Bài 24 : ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG ppt

TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 1 C C h h ư ư ơ ơ n n g g 3 3 Bài 24 : ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐỘNG LƯỢNG I. MỤC TIÊU - Có khái niêm thế nào là hệ kín. - Nắm vửng định nghĩa động lượng và nơi dung định luật bảo tồn động lượng áp dunï g cho cơ hệ kín. - Biết vận dụng định luật để giải một số bài tốn. II. CHUẨN BỊ - Một máng ; 2 xe lăn ; Băng giấy và bộ cần run ; Máng rảnh và 2 hòn bi . III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn định lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 01 : + Câu 02 : C C Á Á C C Đ Đ Ị Ị N N H H L L U U Ậ Ậ T T B B Ả Ả O O T T O O À À N N TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 2 + Câu 03 : 2) Nội dung bài giảng :  Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh I. HỆ KÍN GV : Trước khi vào hệ kín, các em cho biết hệ vật là gì ? HS : Là một hệ thống gồm có nhiều vật, trong đó các vật tương tác với nhau và tương tác với các vật ở ngồi hệ . GV : Xét bàn billard, ngồi sự tương tác lẫn nhau giữa các quả bi, còn có lực ma sát của mặt bàn. Bây giờ ta xét một hệ vật là các hòn bi đang lăn trên mặt bàn, ngồi sự tương tác của các quả bi, chúng ta coi như lực ma sát mặt bàn khơng đáng kể , như vậy khơng có lực nào tác dụng lên quả bi ngồi sự tương tác giữa chúng. Khi đó ta nói hệ vật trên là một hệ kín. Vậy hệ kín là gì các em ? HS : Hệ kín là hệ mà các vật trong hệ chỉ tương tác lực với nhau mà khơng tương tác I. HỆ KÍN Mọi hệ vật gọi là hệ kín nếu chỉ có những lực của các vật trong hệ tác dụng lẫn nhau mà khơng có tác dụng của những lực từ bên ngồi hệ, hoặc nếu có thì các lực này phải triệt tiêu lẫn nhau. TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 3 với các vật ngồi hệ. GV : Hay nói đúng hơn là các vật trong hệ chỉ chịu tác dụng của nội lực mà khơng chịu tác dụng của ngoại lực. GV : Ta giã sử như có hai quả bi đang lăn trên mặt bàn với lực ma sát khơng đáng kể, ngồi sự tương tác giữa các quả bi lẫn nhau còn có lực nào tác dụng nữa khơng ? HS : Khi đó còn có trọng lực và phản lực của mặt bàn tác dụng lên các hòn bi. GV : Thế hai lực này như thế nào ? HS : Hai lực này cân bằng nhau . GV : Chúng có tổng như thế nào ? HS : Chúng có tổng bằng 0. GV : Như vậy khi hệ vật chịu các ngoại lực tác dụng vào nó cân bằng nhau hay tổng các ngoại lực bằng 0 thì hệ được được coi như là một hệ kín . II. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN GV : Trong thế giới vật chất, khi xét đến hệ TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 4 kín từ vi mơ đến vĩ mơ, mọi thứ đều biến đổi thời gian trong khơng gian vì bản chất của thế giới là sự vận động. Ta hãy xét xem thí dụ sau : Xét phản ứng hố học sau : HCl + NaOH = NaCl + H 2 O Các em cho biết trong phản ứng trên có đại lượng nào khơng thay đổi ? HS : Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo thành . GV : Đó chính là định luật bảo tồn khối lượng các chất trong hố học. Trong các hiện tượng vật lý xảy ra chung quanh ta , cũng vẫn có các đại lượng được bảo tồn, chúng ta sẽ lần lượt tìm các đại lượng khơng thay đổi đó qua các định luật bảo tồn . GV : Thế các em đã học qua định luật bảo tồn nào ở lớp dưới khơng ? HS : Định luật bảo tồn năng lượng II. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN - Khi khảo sát các hệ kín , người ta thấy có một số đại lượng vật lý đặc trưng cho trạng thái của hệ có giá trị khơng đổi theo thời gian, tức chúng được bảo tồn. - Người ta đã thiết lập được mộ số định luật bảo tồn đối với hệ kín : Định luật bảo tồn khối lượng, định luật bảo tồn động lượng, định luật bảo tồn năng lượng TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 5 GV : Em có thể nhắc lại định luật bảo tồn năng lợng xem ? HS : Năng lượng khơng tự nhiên sinh ra cũng khơng tự nhiên mất đi mà nó được chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác. GV : Như vậy có nhiều đại lượng khơng đổi như ngun tử khơng đổi , định luật bảo tồn khối lượng … III. ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐỘNG LƯỢNG 1/ Tương tác giữa hai vật trong hệ kín : GV :      _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ III. ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐỘNG LƯỢNG 1/ Tương tác giữa hai vật trong hệ kín : - Xét một hệ kín gồm hai vật có khối lượng m 1 và m 2 tương tác với nhau. Ban đầu, chúng có vận tốc v  1 và v  2 . Sau thời gian tương tác t, các vận tốc biến đổi thành v  1 ’ và v  2 ’. - Gọi F  1 là lực do vật 2 tác dụng lên vật 1. Theo định luật TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 6 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _  2/ Động lượng GV : Làm thí nghiệm cho một hòn bi có khối lượng m 1 chuyển động với vận tốc v 1 va chạm vào hòn bi khối lượng m 0 đứng n GV : Sau va chạm các em quan sát bi m 0 sẽ như thế nào ? HS : Bi m 0 sẽ chuyển động GV : Nếu như ta cho hòn bi m 1 đó chuyển động với vận tốc lớn hơn vận tốc ban đầu va chạm hòn bi m 0 , bi m 0 sẽ chuyển động như thế nào ? II newton ta có : F  1 = m. a  1 = m 1 . t v   1  = m 1 . t vv   11 '   - Gọi F  1 là lực do vật 2 tác dụng lên vật 1. Theo định luật II newton ta có : F  2 = m. a  2 = m 2 . t v   2  = m 2 . t vv   22 '   - Theo định luật III Newton : F  1 = - F  2 - Vậy : m 1 ( v  1 ’ - v  1 ) = - m 2 ( v  2 ’ - v  2 )  m 1 v  1 + m 2 v  2 = m 1 v  1 ’ – m 2 v  2 ’ 2/ Động lượng TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 7 HS : Bi m 0 sẽ chuyển động nhanh hơn nữa GV : Nếu như ta cho một hòn bi m 2 > m 1 chuyển động với vận tốc v 2 = v 1 va chạm vào bi m 0 thì bi m 0 chuyển động như thế nào ? HS : Bi m 0 sẽ chuyển động nhanh hơn . GV : Như vậy phải có một đại lượng đặc trưng cho sự làm thay đổi vận tốc của hai viên bi trên sau khi chúng va chạm nhau, đại lượng đó ta gọi là p, qua những thí dụ trên các em cho biết p phụ thuộc vào các đại lượng nào ? HS : p phụ thuộc vào vận tốc v  và khối lượng m. GV : Như vậy biểu thức p tính theo cơng thức : p = m  v được khơng ? HS : Khơng vì v và m khơng có cùng đơn vị GV : p = m.v hoặc p = m/v các em chọn biểu thức nào ? * Động lượng của một vật là đại lượng đo bằng tích của khối lượng và vận tốc của vật. * Động lượng là một đại lượng vectơ được ký hiệu là : p  p  = m. v  * Động lượng của một hệ là tổng vectơ các động lượng của các vật trong hệ. * Đơn vị động lượng trong hệ SI là s mkg. TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 8 HS : Chọn p = m.v GV : Tại sao khơng chọn p = m/v HS : Vì p tỉ lệ thuận với m và v  . GV : Vậy ta chọn p = m.v .Vận tốc là đại lượng vơ hướng hay hữu hướng ? HS : Vận tốc là đại lượng hữu hướng . GV : Còn khối lượng m ? HS : khối lượng là đại lượng vơ hướng. GV : Vậy p = m.v là đại lượng gì ? HS : p là đại lượng hữu hướng GV : p là đại lượng hữu hướng vm.P    Vì vận tốc mang tính tương đối  Động lượng  Động lượng có tính tương đối ( do  v )  Vectơ động lượng 3/ Định luật bảo tồn động lượng : GV : Các hãy xem lại biểu thức : 3/ Định luật bảo tồn động lượng : Vectơ động lượng tồn phần của hệ kín được bảo tồn p  = p  ’ 4/ Thí nghiệm kiểm chứng TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 9 m 1 v  1 + m 2 v  2 = m 1 v  1 ’ – m 2 v  2 ’ … Và các em cho biết trong biểu thức trên động lượng của hai vật có tính chất như thế nào ? HS : Tổng động lượng của hai vật bằng nhau GV : ' 2 ' 121 pppp       22112211 'vm'vmvmvm      GV : Tổng qt hơn ta có :  nn2211nn2211 'vm 'vm'vmvm vmvm        GV : Đó chính là nội dung của định luật Bảo Tồn Động Lượng : “ Tổng động lượng của hệ kín thì được bảo tồn” hay nói một cách khác là “trong hệ kín, tổng động lược các vật trong hệ trước và sau khi va chạm, tương tác thì khơng thay đổi” 4/ Thí nghiệm kiểm chứng Giáo viên trình bày thí nghiệm kiểm  Học sinh xem SGK trang 105 5/ Dạng khác của định luật II Newton Từ : m F a     t v mamF       t mvmv t vv m.F 0101        PFt. t PP F 0         Ft.   : Xung của lực Độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian bằng xung lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian ấy TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 10 chứng trang 105 SGK 5/ Dạng khác của định luật II Newton GV : HS nào có thể phát biểu lại định luật II Newton đa học ? HS : “ Phát biểu định luật II Newton” GV : Biểu thức định luật II Newton ? HS : m F a    GV :  t mvmv t vv m. t v mamF 0101             PFt. t PP F 0         3) Cũng cố : 1/ Thế nào là hệ kín ? Cho thí dụ ? 2/ Định động lượng của một vật ? [...]...TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 HK II 3/ Định nghĩa động lượng của một hệ vật ? 4/ Phát biểu định luật bảo tồn động lượng và viết biểu thức cho hệ hai vật ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời các câu hỏi 1; 2; 3; 4 và 5 - Làm bài tập : 1 ; 2 ; 3    GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 11 . Vectơ động lượng 3/ Định luật bảo tồn động lượng : GV : Các hãy xem lại biểu thức : 3/ Định luật bảo tồn động lượng : Vectơ động lượng tồn phần của hệ kín được bảo. các đại lượng khơng thay đổi đó qua các định luật bảo tồn . GV : Thế các em đã học qua định luật bảo tồn nào ở lớp dưới khơng ? HS : Định luật bảo tồn năng lượng II. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN. với hệ kín : Định luật bảo tồn khối lượng, định luật bảo tồn động lượng, định luật bảo tồn năng lượng TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL