THÔNG TIN TÀI LIỆU
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT YÊN LẠC - - BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG Tác giả sáng kiến: Đỗ Anh Toản Mã sáng kiến: 28.54.03 Vĩnh Phúc, năm 2020 download by : skknchat@gmail.com BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN 1.Lời giới thiệu Đổi phương pháp dạy học khắc phục phương pháp truyền thụ chiều, rèn luyện thói quen, nếp sống tư sáng tạo người học Để thực nhiệm vụ cần phải bồi dưỡng cho học sinh phương pháp học tập để phát triển tư nhận thức kỹ vận dụng kiến thức vào thực tế Muốn nâng cao chất lượng học tập mơn vật lý phải có nhiều yếu tố song hành việc áp dụng phương pháp hướng dẫn giải tập vật lý đóng vai trị quan trọng Trong q trình giải tập vật lý lớp 10 phần định luật bảo tồn động lượng học sinh cịn nhiều lúng túng, nhiều em chưa có phương pháp giải phù hợp, linh hoạt, chưa biết vận dụng phương pháp phân tích - tổng hợp để giải tập cách có hiệu Bài tập vật lí cơng cụ khơng thể thiếu q trình dạy học Với tính chất phương tiện dạy học, tập vật lí giữ vị trí đặc biệt quan trọng việc hồn thành dạy học vật lí: - Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu sâu quy luật vật lí, biết phân tích chúng ứng dụng chúng vào vấn đề thực tiễn - Thông qua tập vật lí, với vận dụng linh hoạt kiến thức học để tự lực giải tốt tình có vấn đề kiến thức trở nên sâu sắc, hồn thiện - Bài tập vật lí phương tiện tốt để phát triển óc tưởng tượng, tính độc lập suy luận, tính kiên trì việc khắc phục khó khăn - Bài tập vật lí hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức chương hay phần Động lượng khái niệm Vật lý trừu tượng học sinh Động lượng có ý nghĩa quan trọng học sinh giải tập Vật lý có áp dụng Định luật bảo toàn động lượng va chạm đàn hồi, va chạm mềm lớp 10 toán dao động điều hoà ,phản ứng hạt nhân lớp 12 Việc kết hợp ĐLBT để giải tốn Vật lý có ý nghĩa quan download by : skknchat@gmail.com trọng việc phát triển tư học sinh, phát huy khả tư sáng tạo học sinh Vì tơi chọn đề tài “ Bài tập định luật bảo toàn động lượng” Tên sáng kiến Bài tập định luật bảo toàn động lượng Tác giả sáng kiến - Họ tên: Đỗ Anh Toản - Địa tác giả sáng kiến: Trường THPT Yên Lạc – huyện Yên Lạc – tỉnh Vĩnh Phúc Số điện thoại: 0965142054; địa Email; lcmuadong@gmail.com Chủ đầu tư sáng kiến - Đỗ Anh Toản - Trường THPT Yên Lạc – huyện Yên Lạc – tỉnh Vĩnh Phúc Lĩnh vực áp dụng sáng kiến Sáng kiến áp dụng giảng dạy phần định luật bảo toàn động lượng, chương 4, Vật lý 10, ban Sáng kiến giúp phân loại tập nhằm giúp học sinh dễ nhận biết phân loại nhanh tìm hướng giải toán Ngày sáng kiến áp dụng Ngày 15/01/2020 Mô tả chất sáng kiến Hệ thống tập có liên quan đến lý thuyết động lượng vận dụng làm số tập, kiến thức vật lý SGK học sinh lại thường gặp khó khăn kiến thức tốn học có nhiều hạn chế Để học sinh nắm phương pháp giải toán động lượng, trước hết giáo viên cần kiểm tra trang bị lại cho học sinh số kiến thức tốn học bản, đặc biệt cơng thức lượng giác Định lí hàm số cosin, tính chất tam giác vuông Giá trị hàm số lượng giác với góc đặc biệt Kỹ sử dụng máy tính điện tử bỏ túi download by : skknchat@gmail.com 7.1 Thực trạng học sinh trước thực đề tài - Phần lớn học sinh không nhớ biểu thức Định lí hàm số cosin, Định lí Pitago, khơng xác định giá trị hàm số lượng giác ứng với góc đặc biệt (300, 450, 600, 900, 1200,…) - Khoảng 50% học sinh chưa có động học tập đắn 7.2 Biện pháp thực Trang bị cho học sinh kiến thức toán học cần thiết: lượng giác, giá trị hàm số lượng giác, định lí hàm số cosin Hướng dẫn học sinh sử dụng thành thạo máy tính bỏ túi Yêu cầu học sinh kẻ sẵn số bảng giá trị hàm số lượng giác để tìm kết nhanh chóng Giáo viên khai thác triệt để tốn SGK SBT cách giao tập nhà cho học sinh tự nghiên cứu tìm phương pháp giải Trong tập, giáo viên hướng dẫn học sinh trình bày lời giải nhiều học sinh cùg tham gia giải 7.3 Mô tả nội dung sáng kiến 7.3.1 Cơ sở lý thuyết 7.3.1.1 Kiến thức Toán học: Định lý hàm số cosin: a2 = b2 + c2 – 2bccosA Công thức tam giác vuông : a2 = b2 + c2 Yêu cầu học sinh nhớ lại hàm số lượng giác ứng với góc đặc biệt: 7.3.1.2 Kiến thức Vật lý: 7.3.1.3 Kiến thức động học Chuyển động ném xiên 7.3.1.4 Kiến thức Động lượng 7.3.1.4.1 Khái niệm hệ kín: Một hệ vật gọi hệ kín (hay cô lập) vật hệ tưng tác với mà không tương tác với vật ngồi hệ (gọi tắt mơi trường ngồi) download by : skknchat@gmail.com Ví dụ: Hệ hai vật chuyển động khơng có ma sát mặt phẳng nhẵn nằm ngang Trong tượng nổ, va chạm, hệ vật coi gần hệ kín thời gian ngắn xảy tượng 7.3.1.4.2 Khái niệm Động lượng động với vận tốc vật khối lượng m chuyển đại lượng vectơ tích khối lượng m với vận tốc vật: = m - Động lượng có hướng vân tốc - Động lượng hệ tổng vectơ động lượng vật hệ - Đơn vị: kg.m/s 7.3.1.4.3 Định luật bảo toàn động lượng: Vectơ tổng động lượng hệ kín bảo tồn hay a) b) Đối với hệ hai vật: Nếu hệ khơng kín ngoại lực có cung phương Oy chẳng hạn hình chiếu tổng ngoại lực xuống phương Ox khơng Do đó, hình chiếu tổng động lượng phương Ox bảo toàn : 7.3.1.4.4 Liên hệ lực động lượng: Độ biến thiên động lượng vật khoảng thời gian xung lượng tổng lực tác dụng lên vật khoảng thời gian : = t 7.3.2 CÁC BÀI TOÁN CƠ BẢN: 7.3.2.1 Bài tập tự luận Bài tập ví dụ 1: Tìm tổng động lượng (hướng độ lớn) hệ hai vật có khối lượng m1 = m2 = 1kg Vận tốc vật có độ lớn v = 1m/s có hướng khơng đổi Vận tốc vật có độ lớn v2 = 2m/s và: a) Cùng hướng với vật b) Cùng phương, ngược chiều c) Có hướng nghiêng góc 600 so với v1 Tóm tắt: m1 = m = download by : skknchat@gmail.com 1kg v1 = 1m/s v2 = 2m/s Nhận xét: + Học sinh thường gặp khó khăn xác định vectơ tổng động lượng hệ vectơ + Không nhớ ĐLHS cosin, xác định góc tạo vectơ (kgms-1) Bài tập ví dụ 2: Sau va chạm vật chuyển động phương Một toa xe khối lượng m = 3T chạy với tốc độ v1 = 4m/s đến va chạm vào toa xe đứng yên khối lượng m2 = 5T Toa chuyển động với vận tốc v 2’ = 3m/s Toa chuyển động sau va chạm? Tóm tắt: m1 m2 v2’ = 3m/s + m2 Lời giải: + Xét va chạm xảy thời gian ngắn + Chọn chiều dương theo chiều chuyển động xe ( + Áp dụng ĐLBT động lượng ta có: + (*) Giả sử sau va chạm xe chuyển động theo chiều dương ) download by : skknchat@gmail.com ( Yêu cầu: ) + Nêu điều kiện hệ kín + + Nêu kiến thức ĐLBT động m1v1 + = m1v1’ + m2v2’ Chiếu PT (*) lên chiều dương ta có: lượng cho hệ vật + Giả sử chiều chuyển động xe sau va chạm + Chiếu biểu thức động lượng xác v1’ < chứng tỏ sau va chạm chuyển động theo chiều ngược lại định vận tốc Nhận xét: Học sinh gặp khó khăn chuyển biểu thức động lượng dạng vectơ sang biểu thức đại số để tính tốn Bài tập ví dụ 3: Sau va chạm vật chuyển động khác phương Một viên đạn khối lượng 2kg bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250m/s nổ thành mảnh khối lượng Mảnh thứ bay lên với vận tốc 250m/s theo phương lệch góc 600 so với đường thẳng đứng Tóm tắt: m = 2kg 250m/s m1 = m2 = 1kg 500m/s Yêu cầu: + Vẽ hình biểu diễn vectơ động lượng Lời giải: Hệ viên đạn trước sau nổ - hệ kín do: + Nội lực lớn nhiều so với ngoại lực + Thời gian xảy tương tác ngắn Động lượng hệ trước va chạm: - P = m.v = 2.250 = 500 (kgms1) Động lượng mảnh thứ nhất: - P1 = m.v = 1.500 = 500 (kgms)=P - Áp dụng ĐLBT động lượng ta có: Theo định lý hàm số cosin cho tam giác OAB ta có: download by : skknchat@gmail.c om + Vận dụng ĐLHS cosin xác định P2 + Xác định góc (kgms-1) ∆OAB (m/s) = 600 Vậy sau đạn nổ mảnh thứ hai bay lên với vận tốc v2 = 500m/s tạo với phương thẳng đứng góc = 600 Nhận xét: Học sinh khó khăn biểu diễn vectơ động lượng xác định vectơ tổng Không xác định phương chuyển động mảnh thứ Bài tập ví dụ 4: Một thuyền chiều dài l = 2m, khối lượng M = 140kg, chở người có khối lượng m = 60kg; ban đầu tất đứng yên Thuyền đậu theo phương vng góc với bờ sơng Nếu người từ đầu đến đầu thuyền thuyền tiến lại gần bờ, dịch chuyển bao nhiêu? Bỏ qua sức cản nước Tóm tắt: l = 2m M = 14 m = 60kg l’ = ? Yêu cầu: + Mô tả chuyển động người, thuyền so với bờ + Chọn HQC chung bở cho vật chuyển động + Áp dụng CT cộng vận tốc, ĐLBT động lượng download by : skknchat@gmail.com v12 (1) + Áp dụng cơng thức vận tốc ta có: (*) + Chọn chiều dương trùng với Do người thuyền chuyển Nhận xét: + Học sinh quên cách chọn gốc quy chiếu mặt đất đứng yên + Không xác định vận tốc vật động ngược chiều nên: (*) v’ = v – V v = v’ + V + Khi người hết chiều dài thuyền với vận tốc v thì: l = v.t chuyển động so với gốc quy chiếu cách áp dụng công thức vận tốc Trong thời gian này, thuyền quãng đường so với bờ: (1) - Áp dụng ĐLBT động lượng ta có: (2) Bài tập ví dụ 5: Bài toán đạn nổ Một súng đại bác tự hành có khối lượng M = 800kg đặt mặt đất nằm ngang bắn viên đạn khối lượng m = 20kg theo phương làm với đường nằm ngang góc α = 600 Vận tốc đạn v = 400m/s Tính vận tốc giật lùi súng Tóm tắt: M = 800kg α=600 V=? Lời giải: V - Hệ đạn súng trước sau bắn hệ kín vì: + Thời gian xảy tương tác ngắn + Nội lực lớn nhiều ngoại lực - Trước đạn nổ: động lượng hệ download by : skknchat@gmai l.com Yêu cầu: + Xác định ĐK hệ đạn sóng hệ kín + Áp dụng ĐLBT động lượng + Xác định phương động lượng bảo toàn Nhận xét: Nhiều học sinh không xác định phương động lượng bảo tồn Bài tập ví dụ 6: Bài tốn chuyển động tên lửa Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 100T bay với vật tốc 200m/s Trái đất (tức thời) 20T khí với tốc độ 500m/s tên lửa Tính vận tốc tên lửa sau khí hai trường hợp a) Phụt phía sau (ngược chiều bay) b) Phụt phía trước (bỏ qua sức cản trái đất) Tóm tắt: M = 100T m = 20T a) V’ =? b) download by : skknchat@gmail.com - Yêu cầu: Gọi vận tốc tên lửa so với trái đất trước sau khí có khối lượng m + Nêu ngun tắc vận tốc lượng khí so với tên lửa chuyển động tên lửa + Chọn gốc quy chiếu chiều dương + Biết vận dụng công thức vận tốc để