GIÁO ÁN GIẢNG DẠY SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ.ĐỊNH LUẬT BÉCNULI

Bài 42: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ. ĐỊNH LUẬT BÉCNULII.Mục tiêu1.Kiến thức–Hiểu được các khái niệm chất lỏng lí tưởng, đường dòng, ống dòng.–Nắm được công thức liên hệ giữa vận tốc và tiêt diện trong một ống dòng, công thức định luật Bécnuli (chưa cần chứng minh), ý nghĩa các đại lượng trong công thức tính như áp suất tĩnh, áp suất động.2.Kỹ năng–Biết cách suy luận dẫn đến công thức liên hệ giữa vận tốc và tiết diện trong ống dòng.–Biết áp dụng để giải các bài tập cơ bản.3.Thái độ–Hứng thú với tiết học.–Tích cực phát biểu tham gia xây dựng bài.II.Chuẩn bị1. Giáo viên–Giáo án–Bộ thí nghiệm như hình 42.2 (SGK)–Tranh hình 42.3, 42.4 (SGK)2.Học sinh–Ôn lại bài học trước: áp suất thủy tĩnh và nguyên lí Paxcan.– Đọc trước bài mới trong SGK.III.Tiến trình dạy họcHoạt động 1: Kiểm tra bài cũ ( phút)Hoạt động của GVHoạt động của HS1.Viết công thức tính áp suất thủy tĩnh. Công thức nói lên điều gì?2.Phát biểu nguyên lí Paxcan. Viết công thức thể hiện.HS1: p = pa + ghÁp suất tĩnh của chất lỏng ở độ sâu h bằng tổng của áp suất khí quyển ở mặt thoáng và tích số gh.HS2: Độ tăng áp suất lên một chất lỏng chứa trong bình kín được truyền nguyên vẹn cho mọi điểm của chất lỏng và của thành bình. p = png + gh

GIÁO ÁN GIẢNG DẠY Người soạn: Nguyễn Thị Minh Tâm- Lớp : Lí 4B

Ngày dạy:

Lớp 10-Nâng cao, tiết

Bài 42: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI

I Mục tiêu

1 Kiến thức

– Hiểu được các khái niệm chất lỏng lí tưởng, đường dòng, ống dòng

– Nắm được công thức liên hệ giữa vận tốc và tiêt diện trong một ống dòng, công thức định luật Béc-nu-li (chưa cần chứng minh), ý nghĩa các đại lượng trong công thức tính như áp suất tĩnh, áp suất động

2 Kỹ năng

– Biết cách suy luận dẫn đến công thức liên hệ giữa vận tốc và tiết diện trong ống dòng

– Biết áp dụng để giải các bài tập cơ bản

3 Thái độ

– Hứng thú với tiết học

– Tích cực phát biểu tham gia xây dựng bài

II Chuẩn bị

1 Giáo viên

– Giáo án

– Bộ thí nghiệm như hình 42.2 (SGK)

– Tranh hình 42.3, 42.4 (SGK)

2 Học sinh

– Ôn lại bài học trước: áp suất thủy tĩnh và nguyên lí Paxcan

– Đọc trước bài mới trong SGK.

III Tiến trình dạy học

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ ( phút)

1 Viết công thức tính áp suất thủy

tĩnh Công thức nói lên điều gì?

 HS1: p = pa + ρgh

2 Phát biểu nguyên lí Paxcan Viết

công thức thể hiện

 Áp suất tĩnh của chất lỏng

ở độ sâu h bằng tổng của áp

suất khí quyển ở mặt thoáng

và tích số ρgh.

HS2: Độ tăng áp suất lên một chất lỏng chứa trong bình kín được truyền nguyên vẹn cho mọi điểm của chất lỏng và của thành bình

p = png + ρgh

Hoạt động 2: Chuyển động của chất lỏng lí tưởng ( phút)

 ĐVĐ: Ở bài học trước chúng ta đã

nghiên cứu chất lỏng đứng yên, bao

gồm áp suất tĩnh mà chất lỏng gây ra và

nguyên lí Paxcan Vậy khi chất lỏng

chuyển động thì sao, chắc chắn nó sẽ

phức tạp hơn nhiều, đòi hỏi chúng ta

phải khảo sát vận tốc, áp suất, mật độ

tại mọi điểm, và tìm hiểu xem có định

luật nào giúp ta tìm hiểu chuyển động

của nó hay không? Bài học hôm nay sẽ

giúp chúng ta tìm hiểu những điều đó

 Ghi đầu bài lên bảng

 Khi khảo sát chuyển động của chất

lưu (bao gồm chất lỏng và chất khí) khá

là phức tạp, tương tự trong các bài toán

cơ học, thường bỏ qua ma sát để bài

toán trở nên đơn giản, trong chương

này chúng ta cũng chỉ xét chất lưu lí

tưởng, cụ thể là chất lỏng, ta đi vào

mục đầu tiên của bài

Ghi đề mục lên bảng.

