Hoạt động 2: Phân tích giải bài tập Hoạt động của giáo viên - Trình bày bảng: * Bài toán vận dụng ĐLBTĐL: - Hệ có cô lập hay không khi xảy ra tương tác nội lực có độ lớn vượt trội so với[r]
Trang 1Bài tập về các định luật bảo toàn
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Thị Thu
I Mục tiêu
1 Kiến thức:
- Viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng, định luật bảo toàn cơ năng cho hệ vật
- Phân tích bài toán: tính chất của hệ, chọn chiều chuyển động, chọn mốc thế năng
- Vận dụng các định luật bảo toàn để giải bài toán chuyển động của vật và bài toán
va chạm
2 Kỹ năng:
- Khả năng phân tích và định hướng cách giải
- Vận dụng các định luật để giải bài toán cho chính xác
3 Thái độ:
- Nghiêm túc, chú ý và làm bài tập
II Chuẩn bị
1 Giáo viên:
- Nhắc nhở học sinh ôn lại biểu thức các định luật bảo toàn, các điều kiện để áp dụng được các định luật bảo toàn
- Các phiếu học tập
2 Học sinh:
- Làm các yêu cầu mà giáo viên nhắc nhở
III Hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ
Trang 2Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung kiến thức
- Phát phiếu học tập cho
học sinh
? Yêu cầu học sinh trả lời
câu 1
? Yêu cầu học sinh trả lời
câu 2
- Nhận xét câu trả lời
- Đọc và trả lời câu 1
- Đọc và trả lời câu 2
- Vectơ tổng động lượng của
hệ kín không đổi trước và sau tương tác = hay 𝑝 𝑝'
m1.𝑣1 +m2 =m𝑣2 1 +m𝑣' 2
1 𝑣2'
- Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực thế luôn bảo toàn
Hoạt động 2: Phân tích giải bài tập
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung kiến thức
- Trình bày bảng:
* Bài toán vận dụng
ĐLBTĐL:
- Hệ có cô lập hay không
(khi xảy ra tương tác nội
lực có độ lớn vượt trội so
với ngoại lực không)
- Xét đến các vectơ vận
tốc, hình chiếu của các
vectơ vận tốc lên cùng
một trục mà ta chọn làm
chiều dương trước và sau
tương tác
- Áp dụng ĐLBTĐL
* Bài toán vận dụng các
định luật bảo toàn:
- Xét hệ vật có phải là hệ
kín hay không
- Hệ có lực cản hay ma
sát không?
- Chọn chiều dương để
xác định vectơ vận tốc
cho quá trình trước và
sau tương tác Chọn mốc
thế năng (nếu có) thích
hợp
- Ghi nhớ nội dung các bước phân tích bài toán
- Ghi nhớ nội dung các bước phân tích bài toán
* Bài toán vận dụng ĐLBTĐL:
- Áp dụng ĐLBTĐL cho hệ kín ( chỉ có nội lực)
- ↑↑ Ox và cùng 𝑣 𝑣1 𝑣2 dương
- ↓↓ Ox và cùng 𝑣 𝑣1 𝑣2 âm
- ↑↓ Ox và nhận 𝑣 𝑣1 𝑣2 giá trị tương ứng
- hợp với Ox một góc α 𝑣 thì ta chiếu lên trục Ox.𝑣
- Áp dụng ĐLBTĐL:
m1.𝑣1 +m2 =m𝑣2 1 +m𝑣1' 2.𝑣2'
* Bài toán vận dụng các định luật bảo toàn:
- Hệ kín điều kiện của ĐLBTĐL
- Hệ vật chỉ chịu tác dụng của lực thế điều kiện áp dụng ĐLBTCN
- ↑↑ Ox và cùng 𝑣 𝑣1 𝑣2 dương (or âm)
- Theo ĐLBTĐL:
Trang 3- Viết các biểu thức
ĐLBT
- Viết các phương trình
tương ứng và giải
m1.𝑣1 +m2 =m𝑣2 1 +m𝑣' 2
1 𝑣2'
- Theo ĐLBTCN:
W = const
Hoạt động 3: Giải bài tập
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học
sinh
Nội dung kiến thức
- Giải bài tập 3
- Tóm tắt và vẽ hình lên
bảng
? Trong va chạm đàn hồi đại
lượng vật lý nào được bảo
toàn
? Biểu thức định luật BTĐL
cho hai vật
? Biểu thức bảo toàn động
năng
Trình bày bảng: Xét hai vật
cụ thể:
m1 +m𝑣1 2 =m𝑣2 1 +m𝑣' 2
1 𝑣2'
𝑚1.𝑣21
2
𝑚2.𝑣22
2
𝑚1.𝑣'12 2
𝑚2.𝑣'22 2
a)? Yêu cầu học sinh chọn
chiều Ox
? Xác định chiều của và 𝑣1
𝑣2
? Thay vào hai biểu thức
trên
? Yêu cầu học sinh từ hai
biểu thức đó tìm ra và 𝑣'
1 𝑣2'
- Nhận xét bài làm của học
sinh
b) Tương tự ý (a)
? Yêu cầu học sinh xác định
- Đọc bài 3 trong phiếu học tập
- Trả lời câu hỏi của giáo viên
- Trả lời câu hỏi của giáo viên
- Trả lời câu hỏi của giáo viên
- Chọn chiều Ox
- Xác định chiều 𝑣1
và 𝑣2
- Thay vào biểu thức
- Tìm và 𝑣'
1 𝑣2'
- So sánh kết quả
- Xác định chiều của
và
𝑣1 𝑣2
- Trong va chạm đàn hồi, động lượng và động năng được bảo toàn
- Xét hai vật cụ thể:
m1 +m𝑣1 2 =m𝑣2 1 +m𝑣1' 2.𝑣2'
𝑚1.𝑣21 2
𝑚2.𝑣22 2
𝑚1.𝑣'12 2
𝑚2.𝑣'22 2
a) Chọn trục Ox
- Chiều của 𝑣1 và 𝑣2 khi chiếu lên Ox cùng dương
- Thay vào hai biểu thức ở trên ta có:
m1 +m𝑣1 2 =m𝑣2 1 +m𝑣' 2
1 𝑣2'
𝑚1.𝑣21 2
𝑚2.𝑣22 2
𝑚1.𝑣'12 2
𝑚2.𝑣'22 2
Từ hai biểu thức trên ta có:
=
𝑣1' (𝑚1‒ 𝑚𝑚2).𝑣1+ 2.𝑚2.𝑣2
1 + 𝑚2
=
𝑣2' (𝑚2‒ 𝑚𝑚1).𝑣2+ 2.𝑚1.𝑣1
1 + 𝑚2
Thay số vào ta có:
= 3,6m/s
𝑣1'
= 5,6m/s
𝑣2'
- Nhân xét: 𝑣' và đều
1 𝑣2' mang giá trị dươngcùng chiều Ox
b) Từ hai biểu thưc trên ta
Trang 4chiều của và 𝑣1 𝑣2
? Yêu cầu học sinh từ hai
biểu thức bảo toàn ĐL và
ĐN tìm ra và 𝑣'
1 𝑣2'
- Nhận xét kết quả của học
sinh
- Giải bài tập 4
- Vẽ hình và tóm tắt bài tập
lên bảng
a)? Hệ vật gồm đạn và gỗ có
là hệ kín không
? Đại lượng vật lý nào được
bảo toàn khi hệ là kín
? Chọn chiều chuyển động
? Viết biểu thức định luật
bảo toàn động luợng cho hệ
(đạn +gỗ)
? Tìm V
b)? Khi bỏ qua ma sát hệ
chịu tác dụng của lực gì
? Đại lượng vật lý nào của
hệ được bảo toàn
? Viết biểu thức ĐLBTCN
cho hệ (gỗ+đạn)
? Tìm ∆l
- Nhận xét độ biến thiên
động năng
- Kết luận lại nội dung
- Tìm ra và 𝑣'
1 𝑣2'
- So sánh kết quả
- Đọc bài 4 trong phiếu học tập
- Trả lời câu hỏi của giáo viên
- Trả lời câu hỏi của giáo viên
- Chọn Ox và xác định chiều v0 và V
- Viết biểu thức
- Tìm V
- Trả lời câu hỏi của giáo viên
- Trả lời câu hỏi của giáo viên
- Viết biểu thức cho hệ
- Tìm ∆l
- So sánh kết quả
có:
=
𝑣1' (𝑚1‒ 𝑚2).𝑣𝑚1+ 2.𝑚2.( ‒ 𝑣2)
1 + 𝑚2
=
𝑣2' (𝑚2‒ 𝑚1)𝑚.( ‒ 𝑣2) + 2.𝑚1.𝑣1
1 + 𝑚2
Thay số vào hai biểu thức ta có:
= -6m/s
𝑣1'
= 4m/s
𝑣2'
- Nhận xét: <0 nên vật 1 𝑣' 1 chuyển động ngược chiều
Ox và 𝑣'>0 nên vật 2
2
chuyển động cùng chiều Ox
a) Chọn trục Ox như hình vẽ
- Gọi V là vận tốc của hệ sau va chạm
- Theo ĐLBTĐL
m.𝑣0= (M +m).V
V= 𝑚.𝑣0
𝑀 + 𝑚
Thay số vào ta có:
V= 0,02.800 = 2,279 m/s
7 + 0,02
- Bỏ qua ma sát hệ chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi (lực thế)
- Cơ năng của hệ tại O và A
WO = WA hay
= (𝑀 + 𝑚).𝑉
2
2
𝑘(∆𝑙)2 2
∆l= V 𝑀 + 𝑚
𝑘
Thay số vào ta có:
∆l= 2,279 7 + 0,02100 =0,6 m
Trang 5Hoạt động 4: Củng cố, làm bài tập về nhà
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung kiến thức
? Yêu cầu học sinh làm
các bài tập về nhà trong
phiếu
- Nhắc nhở học sinh ôn
tập chương 4
- Làm bài tập trong phiếu - Củng cố lại bài tập về
các ĐLBT
- Ôn tập để kiểm tra
Chữ kí của giáo viên hướng dẫn