GA bai tap cac dinh luat bao toan

Kỹ năng - Vận dụng được các định luật bảo toàn để giải bài tập và giải thích các hiện tượng liên quan.. Công thức Động lượng của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc vr l

Trường thực tập: THPT Nguyễn Thông

GVHD: Lê Thị Tú Anh

SVTT: Trần Thanh Tuyền

Ngày soạn: 26/02/2011 Ngày dạy: 02/03/2011

BÀI 39 BÀI TẬP VỀ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

Tiết

I – MỤC TIÊU:

1 Kiến thức

- Nắm vững các định luật bảo toàn và điều kiện vận dụng các định luật bảo toàn

2 Kỹ năng

- Vận dụng được các định luật bảo toàn để giải bài tập và giải thích các hiện tượng liên quan

II – CHUẨN BỊ

1.Giáo viên

.- Một số bài toán vận dụng các định luật bảo tòan

- Phương pháp giải bài tập các định luật bảo toàn

2.Học sinh

- Ôn lại các định luật bảo tòan

III- THIẾT KẾ BÀI DẠY

1 Ổn định lớp (1 phút)

2 Tiến Trình Dạy:

 Hoạt động 1: Ôn lại các kiến thức chương IV

- Nhắc lại các định lý, định

luật bảo tòan đã học, điều

kiện áp dụng, viết biểu thức

theo yêu cầu của GV:

1 Động lượng:

+ Động lượng là gì? Công

thức

+ Định luật bảo tòan động

lượng

+ Cách phát biểu khác của

- HS lắng nghe, nhớ lại kiến thức đã học, nhắc lại cho cả lớp nghe

- HS lên bảng viết lần lượt các biểu thức

- Kiến thức cũ

1 Động lượng:

+ Động lượng là gì? Công thức

Động lượng của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc vr là đại lượng được xác định bởi công thức: urP mv= r

+ Định luật bảo tòan động lượng

Động lựơng của một

hệ cô lập là đại lượng bảo tòan

Biểu thức: Prhe truoc =Prhe sau

Điều kiện áp dụng: tổng ngoại lực tác dụng lên vật bằng 0; hoặc ngoại lực rất nhỏ so với nội lực; hoặc thời gian tương tác ngắn

+ Cách phát biểu khác của

định luật II Newton

2 Công - Công suất:

+ Định nghĩa công trong

trường hợp tổng quát? CT

+ Định nghĩa công suất? CT

3 Động năng:

+ Định nghĩa động năng?CT

+ Độ biến thiên động năng

4 Thế năng:

+ Định nghĩa thế năng trọng

trường? CT

+ Định nghĩa thế năng đàn

định luật II Newton

Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó

P F t

∆ = ∆ur ur

2 Công – Công suất

+ Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát? CT

Khi lực urF không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc α thì công thực hiện bởi lực đó được tính theo công thức:A=F.s.cosα ( )¼

,

F s

+ Định nghĩa công suất? CT

Công suất là một đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian

Công thức: P A

t

=

3 Động năng

+ Định nghĩa động năng?CT

Năng lượng một vật có được do nó chuyển động Dạng năng lượng ấy gọi là động năng

Công thức: 1 2

2

d

W = mv + Độ biến thiên động năng.

Động năng của một vật biến thiên khi các lực tác dụng lên vật sinh công

A= mv − mv

4 Thế năng

+ Định nghĩa thế năng trọng

trường? CT

Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa trái đất

và vật, nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường

Công thức: W t =mgz + Định nghĩa thế năng đàn

hồi? CT

+ Công thức liên hệ giữa độ

giảm thế năng và công của

trọng lực

5 Cơ năng:

+ Công thức cơ năng tổng

quát

+ Công thức cơ năng của vật

chuyển động trong trọng

trường

+ Cơ năng của vật chịu tác

động của lực đàn hồi

+ Định luật bảo tòan cơ năng

+ Định lý biến thiên cơ năng

- GV nhận xét, chỉnh sửa

hồi? CT

Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu lực tác dụng của lực đàn hồi

Công thức: 1 2

( ) 2

t

W = k l∆

+ Công thức liên hệ giữa độ giảm thế năng và công của trọng lực.

Khi vật chuyển động trong trọng trường từ vị trí M -> vị trí N thì công của trọng lực của vật có giá trị bằng hiệu thế năng trọng trường tại

M và tại N

Wt(M) – Wt(N) = AMN

5 Cơ năng

+ Công thức cơ năng tổng quát.

W = Wđ + Wt

+ Công thức cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.

2

1 2

W = mv +mgz + Cơ năng của vật chịu tác động của lực đàn hồi.

