Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 37, 38 - Tuần 20 - Bài 23: Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng

Tiết: 37- 38 Tuần: 20 Ngay soạn: 26/ 12/ 2011 Chương IV. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Bài 23: ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức : - Định nghĩa được xung lượng của lực; nêu được bản chất ( tính chất vectơ) và đơn vị xung lượng của lực. - Định nghĩa được động lượng, nêu được bản chất( tính chất vectơ) và đơn vị đo động lượng. - Từ định luật Newton suy ra định lý biến thiên động lượng. - Phát biểu được định nghĩa hệ cô lập - Phát biểu được định luật bảo tòan động lượng. 2. Kỹ năng : - Vân dụng được định luật bảo tòan động lượng để giải quyết va chạm mềm. - Giải thích bằng nguyên tắc chuyển động bằng phản lực. 3. Thái độ: Tập trung học tập, yêu thích môn vật lí, II. CHUẨN BỊ Giáo viên : - Đệm khí. - Các xe nhỏ chuyển động trên đệm khí. - Các lò xo( xoắn, dài). - Dây buộc. - Đồng hồ hiện số. Học sinh : Ôn lại các định luật Newton. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết 1 Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm xung lượng của lực và động lượng. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản - Yêu cầu học sinh tìm ví dụ về vật chịu tác dụng lực trong thời gian ngắn. - Yêu cầu học sinh nêu ra kết luận qua các ví dụ. - Nêu và phân tích khái niệm xung lượng của lực. - Nêu điều lưu ý về lực trong định nghĩa xung lượng của lực. - Yêu cầy học sinh nêu đơn vị của xung lượng của lực. - Nêu bài toán xác định tác dụng của xung lượng của lực. - Yêu cầu hs nêu đ/n gia tốc. - Giới thiệu khái niệm động lượng. - Yêu cầu học sinh nêu định nghĩa và đơn vị động lượng. - Yêu cầu học sinh cho biết hướng của véc tơ động lượng. - Yêu cầu hs trả lời C1, C2. - Hướng dẫn để học sinh xây dựng phương trình 23.3a. - Yêu caùu học sinh nêu ý nghĩa của các đại lượngtrong phương trình 23.3a. - Hướng dẫn học sinh làm bài tập thí dụ. - Yêu cầu học sinh nêu ý nghia cảu cách phạt biểu khác của định luật II Newton. - Tìm ví dụ và nhận xét về lực tác dụng và thời gian tác dụng của lực trong từng ví dụ. - Đưa ra kết luận qua các ví dụ đã nêu. - Ghi nhận khái niệm. - Ghi nhận điều kiện. - Nêu đơn vị. - Viết biểu thức định luật II. - Nhắc lại biểu thức đ/n - Nêu định nghĩa động lượng. - Nêu đơn vị động lượng. - Nêu hướng của véc tơ động lượng. - Trả lời C1 và C2 - Xây dựng phương trình 23.3a. - Phát biểu ý nghĩa các đại lượng trong phương trình 23.3a. - Vận dụng làm bài tập ví dụ. - Nêu ý nghĩa của cách phát biểu khác của định luật II. I. Động lượng. 1. Xung lượng của lực. a) Ví dụ. + Cầu thủ đá mạnh vào quả bóng, quả bóng đang đứng yên sẽ bay đi. + Hòn bi-a đang chuyển động nhanh, chạm vào thành bàn đổi hướng. Như vậy thấy lực có độ lớn đáng kể tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ngắn, có thể gây ra biến đổi đáng kể trạng thái chuyển động của vật. b) Xung lượng của lực. Khi một lực tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian Dt thì tích Dt được định nghĩa là xung lượng của lực trong khoảng thời gian Dt ấy. Ở định nghĩa này, ta giả thiết lực không đổi trong thời gian ấy. Đơn vị của xung lượng của lực là N.s 2. Động lượng. a) Tác dụng của xung lượng của lực. Theo định luật II Newton ta có : m= hay m= Suy ra m- m = Dt b) Động lượng. Động lượng của một vật là một véc tơ cùng hướng với vận tốc và được xác định bởi công thức = m Đơn vị động lượng là kgm/s c) Mối liên hệ giữa động lượng và xung lượng của lực. Ta có : - = Dt hay = Dt Độ biến thiên động lượng của một vật trong khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó. Phát biểu này được xem như là một cách diễn đạt của định luật II Newton. Ý nghĩa : Lực tác dụng đủ mạnh trong một khoảng thời gian thì có thể gây ra biến thiên động lượng của vật. Hoạt động 2: Củng cố, dặn dò. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Yêu cầu học sinh tóm tắt lại các kiến thức trong bài. - Yêu cầu học sinh giải các bài tập 8, 9 trang 127. - Tóm tắt những kiến thức đã hóc trong bài. - Giải các bài tập 8, 9 trang 127. Tiết 2 : Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ : Nêu định nghĩa và ý nghĩa của động lượng. Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật bảo toàn động lượng. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản - Nêu và phân tích khái niệm về hệ cô lập. - Nêu và phân tích bài toán hệ cô lập hai vật. - Hướng dẫn học sinh xây dựng định luật. - Hướng dẫn học sinh giải bài toán va chạm mềm. - Cho một bài toán cụ thể. - Giải thích cho học sinh rỏ tại sao lại gọi là va chạm mềm. - Giới thiệu một số tường hợp chuyển động bằng phản lực. - Hướng dẫn để học sinh tìm vận tốc của tên lửa. - Cho học sinh giải bài toán cụ thể. - Ghi nhận khái niệm hệ cô lập. - Xây dựng và phát biểu định luật. - Giải bài toán va chạm mềm. - Giải bài toán cụ thể thầy cô đã cho. - Ghi nhận hiện tượng va chạm mềm. - Tìm thêm ví dụ về chuyển động bằng phản lực. - Tính vận tốc tên lửa. - Giải bài toán thầy cô cho. II. Định luật bảo toàn động lượng. 1. Hệ cô lập (hệ kín). Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau. 2. Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập. Động lượng của một hệ cố lập là không đổi. + + + = không đổi 3. Va chạm mềm. Xét một vật khối lượng m1, chuyển động trên một mặt phẳng ngang với vân tốc đến va chạm vào một vật có khối lượng m2 đang đứng yên. Sau va chạm hai vật nhấp làm một và cùng chuyển động với vận tốc Theo định luật bảo toàn động lượng ta có : m1= (m1 + m2) suy ra = Va chạm của hai vật như vậy gọi là va chạm mềm. 3. Chuyển động bằng phản lực. Một quả tên lửa có khối lượng M chứa một khối khí khối lượng m. Khi phóng tên lửa khối khí m phụt ra phía sau với vận tốc thì tên khối lượng M chuyển động với vận tốc Theo định luật bảo toàn động lượng ta có : m + M = 0 => = - Hoạt động 3: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Yêu cầu học sinh tóm tắt lại các kiến thức trong bài. - Cho học sinh đọc thêm phần em có biết ? - Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập từ 23.1 đến 23.8 sách bài tập. - Yêu cầu học sinh đọc trước bài công và công suất. - Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài. - Đọc phần em có biết. - Ghi các bài tập về nhà và các yêu cầu chuẩn bị cho bài sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tổ trưởng kí duyệt 26/12/2011 HÒANG ĐỨC DƯỠNG