TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI Chöông VAÄT LYÙ 10 - HK II 3 CAÙC ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN Baøi 24 : ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN ÑOÄNG LÖÔÏNG I. MUÏC TIEÂU - Coù khaùi nieâm theá naøo laø heä kín. - Naém vöûng ñònh nghóa ñoäng löôïng vaø noâi dung ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng aùp dunï g cho cô heä kín. - Bieát vaän duïng ñònh luaät ñeå giaûi moät soá baøi toaùn. II. CHUAÅN BÒ - Moät maùng ; 2 xe laên ; Baêng giaáy vaø boä caàn run ; Maùng raûnh vaø 2 hoøn bi . III. TOÅ CHÖÙC HOAÏT ÑOÄNG DAÏY HOÏC OÅn ñònh lôùp hoïc 1) Kieåm tra baøi cuû : + Caâu 01 : + Caâu 02 : + Caâu 03 : 2) Noäi dung baøi giaûng : Phaàn laøm vieäc cuûa giaùo vieân I. HEÄ KÍN GV : Tröôùc khi vaøo heä kín, caùc em cho bieát heä vaät laø gì ? HS : Laø moät heä thoáng goàm coù nhieàu vaät, trong ñoù caùc vaät töông taùc vôùi nhau vaø töông taùc vôùi caùc vaät ôû ngoaøi heä . GV : Xeùt baøn billard, ngoaøi söï töông taùc laãn nhau giöõa caùc quaû bi, coøn coù löïc ma saùt cuûa maët baøn. Baây giôø ta xeùt moät heä vaät laø caùc hoøn bi ñang laên treân maët baøn, ngoaøi söï töông taùc cuûa caùc quaû bi, chuùng ta coi nhö löïc ma saùt maët baøn khoâng ñaùng keå , nhö vaäy khoâng coù löïc naøo taùc duïng leân quaû bi ngoaøi söï töông taùc giöõa chuùng. Khi ñoù ta noùi heä vaät treân laø moät heä kín. Vaäy heä kín laø gì caùc em ? HS : Heä kín laø heä maø caùc vaät trong heä chæ töông taùc löïc vôùi nhau maø khoâng töông taùc vôùi caùc vaät ngoaøi heä. GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO Phaàn ghi cheùp cuûa hoïc sinh I. HEÄ KÍN Moïi heä vaät goïi laø heä kín neáu chæ coù nhöõng löïc cuûa caùc vaät trong heä taùc duïng laãn nhau maø khoâng coù taùc duïng cuûa nhöõng löïc töø beân ngoaøi heä, hoaëc neáu coù thì caùc löïc naøy phaûi trieät tieâu laãn nhau. GA VL 10 BAN TN HK II - 1 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI GV : Hay noùi ñuùng hôn laø caùc vaät trong heä chæ chòu taùc duïng cuûa noäi löïc maø khoâng chòu taùc duïng cuûa ngoaïi löïc. GV : Ta giaõ söû nhö coù hai quaû bi ñang laên treân maët baøn vôùi löïc ma saùt khoâng ñaùng keå, ngoaøi söï töông taùc giöõa caùc quaû bi laãn nhau coøn coù löïc naøo taùc duïng nöõa khoâng ? HS : Khi ñoù coøn coù troïng löïc vaø phaûn löïc cuûa maët baøn taùc duïng leân caùc hoøn bi. GV : Theá hai löïc naøy nhö theá naøo ? HS : Hai löïc naøy caân baèng nhau . GV : Chuùng coù toång nhö theá naøo ? HS : Chuùng coù toång baèng 0. GV : Nhö vaäy khi heä vaät chòu caùc ngoaïi löïc taùc duïng vaøo noù caân baèng nhau hay toång caùc ngoaïi löïc baèng 0 thì heä ñöôïc ñöôïc coi nhö laø moät heä kín . II. CAÙC ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN GV : Trong theá giôùi vaät chaát, khi xeùt ñeán heä kín töø vi moâ ñeán vó moâ, moïi thöù ñeàu bieán ñoåi thôøi gian trong khoâng gian vì baûn chaát cuûa theá giôùi laø söï vaän ñoäng. Ta haõy xeùt xem thí duï sau : Xeùt phaûn öùng hoaù hoïc sau : HCl + NaOH = NaCl + H2O Caùc em cho bieát trong phaûn öùng treân coù ñaïi löôïng naøo khoâng thay ñoåi ? HS : Toång khoái löôïng caùc chaát tham gia phaûn öùng baèng toång khoái löôïng caùc chaát taïo thaønh . GV : Ñoù chính laø ñònh luaät baûo toaøn khoái löôïng caùc chaát trong hoaù hoïc. Trong caùc hieän töôïng vaät lyù xaûy ra chung quanh ta , cuõng vaãn coù caùc ñaïi löôïng ñöôïc baûo toaøn, chuùng ta seõ laàn löôït tìm caùc ñaïi löôïng khoâng thay ñoåi ñoù qua caùc ñònh luaät baûo toaøn . GV : Theá caùc em ñaõ hoïc qua ñònh luaät baûo toaøn naøo ôû lôùp döôùi khoâng ? HS : Ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng GV : Em coù theå nhaéc laïi ñònh luaät baûo toaøn naêng lôïng xem ? HS : Naêng löôïng khoâng töï nhieân sinh ra cuõng khoâng töï nhieân maát ñi maø noù ñöôïc chuyeån hoùa töø daïng naøy sang daïng khaùc. GV : Nhö vaäy coù nhieàu ñaïi löôïng khoâng ñoåi nhö nguyeân töû khoâng ñoåi , ñònh luaät baûo toaøn khoái löôïng … III. ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN ÑOÄNG LÖÔÏNG 1/ Töông taùc giöõa hai vaät trong heä kín : GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ 10 - HK II II. CAÙC ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN - Khi khaûo saùt caùc heä kín, ngöôøi ta thaáy coù moät soá ñaïi löôïng vaät lyù ñaëc tröng cho traïng thaùi cuûa heä coù giaù trò khoâng ñoåi theo thôøi gian, töùc chuùng ñöôïc baûo toaøn. - Ngöôøi ta ñaõ thieát laäp ñöôïc moä soá ñònh luaät baûo toaøn ñoái vôùi heä kín : Ñònh luaät baûo toaøn khoái löôïng, ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng, ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng III. ÑÒNH LUAÄT ÑOÄNG LÖÔÏNG BAÛO TOAØN 1/ Töông taùc giöõa hai vaät trong heä kín : - Xeùt moät heä kín goàm hai vaät coù khoái löôïng m1 vaø m2 töông taùc vôùi nhau. Ban ñaàu, chuùng coù vaän toác v 1 vaø v 2 . Sau thôøi gian töông taùc ∆t, caùc vaän toác bieán ñoåi thaønh v 1’ vaø v 2’. GA VL 10 BAN TN HK II - 2 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI GV : _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________ VAÄT LYÙ 10 - HK II - Goïi F 1 laø löïc do vaät 2 taùc duïng leân vaät 1. Theo ñònh luaät II newton ta coù : ∆v1 v '1 −v1 a = m1 . F 1 = m. 1 = m1. ∆t ∆t - Goïi F 1 laø löïc do vaät 2 taùc duïng leân vaät 1. Theo ñònh luaät II newton ta coù : ∆v 2 v ' 2 −v 2 = m2 . F 2 = m. a 2 = m2. ∆t ∆t - Theo ñònh luaät III Newton : F1 = - F2 - Vaäy : m1( v 1’ - v 1) = - m2 ( v 2’ - v 2) ⇔ m1 v 1 + m2 v 2 = m1 v 1’ – m2 v 2’ 2/ Ñoäng löôïng * Ñoäng löôïng cuûa moät vaät laø ñaïi 2/ Ñoäng löôïng GV : Laøm thí nghieäm cho moät hoøn bi coù khoái löôïng löôïng ño baèng tích cuûa khoái löôïng vaø m1 chuyeån ñoäng vôùi vaän toác v1 va chaïm vaøo hoøn bi vaän toác cuûa vaät. * Ñoäng löôïng laø moät ñaïi löôïng vectô khoái löôïng m0 ñöùng yeân GV : Sau va chaïm caùc em quan saùt bi m 0 seõ nhö theá ñöôïc kyù hieäu laø : p naøo ? p = m. v HS : Bi m0 seõ chuyeån ñoäng * Ñoäng löôïng cuûa moät heä laø toång GV : Neáu nhö ta cho hoøn bi m 1 ñoù chuyeån ñoäng vôùi vectô caùc ñoäng löôïng cuûa caùc vaät vaän toác lôùn hôn vaän toác ban ñaàu va chaïm hoøn bi m 0 , trong heä. bi m0 seõ chuyeån ñoäng nhö theá naøo ? * Ñôn vò ñoäng löôïng trong heä SI laø HS : Bi m0 seõ chuyeån ñoäng nhanh hôn nöõa kg.m GV : Neáu nhö ta cho moät hoøn bi m 2 > m1 chuyeån ñoäng s vôùi vaän toác v2 = v1 va chaïm vaøo bi m0 thì bi m0 chuyeån ñoäng nhö theá naøo ? HS : Bi m0 seõ chuyeån ñoäng nhanh hôn . GV : Nhö vaäy phaûi coù moät ñaïi löôïng ñaëc tröng cho söï laøm thay ñoåi vaän toác cuûa hai vieân bi treân sau khi chuùng va chaïm nhau, ñaïi löôïng ñoù ta goïi laø p, qua nhöõng thí duï treân caùc em cho bieát p phuï thuoäc vaøo caùc ñaïi löôïng naøo ? HS : p phuï thuoäc vaøo vaän toác v vaø khoái löôïng m. GV : Nhö vaäy bieåu thöùc p tính theo coâng thöùc : p = m ± v ñöôïc khoâng ? HS : Khoâng vì v vaø m khoâng coù cuøng ñôn vò GV : p = m.v hoaëc p = m/v caùc em choïn bieåu thöùc naøo ? HS : Choïn p = m.v GV : Taïi sao khoâng choïn p = m/v HS : Vì p tæ leä thuaän vôùi m vaø v . GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO GA VL 10 BAN TN HK II - 3 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI GV : Vaäy ta choïn p = m.v .Vaän toác laø ñaïi löôïng voâ höôùng hay höõu höôùng ? HS : Vaän toác laø ñaïi löôïng höõu höôùng . GV : Coøn khoái löôïng m ? HS : khoái löôïng laø ñaïi löôïng voâ höôùng. GV : Vaäy p = m.v laø ñaïi löôïng gì ? HS : p laø ñaïi löôïng höõu höôùng GV : p laø ñaïi löôïng höõu höôùng P = m.v VAÄT LYÙ 10 - HK II 3/ Ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng : Vectô ñoäng löôïng toaøn phaàn cuûa heä kín ñöôïc baûo toaøn p = p ’ 4/ Thí nghieäm kieåm chöùng Hoïc sinh xem SGK trang 105 5/ Daïng khaù c cuûa ñònh luaät II Newton F ⇒ m ∆v F = ma = m ∆t v1 − v0 mv1 − mv0 F = m. = ∆ t ∆t P − P0 F= ⇒ ∆t.F = P ∆t ∆t.F : Xung cuûa löïc Töø : a = Vì vaän toác mang tính töông ñoái ⇒ Ñoäng löôïng ⇒ Ñoäng löôïng coù tính töông ñoái ( do ∈ v ) ⇒ Vectô ñoäng löôïng 3/ Ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng : GV : Caùc haõy xem laïi bieåu thöùc : m1 v 1 + m2 v 2 = m1 v 1’ – m2 v 2’ … Vaø caùc em cho bieát trong bieåu thöùc treân ñoäng Ñoä bieán thieân ñoäng löôïng cuûa vaät löôïng cuûa hai vaät coù tính chaát nhö theá naøo ? trong khoaûng thôøi gian baèng xung löïc HS : Toång ñoäng löôïng cuûa hai vaät baèng nhau ' ' taùc duïng leân vaät trong khoaûng thôøi GV : p1 + p 2 = p1 + p 2 gian aáy ⇒ m 1 v1 + m 2 v 2 = m1 v'1 + m 2 v' 2 GV : Toång quaùt hôn ta coù : m1v1 + m 2 v 2 + ... + m n v n = m1v'1 + m 2 v'2 +... + m n v'n GV : Ñoù chính laø noäi dung cuûa ñònh luaät Baûo Toaøn Ñoäng Löôïng : “ Toång ñoäng löôïng cuûa heä kín thì ñöôïc baûo toaøn” hay noùi moät caùch khaùc laø “trong heä kín, toång ñoäng löôïc caùc vaät trong heä tröôùc vaø sau khi va chaïm, töông taùc thì khoâng thay ñoåi” 4/ Thí nghieäm kieåm chöùng Giaùo vieân trình baøy thí nghieäm kieåm chöùng trang 105 SGK 5/ Daïng khaùc cuûa ñònh luaät II Newton GV : HS naøo coù theå phaùt bieåu laïi ñònh luaät II Newton ña hoïc ? HS : “ Phaùt bieåu ñònh luaät II Newton” GV : Bieåu thöùc ñònh luaät II Newton ? F HS : a = m v − v 0 mv1 − mv 0 ∆v F = m a = m = m. 1 = GV : ⇒ ∆t ∆t ∆t P − P0 F= ⇒ ∆t.F = P ∆t GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO GA VL 10 BAN TN HK II - 4 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II 3) Cuõng coá : 1/ Theá naøo laø heä kín ? Cho thí duï ? 2/ Ñònh ñoäng löôïng cuûa moät vaät ? 3/ Ñònh nghóa ñoäng löôïng cuûa moät heä vaät ? 4/ Phaùt bieåu ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng vaø vieát bieåu thöùc cho heä hai vaät ? 4) Daën doø hoïc sinh : - Traû lôøi caùc caâu hoûi 1; 2; 3; 4 vaø 5 - Laøm baøi taäp : 1 ; 2 ; 3 Baøi 25 CHUYEÅN ÑOÄNG BAÈNG PHAÛN LÖÏC BAØI TAÄP VEÀ ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN ÑOÄNG LÖÔÏNG I. MUÏC TIEÂU - Naém ñöôïc nguyeân taéc chuyeån ñoäng baèng phaûn löïc, Hieåu ñuùng thuaät ngöõ chuyeån ñoäng baèng phaûn löïc trong baøi naøy töø noäi dung ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng. - Hieåu vaø phaân bieät hoaït ñoäng cuûa ñoäng cô maùy bay phaûn löïc vaø teân löûa vuõ truï. - Töø lôøi giaûi cuûa caùc baøi taäp maãu, hieåu caùch vaän duïng vaø giaûi nhöõng baøi taäp veà ñònh luatä baûo toaøn ñoäng löôïng. II. CHUAÅN BÒ - Con quay nöôùc - Tranh teân löûa vuõ truï ñaøng rôøi beä phoùng III. TOÅ CHÖÙC HOAÏT ÑOÄNG DAÏY HOÏC OÅn ñònh lôùp hoïc 1) Kieåm tra baøi cuû : + Caâu 01 : Theá naøo laø heä kín ? Cho thí duï ? + Caâu 02 : Ñònh ñoäng löôïng cuûa moät vaät ? + Caâu 03 : Ñònh nghóa ñoäng löôïng cuûa moät heä vaät ? + Caâu 04 : Phaùt bieåu ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng vaø vieát bieåu thöùc cho heä hai vaät ? 2) Noäi dung baøi giaûng : Phaàn laøm vieäc cuûa giaùo vieân I. NGUYEÂN TAÉC CHUYEÅN ÑOÄNG BAÈNG PHAÛN LÖÏC : GV : Chuyeån ñoäng baèng phaûn löïc laø chuyeån ñoäng cuûa vaät töï taïo ra phaûn löïc baèng caùch phoùng veà moät höôùng moät phaàn cuûa chính noù, phaàn coøn laïi tieán veà höôùng ngöôïc laïi GV : _________________________ _____ GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO Phaàn ghi cheùp cuûa hoïc sinh I. NGUYEÂN TAÉC CHUYEÅN ÑOÄNG BAÈNG PHAÛN LÖÏC : Trong moät heä kín, neáu coù moät phaàn cuûa heä chuyeån ñoäng theo moät höôùng, thì theo ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng, phaàn coøn laïi cuûa heä phaûi chuyeån ñoäng theo höôùng ngöôïc laïi. Chuyeån ñoäng theo nguyeân taéc nhö theá ñöôïc goïi laø chuyeån ñoäng baèng phaûn löïc. GA VL 10 BAN TN HK II - 5 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI II. ÑOÄNG CÔ PHAÛN LÖÏC – TEÂN LÖÛA 1/ Ñoäng cô phaûn löïc : GV : Ñoäng cô phaûn löïc cuûa maùy bay chæ coù theå hoaït ñoäng trong moâi tröôøng khí quyeån vì caàn huùt khoâng khí töø beân ngoaøi ñeå ñoát chaùy nhieân lieäu. GV : Khoâng khí bò luøa vaø neùn trong phaàn ñaàu cuûa ñoäng cô. Cuoái phaàn ñoù coù caùc kim phun eùt xaêng , eùt xaêng troän vôùi khoâng khí , chaùy trong phaàn sau ñoäng cô vaø phuït ra sau. Nhö vaäy ñoäng cô naøy khoâng theå duøng ñeå laøm maùy bay caát caùnh maø chæ ñeå taêng toác maùy bay. (Chæ hoïat ñoäng khi maùy bay ñaõ bay roài). III. BAØI TAÄP VEÀ ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN ÑOÄNG LÖÔÏNG Baøi 01 GV : _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ 10 - HK II II. ÑOÄNG CÔ PHAÛN LÖÏC – TEÂN LÖÛA 1/ Ñoäng cô phaûn löïc : Ñoäng cô phaûn löïc cuûa maùy bay chæ coù theå hoaït ñoäng trong moâi tröôøng khí quyeån vì caàn huùt khoâng khí töø beân ngoaøi ñeå ñoát chaùy nhieân lieäu. 2/ Teân löûa Teân löûa vuõ truï coù theå hoaït ñoäng caû trong vuõ truï chaân khoâng vì ngoaøi nhieân lieäu, teân löûa coøn mang theo caû chaát oxy hoaù. Maët khaùc nguyeân taéc caáu taïo ñaûm baûo cho teân löûa taêng toác ñeå ñaït ñeán nhöõng toác ñoä vuõ truï caàn thieát. III. BAØI TAÄP VEÀ ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN ÑOÄNG LÖÔÏNG Baøi 01 : Moät ngöôøi giöõ naèm ngang moät khaåu suùng tröôøng coù khoái löôïng M = 3 kg vaø baén moät vieân ñaïn coù khoái löôïng m = 10 g. Vaän toác cuûa ñaïn khi ra khoûi noøng suùng laø 600 m/s. Hoûi baùng suùng bò giaát luøi vôùi vaän toác V baèng bao nhieâu ? Baøi giaûi Heä suùng vaø ñaïn ñöôïc coi laø moät heä kín Theo ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng : M. V + m. v = 0 Theo phöông ngang laø phöông cuûa vaän toác suùng vaø ñaïn : M.V + m.v = 0 ⇒ V = - m .v = - 2m/s M Baøi 02 : hai vaät coù khoái löôïng m1 vaø m2 chuyeån ñoäng ngöôïc chieàu nhau vôùi vaän toác v 1 = 6 m/s vaø v2 = 2 m/s . Sau va chaïm, caû hai ñeàu bò baät ngöôïc trôû laïi vôùi vaän toác coù giaù trò baèng nhau v1’ = v2’ = 4 m/s. Tìm tæ soá khoái löôïng cuûa hai vaät. Baøi giaûi Ta choïn chieàu döông laø chieàu v 1 AÙp duïng ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng cho heä hai vaät ( heä kín ) : m1v1 – m2v2 = - m1v1’ + m2v2’ Chia caû veá cho m2 : GA VL 10 BAN TN HK II - 6 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ ________________________ VAÄT LYÙ 10 - HK II m1 − m1 .6 -2 = .4 + 4 m2 m2 m1 ⇒ = 0,6 m2 Baøi 03 : Moät vieân ñaïn coù khoái löôïng m = 3 kg ñang bay thaúng ñöùng leân cao vôùi vaän toác v = 471 m/s thì noå thaønh hai maõnh. Maûnh lôùn coù khoái löôïng m1= 2 kg bay theo höôùng cheách leân cao hôïp vôùi ñöôøng thaúng ñöùng moät goùc 45 0 vôùi vaän toác v1 = 500 m/s. Hoûi maõnh kia bay theo höôùng naøo vaø vôùi vaän toác v2 baèng bao nhieâu ? Baøi giaûi : Ta xem vieân ñaïn ngay tröôùc vaø sau khi noå laø moät heä kín Ñoäng löôïng vieân ñaïn tröôùc khi noå : p = m.v = 3.471 = 1413 kgm/s Ñoäng löôïng 2 maûnh ñaïn ngay sau khi ñaïn noå p1 = m1v1 = 2.500 = 1000 kgm/s AÙp duïng ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng p= p1+ p2 Töø giaù trò cuûa p vaø p1 ta nhaän thaáy : p = p1 . 2 Khi ñoù ta coù hình veõ nhö sau : Thoâng qua hình veõ , ta nhaän thaáy p 1 vaø p2 laø hai caïnh hình vuoâng neân : p2 = p1 = 1000 kgm/s maø p2 = m2.v2 ⇒ v2 = p2 = 1000 m/s m2 Vaäy :maõnh thöù hai bay theo phöông höôùng leân cao, hôïp vôùi ñöôøng thaúng ñöùng moät goùc 450 nhöng ngöôïc veà phía ngöôïc vôùi maûnh thöù nhaát, vôùi vaän toác 1000 m/s 3) Cuõng coá : 1/ Trình baøy nguyeân taéc chuyeån ñoäng baèng phaûn löïc ? Cho ví duï ? 2/ Neâu ñaëc ñieåm hoaït ñoäng cuûa ñoäng cô phaûn löïc cuûa maùy bay vaø teân löûa ? 4) Daën doø hoïc sinh : - Traû lôøi caâu hoûi 1 ; 2; 3 - Laøm baøi taäp : 1 ; 2; 3 GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO GA VL 10 BAN TN HK II - 7 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II Baøi 26 COÂNG VAØ COÂNG SUAÁT I. MUÏC TIEÂU - Phaân bieät ñöôïc khaùi nieäm coâng trong ngoân ngöõ thoâng thöôøng vaø coâng trong vaät lí. Naém vöõng coâng cô hoïc gaén vôùi hai yeáu toá: löïc taùc duïng vaø ñoä dôøi cuûa ñieåm ñaët cuûa löïc theo phöông cuûa löïc : A = F.s.cos α - Hieåu roõ coâng vaø ñaïi löôïng voâ höôùng, giaù trò cuûa noù coù theå döông hoaëc aâm öùng vôùi coâng phaùt ñoäng hoaëc coâng caûn. - Naém ñöôïc khaùi nieäm coâng suaát, yù nghóa cuûa coâng suaát trong thöïc tieãn kó thuaät vaø ñôøi soáng. Gæai thích ñöôïc öùng duïng trong hoäp soá cuûa ñoäng cô otoâ, xe maùy. II. CHUAÅN BÒ - Vaät naëng ; sôïi daây ; roøng roïc vaø tranh veõ III. TOÅ CHÖÙC HOAÏT ÑOÄNG DAÏY HOÏC OÅn ñònh lôùp hoïc 1) Kieåm tra baøi cuû : + Caâu 01 : Trình baøy nguyeân taéc chuyeån ñoäng baèng phaûn löïc ? Cho ví duï ? + Caâu 02 : Neâu ñaëc ñieåm hoaït ñoäng cuûa ñoäng cô phaûn löïc cuûa maùy bay vaø teân löûa ? 2) Noäi dung baøi giaûng : Phaàn laøm vieäc cuûa giaùo vieân I. COÂNG GV : Nhö chöông trình lôùp 8, caùc em ñaõ hoïc qua khaùi nieäm coâng . Thí duï nhö coù moät con boø keùo moät chieác xe ñi ñöôïc moät quaõng ñöôøng s, khi ñoù ta noùi con boø ñaõ thöïc hieän moät coâng cô hoïc. Neáu nhö xe vaøo buøn laày. Boø duøng heát söùc keùo xe ra khoûi buøn laày nhöng khoâng keùo ñöôïc. Vaäy boø coù thöïc hieän coâng khoàng ? HS : Thöa Thaày khoâng ! Vì con boø khoâng keùo xe ñi ñöôïc moät ñoaïn ñöôøng s. GV : Nhö vaäy coâng cô hoïc phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá naøo ? HS : Hai yeáu toá coâng cô hoïc : - Löïc taùc duïng leân vaät - Quaõng ñöôøng vaät di chuyeån GV : Caùc em caàn neân hieåu söï khaùc nhau giöõa coâng cô hoïc vaø caùc loaïi coâng khaùc trong ñôøi soáng , maø nhaát laø coâng söùc cuûa ngöôøi ( Coâng sinh hoïc ) GV : Coù moät vaät ñang chuyeån ñoäng döôùi taùc duïng cuûa löïc F coù phöông hôïp vôùi phöông ngang moät goùc α nhö hình veõ : GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO Phaàn ghi cheùp cuûa hoïc sinh I. COÂNG 1/ Ñònh nghóa : Coâng laø ñaïi löôïng ño baèng tích cuûa ñoä lôùn cuûa löïc vaø hình chieáu cuûa ñoä dôøi cuûa ñieåm ñaët treân phöông cuûa löïc. 2/ Coâng thöùc : A = F.s.cosα Trong ñoù : + A : Coâng do löïc thöïc hieän ( J ) + F : ñoä lôùn löïc thöïc hieän ( N ) + s cos α : hình chieáu ñoä dôøi treân phöông cuûa löïc ( m ) 3/ YÙ nghóa : + Coâng laø ñaïi löôïng voâ höôùng vaø coù giaù trò daïi soá tuøy theo daáu cuûa cos α + Neáu α nhoïn ( α < π ) thì A > 0 vaø 2 ñöôïc goïi laø coâng phaùt ñoäng + Neáu α tuø ( π < α < π ) thì A < 0 vaø 2 ñöôïc goïi laø coâng caûn GA VL 10 BAN TN HK II - 8 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II + Neáu α = GV : Luùc baây giôø löïc F ñöôïc phaân tích thaønh maáy thaønh phaàn ? HS : Löïc F ñöôïc phaân tích thaønh 2 thaønh phaàn laø F x vaø Fy . GV : Taùc duïng moãi thaønh phaàn ? HS : Fx coù taùc duïng laøm vaät chuyeån ñoäng veà phía tröôùc . Coøn Fy coù taùc duïng keùo vaät leân khoûi maët ñaát . GV : Baây giôø ta khoâng xeùt thaønh phaàn F y, maø chæ xeùt thaønh phaàn Fx. Löïc Fx coù taùc duïng keùo vaät chuyeån ñoäng moät quaõng ñöôøng s, moät em coù theå cho bieát coâng cuûa löïc Fx ? HS : AFx = Fx.s GV :Moái quan heä giöõa F vaø Fx nhö theá naøo ? HS : Fx = F. Cosα GV AF = F.s.Cosα GV : Giaû söû nhö coù moät chieác xe khaùch ñang chuyeån ñoäng vôùi vaän toác v GV : Ñôn vò coâng laø Jun (J) ( 1J = 1N/m ; 1kJ = 1000J ) GV : - Coâng laø ñaïi löôïng voâ höôùng , coù giaù trò (+) hoaëc (-) II/ COÂNG SUAÁT : GV Daïy hoïc sinh theo tieán trình quy naïp , ta ñöa ra ví duï nhö phaàn treân, ta coù theå ñöa theâm ví duï : Ngöôøi 1: A1 = 3000 J t1 = 30 s Ngöôøi 2: A2 = 3000 J t2 = 40 s Ngöôøi 3: A3 = 1000 J t3 = 05 s GV : Qua thí duï treân caùc em cho bieát ngöôøi naøo thöïc hieän coâng lôùn hôn ? HS : Ngöôøi thöù ba thöïc hieän coâng lôùn nhaát ! GV : taïi sao em coù theå keát luaän Ngöôøi thöù ba thöïc hieän coâng lôùn nhaát ? HS : Em tính coâng thöïc hieän cuûa moãi ngöôøi trong thôøi gian 1 giaây GV : Ñuùng roài ! Muoán so saùnh coâng thöïc hieän cuûa moãi ngöôøi trong thí duï treân ta quy veà cuøng thôøi gian A/t laø 1s → Ñöa ra khaùi nieäm coâng suaát → Ñònh nghóa vaø ñôn vò GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO π thì A = 0, duø coù löïc taùc 2 duïng nhöng coâng khoâng ñöôïc thöïc hieän 4/ Ñôn vò coâng: Töø coâng thöùc A = F.s, neáu laáy F = 1 ( N ) vaø s = 1 ( m ) thì ta coù ñôn vò coâng laø N.m hay Jun .Kí hieäu J Vaäy : 1 Jun laø coâng thöïc hieän bôûi löïc coù cöôøng ñoä 1 Niutôn laøm dôøi choã ñieåm ñaët cuûa löïc 1 meùt theo phöông cuûa löïc 1 Jun = 1 Niutôn . 1 meùt 1 ( kJ ) = 1000 ( J ) II/ COÂNG SUAÁT : 1/ Ñònh nghóa : Coâng suaát laø ñaïi löôïng ño baèng thöông soá giöõa coâng A vaø thôøi gian t caàn ñeå thöïc hieän coâng aáy. 2/ Coâng thöùc : P= A t • Trong ñoù : + P : Coâng suaát ( W ) + A : Coâng do löïc thöïc hieän ( J) + t : thôøi gian caàn ñeå thöïc hieän coâng aáy (s) 3/ YÙ nghóa : Coâng suaát duøng ñeå so saùnh khaû naêng thöïc hieän coâng cuûa caùc maùy khaùc nhau trong cuøng moät thôøi gian 4/ Ñôn vò coâng suaát : GA VL 10 BAN TN HK II - 9 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI Töø ñôn vò coâng suaát laø W → Ñôn vò coâng : W.s hay kW.h VAÄT LYÙ 10 - HK II Töø coâng thöùc P = A , neáu laáy A = 1 (J ) t vaø t = 1 ( s) thì ta coù ñôn vò coâng suaát laø J / s hay Oaùt. Kí hieäu laø W Vaäy : 1 Oaùt laø coâng suaát cuûa maùy sinh coâng 1 Jun trong 1 giaây 1 Oaùt = * Bieåu thöùc khaùc cuûa coâng suaát : GV : ____________________________ ____________________________ ________________________ Hieäu suaát cuûa maùy : H = 1 ( kW ) = 1000 ( W ) 1 ( MW ) = 1.000.000 ( W ) 1 ( maõ löïc ) = 736 ( W ) ** Löu yù : 1 ( kWh ) = 3,6.106 ( J ) 5/ Bieåu thöùc khaùc cuûa coâng suaát : P= III / HIEÄU SUAÁT : GV : Ta giaû söû ñeå keùo moät vaät leân maët phaúng nghieâng, ta caàn phaûi thöïc hieän coâng A, nhöng treân thöïc taïi ta khoâng theå loaïi boû ñi löïc ma saùt , neân ta caàn phaûi thöïc hieän coâng lôùn hôn coâng döï ñònh ñeå choáng laïi löïc ma saùt. Töø ñoù ngöôøi ta ñöa ra khaùi nieäm hieäu suaát : A x100% A' Vôùi : A = F.S : Coâng coù ích A’ = F’.S’ : Coâng thöïc hieän IV/ BAØI TAÄP AÙP DUÏNG : GV : ____________________________ ____________________________ ____________________________ _______________ _____________ ______ ___________________ ___ ________________ ____________ _______ ___________________ __ _________________ ___________ ________ ___________________ _ __________________ __________ ____________________ ________ ___________ _________________ __ ________________ __________ _ ___________________ ________ GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO 1 Jun 1 giây A F.s = = F.v t t * Trong ñoù : Neáu v laø vaän toác trung bình thì P seõ laø coâng suaát trung bình, neáu v laø vaän toác töùc thôøi thì P seõ laø coâng suaát töùc thôøi. III / HIEÄU SUAÁT : Hieäu suaát cho bieát tæ leä giöõa coâng coù ích vaø coâng toaøn phaàn do maùy sinh ra khi hoaït ñoäng, noù coù giaù trò luoân nhoû hôn 1. Kí hieäu : H H= A' A IV/ BAØI TAÄP AÙP DUÏNG : Moät vaät coù khoái löôïng m= 2 (kg ) baét ñaàu chuyeån ñoäng treân maët nhaün naèm ngang töø traïng thaùi nghæ döôùi taùc duïng cuûa moät löïc theo phöông ngang coù cöôøng ñoä F = 5 ( N ) 1/ Tính coâng do löïc F thöïc hieän sau 2 giaây ? 2/ Tính coâng suaát trung bình trong khoaûng thôøi gian treân ? 3/ Tính coâng suaát töùc thôøi taïi thôøi ñieåm cuoái t = 2 ( s ) ? Baøi giaûi : Ta choïn chieàu döông laø chieàu chuyeån ñoäng cuûa vaät : a) Trong thôøi gian 2 giaây : GA VL 10 BAN TN HK II - 10 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI ___________ ________________ _ __________ __________________ _ ___________________ ________ ___________________ _________ __________ __________________ _ ___________________________ ___________________ _________ __________ __________________ _________ ___________________ ___________________ _________ _______ VAÄT LYÙ 10 - HK II F = 2,5 m/s2 m 1 + Ñoä dôøi cuûa vaät : s = at2 = 5 m 2 + Gia toác cuûa vaät : a = Coâng do löïc F A = F.s = 5.5 = 25 (J) b) Coâng suaát trung bình : P= A 25 = = 12,5 W t 2 c) Vaän toác töùc thôøi : v = at = 5 m/s Coâng suaát trung bình : P = F.v = 25 W. 3) Cuõng coá : 1/ Ñònh nghóa coâng cô hoïc vaø ñôn vò coâng ? Vieát bieåu thöùc tính coâng trong tröôøng hôïp toång quaùt ? 2/ Neâu yù nghóa coâng döông vaø coâng aâm ? Cho thí duï ? 3/ Ñònh nghóa coâng suaát vaø ñôn vò ? Neâu yù nghóa cuûa coâng suaát ? 4) Daën doø hoïc sinh : - Traû lôøi caâu hoûi 1 ; 2; 3 vaø 4 - Laøm baøi taäp : 1; 2 vaø 3 GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO GA VL 10 BAN TN HK II - 11 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II Baøi 27 ÑOÄNG NAÊNG – ÑÒNH LYÙ ÑOÄNG NAÊNG I. MUÏC TIEÂU - Hieåu roõ khaùi nieäm ñoäng naêng laø moät daïng naêng löôïng cô hoïc maø moïi vaät coù khi chuyeån ñoäng. - Naém vöõng hai yeáu toá ñaëc tröng cuûa ñoäng naêng: doäng naêng phuï thuoäc caû khoái löôïng vaø vaän toác cuûa vaät. - Hieåu ñöôïc moái quan heä giöõa coâng vaø naêng löôïng theå hieän cuï theå qua noäi dung ñònh lyù ñoäng naêng. - Vaân duïng thaønh thaïo bieåu thöùc tính coâng trong ñònh lí ñoäng naêng ñeå giaûi moät soá baøitoaùn lieân quan ñeán ñoäng naêng: xaùc ñònh ñoäng naêng( hay vaän toác) cuûa vaät trong quaù trình chuyeån ñoäng khi coù coâng thöïc hieän, hoaëc ngöôïc laïi, töø ñoä bieán thieân ñoäng naêng tính ñöôïc cong vaø löïc thöïc hieân coâng ñoù. II. CHUAÅN BÒ - Vaät naëng ; sôïi daây vaø roøng roïc III. TOÅ CHÖÙC HOAÏT ÑOÄNG DAÏY HOÏC OÅn ñònh lôùp hoïc 1) Kieåm tra baøi cuû : + Caâu 01 : Ñònh nghóa coâng cô hoïc vaø ñôn vò coâng ? Vieát bieåu thöùc tính coâng trong tröôøng hôïp toång quaùt ? + Caâu 02 : Neâu yù nghóa coâng döông vaø coâng aâm ? Cho thí duï ? + Caâu 03 : Ñònh nghóa coâng suaát vaø ñôn vò ? Neâu yù nghóa cuûa coâng suaát ? 2) Noäi dung baøi giaûng : Phaàn laøm vieäc cuûa giaùo vieân I. ÑOÄNG NAÊNG Phaàn ghi cheùp cuûa hoïc sinh Tröôùc heát GV caàn nhaéc laïi cho HS veà ñònh nghóa naêng löôïng “Naêng löôïng laø moät ñaïi löôïng Vaät Lyù ñaëc tröng cho khaû naêng thöïc hieän coâng cuûa moät vaät hay moät heä” Ví duï : Thaùc nöôùc coù khaû naêng thöùc hieän coâng laøm quay tua pin hôi ñoäng cô. 1/ Ñònh nghóa ñoäng naêng GV : Khi coù moät vaät ñang chuyeån ñoäng thì vaät laïi coù khaû naêng sinh coâng laøm chuyeån ñoäng hay bieán daïng nhöõng vaät caûn trôû noù khi ñoù ta noùi vaät coù naêng löôïng vaø naêng löôïng ñoù ñöôïc goïi laø ñoäng naêng. Vaäy ñoäng naêng laø gì ? HS : Ñoäng naêng cuûa moät vaät laø naêng löôïng maø vaät coù do noù chuyeån ñoäng * Bieåu thöùc ñoäng naêng GV : Chaúng haïn nhö baây giôø ta ñaåy moät chieác xe GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO I. ÑOÄNG NAÊNG 1/ Ñònh nghóa Ñoäng naêng cuûa moät vaät laø naêng löôïng do chuyeån ñoäng maø coù. Ñoäng naêng baèng moät nöõa tích cuûa khoái löôïng vaø bình phöông vaän toác cuûa vaät. Kí hieäu Wñ Wd = mv 2 2 * Trong ñoù : GA VL 10 BAN TN HK II - 12 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI vôùi moät löïc F cho xe chuyeån ñoäng moät quaõng ñöôøng s vôùi löïc F coù phöông ngang nhö hình veõ sau : VAÄT LYÙ 10 - HK II + Wd : Ñoäng naêng cuûa vaät (J) + m : Khoái löôïng cuûa vaät (kg) + v : Vaän toác cuûa vaät (m/s ) Theo ñònh luaät II Newton F = m.a . Khi ñoù coâng ñöôïc tính nhö theá naøo ? HS : A = Fs = T.ma GV : Maët khaùc ta coù : v2 – v02 = 2as ⇒ a= − v02 ⇒ A = -m.( v2/2s) = ½ mv2 2s Thöïc ra : Ñaåy xe maïnh hôn ñeå vaän toác taêng. Neáu ta ñaët theâm quaû naëng leân xe ñeå taêng m, vôùi löïc F coù ñoä lôùn khoâng ñoåi caùc em cho bieát xe chuyeån ñoäng vôùi quaõng ñöôøng nhö theá naøo so vôùi tröôøng hôïp ban ñaàu ? HS : Vôùi löïc F coù ñoä lôùn khoâng ñoåi caùc em cho bieát xe chuyeån ñoäng vôùi quaõng ñöôøng nhö theá naøo so vôùi tröôøng hôïp ban ñaàu ? ! GV : Nhö vaäy ñoäng naêng phuï thuoäc m,v 2/ Ñaëc ñieåm GV : ___________________________ ___________________________ ________ 3/ Thí duï : GV : ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO 2/ Ñaëc ñieåm - Ñoäng naêng laø ñaïi löôïng voâ höôùng vaø luoân luoân döông. - Vaän toác coù tính chaát töông ñoái neân ñoäng naêng cuõng coù tính töông ñoái. - Coâng thöùc xaùc ñònh ñoäng naêng Wd = mv 2 cuõng ñuùng cho vaät chuyeån 2 ñoäng tònh tieán. 3/ Thí duï : Moät xe taûi coù khoái löôïng M = 10 taán chuyeån ñoäng vôùi vaän toác 60 km/h. a) Tìm ñoäng naêng cuûa xe ? b) Moät oâtoâ ñua khoái löôïng 400 kg seõ coù vaän toác v baèng bao nhieâu neáu khi chuyeån ñoäng coù cuøng ñoäng naêng vôùi xe taûi noùi treân ? Baøi giaûi Vaän toác cuûa xe taûi : V= 60.1000 = 16,7 m/s 3600 Ñoäng naêng cuûa xe taûi laø : Wñ = MV 2 = 1395 kJ 2 OÂtoâ ñua coù cuøng ñoäng naêng vôùi xe taûi : mv 2 MV 2 = 2 2 M 10 4 ⇒v=V = 60 m 400 = 60,5 km/h II. ÑÒNH LÍ ÑOÄNG NAÊNG GA VL 10 BAN TN HK II - 13 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ____________________ II. ÑÒNH LÍ ÑOÄNG NAÊNG 1/ Ñònh lí ñoäng naêng GV : Ta giaû söû coù moät chieác xe ñang chuyeån ñoäng vôùi vaän toác v1 , khi ta taùc duïng leân xe moät ngoaïi löïc F thì xe seõ nhaän ñöôïc moät gia toác a vaø bieán ñoåi vaän toác laø v2. Khi ñoù coâng thöïc hieän taùc duïng leân xe : A12 = F.s (1) - Maø : F = m.a (2) v 22 − v12 - Maët khaùc : s = 2a (3) - Theá (2) vaø (3) vaøo (1) v 22 − v12 A12 = m.a. 2a A12 = Wd2 – Wd1 = ∆W ⇒ Ñònh lyù ñoäng naêng. GV : Töø bieåu thöùc treân caùc em cho bieát ñònh lyù ñoäng naêng HS : → Ñònh lyù ñoäng naêng Ta chuù yù thuaät ngöõ bieán thieân cuûa moät ñaïi löôïng k laø hieäu soá “ Giaù trò sau tröø ñi giaù trò tröôùc “ : ∆k = k2 – k1 Chuù yù : Ñònh lyù Ñoäng Naêng khoâng nhöõng laø moät coâng cuï ñôn thuaàn maø noù coøn laø moät phaàn yù nghóa cuûa coâng ( A = F.S.Cosα : Chæ laø bieåu thöùc cuûa coâng ) → Löu yù VAÄT LYÙ 10 - HK II 1/ Ñònh lí ñoäng naêng Ta coù : A12 = F.s (1) - Maø : F = m.a (2) v 22 − v12 - Maët khaùc : s = 2a (3) - Theá (2) vaø (3) vaøo (1) v 22 − v12 A12 = m.a. 2a A12 = Wd2 – Wd1 - Keát luaän : Ñoä bieán thieân ñoäng naêng cuûa moät vaät baèng coâng cuûa ngoaïi löïc taùc duïng leân vaät. 2/ Löu yù : Neáu coâng cuûa ngoaïi löïc döông ( coâng phaùt ñoäng ), ñoäng naêng cuûa vaät taêng ; neáu coâng naøy aâm ( coâng caûn ), ñoäng naêng cuûa vaät giaûm. III. BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG Moät xe oâtoâ coù khoái löôïng 5 taán ñang chaïy vôùi vaän toác 36 km/h thì ngöôøi laùi xe haõm phanh. Xe tröôït moät ñoaïn 5 m thì döøng laïi. Tìm löïc ma saùt, coi nhö löïc naøy khoâng ñoåi trong quaù trình haõm phanh. Toùm taét : m = 5 taán = 5000 kg v0 = 36 km/h = 10 m/s s=5m v = 0 ( Xe döøng laïi ) Fms ? Baøi giaûi : AÙp duïng ñònh lí ñoäng naêng A = Fms.S = Wñ - Wñ0 1 2 mv 2 mv 2 ⇒ Fms.S = = - 50’000 N 2S ⇔ Fms.S = 0 III. BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG GV : ___________________________ ___________________________ ___________________________ GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO GA VL 10 BAN TN HK II - 14 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ____________________ 3) Cuõng coá : 1/ Vieát bieåu thöùc ñoäng naêng cuûa vaät coù khoái löôïng m chuyeån ñoäng tònh tieán vôùi vaän toác v. Ñôn vò ñoäng naêng laø gì ? 2/ Phaùt bieåu ñònh lí veà ñoäng naêng ? Töø ñoù giaûi thích moái lieân heä giöõa coâng vaø naêng löôïng ? 4) Daën doø hoïc sinh : - Traû lôøi caâu hoûi 1 ; 2; 3 vaø 4 - Laøm baøi taäp : 1; 2; 3 ; 4 ; 5 vaø 6 GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO GA VL 10 BAN TN HK II - 15 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II Baøi 28 THEÁ NAÊNG – COÂNG CUÛA TROÏNG LÖÏC . THEÁ NAÊNG TRONG TROÏNG TRÖÔØNG I. MUÏC TIEÂU - Naém vöõng caùch tính coâng do troïng löïc thöïc hòeân khi vaät dòch chuyeån, töø ñoù suy ra bieåu thöùc cuûa theá naêng trong troïng tröôøng. - Naém vöõng moái quan heä coâng cuûa troïng löïc baèng ñoä giaûm theá naêng : A 12 = Wt1 – Wt2 - Coù khaùi nieäm chung veà theá naêng trong cô hoïc, laø daïng naêng löôïng cuûa moät vaät chæ phuï thuoäc vò trí töông ñoái giöõ vaät vôùi Traùi ñaát, hoaëc phuï thuoäc ñoä bieán daïng cuûa vaät so vôùi traïng thaùi chöa bieán daïng ban ñaàu. Töø ñoù phaân bieät hai daïng naêng löôïng ñoäng naêng vaø theá naêng vaø hieåu roõ khaùi nieäm theá naêng luoân gaén vôùi töông taùc töø löïc theá. - Vaän duïng ñöôïc coâng thöùc xaùc ñònh theá naêng trong ñoù phaân bieät: + Coâng cuûa troïng löïc luoân laøm giaûm theá naêng. Khi theá naêng taêng töùc laø troïng löïc ñaõ thöïc hieän moät coâng aâm. + Theá naêng taïi moãi vò trí coù theå coù giaù trò khaùc nhau tuøy theo caùch choïn goác toïa ñoä. Töø ñoù naém vöõng tính töông ñoái cuûa theá naêng vaø bieát choïn goác theá naêng cho phuø hôïp trong vieäc giaûi caùc baøi toùan coù lieân quan ñeán theá naêng. II. CHUAÅN BÒ - Tranh vaø thöôùc III. TOÅ CHÖÙC HOAÏT ÑOÄNG DAÏY HOÏC OÅn ñònh lôùp hoïc 1) Kieåm tra baøi cuû : + Caâu 01 : Vieát bieåu thöùc ñoäng naêng cuûa vaät coù khoái löôïng m chuyeån ñoäng tònh tieán vôùi vaän toác v. Ñôn vò ñoäng naêng laø gì ? + Caâu 02 : Phaùt bieåu ñònh lí veà ñoäng naêng ? Töø ñoù giaûi thích moái lieân heä giöõa coâng vaø naêng löôïng ? 2) Noäi dung baøi giaûng : Phaàn laøm vieäc cuûa giaùo vieân I. KHAÙI NIEÄM THEÁ NAÊNG 1/ Khaùi nieäm GV : Giaû söû coù moät quaû caàu naëng ñöôïc treo ôû moät ñoä cao h so vôùi maët ñaát. Döôùi maët ñaát coù moät caùi coïc nhö hình veõ sau : GV : Caùc em cho bieát khi ta caét ñöùt daây thì hieän töôïng gì seõ xaûy ra ? HS : Quaû caàu rôi xuoáng vaø laøm chieác coïc bò luùn saâu vaøo maët ñaát ! GV : Nhö vaäy quaû caàu coù khaû naêng sinh coâng, ta noùi quaû caàu mang naêng löôïng GV : Tröôøng hôïp moät caây cung coù daây cung bieán daïng, khi ñoù daây cung coù theå thöïc hieän coâng hay khoâng caùc em ? GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO Phaàn ghi cheùp cuûa hoïc sinh I. KHAÙI NIEÄM THEÁ NAÊNG 1/ Khaùi nieäm - Quaû naêng khi ôû moät ñoä cao coù mang moät naêng löôïng ñeå sinh coâng laøm dòch chuyeån coïc. - Caùnh cung khi bieán daïng ñaõ coù moät naêng löôïng döï tröõ coù theå thöïc hieän coâng ñöa muõi teân bay ñi xa. * Keát luaän : Daïng naêng löôïng noùi ñeán trong hai tröôøng hôïp treân ñöôïc goïi laø theá naêng. 2/ Ñaëc ñieåm - Theá naêng phuï thuoäc vaøo vò trí töông ñoái cuûa vaät so vôùi maët ñaát. GA VL 10 BAN TN HK II - 16 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II HS : Daây cung bò bieán daïng coù theå thöïc hieän coâng laøm muõi teân bay xa, nhö vaäy daây cung bò bieán daïng cuõng coù naêng löôïng GV : Daïng naêng löôïng noùi ñeán trong hai tröôøng hôïp treân ñöôïc goïi laø theá naêng. 2/ Ñaëc ñieåm GV : Qua thí duï thöù nhaát ta thaáy vaät coù theá naêng khi naøo ? HS : Khi vaät coù vò trí ôû moät ñoä cao h so vôùi maët ñaát. GV : Qua thí duï thöù hai ta thaáy vaät coù theá naêng khi naøo ? HS : Khi vaät bò bieán daïng so vôùi luùc ñaàu GV → Ñaëc ñieåm cuûa theá naêng II. COÂNG CUÛA TROÏNG LÖÏC GV : Em naøo coù theå nhaéc laïi cho Thaày bieát coâng thöùc tính coâng cuûa moät löïc ? HS : A = F.s.cosα GV : Baây giôø ta xeùt moät vaät baét ñaàu rôi töï do döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc . Giaû söõ vaät rôøi töø ñoä cao h1 xuoáng h2 khi ñoù coâng cuûa troïng löïc nhö theá naøo ? HS : A = P.h.cosα GV : α baèng bao nhieâu ? HS : α = 0 neân cosα = 1, khi ñoù A = P.h GV : h ñöôïc tính nhö theá naøo ? HS : h = h1 – h2 GV : Vaäy coâng thöùc tính coâng troïng löïc toång quaùt seõ nhö theá naøo ? HS : A = P.h = mg(h1 – h2 ) GV : Neáu vaät chuyeån ñoäng treân maët phaúng nghieâng khoâng ma saùt troïng löïc seõ thöïc hieän coâng. Tröôøng hôïp naøy ta thaáy chæ coù thaønh phaàn P2 thöïc hieän coâng ( GV töï cm cho HS ) A = P2. SBC = P. sinβ. h/sinβ = P.h GV : Qua ví duï treân caùc em cho bieát coâng cuûa troïng löïc phuï thuoäc vaøo daïng quyõ ñaïo vaät chuyeån ñoäng khoâng ? HS : Thöa Thaày khoâng ! GV : Vaäy coâng cuûa troïng löïc phuï thuoäc vaøo nhöõng yeáu toá naøo ? HS : Coâng cuûa troïng löïc phuï thuoäc vaøo ñoä lôùn troïng löïc vaø hieäu ñoä cao hai ñaàu quyõ ñaïo GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO - Theá naêng phuï thuoäc ñoä bieán daïng cuûa vaät so vôùi traïng thaùi chöa bieán daïng II. COÂNG CUÛA TROÏNG LÖÏC - Xeùt moät vaät coù khoái löôïng m ñöôïc coi nhö laø chaát ñieåm, di chuyeån töø ñieåm B coù ñoä cao h1 ñeán ñieåm C coù ñoä cao h2 so vôùi maët ñaát. - Coâng do troïng löïc taùc duïng leân vaät khi noù dòch chuyeån töø B ñeán C AAB = ∑∆A = ∑(P.∆h) = P∑∆h = P(h1 – h2) = mg(h1 = h2) * Nhaän xeùt : Coâng cuûa troïng löïc khoâng phuï thuoäc hình daïng ñöôøng ñi maø chæ phuï thuoäc caùc vò trí ñaàu vaø cuoái. Vaäy trong löïc laø löïc theá. III. THEÁ NAÊNG TRONG TROÏNG TRÖÔØNG 1/ Theá naêng trong troïng tröôøng. GA VL 10 BAN TN HK II - 17 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II III. THEÁ NAÊNG TRONG TROÏNG TRÖÔØNG 1/ Theá naêng trong troïng tröôøng GV : Ta giaû söû thaû vaät töø ñoä cao h1 rôi xuoáng vò trí h2 so vôùi maët ñaát GV : Khi vaät rôi töø ñoä cao h1 rôi xuoáng vò trí h2 so vôùi maët ñaát thì coâng troïng löïc mang giaù trò nhö theá naøo vaø khi ñoù theá naêng taêng hay giaûm ? HS : Khi vaät rôi töø ñoä cao h1 rôi xuoáng vò trí h2 so vôùi maët ñaát thì coâng troïng löïc mang giaù trò döông vaø khi ñoù theá naêng giaûm . GV : Giaû söû nhö ta neùm vaät ñoä cao h2 bay leân vò trí h1 so vôùi maët ñaát thì coâng troïng löïc mang giaù trò nhö theá naøo vaø khi ñoù theá naêng taêng hay giaûm ? HS : Khi ta neùm vaät ñoä cao h2 bay leân vò trí h1 so vôùi maët ñaát thì coâng troïng löïc mang giaù trò aâm vaø khi ñoù theá naêng taêng. GV : Giaû söû nhö ta neùm vaät ñoä cao h 2 bay leân vò trí h1 roài vaät laïi rôi töø ñoä cao h 1 xuoáng vò trí h2 so vôùi maët ñaát thì coâng troïng löïc mang giaù trò nhö theá naøo vaø khi ñoù theá naêng taêng hay giaûm ? HS : Khi ñoù coâng troïng löïc baèng 0 vaø khi ñoù theá naêng khoâng ñoåi GV : Ñaây laø tröôøng hôïp vaät chuyeån ñoäng coù quyõ ñaïo laø quyõ ñaïo kheùp kính : A12 = 0 : Toång ñaïi soá coâng thöïc hieän baèng 0. 2/ Ñaëc ñieåm GV : ________________________________ _____________________________ IV. LÖÏC THEÁ VAØ THEÁ NAÊNG : 1/ Löïc theá : GV : ________________________________ _________________________________ _______________ 2/ Theá naêng GV : ________________________________ _________________________________ _______________ GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO - Ta coù : AAB= mg(h1 – h2 ) = mgh1 – mgh2 Ñaët W = mgh ( theá naêng cuûa vaät trong troïng tröôøng) : AAB = Wt1 – Wt2 - Trong ñoù : + Vaät ñi töø cao xuoáng thaáp, A12 > 0 : Coâng phaùt ñoäng, theá naêng cuûa vaät giaûm. + Vaät ñi töø thaáp leân cao , A12 < 0 : Coâng caûn, theá naêng cuûa vaät taêng. + Quyõ ñaïo kheùp kính : A 12 = 0 : Toång ñaïi soá coâng thöïc hieän baèng 0. 2/ Ñaëc ñieåm - Theá naêng trong troïng tröôøng phuï thuoäc vò trí töông ñoái giöõa vaät vaø Traùi Ñaát vaø ñöôïc xaùc ñònh sai keùm moät haèng soá coâng tuøy theo caùch choïn goác theá naêng. - Trong tröôøng hôïp vaät khoâng theå coi nhö moät chaát ñieåm, theá naêng troïng tröôøng seõ ñöôïc tính baèng : Wt = m.g.hC vôùi hC laø toaï ñoä trong taâm C treân truïc z ( Choïn goác theá naêng taïi goác toïa ñoä ) - Ñôn vò theá naêng laø Jun, kí hieäu J. IV. LÖÏC THEÁ VAØ THEÁ NAÊNG : 1/ Löïc theá : Coâng cuûa nhöõng löïc khoâng phuï thuoäc vaøo hình daïng ñöôøng ñi maø chæ phuï thuoäc caùc vò trí ñaàu vaø cuoái. Nhöõng löïc coù tính chaát nhö theá goïi laø löïc theá . Thí duï : Troïng löïc, löïc vaïn vaät haáp daãn, löïc ñaøn hoài, löïc tónh ñieän … 2/ Theá naêng Theá naêng laø naêng löôïng döï tröõ cuûa moät heä coù ñöôïc do töông taùc giöõa caùc phaàn cuûa heä thoáng GA VL 10 BAN TN HK II - 18 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II V. BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG GV : ________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _ GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO qua löïc theá V. BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG Moät ngöôøi ñöùng yeân treân caàu neùm moät hoøn ñaù coù khoái löôïng 50 g leân cao theo phöôngf thaúng ñöùng. Hoøn ñaù leân ñeán ñoä cao 6m ( tính töø ñieåm neùm ) thì döøng vaø rôi trôû xuoáng maët nöôùc thaáp hôn ñieåm neùm 2 m 1/ Tìm theá naêng cuûa vaät trong troïng tröôøng ôû vò trí cao nhaát neáu choïn : a) Ñieåm neùm vaät laøm moác. b) Maët nöôùc laøm moác. 2/ Tính coâng do troïng löïc thöïc hieän khi hoøn ñaù ñi töø ñieåm neùm leân ñeán ñieåm cao nhaát vaø khi noù rôi töø ñieåm cao nhaát tôùi maët nöôùc. Coâng naøy coù phuï thuoäc vaøo vieäc choïn hai moác khaùc nhau ôû caâu 1 hay khoâng ? Baøi giaûi Caâu 1 : Choïn truïc toïa ñoä Oy höôùng thaúng ñöùng töø döôùi leân a) Ñieåm neùm laøm moác : Vò trí cao nhaát coù toïa ñoä : h = 6 m Wt = mgh = 2,94 (J) b) Maët nöôùc laøm moác : Vò trí cao nhaát coù toïa ñoä : h’ = h + 2 = 6 + 2 = 8 m Wt’ = mgh’ = 3,92 (J) * Khoaûng cheânh leäch giöõa hai goác theá naêng : ∆W = Wt’ – Wt = 0,98 (J) Caâu 2 : Coâng do troïng löïc thöïc hieän khi vaät chuyeån ñoäng töø ñieåm neùm ñeán vò trí cao nhaát : a) Ñieåm neùm laøm moác : A12 = Wt1 – Wt2 = 0 – 2,94 = - 2,94 (J) b) Maët nöôùc laøm moác : A12 = W’t1 – W’t2 = ( 0 + 0,98 ) – 3,92 = - 2,94 (J) Ta nhaän thaáy coâng cuûa troïng löïc GA VL 10 BAN TN HK II - 19 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II khoâng phuï thuoäc vieäc choïn goác toïa ñoä maø chæ phuï thuoäc möùc cheânh laäch giöõa hai ñoä cao. Daáu “-“ chöùng toû raèng troïng löïc thöïc hieän coâng aâm khi vaät di chuyeån töû thaáp leân cao. * Coâng do troïng löïc thöïc hieän khi vaät rôi töø ñieåm cao nhaát tôùi maët nöôùc : a) Ñieåm neùm laøm moác : A23 = Wt2 – Wt3 = 2,94 – ( 0 – 0,98) = 3,92 (J) b) Maët nöôùc laøm moác : A23 = W’t2 – W’t3 = 3,92 – 0 = 3,92 (J) Nhö vaäy : Troïng löïc thöïc hieän coâng döông ( khoâng phuï thuoäc moác ñöôïcc choïn) khi vaät chuyeån ñoäng töø vò trí cao xuoáng thaáp. 3) Cuõng coá : 1/ Neâu caùc ñaëc ñieåm cuûa theá naêng ? Theá naêng vaø ñoäng naêng coù gì khaùc nhau ? 2/ Ñònh nghóa löïc theá ? Theá naêng lieân quan ñeán löïc theá nhö theá naøo ? 4) Daën doø hoïc sinh : - Traû lôøi caâu hoûi 1 ; 2; 3 ; 4 vaø 5 - Laøm baøi taäp : 1; 2; 3 GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO GA VL 10 BAN TN HK II - 20 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II Baøi 29 THEÁ NAÊNG ÑAØN HOÀI I. MUÏC TIEÂU - Naém ñöôïc khaùi nieäm theá naêng ñaøn hoài nhu laø moät naêng löôïng döï tröõ ñeå sinh coâng cuûa vaä khi bieán daïng. - Bieát caùch tính coâng do löïc ñaøn hoài thöïc hieän khi vaät bieán daïng, töø doù suy ra bieåu thöùc tính theá naêng ñaøn hoài. - Naém vöõng moái quan heä coâng cuûa löïc ñaøn hoài baèng ñoä giaûm theá naêng ñaøn hoài. - Hieåu baûn chaát cuûa theá naêng ñaøn hoài laø do töông taùc löïc ñaøn hoài- löïc theá- giöõa caùc phaàn töû cuûa vaät bieán daïng ñaøn hoài. - Naém vöõng vaø aùp duïng thaønh thaïo phöông phaùp ñoà thò ñeå tính coâng cuûa löïc ñaøn hoài. Hieåu roõ yù nghóa cuûa phöông phaùp naøy. Lieân heä caùc thí duï thöïc teá ñeå giaûi thích ñöôïc khaû naêng sinh coâng cuûa vaät (hoaëc heä vaät) bieán daïng ñaøn hoài. II. CHUAÅN BÒ - Tranh vaø Thöôùc III. TOÅ CHÖÙC HOAÏT ÑOÄNG DAÏY HOÏC OÅn ñònh lôùp hoïc 1) Kieåm tra baøi cuû : + Caâu 01 : Neâu caùc ñaëc ñieåm cuûa theá naêng ? Theá naêng vaø ñoäng naêng coù gì khaùc nhau ? + Caâu 02 : Ñònh nghóa löïc theá ? Theá naêng lieân quan ñeán löïc theá nhö theá naøo ? 2) Noäi dung baøi giaûng : Phaàn laøm vieäc cuûa giaùo vieân GV : Ta trôû laïi thí duï ôû baøi hoïc tröôùc, khi daây cung bò bieán daïng, noù coù theå sinh ra coâng taùc duïng leân muõi teân laøm muõi teân bay xa. Khi ñoù ta noùi daây cung bò bieán daïng coù mang naêng löôïng, naêng löôïng ñöôïc goïi laø theá naêng ñaøn hoài. Ñeå tìm hieåu veà daïng naêng löôïng naøy, tröôùc heát chuùng ta haõy tính coâng cuûa löïc ñaøn hoài ! I. COÂNG CUÛA LÖÏC ÑAØN HOÀI GV : Em haõy nhaéc laïi coâng thöùc tính löïc ñaøn hoài ? HS : Fñh = k.∆l GV : Xeùt moät con laéc loø xo goàm moät quaû caàu nhoû khoái löôïng m gaén ôû ñaàu moät loø xo naèm ngang, ñaàu kia cuûa loø xo ñöôïc giöõ coá ñònh, di chuyeån töø ñieåm B coù toïa ñoä x 1 ñeán vò trí C coù toaï ñoä x2 so vôùi goác toaï ñoä O laø vò trí caân baèng cuûa ñaàu töï do cuûa loø xo khi loø xo khoâng bieán daïng. GV : caùc em cho bieát coâng do löïc ñaøn hoài taùc duïng leân vaät khi noù dòch chuyeån töø B ñeán C ? GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO Phaàn ghi cheùp cuûa hoïc sinh Coù moät soá vaät khi bieán daïng ñeàu coù khaû naêng sinh coâng, töùc laø mang moät naêng löôïng, ñöôïc goïi laø theá naêng ñaøn hoài. I. COÂNG CUÛA LÖÏC ÑAØN HOÀI - Xeùt moät con laéc loø xo goàm moät quaû caàu nhoû khoái löôïng m gaén ôû ñaàu moät loø xo naèm ngang, ñaàu kia cuûa loø xo ñöôïc giöõ coá ñònh, di chuyeån töø ñieåm B coù toïa ñoä x 1 ñeán vò trí C coù toaï ñoä x2 so vôùi goác toaï ñoä O laø vò trí caân baèng cuûa ñaàu töï do cuûa loø xo khi loø xo khoâng bieán daïng. - Coâng do löïc ñaøn hoài taùc duïng leân vaät khi noù dòch chuyeån töø B ñeán C. AAB = ∑ ∆A = ∑ F.∆x = ∑ - kx ∆x kx 2 x 2 kx1 x1 kx12 kx 22 − − AAB = = 2 2 2 2 * Nhaän xeùt : Coâng cuûa löïc ñaøn hoài khoâng GA VL 10 BAN TN HK II - 21 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II HS : AAB = ∑ ∆A = ∑ F.∆x = ∑ - kx ∆x GV : AAB = - 2 1 2 2 kx 2 x 2 kx1 x1 kx kx − − = 2 2 2 2 Hs : Qua bieåu thöùc treân caùc em nhaän xeùt nhö theá naøo veà coâng cuûa löïc ñaøn hoài ? HS : Coâng cuûa löïc ñaøn hoài khoâng phuï thuoäc hình daïng ñöôøng ñi maø chæ phuï thuoäc caùc vò trí ñaàu vaø cuoái. II. THEÁ NAÊNG ÑAØN HOÀI 1/ Theá naêng ñaøn hoài : GV : __________________________ __________________________ __________________________ __ AAB = Wdh1 – Wdh2 GV : Töø bieåu thöùc treân caùc em nhaän xeùt nhö theá naøo veà coâng cuûa löïc ñaøn hoài. HS : Coâng cuûa löïc ñaøn hoài baèng hieäu theá naêng taïi vò trí ñaàu vaø vò trí cuoái, töùc laø baèng ñoä giaûm theá naêng. 2/ Ñaëc ñieåm : GV : __________________________ __________________________ __________________________ __ phuï thuoäc hình daïng ñöôøng ñi maø chæ phuï thuoäc caùc vò trí ñaàu vaø cuoái. Vaäy löïc ñaøn hoài laø löïc theá. II. THEÁ NAÊNG ÑAØN HOÀI 1/ Theá naêng ñaøn hoài : - Ta coù : AAB = - Ñaët Wdh = kx12 kx 22 − 2 2 kx 2 ( theá naêng ñaøn hoài ) 2 AAB = Wdh1 – Wdh2 - Trong ñoù : + x1 > x2 : giaûm bieán daïng, A12 > 0 : Coâng phaùt ñoäng , theá naêng cuûa vaät giaûm. + x1 < x2 : taêng bieán daïng, A12 < 0 : Coâng caûn, theá naêng cuûa vaät taêng. * Keát luaän : Coâng cuûa löïc ñaøn hoài baèng hieäu theá naêng taïi vò trí ñaàu vaø vò trí cuoái, töùc laø baèng ñoä giaûm theá naêng. 2/ Ñaëc ñieåm : - Theá naêng ñaøn hoài ñöôïc xaùc ñònh sai keùm moät haèng soá coäng tuøy theo caùch choïn goác theá naêng. - Theá naêng cuûa quaû caàu döôùi taùc duïng cuûa löïc ñaøn hoài cuõng laø theá naêng ñaøn hoài. - Ñôn vò theá naêng laø Jun. Kyù hieäu : J. 3) Cuõng coá : 1/ Neâu caùc ñaëc ñieåm cuûa löïc ñaøn hoài vaø coâng thöùc xaùc ñònh noù ? 2/ Tính coâng maø löïc ñaøn hoài thöïc hieän trong bieán daïng cuûa loø xo. Coâng naøy lieân heä vôùi ñoä bieán thieân theá naêng ñaøn hoài nhö theá naøo ? 3/ Vieát bieåu thöùc cuûa theá naêng ñaøn hoài. Neâu caùc tính chaát cuûa theá naêng naøy ? 4) Daën doø hoïc sinh : - Traû lôøi caâu hoûi 1 ; 2 vaø 3 - Laøm baøi taäp : 1 GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO GA VL 10 BAN TN HK II - 22 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II Baøi 30 ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN CÔ NAÊNG I. MUÏC TIEÂU - Naém vöõng khaùi nieâm cô naêng goàm toång ñoäng naêng vaø theá naêng cuûa vaät. - Bieát caùch thieát laäp ñònh luaät baûo toaøn cô naêng trong caùc tröôøng hôïp cuï theå löïc taùc duïng laø troïng löïc vaø löïc ñaøn hoài. Töø ñoù môû roäng thaønh ñònh luaät toång quaùt khi löïc taùc duïng laø löïc theá noùi chung. II. CHUAÅN BÒ - Tranh ; Thöôùc ; Con laéc ñôn vaø con laéc loø xo. III. TOÅ CHÖÙC HOAÏT ÑOÄNG DAÏY HOÏC OÅn ñònh lôùp hoïc 1) Kieåm tra baøi cuû : + Caâu 01 : Neâu caùc ñaëc ñieåm cuûa löïc ñaøn hoài vaø coâng thöùc xaùc ñònh noù ? + Caâu 02 : Tính coâng maø löïc ñaøn hoài thöïc hieän trong bieán daïng cuûa loø xo. Coâng naøy lieân heä vôùi ñoä bieán thieân theá naêng ñaøn hoài nhö theá naøo ? + Caâu 03 : Vieát bieåu thöùc cuûa theá naêng ñaøn hoài. Neâu caùc tính chaát cuûa theá naêng naøy ? 2) Noäi dung baøi giaûng : Phaàn laøm vieäc cuûa giaùo vieân I. THAØNH LAÄP ÑÒNH LUAÄT 1/ Tröôøng hôïp troïng löïc : GV : Xeùt moät vaät coù khoái löôïng m rôi töï do, laàn löôït qua hai vò trí A vaø B töông öùng vôùi caùc ñoä cao h1 vaø h2, taïi ñoù vaät coù vaän toác töông öùng laø v1 vaø v2. Theo ñònh lyù ñoäng naêng, caùc em haõy cho bieát coâng do troïng löïc thöïc hieän nhö theá naøo ? HS : coâng do troïng löïc thöïc hieän baèng ñoä taêng ñoäng naêng cuûa vaät : mv 22 mv12 − A12 = Wd2 – Wd1 = (1) 2 2 Gv : Maët khaùc troïng löïc laø löïc theá , caùc em cho bieát coâng do troïng löïc thöïc hieän ñöôïc tính nhö theá naøo ? HS : coâng do troïng löïc thöïc hieän baèng ñoä giaûm theá naêng cuûa vaät trong troïng tröôøng : A12 = Wt1 – Wd2 = mgh1 – mgh2 (2) GV höôùng daãn HS so saùnh (1) vaø (2) → Wdh + Wt = const ⇒ W = const. GV : ÔÛ ñaây caàn bieát raèng khaùi nieäm cô naêng. Cô naêng laø naêng löôïng cô hoïc baèng toång ñoäng naêng vaø theá naêng : W = Wñ + Wt Nhö vaäy caùc em coù nhaän xeùt nhö theá naøo veà GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO Phaàn ghi cheùp cuûa hoïc sinh I. THAØNH LAÄP ÑÒNH LUAÄT 1/ Tröôøng hôïp troïng löïc : - Xeùt moät vaät coù khoái löôïng m rôi töï do, laàn löôït qua hai vò trí A vaø B töông öùng vôùi caùc ñoä cao h1 vaø h2, taïi ñoù vaät coù vaän toác töông öùng laø v1 vaø v2. - Theo ñònh lyù ñoäng naêng, coâng do troïng löïc thöïc hieän baèng ñoä taêng ñoäng naêng cuûa vaät : A12 = Wd2 – Wd1 = mv 22 mv12 − (1) 2 2 - Troïng löïc laø löïc theá , coâng do troïng löïc thöïc hieän baèng ñoä giaûm theá naêng cuûa vaät trong troïng tröôøng : A12 = Wt1 – Wd2 = mgh1 – mgh2 (2) - So saùnh (1) vaø (2) , ta coù : mv 22 mv12 − 2 2 mv12 mv 22 ⇔ + mgh1 = + mgh2 2 2 mv 2 mgh1 – mgh2 = ⇒ 2 + mgh = const ⇔ Wdh + Wt = const ⇒ W = const. * Keát luaän : Trong quaù trình chuyeån ñoäng, neáu vaät chæ chòu taùc duïng cuûa troïng löïc, ñoäng naêng GA VL 10 BAN TN HK II - 23 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI söï bieán ñoåi naêng löôïng cuûa moät vaät chuyeån ñoäng chæ chòu taùc duïng cuûa troïng löïc ? HS : Trong quaù trình chuyeån ñoäng, neáu vaät chæ chòu taùc duïng cuûa troïng löïc, ñoäng naêng coù theå chuyeån thaønh theá naêng vaø ngöôïc laïi, nhöng toång cuûa chuùng, töùc laø cô naêng cuûa vaät ñöôïc baûo toaøn. 2/ Tröôøng hôïp löïc ñaøn hoài. GV : Xeùt moät con laéc loø xo goàm moät quaû caàu nhoû khoái löôïng m dao ñoäng quanh vò trí caân baèng, laàn löôït qua hai vò trí A vaø B töông öùng vôùi caùc toïa ñoä x1 vaø x2, taïi ñoù vaät coù vaän toác töông öùng laø v1 vaø v2 . Theo ñònh lí ñoäng naêng, coâng do löïc ñaøn hoài thöïc hieän ñöôïc tính nhö theá naøo ? HS : Theo ñònh lí ñoäng naêng, coâng do löïc ñaøn hoài thöïc hieän baèng ñoä taêng ñoäng naêng cuûa vaät : A12 = Wd2 – Wd1 = mv 22 mv12 − (1) 2 2 GV : Löïc ñaøn hoài laø löïc theá, coâng do löïc ñaøn hoài thöïc hieän ñöôïc tính nhö theá naøo ? HS : coâng do löïc ñaøn hoài thöïc hieän baèng ñoä giaûm theá naêng cuûa vaät : kx12 kx 22 − A12 = Wt1 – Wt2 = (2) 2 2 GV höôùng daãn HS so saùnh (1) vaø (2) → Wdh + Wtn = const ⇒ W = const GV : Nhö vaäy caùc em coù nhaän xeùt nhö theá naøo veà söï bieán ñoåi naêng löôïng cuûa moät vaät chuyeån ñoäng chæ chòu taùc duïng cuûa löïc ñaøn hoài ? HS : Trong quaù trình chuyeån ñoäng, neáu vaät chæ chòu taùc duïng cuûa löïc ñaøn hoài, ñoäng naêng coù theå chuyeån thaønh theá naêng vaø ngöôïc laïi, nhöng toång cuûa chuùng, töùc laø cô naêng cuûa vaät ñöôïc baûo toaøn. 3/ Ñònh luaät baûo toaøn cô naêng GV : Chuùng ta cuõng bieát raèng troïng löïc hay löïc ñaøn hoài ñöôïc goïi laø löïc theá, qua hai tröôøng hôïp treân caùc em cho bieát khi moät vaät chuyeån ñoäng chæ döôùi taùc duïng cuûa löïc theá thì cô naêng cuûa chuùng coù gí trò nhö theá naøo ? HS : khi moät vaät chuyeån ñoäng chæ döôùi taùc duïng cuûa löïc theá thì cô naêng cuûa chuùng coù giaù GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ 10 - HK II coù theå chuyeån thaønh theá naêng vaø ngöôïc laïi, nhöng toång cuûa chuùng, töùc laø cô naêng cuûa vaät ñöôïc baûo toaøn. 2/ Tröôøng hôïp löïc ñaøn hoài. - Xeùt moät con laéc loø xo goàm moät quaû caàu nhoû khoái löôïng m dao ñoäng quanh vò trí caân baèng, laàn löôït qua hai vò trí A vaø B töông öùng vôùi caùc toïa ñoä x1 vaø x2, taïi ñoù vaät coù vaän toác töông öùng laø v1 vaø v2 . - Theo ñònh lí ñoäng naêng, coâng do löïc ñaøn hoài thöïc hieän baèng ñoä taêng ñoäng naêng cuûa vaät : mv 22 mv12 − A12 = Wd2 – Wd1 = (1) 2 2 - Löïc ñaøn hoài laø löïc theá, coâng do löïc ñaøn hoài thöïc hieän baèng ñoä giaûm theá naêng cuûa vaät : A12 = Wt1 – Wt2 = kx12 kx 22 − (2) 2 2 So saùnh (1) vaø (2) ta coù : kx12 kx 22 mv 22 mv12 − − = 2 2 2 2 2 2 2 mv1 kx1 mv 2 kx 22 + − ⇔ = 2 2 2 2 2 2 mv kx ⇒ = const + 2 2 ⇒ Wdh + Wtn = const ⇒ W = const * Keát luaän : Trong quaù trình chuyeån ñoäng, ñoäng naêng coù theå chuyeån thaønh theá naêng vaø ngöôïc laïi, nhöng toång cöûa chuùng, töùc laø cô naêng cuûa vaät ñöôïc baûo toaøn 3/ Ñònh luaät baûo toaøn cô naêng Cô naêng cuûa moät vaät chæ chòu taùc duïng cuûa nhöõng löïc theá luoân ñöôïc baûo toaøn. II. BAØI TAÄP AÙP DUÏNG Baøi 01 : Moät vaät baét ñaàu chuyeån ñoäng treân moät maéc doác coù hình daïng baát kyø töø ñoä cao 1m so vôùi maët naèm ngang choïn laøm moác. Tìm vaän toác cuûa vaät khi noù tôùi chaân doác. Boû qua moïi ma saùt. Baøi giaûi Vì chuyeån ñoäng khoâng coù ma saùt neân phaõn löïc N cuûa maët doác taùc duïng leân vaät luoân vuoâng GA VL 10 BAN TN HK II - 24 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI trò khoâng thay ñoåi. → Ñònh luaät baøo toaøn cô naêng. II. BAØI TAÄP AÙP DUÏNG GV : _________________________ _________________________ ________________________ VAÄT LYÙ 10 - HK II goùc vôùi phöông chuyeån dôøi vaø do ñoù khoâng thöïc hieän coâng. + Taïi vò trí xuaát phaùt : Wñ1 = 0 ; Wt1 = mgh + Taïi chaân doác : Wñ2 = mv 2 ; Wt2 = 0 2 AÙp duïng ñònh luaät baûo toaøn cô naêng : Wñ1 + Wt1 = Wñ2 + Wt2 mv 2 2 2 gh = ⇔ mgh = ⇒v= 2 × 9,8 × 1 = 4,4 m/s Baøi 02 : Xeùt moät con laéc ñôn. Thaû cho con laéc chuyeån ñoäng töï do töø vò trí maø daây hôïp so vôùi phöông thaúng ñöùng moät goùc α. Tìm vaän toác cuûa con laéc ôû ñieåm thaáp nhaát. Baøi giaûi Choïn O laøm moác ñeå tính ñoä cao cuûa vaät. + Khi ñoù vaät A coù ñoä cao h vôùi O laø : HO = h = l(1 – cosα) Theá naêng cuûa vaät laø : Wt1 = mgl(1 – cosα) Ñoäng naêng cuûa vaät : Wñ1 = 0 + Khi vaät tôùi O : Theá naêng cuûa vaät : Wt2 = 0 mv 2 Ñoäng naêng cuûa vaät : Wñ1 = 2 AÙp duïng ñònh luaät baûo toaøn cô naêng : Wñ1 + Wt1 = Wñ2 + Wt2 mv 2 = mgl(1 – cosα) 2 ⇒ v = 2 gl (1 − cos α ) ⇔ 3) Cuõng coá : 1/ Theá naøo laø cô naêng cuûa moät vaät ? Ví duï ? 2/ Thaønh laäp ñònh luaät baûo toaøn cô naêng trong tröôøng hôïp troïng löïc ? 3/ Thaønh laäp ñònh luaät baûo toaøn cô naêng trong tröôøng hôïp ñaøn hoài ? 4) Daën doø hoïc sinh : - Traû lôøi caâu hoûi 1 ; 2; 3 vaø 4 - Laøm baøi taäp : 1; 2 vaø 3 GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO GA VL 10 BAN TN HK II - 25 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II Baøi 31 ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN NAÊNG LÖÔÏNG I. MUÏC TIEÂU - Naém ñöôïc noäi dung vaø phaùt bieåu chính xaùc ñòng luaät baûo toaøn vaø chuyeån hoùa naêng löôïng döôùi daïng toång quaùt. - Hieåu yù nghóa cuûa hieäu suaát cuûa maùy theå hieän söï chuyeån hoaù naêng löôïng trong quaù trình hoaït ñoäng cuûa maùy. II. CHUAÅN BÒ - Pittoâng vaø Xilanh III. TOÅ CHÖÙC HOAÏT ÑOÄNG DAÏY HOÏC OÅn ñònh lôùp hoïc 1) Kieåm tra baøi cuû : + Caâu 01 : Theá naøo laø cô naêng cuûa moät vaät ? Ví duï ? + Caâu 02 : Thaønh laäp ñònh luaät baûo toaøn cô naêng trong tröôøng hôïp troïng löïc ? + Caâu 03 : Thaønh laäp ñònh luaät baûo toaøn cô naêng trong tröôøng hôïp ñaøn hoài ? 2) Noäi dung baøi giaûng : Phaàn laøm vieäc cuûa giaùo vieân I. ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN VAØ CHUYEÅN HOÙA NAÊNG LÖÔÏNG 1/ Ñònh luaät baûo toaøn vaø chuyeån hoùa naêng löôïng : GV : Ta giaû söû nhö coù moät con laéc ñang chuyeån ñoäng qua laïi quanh vò trí caân baèng, sau moät thôøi gian , con laéc coù coøn chuyeån ñoäng qua laïi quanh vò trí caân baèng nöõa hay khoâng ? HS : Thöa Thaày, con laéc seõ chuyeån ñoäng qua laïi quanh vò trí caân baèng chaäm daàn roài döøng haún ? GV : Taïi sao con laéc laïi döøng haún ? HS : Do löïc caûn cuûa khoâng khí gaây ma saùt leân con laéc laøm noù chuyeån ñoäng chaäm daàn roài döøng laïi ! GV : Nhö vaäy thì ñoäng naêng hay theá naêng, noùi chung laø cô naêng con laéc bieán thieân nhö theá naøo ? HS : Cô naêng cuûa con laéc seõ giaûm daàn vaø maát haún ! GV : Thaät ra cô naêng khoâng bò maát haún. Vì khi con laéc ñang chuyeån ñoäng qua laïi quanh vò trí caân baèng, khoâng khí va chaïm vaøo con laéc laøm caûn trôû chuyeån ñoäng con laéc. Ngay luùc aáy taïi vò trí tieáp xuùc vôùi khoâng khí cuûa con laéc seõ noùng leân ( caùc phaân töû phaàn naøy chuyeån ñoäng nhanh hôn ) nhö vaäy moät phaàn cô naêng cuûa con laéc seõ bieán thaønh daïng naêng löôïng khaùc goïi laø nhieät naêng. Nhö vaäy khi ñoù naêng löôïng coù maát ñi khoâng caùc em ? GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO Phaàn ghi cheùp cuûa hoïc sinh I. ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN VAØ CHUYEÅN HOÙA NAÊNG LÖÔÏNG 1/ Ñònh luaät baûo toaøn vaø chuyeån hoùa naêng löôïng : Neáu moät heä ñaõ maát (hoaëc nhaän) moät phaàn naêng löôïng, duø döôùi daïng sinh coâng hay caùc daïng khaùc, thì nhaát ñònh coù moät hay nhieàu heä khaùc ñaõ nhaän (hoaëc maát) cuøng moät löôïng naêng löôïng ñoù, sao cho naêng löôïng toång coäng ñöôïc baûo toaøn. 2/ Ñònh luaät baûo toaøn vaø chuyeån hoaù naêng löôïng ñoái vôùi heä kín Naêng löôïng cuûa moät heä kín ñöôïc baûo toaøn 3/ Moái quan heä giöõa coâng vaø naêng löôïng : Quaù trình chuyeån hoaù naêng löôïng thöôøng theå hieän baèng coâng sinh ra. Coâng naøy coù giaù trò baèng naêng löôïng ñaõ bieán ñoåi. II. HIEÄU SUAÁT CUÛA MAÙY Hieäu suaát cuûa maùy ñöôïc ño baèng tæ soá giöõa phaàn naêng löôïng coù ích vaø naêng löôïng toaøn phaàn ñöôïc maùy söû duïng khi hoaït ñoäng, noù coù giaù trò luoân nhoû hôn 1. GA VL 10 BAN TN HK II - 26 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI HS : Naêng löôïng khoâng maát ñi maø noù ñöôïc töø daïng naøy sang daïng khaùc. GV : Ñoù laø noäi dung cuûa ñònh luaät baûo toaøn vaø chuyeån hoaù naêng löôïng . Tuy nhieân ñònh luaät treân chæ ñuùng khi ta xeùt caùc vaät trong moät heä kín. Söï bieán ñoåi naêng löôïng töø daïng naøy sang daïng khaùc ñöôïc öùng duïng raát nhieàu trong khoa hoïc kyõ thuaät. Chuù yù : Ñaây laø moät ñònh luaät quan troïng nhaát cuûa thieân nhieân . AÙp duïng cho moïi ñoái töôïng , moïi daïng naêng löôïng . III. BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG GV : ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ___________________ VAÄT LYÙ 10 - HK II Kyù hieäu : H H= W' W III. BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG Moät vaät coù khoái löôïng m = 1 kg tröôït vôùi vaän toác ban ñaàu 2 m/s töø ñænh moät maët phaúng daøi 5 m vaø nghieâng moät goùc α = 300 so vôùi phöông naèm ngang. Heä soá ma saùt µ = 0,2. Tìm vaän toác v2 cuûa vaät ôû cuoái doác. Baøi giaûi : Ta choïn goác theá naêng taïi vò trí chaân maët maët phaúng nghieâng + Cô naêng cuûa vaät taïi vò trí ñaàu vaø cuoái ñöôøng ñi mv12 mv12 W1 = mgh + = mglsinα + 2 2 2 mv 2 W2 = 0 + 2 + Coâng cuûa löïc ma saùt : Ams = - fms.l = - µN.l = - µPlcosα AÙp duïng ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng : W2 = W1 + Ams = 18,02 (J) ⇒ mv 22 = 18,02 ⇒ v2 = 6 m/s 2 3) Cuõng coá : 1/ Phaùt bieåu ñònh luaät baûo toaøn vaø chuyeån hoaù naêng löôïng. Neâu moái quan heä giöõa coâng vaø naêng löôïng. 2/ Hieäu suaát cuûa maùy laø gì ? 4) Daën doø hoïc sinh : - Traû lôøi caâu hoûi 1 vaø 2 - Laøm baøi taäp : 1; 2 vaø 3 GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO GA VL 10 BAN TN HK II - 27 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II Baøi 32 – 33 VA CHAÏM ÑAØN HOÀI VAØ KHOÂNG ÑAØN HOÀI I. MUÏC TIEÂU - Coù khaùi nòeâm chung veà va chaïm vaø phaân bieät ñöôïc va chaïm ñaøn hoài vaø va chaïm khoâng ñaøn hoài. - Bieát vaän duïng caùc ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng vaø baûo toaøn cô naêng cho cô heä kín ñeå khaûo saùt va chaïm cuûa hai vaät. - Tính ñöôïc vaän toác caùc vaät sau va chaïm ñaøn hoài vaø phaàn ñoäng naêng cuûa heä bò giaûm sau va chaïm khoâng ñaøn hoài. II. CHUAÅN BÒ - Pittoâng vaø Xilanh III. TOÅ CHÖÙC HOAÏT ÑOÄNG DAÏY HOÏC OÅn ñònh lôùp hoïc 1) Kieåm tra baøi cuû : + Caâu 01 : Phaùt bieåu ñònh luaät baûo toaøn vaø chuyeån hoaù naêng löôïng ? + Caâu 02 : Neâu moái quan heä giöõa coâng vaø naêng löôïng ? + Caâu 03 : Hieäu suaát cuûa maùy laø gì ? 2) Noäi dung baøi giaûng : Phaàn laøm vieäc cuûa giaùo vieân GV : Va chaïm cô hoïc laø moät hieän töôïng trong ñoù hai vaät gaëp nhau trong chuyeån ñoäng töông ñoái vaø töông taùc qua tieáp xuùc tröïc tieáp. Khi va chaïm, heä luoân ñöôïc coi laø kín vì noäi löïc xuaát hieän laø raát lôùn trong moät khoaûng thôøi gian raát ngaén cuûa va chaïm, neân coù theå boû qua caùc ngoaïi löïc. I. PHAÂN LOAÏI VA CHAÏM 1/ Va chaïm ñaøn hoài GV : Thí duï nhö caùc em xem hai quaû billard traéng vaø ñoû va chaïm nhau, sau va chaïm caùc em cho bieát hình daïng cuûa chuùng nhö theá naøo ? HS : Sau va chaïm hình daïng cuûa chuùng khoâng thay ñoåi ? GV : Khi ñoù theá naêng ñaøn hoài cuûa chuùng trong tröôøng löïc ngoaøi nhö theá naøo ? HS : Chuùng coù theá naêng trong tröôøng löïc ngoaøi khoâng thay ñoåi. GV : Ñoäng naêng bò giaûm do bieán daïng ñöôïc khoâi phuïc vaø trôû veà giaù trò ban ñaàu thì goïi laø va chaïm ñaøn hoài. 2/ Va chaïm khoâng ñaøn hoài : GV : Ta gæa söû nhö coù moät vieân ñan ñang bay vôùi vaän toác lôùn ( ñoäng naêng lôùn ), thì va vaøo GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO Phaàn ghi cheùp cuûa hoïc sinh Va chaïm cô hoïc laø moät hieän töôïng trong ñoù hai vaät gaëp nhau trong chuyeån ñoäng töông ñoái vaø töông taùc qua tieáp xuùc tröïc tieáp. Khi va chaïm, heä luoân ñöôïc coi laø kín vì noäi löïc xuaát hieän laø raát lôùn trong moät khoaûng thôøi gian raát ngaén cuûa va chaïm, neân coù theå boû qua caùc ngoaïi löïc. I. PHAÂN LOAÏI VA CHAÏM 1/ Va chaïm ñaøn hoài Hai vaät va chaïm maø sau ñoù trôû veà hình daïng ban ñaàu, theá naêng cuûa chuùng trong tröôøng löïc ngoaøi coi nhö khoâng ñoåi, ñoäng naêng bò giaûm do bieán daïng ñöôïc khoâi phuïc vaø trôû veà giaù trò ban ñaàu thì goïi laø va chaïm ñaøn hoài. 2/ Va chaïm khoâng ñaøn hoài : Hai vaät va chaïm maø sau ñoù khoâng trôû veà hình daïng ban ñaàu, chuùng dính vaøo nhau vaø chuyeån ñoäng vôùi cuøng moät vaän toác, moät phaàn ñoäng naêng cuûa vaät chuyeån hoaù thaønh daïng naêng löôïng khaùc thì goïi laø va chaïm khoâng ñaøn hoài hay va chaïm meàm. GA VL 10 BAN TN HK II - 28 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI moät bao caùt, keát quaû laø vieân ñaïn vaø bao caùt cuøng chuyeån ñoäng vôùi cuøng vaän toác. Va chaïm naøy ñöôïc goïi laø va khoâng ñaøn hoài ( va chaïm meàm ) GV : Trong va chaïm naøy caùc em cho bieát ñoäng naêng cuûa vieân ñaïn coù baèng toång ñoäng naêng cuûa noù va bao caùt tröôùc khi va chaïm hay khoâng ? HS : Ñoäng naêng cuûa vieân ñaïn khoâng baèng toång ñoäng naêng cuûa noù va bao caùt tröôùc khi va chaïm. II. VA CHAÏM ÑAØN HOÀI TRÖÏC DIEÄN GV : Xeùt hai quaû caàu coù khoái löôïng m 1 vaø m2 ñang chuyeån ñoäng vôùi vaän toác v 1 vaø v2 ñeán va chaïm tröïc dieän vôùi nhau, sau va chaïm vaän toác cuûa chuùng laàn löôït laø v1’ vaø v2’. Caùc em haõy leân baûng vieát ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng trong tröôøng hôïp naøy ? HS Ghi leân baûng : m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’ (1) GV : Cuõng trong tröôøng hôïp treân, baây giôø caùc em haõy vieát ñònh luaät baûo toaøn ñoäng naêng ? HS ghi leân baûng ghi : m1v12 m2 v 22 m1v '12 m2 v' 22 + = + 2 2 2 2 (2) GV laàn löôït höôùng daãn Hs bieán ñoåi (1) vaø (2) thaønh caùc bieåu thöùc (3), (4), (5) vaø (6) cuøng vôùi v’1 vaø v’2 . _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ III. VA CHAÏM MEÀM GV : Xeùt vieân ñaïn coù khoái löôïng m ñöôïc baén theo phöông naèm ngang vaø con laéc laø moät thuøng caùt coù khoái löôïng M ñöôïc treo ôû ñaàu moät sôïi daây. Vaän toác cuûa vieân ñaïn ngay tröôùc GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ 10 - HK II II. VA CHAÏM ÑAØN HOÀI TRÖÏC DIEÄN - Xeùt hai quaû caàu coù khoái löôïng m 1 vaø m2 ñang chuyeån ñoäng vôùi vaän toác v 1 vaø v2 ñeán va chaïm tröïc dieän vôùi nhau, sau va chaïm vaän toác cuûa chuùng laàn löôït laø v1’ vaø v2’. - Theo ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’ (1) - Theo ñònh luaät baûo toaøn ñoäng naêng : m1v12 m v 2 m v' 2 m v' 2 + 2 2 = 1 1 + 2 2 2 2 2 2 (2) - Bieán ñoåi (1) thaønh : m1(v1 – v1’) = m2(v2’ – v2) (3) - Bieán ñoåi (2) thaønh : m1(v12 –v’12 ) = m2(v’22 – v2) (4) - Giaû thieát raèng v1 ≠ v’1, laäp tæ soá (4)/(3) ta coù : v1 + v1’ = v2 + v2’ → v2’ = v1 + v1’ – v2 (5) → v1’ = v2 + v2’ – v1 (6) - Laàn löôït theá (5) vaø (6) vaøo (3) ta ñöôïc : v1 ' = ( m1 − m2 )v1 + 2m2 v 2 m1 + m2 v2 ' = (m2 − m1 )v 2 + 2m1v1 m1 + m2 - Löu yù : + Neáu hai quaû caàu coù khoái löôïng baèng nhau : v1’ = v2 vaø v2’ = v1 + Neáu hai quaû caàu coù khoái löôïng raát cheânh leäch : v1’ = 0 vaø v2’ = -v2 III. VA CHAÏM MEÀM Xeùt vieân ñaïn coù khoái löôïng m ñöôïc baén theo phöông naèm ngang vaø con laéc laø moät thuøng caùt coù khoái löôïng M ñöôïc treo ôû ñaàu moät sôïi daây. Vaän toác cuûa vieân ñaïn ngay tröôùc khi GA VL 10 BAN TN HK II - 29 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI khi xuyeân vaøo thuøng caùt laø v vaø vaän toác cuûa heä ñaïn – thuøng caùt ngay sau khi va chaïm laø V. Caùc em haõy leân baûng vieát ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng trong tröôøng hôïp naøy ? mv = ( M + m)V ⇒ V = mv M +m GV : Cuõng trong tröôøng hôïp treân, baây giôø caùc em haõy vieát ñònh luaät baûo toaøn ñoäng naêng ? HS ghi leân baûng ghi : ∆Wñ = Wñ2 – Wñ1 M ∆Wñ = − .Wñ1 < 0 m+M GV : Ñaõ coù moät phaàn ñoäng naêng giaûm ñi trong va chaïm. Phaàn ñoäng naêng naøy chuyeån hoaù thaønh caùc daïng naêng löôïng khaùc, ví duï nhö toûa nhieät. VAÄT LYÙ 10 - HK II xuyeân vaøo thuøng caùt laø v vaø vaän toác cuûa heä ñaïn – thuøng caùt ngay sau khi va chaïm laø V. - Theo ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng : mv = ( M + m)V ⇒ V = - Ñoä bieán thieân ñoäng naêng cuûa heä : ∆Wñ = Wñ2 – Wñ1 ∆Wñ = ∆Wñ = ∆Wñ = ∆Wñ = ∆Wñ = III. BAØI TAÄP AÙP DUÏNG GV : _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ ________________ mv M +m (m + M )V 2 mv 2 − 2 2 2 (m + M ) mv mv 2 . − 2 2 m+M 2 2 (mv) mv − 2( m + M ) 2 2 m mv − 1 m+M 2 M − .Wñ1 < 0 m+M ** Keát luaän : Ñaõ coù moät phaàn ñoäng naêng giaûm ñi trong va chaïm. Phaàn ñoäng naêng naøy chuyeån hoaù thaønh caùc daïng naêng löôïng khaùc, ví duï nhö toûa nhieät. III. BAØI TAÄP AÙP DUÏNG Baén moät bi ve coù khoái löôïng m vôùi vaän toác v1 vaøo moät hoøn bi theùp ñöùng yeân coù khoái löôïng 3 m. Tính caùc vaän toác cuûa hai hoøn bi sau va chaïm ? Bieát söï va chaïm laø tröïc dieän vaø ñaøn hoài. Baøi giaûi Ta choïn chieàu döông laø chieàu chuyeån ñoäng cuûa v1 : ( m − 3m)v1 v = − 1 m + 3m 2 2mv1 v v2 ' = = 1 m + 3m 2 v1 ' = Vaäy : Sau va chaïm hoøn bi ve baäc ngöôïc trôû laïi, hoøn bi theùp bò ñaåy ñi, caû hai vaän toác ñeàu coù giaù trò tuyeät ñoái baèng v1 . 2 3) Cuõng coá : GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO GA VL 10 BAN TN HK II - 30 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II 1/ Va chaïm laø gì ? Taïi sao heä hai vaät va chaïm coù theå coi laø heä kín ? 2/ Phaân bieät va chaïm ñaøn hoài vaø va chaïm meàm ? 3/ Tìm coâng thöùc xaùc ñònh caùc vaän toác sau va chaïm ñaøn hoài ? 4) Daën doø hoïc sinh : - Traû lôøi caâu hoûi 1 ; 2 vaø 3 - Laøm baøi taäp : 1; 2 vaø 3 Baøi 34 BAØI TAÄP VEÀ CAÙC ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN I. MUÏC TIEÂU - Bieát vaän duïng caùc ñònh luaät baûo toaøn vaø chuyeån hoùa naêng löôïng ñeå giaûi moät soá baøi taäp töø caên baûn ñeán naâng cao. II. CHUAÅN BÒ - _______________________________________ III. TOÅ CHÖÙC HOAÏT ÑOÄNG DAÏY HOÏC OÅn ñònh lôùp hoïc 1) Kieåm tra baøi cuû : + Caâu 01 : Va chaïm laø gì ? Taïi sao heä hai vaät va chaïm coù theå coi laø heä kín ? + Caâu 02 : Phaân bieät va chaïm ñaøn hoài vaø va chaïm meàm ? + Caâu 03 : Tìm coâng thöùc xaùc ñònh caùc vaän toác sau va chaïm ñaøn hoài ? 2) Noäi dung baøi giaûng : Phaàn laøm vieäc cuûa giaùo vieân Baøi 01 GV : Ta xem heä ngöôøi – thuyeàn laø heä kín (P vaø FA caân baèng nhau ) Ta goïi : v : Vaän toác ngöôøi ñoái vôùi thuyeàn. V : Vaän toác thuyeàn ñoái vôùi nöôùc. GV : Caùc em cho bieát vaän toác ngöôøi ñoái vôùi nöôùc ? HS : v + V GV : Em haïy vieát ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng cho heä kín cho baøi toaùn naøy ? HS : M(v + V) + MV = 0 GV : ⇒ V m =− v M +m Chuùng ta bieát raèng thôøi gian ñeå ngöôøi ñi töø ñaàu ñeán cuoái thuyeàn cuõng laø thôøi gian ñeå thuyeàn dòch chuyeån ñöôïc ñoä dôøi s : t = L s = v V Töø ñoù ta tìm ñöôïc : GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO Phaàn ghi cheùp cuûa hoïc sinh Baøi 01 : Moät chieác thuyeàn coù chieàu daøi L = 5,6 m, khoái löôïng 80 kg chôû moät ngöôøi coù khoái löôïng 52 kg, caû hai ban ñaàu ñöùng yeân treân maët hoà phaúng laëng. Neáu ngöôøi böôùc ñeàu töø muõi thuyeàn ñeán ñuoâi thuyeàn thì thuyeàn dòch chuyeån so vôùi maët nöôùc ñöôïc ñoä dôøi baèng nhieâu vaø theo chieàu naøo ? Boû qua söùc caûn cuûa nöôùc. Baøi giaûi Ta xem heä ngöôøi – thuyeàn laø heä kín (P vaø FA caân baèng nhau ) Ta goïi : v : Vaän toác ngöôøi ñoái vôùi thuyeàn. V : Vaän toác thuyeàn ñoái vôùi nöôùc. ⇒ v + V : Vaän toác ngöôøi ñoái vôùi nöôùc. AÙp duïng ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng cho heä kín : M(v + V) + MV = 0 ⇒ V m =− v M +m GA VL 10 BAN TN HK II - 31 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI V m L=– .L v M +m 52 s=– .5,6 = – 2,2 m 80 + 52 s= GV : caùc em coù nhaän xeùt nhö theá naøo veà daáu “-“ trong tröôøng hôïp naøy ? HS : Daáu “–“ chöùng toû thuyeàn chuyeån ñoäng ngöôøi chieàu vôùi ngöôøi. Thôøi gian ñeå ngöôøi ñi töø ñaàu ñeán cuoái thuyeàn cuõng laø thôøi gian ñeå thuyeàn dòch chuyeån ñöôïc ñoä dôøi s : t = L s = v V Töø ñoù ta tìm ñöôïc : V m L=– .L v M +m 52 s=– .5,6 = – 2,2 m 80 + 52 s= Nhaän xeùt : daáu “–“ chöùng toû thuyeàn chuyeån ñoäng ngöôøi chieàu vôùi ngöôøi. Baøi 02 : Caâu a) GV : caùc em coù theå nhaéc laïi coâng thöùc tính thôøi gian cuûa moät vaät neùm xieân ? HS : t = VAÄT LYÙ 10 - HK II 2h g GV : Töø ñoù caùc em haõy tính quaõng ñöôøng vaät ñi ñöôïc sau va chaïm ? 2h g HS : s = v.t = v. hay v = s. g 2h GV : Vaän toác cuûa quaû caàu vaø vieân ñaïn sau va chaïm ? v1 = s1. v2 = s2. g 9,8 = 6. = 13,3 m/s 2h 2.1 g 9,8 = 15. = 33,2 m/s 2h 2.1 GV : Goïi u laø vaän toác ban ñaàu cuûa ñaïn, caùc em haõy aùp duïng ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng theo phöông ngang cho heä ñaïn vaø quaû caàu ! GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO Baøi 02 : Moät quaû caàu coù khoái löôïng M = 300 g naèm ôû meùp baøn. Moät vieân ñaïn coù khoái löôïng 10 g baén theo phöông ngang ñuùng vaøo taâm quaû caàu, xuyeân qua noù vaø rôi caùch meùp baøn ôû khoaûng caùch naèm ngang s2 = 15 m, coøn quaû caàu thì rôi caùch meùp baøn ôû khoaûng caùch s1 = 6m. Bieát chieàu cao cuûa baøn so vôùi maët ñaát laø h = 1m. Tìm : a) Vaän toác ban ñaàu cuûa vieân ñaïn ? b) Ñoä bieán thieân ñoäng naêng cuûa heä trong va chaïm ? Baøi giaûi a) AÙp duïng coâng thöùc chuyeån ñoäng cuûa vaät ñöôïc neùm ngang töø moät ñoä cao h so vôùi maët ñaát ta coù : s = v.t = v. 2h g hay v = s. g 2h Vaän toác cuûa quaû caàu sau va chaïm : v1 = s1. g 9,8 = 6. = 13,3 m/s 2h 2.1 Vaän toác ñaïn sau va chaïm : v2 = s2. g 9,8 = 15. = 33,2 m/s 2h 2.1 Goïi u laø vaän toác ban ñaàu cuûa ñaïn, aùp duïng ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng theo phöông ngang cho heä ñaïn vaø quaû caàu, ta coù : m.u = M.v1 + mv2 ⇒ u = = M v1 + v2 m 0,3 13,3 + 33,2 = 432 m/s 0,01 GA VL 10 BAN TN HK II - 32 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI HS : m.u = M.v1 + mv2 ⇒ u = = M v1 + v2 m 0,3 13,3 + 33,2 = 432 m/s 0,01 b) GV : Em haõy tính ñoä bieán thieân ñoäng naêng cuûa heä trong quaù trình va chaïm ? HS : ∆Wñ = Wñ2 – Wñ1 = Mv12 mv 22 mu 2 + − 2 2 2 = 26,5 + 5,5 – 933 = - 901 (J) Baøi 03 : GV : caùc em haõy aùp duïng ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng trong tröôøng hôïp naøy ? Vaø ñoàng thôøi suy ra coâng cuûa löïc ma saùt ? HS : W2 = W1 + Ams ⇒ Ams = W2 – W1 = - W1 GV : Coâng cuûa löïc ma saùt thöïc hieän treân caû quaõng ñöôøng baèng ñoä bieán thieân cô naêng cuûa vaät . Maët khaùc, qua hình veõ treân coâng cuûa löïc ma saùt ñöôïc tính nhö theá naøo ? HS : Ams = ABC + ACD = - µP.cosα.l – µP(s – l.cosα) = - µPs GV höôùng daãn HS phoái hôïp (1) vaø (2) ⇒ µ = h s Baøi 04 : GV : __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ 10 - HK II b) Ta tính bieán thieân ñoäng naêng cuûa heä trong quaù trình va chaïm : ∆Wñ = Wñ2 – Wñ1 = Mv12 mv 22 mu 2 + − 2 2 2 = 26,5 + 5,5 – 933 = - 901 (J) Nhö vaäy : Ñoä giaûm ñoäng naêng chuyeån thaønh nhieät löôïng toûa ra sau khi va chaïm. Baøi 03 : Moät vaät ñöôïc thaû töï do töø ñieåm B ôû ñænh doác coù ñoä cao h so vôùi maët phaúng naèm ngang. Sau khi tôùi ñieåm C ôû chaân doác, noù tröôït tieáp roài döøng laïi ôû ñieåm D caùch hình chieáu cuûa B moät khoaûng s. Haõy tìm heä soá ma saùt tröôït µ trong chuyeån ñoäng cuûa vaät, bieát raèng heä soá ma saùt naøy laø khoâng ñoåi treân toaøn boä ñöôøng ñi. Baøi giaûi Ta goïi : l : Chieàu daøi cuûa maët phaúng nghieâng. α : Goùc nghieâng cuûa maët phaúng nghieâng. AÙp duïng ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng ta coù : W2 = W1 + Ams ⇒ Ams = W2 – W1 = - W1 (1) Maët khaùc coâng cuûa löïc ma saùt : Ams = ABC + ACD = - µP.cosα.l – µP(s – l.cosα) = - µPs (2) Töø (1) vaø (2) ta coù : - µPs = - W1 = - Wt1 (Wñ1 = 0) vaäy : µPs = mgh ⇒ µ = h s Baøi 04 : Moät vaän ñoäng vieân nhaûy cao trong moät laàn thi ñaàu ñaõ vöôït qua xaø ôû ñoä cao 1,95m. Ngöôøi naøy coù khoái löôïng m = 72 kg vôùi vò trí troïng taâm cuûa mình ôû caùch maët ñaát 1 m. a) Khi nhaûy, troïng taâm cuûa ngöôøi vöôït qua moät ñoä cao naèm treân xaø 10 cm. Hoûi ñoä bieán thieân theá naêng cuûa ngöôøi trong quaù trình nhaõy baèng bao nhieâu ? b) Trong khi chaïy laáy ñaø, vaän ñoäng vieân ñaït vaän toác v1 = 5,5 m/s ôû chaân xaø. Theo lí thuyeát thì ngöôøi ñoù coù theå ñaït tôøi ñoä cao naøo GA VL 10 BAN TN HK II - 33 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ ____________________ VAÄT LYÙ 10 - HK II neáu coi raèng toaøn boä ñoäng naêng ban ñaàu chuyeån thaønh theá naêng ? c) Thöïc teá ôû ñieåm cao nhaát ma ngöôøi ñaõ vöôït qua xaø, vaän toác theo phöông ngang khoâng hoaøn toaøn trieät tieâu. Haõy tìm giaù trò vaän toác v2 khi ñoù. Baøi giaûi a) Goïi h1 laø ñoä cao cuûa troïng taâm ngöôøi so vôùi maët ñaát tröôùc khi nhaûy, h2 laø ñoä cao cuûa troïng taâm khi ngöôøi vöôït qua xaø ôû tö theá naèm ngang. h1 = 1 m h2 = 1,95 + 0,1 = 2,05 Ñoä taêng theá naêng baèng : Wt2 – Wt1 = mg(h2 – h1) = 740,9 (J) b) Ñoäng naêng ban ñaàu baèng : Wñ1 = mv12 72.(5,5) 2 = = 1089 (J) 2 2 + Neáu ñoäng naêng chuyeån hoaøn toaøn thaønh theá naêng thì troïng taâm ngöôøi coù theå taêng ñoä cao ñeán giaù trò cöïc ñaïi hmax maø : mv12 2 2 v1 (5,5) 2 = hay hmax = = 1,54 m 2g 2.9,8 mghmax = Ngöôøi seõ vöôït qua xaø vôùi ñoä cao cuûa troïng taâm ôû caùch maët ñaát. H = hmax + h1 = 1,54 + 1 = 2,54 m c) Thöïc teá, troïng taâm cuûa ngöôøi chæ ñaït ñoä cao 2,05 m so vôùi maët ñaát. Ñònh luaät baûo toaøn cô naêng cho ta : Wñ2 - Wñ1 = Wt1 – Wt2 Hay : Wñ2 = Wñ1 - ( Wt2 - Wt1) = 1089 – 740,9 = 348,1 J ⇒ v2 = 2Wd 2 = m 2.348,1 = 3,1 m/s 72 3) Cuõng coá : -___________________________________________________ __________________________________________________ . 4) Daën doø hoïc sinh : GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO GA VL 10 BAN TN HK II - 34 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II Baøi 35 CAÙC ÑÒNH LUAÄT KEÁPLE CHUYEÅN ÑOÄNG CUÛA VEÄ TINH I. MUÏC TIEÂU - Coù khaùi nieäm veà heä nhaät taâm: Maët Trôøi laø trung taâm vôùi caùc haønh tinh quay xung quanh - Naém ñöôïc noäi dung ba ñònh luaät Keâple vaø heä quaû suy töø noù. II. CHUAÅN BÒ - Duïng cuï veõ elipse - Tranh ñònh luaät Keâple III. TOÅ CHÖÙC HOAÏT ÑOÄNG DAÏY HOÏC OÅn ñònh lôùp hoïc 1) Kieåm tra baøi cuû : + Caâu 01 : Va chaïm laø gì ? Taïi sao heä hai vaät va chaïm coù theå coi laø heä kín ? + Caâu 02 : Phaân bieät va chaïm ñaøn hoài vaø va chaïm meàm ? + Caâu 03 : Tìm coâng thöùc xaùc ñònh caùc vaän toác sau va chaïm ñaøn hoài ? 2) Noäi dung baøi giaûng : Phaàn laøm vieäc cuûa giaùo vieân I. CAÙC ÑÒNH LUAÄT KEÁPLE 1) Ñònh luaät 1 GV : _________________________ _________________________ 2) Ñònh luaät 2 GV : _________________________ _________________________ 3) Ñònh luaät 3 GV : _________________________ _________________________ ________________________ GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO Phaàn ghi cheùp cuûa hoïc sinh I. CAÙC ÑÒNH LUAÄT KEÁPLE 1) Ñònh luaät 1 : Moïi haønh tinh ñeàu chuyeån ñoäng theo caùc quyõ ñaïo elip maø Maët Trôøi laø moät tieâu ñieåm 2/ Ñònh luaät 2 : Ñoaïn thaúng noái Maët Trôøi vaø moät haønh tinh baát kyø queùt nhöõng dieän tích baèng nhau trong nhöõng khoaûng thôøi gian nhö nhau. 3/ Ñònh luaät 3 : Tæ soá giöõa laäp phöông baùn truïc lôùn vaø bình phöông chu kyø quay laø gioáng nhau cho moïi haønh tinh quay quanh Maët Trôøi. a13 a 23 a33 = = T13 T23 T33 GA VL 10 BAN TN HK II - 35 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI VAÄT LYÙ 10 - HK II … hay ñoái vôùi hai haønh tinh baát kyø : 3 a1 T1 = a2 T2 III. BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG GV : _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ ____ GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO 3 III. BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG Baøi 01 : Khoaûng caùch R1 töø Hoaû Tinh tôùi Maët Trôøi lôùn hôn 52% khoaûng caùch R2 giöõa Traùi Ñaát vaø Maët Trôøi. Hoûi moät naêm treân Sao Hoaû baèng bao nhieâu so vôùi moät naêm treân Traùi Ñaát ? Baøi giaûi Moät naêm laø thôøi gian ñeå haønh tinh quay ñöôïc moät voøng quanh Maët Trôøi. Goïi T 1 laø naêm treân Hoûa tinh, T2 laø naêm treân Traùi Ñaát, ta coù : R1 T12 = 1,52 do ñoù 2 = (1,52)3 R2 T2 T1 = 3,5 T2 = 1,87T2 Baøi 02 : Tìm khoái löôïng MT cuûa maët Trôøi töø caùc döï lieäu cuûa Traùi Ñaát : - Khoaûng caùch töø Traùi Ñaát tôùi Maët Trôøi : R = 1,5.1011 (m) - Chu kyø quay cuûa Traùi Ñaát xung quanh Maët Trôøi laø T = 365×24×3600 = 3,15.107 s Cho : G = 6,67.10-11 (N.m2/kg2). Baøi giaûi R23 GM T Töø coâng thöùc : 2 = T1 4π 2 4π 2 R13 ⇒ MT = GT12 4(3,14) 2 (1,5.1011 ) 3 30 = 11 7 2 =2.10 kg. 6,67.10 .(3,15.10 ) IV. VEÄ TINH NHAÂN TAÏO – TOÁC ÑOÄ VUÕ TRUÏ GA VL 10 BAN TN HK II - 36 TRÖÔØNG THPT MAÏC ÑÓNH CHI IV. VEÄ TINH NHAÂN TAÏO – TOÁC ÑOÄ VUÕ TRUÏ GV : _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ ____________________ VAÄT LYÙ 10 - HK II 1/ Veä tinh nhaân taïo : Khi moät vaät bò neùm vôùi moät vaän toác coù giaù trò ñuû lôùn, vaät seõ khoâng trôû laïi maët ñaát maø seõ quay quanh Traùi Ñaát, khi noù ñöôïc goïi laø veä tinh nhaân taïo cuûa Traùi Ñaát. 2/ Toác ñoä vuõ truï - vI = 7,9 (km/s) : Vaän toác vuõ truï caáp I, quyõ ñaïo troøn. - vII = 11,2 (km/s) : Vaän toác vuõ truï caáp II, quyõ ñaïo Parabol. - vIII = 16,7 (km/s) : Vaän toác vuõ truï caáp III, veä tinh coù theå thoaùt ra khoûi heä Maët Trôøi. 3) Cuõng coá : 1/ Phaùt bieåu 3 ñònh luaät Keâpleâ ? 2/ Theá naøo laø veä tinh nhaân taïo ? 3/ Theá naøo laø vaän toác vuõ truï caáp I, II vaø III ? 4) Daën doø hoïc sinh : - Traû lôøi caâu hoûi 1 ; 2; 3 - Laøm baøi taäp : 1; 2; 3 GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO GA VL 10 BAN TN HK II - 37 [...]... học sinh I ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯNG 1/ Đònh luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng : Nếu một hệ đã mất (hoặc nhận) một phần năng lượng, dù dưới dạng sinh công hay các dạng khác, thì nhất đònh có một hay nhiều hệ khác đã nhận (hoặc mất) cùng một lượng năng lượng đó, sao cho năng lượng tổng cộng được bảo toàn 2/ Đònh luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng đối với hệ kín Năng lượng của... ta nói vật có năng lượng và năng lượng đó được gọi là động năng Vậy động năng là gì ? HS : Động năng của một vật là năng lượng mà vật có do nó chuyển động * Biểu thức động năng GV : Chẳng hạn như bây giờ ta đẩy một chiếc xe GV : ĐỖ HIẾU THẢO I ĐỘNG NĂNG 1/ Đònh nghóa Động năng của một vật là năng lượng do chuyển động mà có Động năng bằng một nữa tích của khối lượng và bình phương vận tốc của vật Kí... THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 11 TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II Bài 27 ĐỘNG NĂNG – ĐỊNH LÝ ĐỘNG NĂNG I MỤC TIÊU - Hiểu rõ khái niệm động năng là một dạng năng lượng cơ học mà mọi vật có khi chuyển động - Nắm vững hai yếu tố đặc trưng của động năng: dộng năng phụ thuộc cả khối lượng và vận tốc của vật - Hiểu được mối quan hệ giữa công và năng lượng thể hiện cụ thể qua nội dung đònh lý động năng... Các em hãy lên bảng viết đònh luật bảo toàn động lượng trong trường hợp này ? mv = ( M + m)V ⇒ V = mv M +m GV : Cũng trong trường hợp trên, bây giờ các em hãy viết đònh luật bảo toàn động năng ? HS ghi lên bảng ghi : ∆Wđ = Wđ2 – Wđ1 M ∆Wđ = − Wđ1 < 0 m+M GV : Đã có một phần động năng giảm đi trong va chạm Phần động năng này chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác, ví dụ như tỏa nhiệt VẬT LÝ 10. .. hồi - Biết vận dụng các đònh luật bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng cho cơ hệ kín để khảo sát va chạm của hai vật - Tính được vận tốc các vật sau va chạm đàn hồi và phần động năng của hệ bò giảm sau va chạm không đàn hồi II CHUẨN BỊ - Pittông và Xilanh III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn đònh lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 01 : Phát biểu đònh luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng ? + Câu 02... GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 22 TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II Bài 30 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG I MỤC TIÊU - Nắm vững khái niêm cơ năng gồm tổng động năng và thế năng của vật - Biết cách thiết lập đònh luật bảo toàn cơ năng trong các trường hợp cụ thể lực tác dụng là trọng lực và lực đàn hồi Từ đó mở rộng thành đònh luật tổng quát khi lực tác dụng là lực thế... là cơ năng của một vật ? Ví dụ ? 2/ Thành lập đònh luật bảo toàn cơ năng trong trường hợp trọng lực ? 3/ Thành lập đònh luật bảo toàn cơ năng trong trường hợp đàn hồi ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3 và 4 - Làm bài tập : 1; 2 và 3 GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA VL 10 BAN TN HK II - 25 TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 - HK II Bài 31 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NĂNG LƯNG I MỤC... I ĐỘNG NĂNG Phần ghi chép của học sinh Trước hết GV cần nhắc lại cho HS về đònh nghóa năng lượng “Năng lượng là một đại lượng Vật Lý đặc trưng cho khả năng thực hiện công của một vật hay một hệ” Ví dụ : Thác nước có khả năng thức hiện công làm quay tua pin hơi động cơ 1/ Đònh nghóa động năng GV : Khi có một vật đang chuyển động thì vật lại có khả năng sinh công làm chuyển động hay biến dạng những vật. .. cơ năng của vật được bảo toàn 3/ Đònh luật bảo toàn cơ năng GV : Chúng ta cũng biết rằng trọng lực hay lực đàn hồi được gọi là lực thế, qua hai trường hợp trên các em cho biết khi một vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của lực thế thì cơ năng của chúng có gí trò như thế nào ? HS : khi một vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của lực thế thì cơ năng của chúng có giá GV : ĐỖ HIẾU THẢO VẬT LÝ 10 - HK II có... lắc chuyển động tự do từ vò trí mà dây hợp so với phương thẳng đứng một góc α Tìm vận tốc của con lắc ở điểm thấp nhất Bài giải Chọn O làm mốc để tính độ cao của vật + Khi đó vật A có độ cao h với O là : HO = h = l(1 – cosα) Thế năng của vật là : Wt1 = mgl(1 – cosα) Động năng của vật : Wđ1 = 0 + Khi vật tới O : Thế năng của vật : Wt2 = 0 mv 2 Động năng của vật : Wđ1 = 2 Áp dụng đònh luật bảo toàn cơ năng ... tử không đổi , đònh luật bảo toàn khối lượng … III ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯNG 1/ Tương tác hai vật hệ kín : GV : ĐỖ HIẾU THẢO VẬT LÝ 10 - HK II II CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN - Khi khảo sát hệ kín,... toàn khối lượng, đònh luật bảo toàn động lượng, đònh luật bảo toàn lượng III ĐỊNH LUẬT ĐỘNG LƯNG BẢO TOÀN 1/ Tương tác hai vật hệ kín : - Xét hệ kín gồm hai vật có khối lượng m1 m2 tương tác với... p = m.v đại lượng ? HS : p đại lượng hữu hướng GV : p đại lượng hữu hướng P = m.v VẬT LÝ 10 - HK II 3/ Đònh luật bảo toàn động lượng : Vectơ động lượng toàn phần hệ kín bảo toàn p = p