( )

W = mv + k l∆

+ Định luật bảo tòan cơ năng

Điều kiện áp dụng: không có lực ma sát, lực cản của môi trường ( chỉ chịu tác dụng của lực thế)

W1 + W2 = const

+ Định lý biến thiên cơ năng

Điều kiện áp dụng: Khi chịu tác dụng của lực không thế

W2 – W1 = Alực không thế

 Hoạt động 2: Hướng dẫn giải bài tập chương IV

HOẠT ĐỘNG CỦA

1 Làm bài tập trắc nghiệm

- Làm bài tập trong

SGK bài tập vật lý 10

- Hướng dẫn HS giải bài

- Xem bài tập SGK, suy nghĩ làm bài

+ Câu 1: vật nằm yên có

vận tốc không?

Nhận xét, chỉnh

sửa (nếu cần): vật nằm

yên-> không vận tốc

Động lựơng, động năng

phụ thuộc vận tốc Vậy

đại lượng có thể có là

thế năng

 chọn câu D

+ Câu 2: Ngược lại vật

chuyển động cần phải

có gì?

Nhận xét: vật

chuyển động cần phải

có vận tốc, động lựơng,

động năng lại phụ thuộc

vận tốc=> vật chuyển

động cần phải có vận

tốc, động năng, động

lượng Còn thế năng

không nhất thiết phải

có

 chọn câu d

+ Câu 3: Ở câu 2 ta đã

biết, động lượng sẽ phụ

thuộc vào vận tốc Nên

ở đây động lượng sẽ

liên hệ với động năng và

liên hệ với quãng

đường Vậy đại lượng

nào liên hệ chặc chẽ

nhất?

Nhận xét: quãng

đường còn phụ thuộc

nhiều yếu tố như gia

tốc, vận tốc, thời gian,

… động lượng, động

năng của cùng một vật

chỉ phụ thuộc vào vận

tốc nên liên hệ chặt chẽ

nhau hơn

 chọn câu a

+ Câu 4: viết các công

thức ra khi ban đầu vật

có vận tốc là v, lúc sau

vật có vận tốc là 2v để

so sánh tìm đáp án

 chọn câu B

- HS lắng nghe gợi ý, chọn đáp án và giải thích lựa chọn

- Lắng nghe, ghi nhận

- HS lắng nghe gợi ý, chọn đáp án và giải thích lựa chọn

- Lắng nghe, ghi nhận

- HS lắng nghe gợi ý, chọn đáp án và giải thích lựa chọn

- Lắng nghe, ghi nhận

- HS lắng nghe gợi ý, chọn đáp án

Câu 1: Một vật nằm yên, có thể có:

a vận tốc

b động lượng

c động năng

d thế năng

Câu 2: Một vật chuyển động không nhất thiết phải có:

a vận tốc

b động lượng

c động năng

d thế năng

Câu 3: Động lượng của vật liên hệ chặt chẽ nhất với:

a động năng

b thế năng

c quãng đường đi được

d công suất

Câu 4: Khi vận tốc của một vật tăng gấp đôi, thì

a Gia tốc của vật tăng gấp đôi

b Động lượng của vật tăng gấp đôi

c Động năng của vật tăng gấp đôi

d Thế năng của vật tăng gấp đôi

Nhận xét - Lắng nghe, ghi

nhận

2 Làm bài tập vận dụng

- Cho HS làm bài tập

trong phiếu học tập

Bài tập 1

- HD:

+ Phân tích đề: + Trước

hết, dựa vào kiến thức

đã học và yêu cầu đề

bài, xem nên vận dụng

kiến thức nào để giải bài

tập? Ở đây, đề bài chỉ

cho mình m và v của 2

vật Vì là hai vật riêng

biệt nên không thể áp

dụng kiến thức động

năng để giải => sử dụng

kiến thức về động

lượng Vì thời gian xe 1

đến va chạm xe 2 ngắn

=> áp dụng định luật

bảo tòan động lượng để

giải bài

+ Vẽ hình

- Đọc, tìm hiểu, làm bài trong phiếu học tập

- HS lắng nghe, tiếp thu sự hướng dẫn của GV

- Quan sát hình vẽ

Bài tập

Bài tập 1:

Một toa xe có khối lượng 4 tấn chuyển động đến va chạm vào toa xe thứ hai đang đứng yên (rất gần) Sau đó, cả hai cùng chuyển động với vận tốc 2m/s Hỏi toa xe thứ nhất

có vận tốc là bao nhiêu ( trước khi va chạm) Cho biết xe thứ 2 có khối lượng 2 tấn.