xác định vận tốc tên lửa sau khí + Biết trường hợp tên lửa tăng tốc, giảm Vận tốc lượng khí so với Trái đất là: - Áp dụng ĐLBT động lượng ta có: (*) Chọn chiều dương theo chiều chuyển động tên lửa a) Trường hợp khí phía sau: tên lửa tăng tốc (*): MV = (M – m).V’ + m(V – v) tốc Nhận xét: Học sinh không tưởng tượng (m/s) > V trình tăng tốc giảm tốc tên lửa nhờ khí b) Trường hợp khí phía sau: tên lửa giảm tốc (*): MV = (M – m).V’ + m(V + v) (m/s) < V Bài tốn ví dụ 7: Một lựu đạn ném từ mặt đất với vận tốc v0 = 20m/s theo hướng lệch với phương ngang góc α = 300 Lên tới đỉnh cao nổ thành mảnh có khối lượng Mảnh I rơi thẳng đứng với vận tốc v1 = 20m/s Tìm h n g đ ộ lớ n vậ n tố c củ a m ản h II download by : skknchat@gmail com b) Mảnh II lên tới độ cao cực đại cách mặt đất bao nhiêu? Tóm tắt: v0 = 20m/s α=300 a) Lời giải: Chọn hệ trục toạ độ Oxy: Ox nằm ngang Oy thẳng đứng Gốc O vị trí ném lựu đạn Tại thời điểm ban đầu t0 = 0, vận tốc lựu đạn theo phương: Tại thời điểm t xét chuyển động lựu đạn theo phương: Đai lượng Vận tốc Toạ độ Chuyển động a) Khi lựu đạn lên tới độ cao cực đại (s) (2) (m) * Xét vị trí cao sau nổ: - Hệ viên đạn trước sau nổ hệ kín vì: + Nội lực lớn nhiều ngoại lực + Thời gian xảy tương tác ngắn 11 download by : skknchat@gmail.com - Áp dụng ĐLBT động lượng ta có: Do mảnh I rơi thẳng đứng, lựu đạn O’ có vận tốc trùng phương ngang (m/s) Gọi β góc lệch với phương ngang, ta có: Vậy mảnh II bay lên với vận tốc 40m/s tạo với phương ngang góc β = 300 b) Mảnh II lại tham gia chuyển động ném xiên góc ném β = 300 Tương tự phần (a), ta có: Sau thời gian t’ lựu đạn nổ, ta có: Khi mảnh II lên tới độ cao cực đại: (s) Độ cao cực đại mảnh II lên tới kể từ vị trí lựu đạn nổ: (m) Vậy độ cao cực đại mảnh II lên tới là: (m) Nhận xét: Học sinh thường gặp khó khăn khi: + Xét chuyển động vật bị ném xiên, xác định độ cao cực đại + Xác định phương bảo toàn động lượng biểu diễn vectơ động lượng mảnh đạn trước sau nổ 7.3.2.2 Bài tập trắc nghiệm Câu 1: Một vật có khối lượng 0,5 kg trượt không ma sát mặt phẳng ngang với vận tốc m/s đến va chạm vào tường thẳng đứng theo phương vng góc với tường Sau va chạm vật ngược trở lại theo phương cũ với vận tốc m/s Thời gian tương tác 0,2 s Lực tường tác dụng vao vât có lơn bao nhiêu? 12 download by : skknchat@gmail.com A 1750N B.17,5N C.175N D.1,75N Câu : Bắn bi thép với vận tốc v vào bi thủy tinh nằm yên Sau va chạm hai hịn bi chuyển động phía trước, bi thủy tinh có vận tốc gấp lần vận tốc bi thép, khối lượng bi thép gấp lần khối lượng bi thủy tinh Vận tốc bi sau va chạm là: A ; C B ; Câu 3: khí cầu ; D ; có thang dây mang người khối lượng đứng yên khơng người leo lên thang với vận tốc Khí cầu người thang Vận tốc đất khí cầu bao nhiêu? A B C D Câu : Một đá ném xiên góc 300 so với phương ngang với động lượng ban đầu có độ lớn kg.m/s từ mặt đất Độ biến thiên động lượng đá rơi tới mặt đất có giá trị là: A kg.m/s B kg.m/s C kg.m/s D kg.m/s Câu 5: Một prơtơn có khối lượng mp = 1,67.10-27 kg chuyển động với vận tốc vp = 1.107 m/s tới va chạm vào hạt nhân Heli (thường gọi hạt ) nằm yên Sau va cham, prôtôn giật lùi với vân tốc v’p = 6.106 m/s hạt với vận tốc = 4.106 m/s Khối lượng hạt bay phía trước là: A 6,68.10-27 kg C 48,3.10-27 kg