Giáo án Vật lí 10 - Chương IV

+ Giới thiệu các định luật bảo toàn cơ bản củacơ học, Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm xung lợng của lực... Bài mới: Hoạt động 1: Bài toán về va chạm mềm Hoạt động của học sinh Hoạt độn

Trang 1

- Định nghĩa đợc xung của lực; Nêu đợc bản chất ( Tính chất véc tơ ) và đơn vị

đo xung lợng của lực

- Phát biểu đợc định nghĩa; viết đợc công thức tính, biểu diễn đợc véc tơ động lợng và nêu đợc đơn vị của động lợng

- Từ định luật NiuTơn suy ra đợc định lí biến thiên động lợng

- Nêu đợc khái niệm về hệ cô lập và lấy đợc ví dụ về hệ cô lập

- Phát biểu đợc định nghĩa về hệ cô lập, lấy đợc ví dụ về hệ cô lập

- Phát biểu đợc định luật bảo toàn động lợng đối với hệ cô lập

2 Kỹ năng

- Vận dụng đợc định luật bảo toàn động lợng để giải các bài toán va chạm mền

- Giải thích đợc nguyên tắc chuyển động bằng phản lực

- Ôn tập lại các định luật NiuTơn

- Mỗi HS chuẩn bị 1 quả bóng bay

III Phơng Pháp: Dạy học nêu vấn đề, hoạt động nhóm, phân tích, giảng giải

IV Tiến trình Dạy Học–

Hoạt động 1: Giới thiệu chơng “ Các định luật bảo toàn“.

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

+ Theo dõi

+ Ghi tên chơng và đầu bài

+ Giới thiệu đôi nét về sự ra đời và ý nghĩa của định luật bảo toàn

+ Giới thiệu các định luật bảo toàn cơ bản củacơ học,

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm xung lợng của lực.

10 10 10 10

Trang 2

- Khẩu súng giật lại phía sau khi bắn.

+ Hỏi: Hãy cho biết về ?

- Thời gian tác dụng lực

động của vật

+ Thông báo khái niệm xung lợng của lực

Hoạt động 3: Xây dựng khái niệm động lợng

+ Làm việc cá nhân: Giải bài toán

+ Trình bày kết quả trớc lớp, cả lớp thảo

+ Nêu bài toán:

Một vật khối lợng m, đang chuyển động với vận tốc vr1 Tác dụng lên vật lực Frkhông đổi trong khoảng thời gian ∆t thì vậntốc của vật đạt tới vr2

Đặt Pr = m.vr Gọi là động lợng của vật.+ Hỏi: Vậy động lợng của một vật là đại l-ợng nh thế nào ?

+ Kết luận về động lợng

+ Trở lại bài toán trên Hãy tìm độ biến thiên

động lợng ∆Pr ?+ Hỏi: Giữa độ biến thiên động lợng của vậttrong khoảng thời gian ∆t và xung lợng của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian

đó có liên hệ thế nào ?

Hoạt động 4: Xây dựng định luật bảo toàn động lợng.

+ Ghi nhận khái niệm về hệ cô lập

+ Nêu bài toán Trên mặt phẳng ngang không ma sát, có hai viên bi đang chuyển động đến va chạm

Trang 3

+ Thảo luận, trình bày kết quả trớc lớp.

Nên: Pr1.Sau−Pr1.Truoc = - Pr2.Sau+Pr2.Truoc

Pr1.Sau+Pr2.Sau =Pr1.Truoc+Pr2.Truoc

+ Trả lời và ghi nhận: Động lợng của từng

vật thay đổi Còn tổng động lợng của hệ

+ Hớng dẫn HS thảo luận + Hỏi: Vậy trong một hệ cô lập gồm hai vật

TT với nhau thì động lợng của mỗi vật và tổng động lợng của hệ thay đổi thế nào ?+ Thông báo: Kêt quả này có thể mở rộng cho hệ gồm nhiều vật

- Tìm hiểu trớc các phần còn lại của bài học

Tiết 2: Dạy hết phần còn lại

1 Tổ chức.

10 10 10 10

2 Kiểm tra bài cũ:

+ Phát biểu nội dung định luật bảo toàn động lợng ? Viết biểu thức

định luật cho trờng hợp hệ gồm hai vật ?+ Bài tập số 6 – SGK

3 Bài mới:

Hoạt động 1: Bài toán về va chạm mềm

+Vận dụng định luật bảo toàn động lợng

+ Hệ hai xe cô lập

+ Nêu bài toán: Hai xe m1, m2 chuyển

động cùng chiều trên mặt phẳng ngang hoàn toàn nhẵn với các vận tốc v vr r1, 2, đến

Trang 4

+ Ghi nhận khái niệm về va chạm mềm.

+ áp dụng vào trờng hợp, trớc va chạm có

một vật đứng yên

móc vào nhau và chuyển động với cùng một vận tốc vr Tìm vận tốc vr

Gợi ý: - Hệ hai xe có phải hệ kín không ?

- Có thể áp dụng DL bảo toàn ĐL ?

- Tính ĐL của hệ trớc và sau VC+ Hỏi: Phơng của các véc tơ vận tốc v, v1,

v2 liên hệ với nhau nh thế nào ?+ Thông báo: Trong va chạm mền, sau va chạm hai vật dính vào nhau và chuyển

động cùng một vận tốc

+ Yêu cầu HS xét trờng hợp trớc va chạm một trong hai vật đứng yên

Hoạt động 2: Tìm hiểu về chuyển động bằng phản lực

+ Tiến hành theo yêu cầu của Thầy giáo

+ Thảo luận để đi đến nhận xét: ( Có thể

giải thích c/đ của bóng theo định luật III,

hoặc nhờ định luật bảo toàn động lợng )

- Bóng chuyển động ngợc với luồng khí

phụt ra Vì luồng khí đã tác dụng lực lên

bóng

+ Thảo luận để giả bài toán:

- Động lợng ban đầu của tên lửa bằng 0

- Khi khí phụt ra, động lợng của hệ:

+ Thảo luận, tìm câu trả lời

+ Ghi nhận khái niệm về chuyển động

bẳng phản lực

+ Tìm các ví dụ

+ Đề Nghị HS thổi bóng bay, tay giữ

miệng quả bóng+ Hỏi: Nếu thả tay quả bóng chuyển động

nh thế nào ? Giả thích ?+ Hớng dẫn thảo luận để HS rút ra đợc kết quả

+ Thông báo: Chuyển động của quả bóng bay trong TN là chuyển động bằng phản lực, nó có chung nguyên tắc với chuyển

động của tên lửa trong không gian

+ Hỏi: Có tính đợc vận tốc của bóng ngay sau khi thả tay không ?

+ Nêu bài toán:

Ban đầu tên lửa đứng yên Khi phụt ra

phía sau một lợng khí m với vận tốc vr thì tên lửa khối lợng M sẽ chuyển động nh thế nào ? Tính vận tốc của nó ngay sau khi khí phụt ra ?

+ Nhắc lại các nội dung cơ bản của bài học – Các ứng dụng của

định luật bảo toàn động lợng

+ Yêu cầu HS trả lời C3 ?

5 Dặn dò:

+ Học bài, làm bài tập trong SGK

+ Tìm hiểu trớc bài công, công suất

Trang 5

- Định nghĩa đợc công cơ học trong trờng hợp tổng quát A = F.s.Cosα

- Phân biệt đợc công của lực phát động với công của lực cản

- Nêu đợc định nghĩa đơn vị của công cơ học

- Phát biểu đợc định nghĩa và viết đợc công thức tính công suất

- Nêu đợc định nghĩa đơn vị công suất

Hoạt động 1: Khái niệm về công

+ Đọc SGK, tìm hiểu về công cơ học

+ Trả lời các câu hỏi

1, Chỉ có công cơ học khi có lực tác dụng

vào vật và làm vật dịch chuyển

2, Ví dụ: - Cần cẩu kéo vật lên cao

-Ôtô đang chạy, đ.cơ ôtô sinh

Trang 6

+ Tổng kết về khái niệm công cơ học.

Hoạt động 2: Định nghĩa công trong trờng hợp tổng quát.

+ Hoạt động nhóm, nêu phơng án giải bài

+ Thảo luận: Trả lời:

- A Phụ thuộc vào F; s và α

- A tỉ lệ thuận với F, s và phụ thuộc vào

+ Gợi ý:

- Có phải toàn bộ lực Fr làm vật dịch chuyển không ?

- Có thể phân tích lực Fr thành hai thành phần: Frn

vuông góc với phơng chuyển

động; FrS

song song phơng chuyển động

- Lực nào làm vật chuyển động ? Công của lực Fr bằng công của lực nào ?

- Tính công của lực FrS

thế nào ?+ Sau khi hớng dẫn HS thảo luận để tìm kết quả, GV khái quát hoá biểu thức tính công

+ Hỏi: Công của lực Fr phụ thuộc vào những yếu tố nào ? và phụ thuộc nh thế nào ?

+ Hớng dẫn HS thảo luận, xác định kết quả đúng và nhấn mạnh: Công phát động,công cản

ôtô và mặt đờng là k

1, Có những lực nào tác dụng vào ôtô ?

2, Tính công của các lực đó ?

3, Chỉ rõ công cản và công phát động ?

Trang 7

1, Tính công của lực kéo trong hai trờng hợp.

2, Trờng hợp nào thực hiện công nhanh hơn ?+ Ôn lại khái niệm công suất

Tiết 2: Dạy hết phần công suất

1 Tổ chức.

10 10 10 10

2 Kiểm tra bài cũ: ( kết hợp trong giờ)

3 Bài mới:

Hoạt động 1: Kiểm tra bài tập đã cho về nhà

+ Một HS trình bày lời giải

1, Trong cả hai trờng hợp:

2, Máy thực hiện công nhanh hơn

+ Đề nghị HS giải quyết bài toán đã cho vềnhà

+ Diễn giảng: Để giải thích vì sao máy thực hiện công nhanh hơn ngời → cần phảitính côg suất → cần tìm hiểu khái niệm công suất

Hoạt động 2: Ôn tập khái niệm công suất

+ Cá nhân suy nghĩ, trả lời câu hỏi:

- Công suất là đại lợng đo bằng công sinh

ra trong một đơn vị thời gian

- ý nghĩa : Công suất của một lực đặc trng

+ Nêu các câu hỏi:

- Nêu định nghĩa công suất ?

- Viết biểu thức tính công suất ?

- Có thể dùng những đơn vị công suất nào

- ý nghĩa vật lí của công suất ?+ Thông báo: Công suất đợc dùng cho cả trờng hợp các nguồn phát năng lợng khôngphải dới dạng sinh công cơ học

Trang 8

cho tóc độ thực hiện công của lực đó.

-+ Nhấn mạnh: Nếu trong khoảng thời gian t công sinh ra là A ( A > 0 ) thì công suất p đợc tính theo công thức

Hoạt động 3: Vận dụng khái niệm công suất.

+ Trả lời:

Công suất của cần cẩu M1 lớn hơn M2

+ Trả lời: Trong 1 giây, ôtô thực hiện đợc

+ Yêu cầu HS đọc bảng 24.1 – SGK Hỏi: So sánh công mà ôtô thực hiện trong

1 giây ? Tính rõ sự chênh lệch ?+ Giao bài toán:

Một con ngựa kéo một chiếc xe chuyển động đều với vận tốc vr trên đờng nằm ngang Lực kéo của ngựa theo phơng ngang và độ lờn không thay đổi, bằng F Tính công suất của ngựa ?

+ Từ kết quả P = F.v Nêu ứng dụng thực

tế của công thức này: Hoạt động của hộp

số ôtô, xe máy hay líp nhiều tầng ở xe

đạp

4 Củng cố:

+ Nhắcc lại nội dụng cơ bản

+ Nêu các câu hỏi: - Có mấy cách tính công ?

- Có mấy cách tính công suất ?

- ngời ta thờng dùng đơn vị công, đơn vị công suất nào ?

+ Chỉ rõ: 1 W.h = 3 600 J+ Nhấn mạnh: Khi vật A tác dụng lực lên vật B, làm vật B dịch chuyển ta cũng nói, vật A sinh công hoặc thực hiện công

- Củng cố lại kiến thức về động lợng, định luật bảo toàn động lợng

- Củng cố lại khái niệm công cơ học, công suất

Trang 9

Hoạt động 1: Bài tập về động lợng, định luật bảo toàn động lợng

v0 = 0, v = 865 m/s Tính F r ?

