Giáo án giảng dạy môn Vật lý 10 - Tiết 38, 39: Động lượng, định luật bảo toàn động lượng

Chương IV. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Tiết 38 - 39 : 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. 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 (35 phút) : 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 dụngh 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 Ñoä bieán thieân ñoäng löôïng cuûa moät vaät trong khoaûng thôøi gian naøo ñoù baèng xung löôïng cuûa toång caùc löïc taùc duïng leân vaät trong khoaûng thôøi gian ñoù. Phaùt bieåu naøy ñöôïc xem nhö laø moät caùch dieãn ñaït cuûa ñònh luaät II Newton. YÙ nghóa : Löïc taùc duïng ñuû maïnh trong moät khoaûng thôøi gian thì coù theå gaây ra bieán thieân ñoäng löôïng cuûa vaät. Hoaït ñoäng 2 (10 phuùt) : Cuûng coá, daën doø. Hoaït ñoäng cuûa giaùo vieân Hoaït ñoäng cuûa hoïc sinh Yeâu caàu hoïc sinh toùm taét laïi caùc kieán thöùc trong baøi. Yeâu caàu hoïc sinh giaûi caùc baøi taäp 8, 9 trang 127. Toùm taét nhöõng kieán thöùc ñaõ hoùc trong baøi. Giaûi caùc baøi taäp 8, 9 trang 127. Tieát 2 : Hoaït ñoäng 1 (5 phuùt) : Kieåm tra baøi cuõ : Neâu ñònh nghóa vaø yù nghóa cuûa ñoäng löôïng. Hoaït ñoäng 2 (30 phuùt) : Tìm hieåu ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng. Hoaït ñoäng cuûa giaùo vieân Hoaït ñoäng cuûa hoïc sinh Noäi dung cô baûn 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 => = - Hoaït ñoäng 3 (10 phuùt) : Cuûng coá, giao nhieäm vuï veà nhaø. Hoaït ñoäng cuûa giaùo vieân Hoaït ñoäng cuûa hoïc sinh Yeâu caàu hoïc sinh toùm taét laïi caùc kieán thöùc trong baøi. Cho hoïc sinh ñoïc theâm phaàn em coù bieát ? Yeâu caàu hoïc sinh veà nhaø giaûi caùc baøi taäp töø 23.1 ñeán 23.8 saùch baøi taäp. Yeâu caàu hoïc sinh ñoïc tröôùc baøi coâng vaø coâng suaát. Toùm taét nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc trong baøi. Ñoïc phaàn em coù bieát. Ghi caùc baøi taäp veà nhaø vaø caùc yeâu caàu chuaån bò cho baøi sau. IV. RUÙT KINH NGHIEÄM TIEÁT DAÏY