 Quan sát hình 42.1 SGK, các em

có nhận thấy hình ảnh của dòng khói

bốc ra khác nhau ở 2 đoạn không? Hãy

mô tả hình ảnh dòng khí ở hai đoạn đó?

Nhận xét, kết luận

Hs lắng nghe

+ Ban đầu: dòng

khói chảy thành dòng, gần như không đổi theo thời gian, + Sau: trở nên phức tạp hơn, có cuộn xoáy

Bài 41 SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG ĐỊNH LUẬT BÉC- NU- LI

1 Chuyển động của chất lỏng lí tưởng

- Chuyển động của chất lỏng của chất lỏng chia thành 2 loại chính:

+ chảy ổn định

(chảy thành dòng)*

+ chảy không ổn đinh (chảy cuộn

- Trong giới hạn chúng ta chỉ khảo sát

chất lỏng lí tưởng tức phải thỏa mãn các

điều kiện sau:

+ Chảy thành dòng, vận tốc dòng chảy

là nhỏ

+ Không chịu nén, tức có khối lượng

riêng ρkhông đổi.

Ngoài ra chất lỏng còn phải không nhớt

(độ nhớt là số đo sức cản lại của chất

lỏng đối với chuyển động, vd mật ong

nhớt hơn nước)

- Lưu ý: chất khí chảy thành dòng cũng

có những tính chất giống như chất lỏng

chảy thành dòng

- HS ghi vào vở

- Tiếp nhận

thông tin

xoáy)

- Chất lỏng lí tưởng thỏa mãn điều kiện:

+ Chảy thành dòng + Không chịu nén

– Lưu ý: chất

khí chảy thành dòng cũng có những tính chất giống như chất lỏng chảy thành dòng

Hoạt động 3: Đường dòng Ống dòng ( phút)

Phương án 1

 Giới thiệu TN hình 42.2

SGK, TN dòng chảy ổn định

quanh một trụ tròn, dẹt nằm

giữa hai tấm kính ép sát nhau

Ngăn một chứa nước, ngăn 2

chứa nước màu Phía dưới có

các lỗ nhỏ cho nước và nước

màu chảy vào khe giữa hai

tấm kính

Yêu cầu HS quan sát

hình ảnh dòng chảy TN cho

ta thấy điều gì?

Nhận xét, kết luận: hay

nói cách khác đường dòng

chính là quỹ đạo của phần tử

chất lỏng

Yêu cầu HS nhận xét về

đường dòng của nước và

nước màu

 Vì các đường dòng cho ta

thấy các phân tử chuyển động

như thế nào nên:

Vận tốc của phần tử chất lỏng

tại một điểm có phương tiếp

tuyến với đường dòng tại điểm

đó và hướng theo dòng chảy

 Yêu cầu HS dựa vào kiến

thức trên trả lời: Tại sao các

đường dòng không giao nhau?

- Hs quan sát TN

- Dòng chảy thành dòng quanh trụ tròn

- Các đường dòng

của nước và nước màu đó không giao nhau

- HS ghi vở

– Nếu chúng cắt nhau thì 1 phân tử chất lỏng khi đi đến giao điểm sẽ có hai vận tốc, điều này vô lý

– Hs ghi vở

2 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 Các đường dòng không giao nhau

- Vận tốc của phần

tử chất lỏng tại một điểm có phương tiếp tuyến với đường dòng tại điểm đó và hướng theo dòng chảy

- Tại những điểm

khác nhau trên đường dòng, vận tốc của chất lỏng có thể khác nhau nhưng tại một điểm nhất định trên đường dòng thì vận tốc không đổi

- Ống dòng là một

phần của chất lỏng

 GV: Tại những điểm khác

nhau trên đường dòng, vận tốc

của chất lỏng có thể khác nhau

nhưng tại một điểm nhất định

trên đường dòng thì vận tốc

không đổi

 Tập hợp những đường dòng

tạo thành ống dòng

Yêu cầu HS phát biểu

định nghĩa ống dòng

 Trực quan hơn, có thể xem

ống dòng giống như các ống

thực, ống dầu, ống dẫn nước…

? Nếu ta có một ống dòng

thẳng thì ta biểu diễn các

đường dòng như thế nào?