Trang 10

Hoạt động 2: Bài tập tính công, công suất.

t =

mgh

t = 5 W

+ Lực của động cơ ôtô kéo ôtô lên dốc chuyển động đều, có giá trị:

F = m.g ( sinα + àcosα )

→ A = F.s = m.g.s ( sinα + à cosα )Với sinα = 4

100 , cos α = 1 sin− 2α ≈ 1

→ A = 2.103.10.3.103( 0,04 + 0,08 ) = 72.105 J

4 Củng cố:

+ Các dạng bài tập cơ bản

+ Phơng pháp giải từng dạng+ Kỹ năng vận dụng công thức, sử lý số liệu

Trang 11

1 Tổ chức.

2 Kiểm tra bài

cũ:

3 Bài mới:

Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm năng lợng

+ Ghi nhận: Mọi vật đều mang năng lợng

Khi tơng tác với nhau, các vật có thể trao

đổi năng lợng cho nhau

có thể diễn ra dới những dạng khác nhau: Thực hiện công, truyền nhiệt,

+ Đề nghị HS trả lời C1

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm động năng.

l-+ Hỏi: Em hiểu động năng là gì ?+ Xác nhận câu trả lời đúng, đề nghị HS lấy ví dụ các vật có động năng

+ Hỏi: Trong các trờng hợp:

- Viên đạn đang bay

10 10 10 10

Trang 12

+ Thảo luận, tìm câu trả lời: động năng

của một vật phụ thuộc vào vận tốc và khối

- Động năng có tính tơng đối, phụ thuộc

vào hệ quy chiếu

+ Hỏi: Động năng của vật phụ thuộc vào những yếu tố nào ?

+ ĐVĐ: Tính động năng của vật bằng cách nào ?

Nêu bài toán: Tác dụng một lực F r

không đổi lên một vật có khối lợng m làm vật dịch chuyển theo hớng của lực F r vận tốc của vật thay đổi từ v r 1 đến v r 2

có vận tốc v2 hoặc từ trạng thái nghỉ sang trạng thái chuyển động ⇒ Động năng của vật đã thay đổi

Nh vậy, động năng của một vật có thể thay đổi khi vật chịu lực tác dụng hoặc vật tác dụng lực lên vật khác và các lực này sinh công

+ Khẳng định: Vế trái của (*) biểu thị năng lợng mà vật thu đợc trong quá trình sinh công của lực F r , kết hợp với nhận xét

động năng phụ thuộc vào m và v ⇒ Vế trái của

( *) đợc gọi là động năng của vật

+ Bài tập vận dụng: Một ngời có khối

l-ợng 50 kg ngồi trong ôtô có khối ll-ợng

1200 kg đang chạy vời vận tốc 72 km/h Tính: 1, Động năng của hệ ôtô và ngời

2, Động năng của ngời

3, Có thể vẽ đợc véctơ động năng ?+ Hỏi: Động năng của vật có tính chất gì ?

Hoạt động 3: Mối liên hệ giữa công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng.

Trang 13

+ Trả lời: A = 1

+ Đề nghị HS xem lại kết quả ở bài toán 1

và cho biết mối liên hệ giữa công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng ?+ Hỏi: Khi nào động năng tăng ? Khi nào

động năng giảm ?+ Xác nhận câu trả lời đúng và đa ra hệ quả

4 Củng cố: + Nêu các nội dung cơ bản.

+ Hớng dẫn HS là bài tập ví dụ; Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3, 4

5 Dặn dò:

+ Đọc bảng ví dụ về động năng+ Làm các bài tập 5,6,7 – SGK+ Ôn tập về thế năng đã học ở THCS

Ngày soạn: 07/01/2010

Tiết 43 - 44 thế năng.

I Mục tiêu.

1 Kiến thức.

- Phát biểu đợc định nghĩa trọng trờng, trọng trờng đều

- Phát biểu đợc định nghĩa và viết đợc biểu thức của thế năng trọng trờng

- Viết đợc công thức liên hệ giữa công của trọng lực và sự biến thiên thế năng

- Phát biểu đợc định nghĩa và viết đợc biểu thức của thế năng đàn hồi

- Viết đợc công thức tính công của thế năng đàn hồi trung bình của lò xo có độ

Trang 14

Hoạt động 1: Tạo tình huống học tập.