+ Tóm tắt đề theo trật tự

để thuận tiện giải bài

+ Giải bài

- HS tóm tắt vào tập

- HS lên bảng giải bài tập

**Tóm tắt:

m1= 4 tấn = 4000 kg

v1=?

m2 = 2 tấn = 2000 kg

v2=0 v= 2m/s

v1 = ?

Giải Bài

- Chọn chiều dương là chiều chuyển động ( hoặc chọn chiều như hình vẽ)

- Áp dụng định luật bảo tòan động lượng:

p + p = p

uur uur ur

- Chiếu (*) lên chiều dương:

p1 = p

m1v1 = (m1+m2)v

1

p

uu r

2 0

p =

p

ur

+ Nhận xét bài giải

- HS lắng nghe, sửa bài

=> 1 1 2

1

4000 2000

4000

m

Vậy v1 = 3m/s

Bài tập 2

- HD:

+ Phân tích đề: Trước

hết, dựa vào kiến thức

đã học và yêu cầu đề

bài, xem nên vận dụng

kiến thức nào để giải bài

tập?

Hiện tượng ở đây

là chiếc xe ô tô tắt máy

và xuống dốc nghiêng

một gốc 300 so với mặt

đường nằm ngang Khi

đó ô tô sẽ chịu tác dụng

của các lực gì? Các định

luật bảo toàn đã học còn

áp dụng được trong

trường hợp này hay

không?

+ Vẽ hình:

- HS đọc, tìm hiểu, suy nghĩ để giải bài tập

- Lắng nghe các câu hỏi gợi ý của giáo viên để suy nghĩ hiện tượng, hình thành tư duy logic

- Quan sát hình vẽ

Bài tập 2

Một ô tô có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v 0 = 36km/h thì tắt máy và xuống dốc, đi hết dốc trong thời gian 10s, góc nghiêng 30 0 , hệ số ma sát lăn giữa dốc

và xe là 0.05 tính:

a gia tốc của xe ở trên dốc

b chiều dài của dốc

Xe lúc này chịu

tác dụng của trọng lực,

phản lực và cả lực ma

sát => có lực không thế

=> không áp dụng được

các định luật bảo tòan

Nên bài này ta có thể áp

dụng được định lý biến

thiên động năng ( định

lý này được áp dụng

trong tất cả các trường

hợp) hoặc định lý biến

thiên cơ năng

- HS lắng nghe, ghi nhận để định hướng giải bài tập

h

A

P

ur

MS F

uuur

N

uu r

+ Tóm tắt:

+ Giải bài

+ Nhận xét, chỉnh sửa

- HS tóm tắt bài vào tập

- HS lên bảng giải bài

- HS theo dõi sửa bài

** Tóm tắt:

v0 = 36km/h = 10m/s

t = 10s

α = 300

µ = 0.05

g = 10m/s2

a a = ?

b l =?

Bài giải Chọn chiều dương là chiều chuyển động

a Gia tốc của xe ở trên dốc:

Cách 1: Dùng định lý biến thiên động năng:

2mv B −2mv A = AurP+AuuuurF ms

1

2m v B −v A =mgh A− µmg α S

1

2m v B−v A =mgS α− µmg α S

1

2m v B −v A =mgS α µ− α

Mà 2 2

2

B A

v − =v aS

 a = g(sin α-µcosα)

10( 0,05 ) 9,1 /

2− 2 = m s

Cách 2: Sử dụng định lý biến thiên cơ năng:

- Chọn gốc thế năng tại B

,

2

tA A dA A

W =mgh W = mv

0,

2

tB dB B

Áp dụng định lý biên thiên cơ năng:

WB – WA = AFms ( công của lực không thế)

=> 1 2 1 2

2mv B −2mv A−mgh A = −µN S

1

2m v B v A mgS α µmg α S

2m v B −v A =mgS α µ− α

Mà v B2 − =v2A 2aS

 a = g(sin α-µcosα)

10( 0,05 ) 9,1 /

2− 2 = m s

b Chiều dài của dốc:

2 0

1 2

s v t= + at với v0 = vA

=> s = 10.10 + ½.9,1.102 = 555m

 Hoạt động 3: Củng cố, dặn dò:

- Nắm vững các định luật bảo tòan: động lượng, bảo tòan cơ năng, điều kiện áp dụng

- Nắm vững các định lý biến thiên động lượng, định lý biến thiên động năng, định lý biến thiên cơ năng

- Làm bài tập còn lại trong phiếu bài tập, bài tập SGK

IV.RÚT KINH NGHIỆM:

………

………

………

PHÊ DUYỆT CỦA GIÁO VIÊN

LÊ THỊ TÚ ANH

Ngày 25 tháng 02 năm 2011

Sinh viên ký tên

TRẦN THANH TUYỀN