn” hay nói một cách khác là “trong
hệ kín, tổng động lượng các vật trong hệ trước và sau khi va chạm, tương tác thì không thay đổi ”
3/ Định luật bảo toàn động lượng :
p= p’
4/ Thí nghiệm kiểm chứng
Trang 6
3) Cũng cố :
1/ Thế nào là hệ kín ? Cho thí dụ ?
2/ Định động lượng của một vật ?
3/ Định nghĩa động lượng của một hệ vật ?
4/ Phát biểu định luật bảo toàn động lượng và viết biểu thức cho hệ hai vật ?
4) Dặn dò học sinh :
- Trả lời các câu hỏi 1; 2; 3; 4 và 5
- Làm bài tập : 1 ; 2 ; 3
IV RÚT KINH NGHIỆM