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm thế năng trọng trờng.

+ Làm việc cá nhân, trả lời các câu hỏi:

- Trọng trờng là trờng hấp dẫn do Trái

Đất gây ra.

- Biểu hiện của Trọng trờng là sự suất

+ Ghi nhận khái niệm trọng trờng đều: g r

tại mọi điểm có phơng song song, cùng

chiều và cùng độ lớn.

+ Nêu các câu hỏi để HS trả lời:

- Trọng trờng là gì ?

- Dấu hiệu nào cho thấy có trọng trờng ?

- Viết biểu thức của trọng trờng của một vật có khối lợng m ?

- Gia tốc mà trọng trờng gây cho các vật

có đặc điểm gì ?+ Thông báo khái niệm trọng trờng đều

Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm thế năng trong trờng.

+ Trả lời: Trớc khi đập vào cọc búa máy

có động năng

+ Ghi nhận định nghĩa thế năng ( SGK )

+ Trả lời

- Tính công mà vật thực hiện đợc khi rơi

từ độ cao Z xuống mặt đất

- Công mà vật thực hiện khi rơi xuống từ

độ cao Z lớn bằng công của trọng lực P r

A = P.z = mgz

+ Ghi nhận biểu thức tính thế năng của vật

+ Đa ví dụ: Búa máy từ độ cao Z rơi xuống đập vào cọc, làm cọc đi sâu vào

đất đoạn s Chứng tỏ búa máy đã sinh công nếu Z càng lớn thì s càng dài

+ Hỏi: Tại sao búa máy có thể sinh công ?+ Hớng dẫn HS tiếp tục suy luận: Trớc khi

đạp vào cọc búa máy có động năng → Khi ở độ cao Z so với mặt đất búa máy phải có năng lợng

+ Khái quát : Một vật ở vị trí có độ cao Z

so với mặt đất sẽ có khả năng sinh công, nghĩa là mang năng lợng Dạng năng l-ợng này gọi là thế năng trọng trờng.+ Hỏi: Làm thế nào để tính đợc thế năng trọng trờng của một vật ở độ cao Z so vớimặt đất ?

+ Hớng dẫn HS suy luận để trả lời câu hỏi

và đi đến kết quả:

Wt = mgz+ Yêu cầu HS ghi nhận cách định nghĩa này theo SGK

Trang 15

+ Hỏi: Cũng nh câu hỏi C3 nhng chọn mốctính thế năng tại B; tại A ?

+ Đa ra nhận xét: Việc chọn mốc thế năng ảnh hởng đến giá trị TN của một vật

Hoạt động 3: Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực.

+ Thảo luận để có kết quả:

+ Ghi nhận: Hiệu TN của một vật chuyển

động trong trọng trờng không phụ thuộc

vào việc chọn mốc thế năng.

+ Giao bài toán: Một vật có KL m rơi từ

điểm M có độ cao Z M đến điểm N có độ cao Z N so với mặt đất Tính công của trọng lực tác dụng lên vật ?

+ Đề nghị một HS trình bày lời giải, hớng dẫn thảo luận trớc lớp

+ Thông báo: Thực nghiệm và lí thuyết đã chứng minh đợc kết quả trên vẫn đúng cho cả trờng hợp vật chuyển dời từ M đến

N theo một đơng bất kì

+ Hỏi: Vật công của trọng lực và sự biến

thiên thế năng có liên hệ gì ?+ Hớng dẫn HS suy luận:

- Nếu Wt (M) > Wt (N) thì AMN > 0

- Nếu Wt (M) < Wt (N) thì A MN < 0+ Rút ra hệ quả

+ Giao bài toán: Một vật có khối lợng m

rơi từ A xuống mặt đất

1, Tính TN của vật tại B và C khi chọn mốc TN tại: - Mặt đất (D)

- Tại C

2, Tính hiệu thế năng của vật giữa hai

điểm B và C trong hai trờng hợp trên ?

4.Củng cố:

+ Nhắc lại nội dung cơ bản của bài học

+ Trả lời các câu hỏi: 2, 3 – SGK

5 Dặn dò:

+ Làm bài tập 4, 5 – SGK+ Ôn tập lại định luật Húc

Tiết 2: Thế năng đàn hồi

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	763,5 KB