Phương án 2: (Không có TN

minh họa)

 GV treo ảnh đường dòng 1

và 2, giới thiệu:

A.1:Luồng khí được thổi vào ô

tô trong phòng thí nghiệm sản

xuất xe

A.2: Các dòng chất lỏng chảy

qua một mạng các khối trụ

 Các đường cong mà chúng ta

thấy được gọi là đường dòng

? Nêu định nghĩa đường dòng.

 Nhận xét, kết luận và ghi

bảng

- Yêu cầu HS quan sát kĩ và

nhận xét các đường dòng

- Vì các đường dòng cho ta thấy

các phân tử chuyển động như thế

nào nên vận tốc của phần tử chất

- Hs dựa vào SGK

và trả lời câu hỏi GV

- Ghi vào vở

- Các đường song

song

- HS quan sát

– Hs dựa vào SGK, phát biểu

- Các đường dòng

đó không giao nhau

chuyến động có mặt biên tạo bởi các đường dòng

- Khi chất lỏng

chảy ổn định, mỗi phần tử của chất lỏng chuyển động theo một đường nhất định gọi là đường dòng Các đường dòng không giao nhau

lỏng tại một điểm có phương tiếp

tuyến với đường dòng tại điểm đó

và hướng theo dòng chảy

- Treo hoặc vẽ ảnh về ống dòng.

 Tập hợp những đường dòng

tạo thành ống dòng

? Yêu cầu HS phát biểu định

nghĩa ống dòng

 Nhận xét, ghi bảng

- Hình ảnh trực quan ống dòng

giống như các ống thực, ống

dầu, ống dẫn nước…

 Người ta thường biểu diễn

ống dòng thẳng bằng các đường

song song, chú ý trong một ống

dòng nằm ngang, nơi nào vận

tốc dòng lớn thì các đường

dòng càng xít

 Minh họa trên hình vẽ cho

HS

- Các đường song

song

– HS tiếp nhận thông tin

– HS quan sát

– Ống dòng là một phần của chất lỏng

có mặt biên được tạo bởi đường dòng

– Những đoạn ống dòng thẳng, các đường dòng được biểu diễn bằng các đường song song

vA

V B

Hoạt động 4: Hệ thức giữa tốc độ và tiết diện trong một ống dòng Lưu lượng chất lỏng ( phút)

 Giới thiệu ống tiêm thuốc, GV đẩy

pittong cho nước bắn ra, sau đó gắn ống

kim tiêm vào và làm tương tự Yêu cầu

hs quan sát và so sánh vận tốc dòng

nước bắn ra ở đầu ống tiêm và khi gắn

ống kim tiêm

 Ta nhận thấy ống kim có tiết diện nhỏ

hơn nhiều đầu ống tiêm, liệu đó có phải

là nguyên nhân gây ra sự khác nhau giữa

hai vận tốc?, Vậy vận tốc và tiết diện có

quan hệ gì với nhau Ta cùng tìm hiểu ở

phần 3 của bài

 Ghi đề mục

GV vẽ hình lên bảng hoặc treo tranh

 Xét một phần ống dòng nằm giữa hai

mặt S1 và S2 Một phần tử chất lỏng đi

- HS quan sát.

- HS1: Nước bắn ra ở trường hợp có ống kim tiêm nhanh hơn

- HS2: Nhận xét

HS thu nhận thông tin

HS ghi vở

3.Hệ thức giữa tốc

độ và tiết diện trong một ống dòng Lưu lượng chất lỏng

1

2

2

1

S

S v

v

=

⇒

- Trong một ống dòng nằm ngang, tốc độ của chất lỏng tỉ

lệ nghịch với tiết diện của ống

v1.S1= v2.S2=A A: lưu lượng

qua thiết diện S1 với vận tốc v1

+ Sau khoảng thời gian ∆t, phần tử dịch

chuyển đoạn bằng bao nhiêu?

+ Vậy có bao nhiêu thể tích chất lỏng đi

vào phần ống dòng?

+ Khối lượng chất lỏng đi vào đầu bên

này là bao nhiêu?

+ Cũng trong khoảng thời gian ∆t đó,

một khối lượng chất lỏng từ trong đi ra

khỏi phần ống dòng này Gọi v2 là tốc độ

của chất lỏng khi đi qua mặt S2 Tương tự

ta tính được khối lượng chất lỏng đi ra ?

+Vì chất lỏng không được tích tụ trong

ống, khối lượng đi vào bằng khối lượng

đi ra: ρ1.v1.∆t.S1 = ρ2.v2.∆t.S2.

Nhớ lại điều kiện chất lỏng lí tưởng là

chất lỏng không chịu nén, nghĩa là ρ1=

ρ2, ta được v1.S1 = v2.S2 (1)

? Yêu cầu HS phát biểu mối quan hệ giữa

tốc độ và tiết diện trong ống dòng?

 Từ biểu thức (1), đại lượng v.S được

gọi là lưu lượng chất lỏng, kí hiệu A,

đơn vị: m3/s

- GV kết luận: Khi chất lỏng chảy ổn

định lưu lượng chất lỏng trong ống

dòng là không đổi

 Lưu ý:

- v1.∆t + ∆V1= v1.∆t.S1

+ ρ1.∆V1 = ρ1.v1.∆

t.S1

+ ρ2.v2.∆t.S2.

-Tốc độ tỉ lệ nghịch với tiết diện

chất lỏng Đơn vị: m3/s Khi chất lỏng chảy ổn định lưu lượng chất lỏng trong ống dòng là không đổi

S1 S2

t

1

2 2

1

S

S v

v

=

+ Hệ thức liên hệ (1) chỉ áp dụng cho

chất lỏng không nén được và chất khí

chảy thành dòng

+ HS quan sát hình và yêu cầu HS rút ra

những hệ quả từ biểu thức (2):

 Nhận xét

- Yêu cầu HS trả lời câu hỏi về ống kim

tiêm ban đầu

+ Nơi ống hẹp, vận tốc chất lỏng lớn hơn nơi ống rộng

+Nơi ống hẹp, các đường dòng xít nhau hơn, nơi ống rộng các đường dòng rộng hơn

- Hs dựa vào kiếm

thức vừa học trả lời

- A= v.S được gọi là lưu lượng chất lỏng, đơn vị: m3/s

Hoạt động 5: Định luật Béc-nu –li cho ống dòng nằm ngang ( phút)

HS

Ghi bảng

 Yêu cầu hs trả lời C1

 Ghi đề mục 4

 Béc-nu-li, nhà bác học người Thụy

Sĩ, năm 1726, lần đầu tiên đã công bố

định luật mang tên ông trong tác phẩm

“Thủy động lực học”, nói lên mối liên

hệ giữa áp suất p và vận tốc v tại các

điểm khác nhau trên một ống dòng

(3)

* Lưu ý, tiết học ày không yêu cầu

chững minh định luật trên

 Đại lượng 2

2

1

v

ρ để phân biệt với đại lượng p: áp suất tĩnh tác dụng lên thành

bình mà ta đã học ở bài học trước-

người ta gọi là áp suất động

- Không.

- HS nghiên cứu nội dung định luật trong SGK

- HS nghiên cứu SGK và rút ra:

Áp suất tĩnh p phụ thuộc vào v, nơi

4 Định luật Béc-nu-li cho ống dòng nằm ngang

Trong một ống dòng nằm ngang, tổng áp suất tĩnh và

áp suất động tại một điểm bất kì là một hằng số

hằng số

Và (3) được phát biểu bằng định luật

Béc- nu –li như sau:…

? Yêu cầu HS nhận xét mối liên hệ giữa

áp suất tĩnh và vận tốc

 Thành phần 2

2

1

v

ρ có thứ nguyên của

áp suất, thật vậy:

+ρcó đơn vị là kg/m3

+v có đơn vị là m/s

ρv2 có đơn vị là

Pa m

N m s

m kg

s

m

m











2 2 2

2

3

1

(đơn vị áp suất)

 Tổng áp suất tĩnh và áp suất động

gọi là áp suất toàn phần

 Yêu cầu hS phát biểu cách khác của

định luật Béc- nu- li

nào tốc độ nhỏ thì

áp suất tĩnh lớn và ngược lại

- Có thể phát biểu rằng: Trong một ống dòng nằm ngang áp suất toàn phần tại mọi điểm là như nhau

IV.Củng cố kiến thức và giao nhiệm vụ về nhà

1 Củng cố

 Yêu cầu : HS trả lời câu

hỏi trắc nghiệm 1–4 SGK; bài

tập 1 SGK nêu câu hỏi

 Nhận xét câu trả lời các

nhóm

- Thảo luận nhóm trả lời c

- Làm việc cá nhân giải bài tập 2 SGK

- Ghi nhận kiến thức: chất lỏng lí tưởng, đường dòng, ống dòng, định luật Bec-nu-li

2 Hướng dẫn về nhà

HĐ của GV HĐ của HS Nội dung

- Nêu câu hỏi và bài tập

về nhà

- Yêu cầu học sinh

chuẩn bị bài sau

- Ghi câu hỏi và bài tập

về nhà

- Những sự chuẩn bị cho bài sau

o0o