Câu 6: Một đại bác khối lượng 6000 kg bắn theo phương ngang đạn khối lượng 37,5 kg Khi đạn nổ, súng giật lùi phía sau với vận tốc v1 = 2,5 m/s Khi đầu đạn vận tốc bao nhiêu? A 358m/s B 400m/s Một xe chở cát khối lượng lượng bay đến với vận tốc C.350m/s D 385m/s chuyển động với vận tốc Một viên đạn khối cắm vào cát (Dùng thông tin để trả lời câu hỏi 7, 8, 9) 13 download by : skknchat@gmail.com Câu 7:Sau viên đạn cắm vào, xe cát chuyển động với vận tốc u có độ lớn hướng là: A u < chiều ban đầu B u < ngược chiều ban đầu C u = 0, xe cát dừng lại D Xảy khả tùy thuộc vào thời gian đạn găm vào Câu 8: Với giá trị xe cát dừng lại? A Câu 9: Trong thời gian đạn cắm vào cat, áp lực xe cát lên mặt đường sẽ: A Tăng lên gian găm xảy khả Câu 10: Một tên lửa vũ trụ bắt đầu rời bệ phóng giây lượng khí đốt 1300 kg với vận tốc v = 2500 m/s Khối lượng ban đầu tên lửa 3.105 kg Lực tổng hợp tác dụng lên tên lửa có: A Phương thẳng đứng lên, độ lớn 3,23.104N B Phương thẳng đứng lên, độ lớn 32,3.104N C Phương thẳng đứng xuống, độ lớn 32,3.104N D Phương thẳng đứng xuống, độ lớn 3,23.104N Những thông tin cần bảo mật: Không Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến Sáng kiến áp dụng dạy học cho học sinh lớp 10 – THPT Sáng kiến áp dụng trường THPT tỉnh 10 Đánh giá lợi ích thu được(kết thực hiện) Với thời lượng tiết tập giáo viên minh hoạ bước giải toán qua tập cho học sinh nghiên cứu nhà Kết quả, học sinh tích cực tham gia giải tập, nhiều em tiến nhanh, nắm vững kiến thức Việc giao tập nhà cho học sinh nghiên cứu giúp học sinh có thái độ tích cực, tự giác tìm lời giải cho tốn 14 download by : skknchat@gmail.com Đến tiết tập, giáo viên tổ chức hướng dẫn học sinh trình bày giải chi tiết, nhiều em tham gia giải tập, kích thích khả độc lập, sáng tạo học sinh Giúp em có nhìn tổng quan phương pháp giải tập Vật lý nói chung tập liên quan đến ĐLBT động lượng nói riêng Tạo hứng thú say mê học tập mơn Vật lý Từ phát huy khả tự giác, tích cực học sinh, giúp em tự tin vào thân gặp tốn mang tính tổng qt TÀI LIỆU THAM KHẢO 15 download by : skknchat@gmail.com SKG Vật lí 10 - NXB Giáo dục - 2006 SBT Vật lí 10 - NXB Giáo dục - 2006 Tuyển tập toán nâng cao Vật lí 10 – NXB Đại học QGHN Phân loại phương pháp giải nhanh Vật lí 10 – NXB Đại học QGHN Nguồn Intenet Ngày… tháng…năm…… ngày….tháng…năm… ngày… tháng….năm…… 16 download by : skknchat@gmail.com Thủ trưởng đơn vị/ CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Chính quyền địa phương SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ Tác giả sáng kiến Đỗ Anh Toản 17 download by : skknchat@gmail.com ... phát huy khả tư sáng tạo học sinh Vì tơi chọn đề tài “ Bài tập định luật bảo toàn động lượng? ?? Tên sáng kiến Bài tập định luật bảo toàn động lượng Tác giả sáng kiến - Họ tên: Đỗ Anh Toản - Địa tác... chuyển đại lượng vectơ tích khối lượng m với vận tốc vật: = m - Động lượng có hướng vân tốc - Động lượng hệ tổng vectơ động lượng vật hệ - Đơn vị: kg.m/s 7.3.1.4.3 Định luật bảo toàn động lượng: ... chuyển động vật bị ném xiên, xác định độ cao cực đại + Xác định phương bảo toàn động lượng biểu diễn vectơ động lượng mảnh đạn trước sau nổ 7.3.2.2 Bài tập trắc nghiệm Câu 1: Một vật có khối lượng
Ngày đăng: 29/03/2022, 12:42
Xem thêm: