Công và công suất GIAO AN VAT LI 10 NC

Ngày soạn: 18/1/2015 Ngày dạy: 21/1/2015 Tiết 47 CÔNG VÀ CÔNG SUẤT I.MỤC TIÊU 1.Kiến thức - Phân biệt khái niệm công ngôn ngữ thông thường công vật lí Nắm vững công học gắn với hai yếu tố: lực tác dụng độ dời điểm đặt lực theo phương lực : A = F.s.cos α - Hiểu rõ công đại lượng vô hướng, giá trò dương âm ứng với công phát động công cản - Nắm khái niệm công suất, ý nghóa công suất thực tiễn kó thuật đời sống 2.Kỹ năng: - Gỉai thích ứng dụng hộp số động Ôtô, xe máy - Vận dụng công thức để giải tập II CHUẨN BỊ - Vật nặng ; sợi dây ; ròng rọc tranh vẽ III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn đònh lớp học 1) Kiểm tra củ : + Câu 01 : Trình bày nguyên tắc chuyển động phản lực ? Cho ví dụ ? + Câu 02 : Nêu đặc điểm hoạt động động phản lực máy bay tên lửa ? 2) Nội dung giảng : Phần làm việc giáo viên học sinh I CÔNG GV : Như chương trình lớp 8, em học qua khái niệm công Thí dụ có bò kéo xe quãng đường s, ta nói bò thực công học Nếu xe vào bùn lầy Bò dùng kéo xe khỏi bùn lầy không kéo Vậy bò có thực công khồng ? HS : không ! Vì bò không kéo xe đoạn đường s GV : Như công học phụ thuộc vào yếu tố ? HS : Hai yếu tố công học : - Lực tác dụng lên vật - Quãng đường vật di chuyển GV : Các em cần nên hiểu khác công học loại công khác đời sống , mà công sức người ( Công sinh học ) GV : Có vật chuyển động tác dụng  lực F có phương hợp với phương ngang góc Nội dung I CÔNG 1/ Đònh nghóa : Công đại lượng đo tích độ lớn lực hình chiếu độ dời điểm đặt phương lực 2/ Công thức : A = F.s.cosα Trong : + A : Công lực thực ( J ) + F : độ lớn lực thực ( N ) + s cos α : hình chiếu độ dời phương lực ( m ) 3/ Ý nghóa : + Công đại lượng vô hướng có giá trò đại số tùy theo dấu cos α π + Nếu α nhọn ( α < ) A > gọi công phát động π + Nếu α tù ( < α < π ) A < α hình vẽ : GV : Lúc lực F phân tích thành thành phần ? HS : Lực F phân tích thành thành phần F x Fy GV : Tác dụng thành phần ? HS : Fx có tác dụng làm vật chuyển động phía trước Còn Fy có tác dụng kéo vật lên khỏi mặt đất GV : Bây ta không xét thành phần F y, mà xét thành phần Fx Lực Fx có tác dụng kéo vật chuyển động quãng đường s, em cho biết công lực Fx ? HS : AFx = Fx.s GV :Mối quan hệ F Fx ? HS : Fx = F Cosα GV : AF = F.s.Cosα GV : Giả sử có xe khách chuyển  động với vận tốc v GV : Đơn vò công Jun (J) ( 1J = 1N/m ; 1kJ = 1000J ) GV : - Công đại lượng vô hướng , có giá trò (+) (-) II/ CÔNG SUẤT : GV cho ví dụ : Người 1: A1 = 3000 J tg t1 = 30 s Người 2: A2 = 3000 J tg t2 = 40 s Người 3: A3 = 1000 J tg t3 = 05 s GV : Qua thí dụ em cho biết người thực công lớn ? HS : Người thứ ba thực công lớn ! GV : em kết luận Người thứ ba thực công lớn ? HS : Em tính công thực người thời gian giây GV : Đúng ! Muốn so sánh công thực người thí dụ ta quy thời gian A/t 1s →Đưa khái niệm công suất → Đònh nghóa đơn vò Từ đơn vò công suất W → Đơn vò công : W.s hay kW.h * Biểu thức khác công suất : A F.s P= = = F.v t t * Trong : Nếu v vận tốc trung bình P công suất trung bình, v vận tốc tức thời P công gọi công cản π + Nếu α = A = 0, dù có lực tác dụng công không thực 4/ Đơn vò công: Từ công thức A = F.s, lấy F = ( N ) s = ( m ) ta có đơn vò công N.m hay Jun Kí hiệu J Vậy : Jun công thực lực có cường độ Niutơn làm dời chỗ điểm đặt lực mét theo phương lực Jun = Niutơn mét ( kJ ) = 1000 ( J ) II/ CÔNG SUẤT : 1/ Đònh nghóa : Công suất đại lượng đo thương số công A thời gian t cần để thực công 2/ Công thức : A P= t • Trong : + P : Công suất ( W ) + A : Công lực thực ( J) + t : thời gian cần để thực công ( s ) 3/ Ý nghóa : Công suất dùng để so sánh khả thực công máy khác thời gian 4/ Đơn vò công suất : A Từ công thức P = , lấy A = (J ) t t = ( s) ta có đơn vò công suất J / s hay Oát Kí hiệu W Vậy : Oát công suất máy sinh công Jun giây Jun Oát = giây ( kW ) = 1000 ( W ) ( MW ) = 1.000.000 ( W ) ( mã lực ) = 736 ( W ) ** Lưu ý : ( kWh ) = 3,6.106 ( J ) 5/ Biểu thức khác công suất : A F.s P= = = F.v t t suất tức thời III / HIỆU SUẤT : GV : Ta giả sử để kéo vật lên mặt phẳng nghiêng, ta cần phải thực công A, thực ta loại bỏ lực ma sát , nên ta cần phải thực công lớn công dự đònh để chống lại lực ma sát Từ người ta đưa khái niệm hiệu suất : A Hiệu suất máy : H = A' Với : A = F.S : Công có ích A’ = F’.S’ : Công thực * Trong : Nếu v vận tốc trung bình P công suất trung bình, v vận tốc tức thời P công suất tức thời III / HIỆU SUẤT : Hiệu suất cho biết tỉ lệ công có ích công toàn phần máy sinh hoạt động, có giá trò nhỏ Kí hiệu : H A' H= A IV/ BÀI TẬP ÁP DỤNG : Một vật có khối lượng m= (kg ) bắt đầu chuyển động mặt nhẵn nằm ngang từ trạng thái nghỉ tác dụng lực theo phương ngang có cường độ F = ( N ) 1/ Tính công lực F thực sau giây ? 2/ Tính công suất trung bình khoảng thời gian ? 3/ Tính công suất tức thời thời điểm cuối t = (s)? IV/ BÀI TẬP ÁP DỤNG : Bài giải : Ta chọn chiều dương chiều chuyển động vật : a) Trong thời gian giây : F + Gia tốc vật : a = = 2,5 m/s2 m + Độ dời vật : s = at = m  Công lực F A = F.s = 5.5 = 25 (J) b) Công suất trung bình : A 25 P= = = 12,5 W t c) Vận tốc tức thời : v = at = m/s Công suất trung bình : P = F.v = 25 W 3) Cũng cố : 1/ Đònh nghóa công học đơn vò công ? Viết biểu thức tính công trường hợp tổng quát ? 2/ Nêu ý nghóa công dương công âm ? Cho thí dụ ? 3/ Đònh nghóa công suất đơn vò ? Nêu ý nghóa công suất ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi ; 2; - Làm tập : 1; Quảng Ninh, Ngày 19 tháng năm 2015 Đã kiểm tra Hồ Cơng Tình Ngày soạn: 25/1/2015 Ngày dạy: 27/1/2015 Tiết 49 ĐỘNG NĂNG – ĐỊNH LÝ ĐỘNG NĂNG I MỤC TIÊU 1.Kiến thức - Hiểu rõ khái niệm động dạng lượng học mà vật có chuyển động - Nắm vững hai yếu tố đặc trưng động năng: dộng phụ thuộc khối lượng vận tốc vật - Hiểu mối quan hệ công lượng thể cụ thể qua nội dung đònh lý động 2.Kỹ - Vân dụng thành thạo biểu thức tính công đònh lí động để giải số bàitoán liên quan đến động năng: xác đònh động năng( hay vận tốc) vật trình chuyển động có công thực hiện, ngược lại, từ độ biến thiên động tính cong lực thực hiên công II CHUẨN BỊ - Vật nặng ; sợi dây ròng rọc III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn đònh lớp học 1) Kiểm tra củ : + Câu 01 : Đònh nghóa công học đơn vò công ? Viết biểu thức tính công trường hợp tổng quát ? + Câu 02 : Nêu ý nghóa công dương công âm ? Cho thí dụ ? + Câu 03 : Đònh nghóa công suất đơn vò ? Nêu ý nghóa công suất ? 2) Nội dung giảng : Phần làm việc giáo viên học sinh I ĐỘNG NĂNG Trước hết GV cần nhắc lại cho HS đònh nghóa lượng “Năng lượng đại lượng Vật Lý đặc trưng cho khả thực công vật hay hệ” Ví dụ : Thác nước có khả thức công làm quay tua pin động 1/ Đònh nghóa động GV : Khi có vật chuyển động vật lại có khả sinh công làm chuyển động hay biến dạng vật cản trở ta nói vật có lượng lượng gọi động Vậy động ? HS : Động vật lượng mà vật có chuyển động * Biểu thức động GV : Chẳng hạn ta đẩy xe với lực F cho xe chuyển động quãng đường s với lực F có phương ngang hình vẽ sau : Theo đònh luật II Newton F = m.a Khi công tính ? Nội dung I ĐỘNG NĂNG 1/ Đònh nghóa Động vật lượng chuyển động mà có Động tích khối lượng bình phương vận tốc vật Kí hiệu Wđ mv Wd = * Trong : + Wd : Động vật (J) + m : Khối lượng vật (kg) + v : Vận tốc vật (m/s ) 2/ Đặc điểm - Động đại lượng vô hướng luôn dương - Vận tốc có tính chất tương đối nên động có tính tương đối - Công thức xác đònh động HS : A = Fs = ma s GV : Mặt khác ta có : v2 – v02 = 2as − v02 ⇒ a= ⇒ A = -m.( v2/2s) = ½ mv2 2s Thực : Đẩy xe mạnh để vận tốc tăng Nếu ta đặt thêm nặng lên xe để tăng m, với lực F có độ lớn không đổi em cho biết xe chuyển động với quãng đường so với trường hợp ban đầu ? HS : Với lực F có độ lớn không đổi em cho biết xe chuyển động với quãng đường so với trường hợp ban đầu ? ! GV : Như động phụ thuộc m,v 2/ Đặc điểm - Động đại lượng vô hướng luôn dương - Vận tốc có tính chất tương đối nên động có tính tương đối mv - Công thức xác đònh động Wd = cho vật chuyển động tònh tiến 3/ 3/ Thí dụ : Một xe tải có khối lượng M = 10 chuyển động với vận tốc 60 km/h a) Tìm động xe ? b) Một ôtô đua khối lượng 400 kg có vận tốc v chuyển động có động với xe tải nói ? II ĐỊNH LÍ ĐỘNG NĂNG 1/ Đònh lí động GV : Ta giả sử có xe chuyển động với vận tốc v1 , ta tác dụng lên xe ngoại lực F xe nhận gia tốc a biến đổi vận tốc v2 Khi công thực tác dụng lên xe : A12 = F.s (1) - Mà : F = m.a (2) v 22 − v12 s = - Mặt khác : (3) 2a - Thế (2) (3) vào (1) v 22 − v12 A12 = m.a 2a A12 = Wd2 – Wd1 = ∆W ⇒ Đònh lý động GV : Từ biểu thức em cho biết đònh lý động HS : → Đònh lý động Ta ý thuật ngữ biến thiên đại lượng k hiệu số “ Giá trò sau trừ giá trò trước “ : ∆k = k2 – k1 Chú ý : Đònh lý Động Năng công cụ đơn mà phần ý nghóa công ( A = F.S.Cosα : Chỉ biểu thức công ) → Lưu ý III BÀI TẬP VẬN DỤNG mv cho vật chuyển động tònh tiến Wd = 3/ Thí dụ : Một xe tải có khối lượng M = 10 chuyển động với vận tốc 60 km/h a) Tìm động xe ? b) Một ôtô đua khối lượng 400 kg có vận tốc v chuyển động có động với xe tải nói ? Bài giải Vận tốc xe tải : 60.1000 V= = 16,7 m/s 3600 Động xe tải : MV Wđ = = 1395 kJ Ôtô đua có động với xe tải : mv MV = 2 M 10 ⇒v=V = 60 m 400 = 60,5 km/h II ĐỊNH LÍ ĐỘNG NĂNG 1/ Đònh lí động Ta có : A12 = F.s (1) - Mà : F = m.a (2) v − v12 - Mặt khác : s = (3) 2a - Thế (2) (3) vào (1) v − v12 A12 = m.a 2a A12 = Wd2 – Wd1 - Kết luận : Độ biến thiên động vật công ngoại lực tác dụng lên vật 2/ Lưu ý : Nếu công ngoại lực dương ( công phát động ), động vật tăng ; công âm ( công cản ), động vật giảm III BÀI TẬP VẬN DỤNG Một xe ôtô có khối lượng chạy với vận tốc 36 Tóm tắt : km/h người lái xe hãm phanh Xe trượt đoạn m m = = 5000 kg dừng lại Tìm lực ma sát, coi lực không đổi v0 = 36 km/h = 10 m/s s=5m trình hãm phanh v = ( Xe dừng lại ) Fms ? Bài giải : Áp dụng đònh lí động A = Fms.S = Wđ - Wđ0 ⇔ Fms.S = - mv2 mv ⇒ Fms.S = = - 50’000 N 2S 3) Cũng cố : 1/ Viết biểu thức động vật có khối lượng m chuyển động tònh tiến với vận tốc v Đơn vò động ? 2/ Phát biểu đònh lí động ? Từ giải thích mối liên hệ công lượng ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi ; 2; - Làm tập : 1; 2; ; ; Ngày soạn: 25/1/2015 Ngày dạy: 28/1/2015 Tiết 50 THẾ NĂNG THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG I MỤC TIÊU 1.Kiến thức - Nắm vững cách tính công trọng lực thực hòên vật dòch chuyển, từ suy biểu thức trọng trường - Nắm vững mối quan hệ công trọng lực độ giảm : A 12 = Wt1 – Wt2 - Có khái niệm chung học, dạng lượng vật phụ thuộc vò trí tương đối giữ vật với Trái đất, phụ thuộc độ biến dạng vật so với trạng thái chưa biến dạng ban đầu Từ phân biệt hai dạng lượng động và hiểu rõ khái niệm gắn với tương tác từ lực 2.Kỹ - Vận dụng công thức xác đònh phân biệt: + Công trọng lực làm giảm Khi tăng tức trọng lực thực công âm + Thế vò trí có giá trò khác tùy theo cách chọn gốc tọa độ Từ nắm vững tính tương đối biết chọn gốc cho phù hợp việc giải tóan có liên quan đến II CHUẨN BỊ - Tranh thước III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn đònh lớp học 1) Kiểm tra củ : + Câu 01 : Viết biểu thức động vật có khối lượng m chuyển động tònh tiến với vận tốc v Đơn vò động ? + Câu 02 : Phát biểu đònh lí động ? Từ giải thích mối liên hệ công lượng ? 2) Nội dung giảng : Phần làm việc giáo viên học sinh I KHÁI NIỆM THẾ NĂNG 1/ Khái niệm GV : Giả sử có cầu nặng treo độ cao h so với mặt đất Dưới mặt đất có cọc hình vẽ sau : GV : Các em cho biết ta cắt đứt dây tượng xảy ? HS : Quả cầu rơi xuống làm cọc bò lún sâu vào mặt đất ! GV : Như cầu có khả sinh công, ta nói cầu mang lượng GV : Trường hợp cung có dây cung biến dạng, dây cung thực công hay không Nội dung I KHÁI NIỆM THẾ NĂNG 1/ Khái niệm - Quả độ cao có mang lượng để sinh công làm dòch chuyển cọc - Cánh cung biến dạng có lượng dự trữ thực công đưa mũi tên bay xa * Kết luận : Dạng lượng nói đến hai trường hợp gọi 2/ Đặc điểm - Thế phụ thuộc vào vò trí tương đối em ? HS : Dây cung bò biến dạng thực công làm mũi tên bay xa, dây cung bò biến dạng có lượng GV : Dạng lượng nói đến hai trường hợp gọi 2/ Đặc điểm GV : Qua thí dụ thứ ta thấy vật ? HS : Khi vật có vò trí độ cao h so với mặt đất GV : Qua thí dụ thứ hai ta thấy vật ? HS : Khi vật bò biến dạng so với lúc đầu GV → Đặc điểm II CÔNG CỦA TRỌNG LỰC GV : Em nhắc lại cho Thầy biết công thức tính công lực ? HS : A = F.s.cosα GV : Bây ta xét vật bắt đầu rơi tự tác dụng trọng lực Giả sữ vật rời từ độ cao h xuống h2 công trọng lực ? HS : A = P.h.cosα GV : α ? HS : α = nên cosα = 1, A = P.h GV : h tính ? HS : h = h1 – h2 GV : Vậy công thức tính công trọng lực tổng quát ? HS : A = P.h = mg(h1 – h2 ) GV : Nếu vật chuyển động mặt phẳng nghiêng không ma sát trọng lực thực công Trường hợp ta thấy có thành phần P2 thực công ( GV tự cm cho HS ) A = P2 SBC = P sinβ h/sinβ = P.h GV : Qua ví dụ em cho biết công trọng lực phụ thuộc vào dạng quỹ đạo vật chuyển động không ? HS : Thưa không ! GV : Vậy công trọng lực phụ thuộc vào yếu tố ? HS : Công trọng lực phụ thuộc vào độ lớn trọng lực hiệu độ cao hai đầu quỹ đạo III THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG 1/ Thế trọng trường GV : Ta giả sử thả vật từ độ cao h rơi xuống vò trí h so với mặt đất GV : Khi vật rơi từ độ cao h rơi xuống vò trí h2 so với vật so với mặt đất - Thế phụ thuộc độ biến dạng vật so với trạng thái chưa biến dạng II CÔNG CỦA TRỌNG LỰC - Xét vật có khối lượng m coi chất điểm, di chuyển từ điểm B có độ cao h1 đến điểm C có độ cao h2 so với mặt đất - Công trọng lực tác dụng lên vật dòch chuyển từ B đến C AAB = ∑∆A = ∑(P.∆h) = P∑∆h = P(h1 – h2) = mg(h1 = h2) * Nhận xét : Công trọng lực không phụ thuộc hình dạng đường mà phụ thuộc vò trí đầu cuối Vậy lực lực III THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG 1/ Thế trọng trường - Ta có : AAB= mg(h1 – h2 ) = mgh1 – mgh2 Đặt W = mgh ( vật trọng trường) : AAB = Wt1 – Wt2 - Trong : + Vật từ cao xuống thấp, A 12 > : Công phát động, vật giảm + Vật từ thấp lên cao , A 12 < : Công cản, vật tăng + Quỹ đạo khép kính : A12 = : Tổng đại số công thực 2/ Đặc điểm - Thế trọng trường phụ thuộc vò trí tương đối vật Trái Đất xác đònh sai số công tùy theo cách chọn gốc - Trong trường hợp vật coi chất điểm, trọng trường tính : Wt = m.g.hC với hC toạ độ tâm C trục z ( Chọn gốc gốc tọa độ ) - Đơn vò Jun, kí hiệu J IV LỰC THẾ VÀ THẾ NĂNG : 1/ Lực : Công lực không phụ thuộc vào hình dạng đường mà phụ thuộc vò trí đầu cuối Những lực có tính chất gọi lực Thí dụ : Trọng lực, lực vạn vật hấp mặt đất công trọng lực mang giá trò tăng hay giảm ? HS : Khi vật rơi từ độ cao h rơi xuống vò trí h2 so với mặt đất công trọng lực mang giá trò dương giảm GV : Giả sử ta ném vật độ cao h bay lên vò trí h1 so với mặt đất công trọng lực mang giá trò tăng hay giảm ? HS : Khi ta ném vật độ cao h2 bay lên vò trí h1 so với mặt đất công trọng lực mang giá trò âm tăng GV : Giả sử ta ném vật độ cao h bay lên vò trí h1 vật lại rơi từ độ cao h1 xuống vò trí h2 so với mặt đất công trọng lực mang giá trò tăng hay giảm ? HS : Khi công trọng lực không đổi GV : Đây trường hợp vật chuyển động có quỹ đạo quỹ đạo khép kính : A12 = : Tổng đại số công thực 2/ Đặc điểm - Thế trọng trường phụ thuộc vò trí tương đối vật Trái Đất xác đònh sai số công tùy theo cách chọn gốc - Trong trường hợp vật coi chất điểm, trọng trường tính : W t = m.g.hC với hC toạ độ tâm C trục z ( Chọn gốc gốc tọa độ ) - Đơn vò Jun, kí hiệu J IV LỰC THẾ VÀ THẾ NĂNG : 1/ Lực : Công lực không phụ thuộc vào hình dạng đường mà phụ thuộc vò trí đầu cuối Những lực có tính chất gọi lực Thí dụ : Trọng lực, lực vạn vật hấp dẫn, lực đàn hồi, lực tónh điện … 2/ Thế Thế năng lượng dự trữ hệ có tương tác phần hệ thống qua lực V BÀI TẬP VẬN DỤNG Một người đứng yên cầu ném đá có khối lượng 50 g lên cao theo phươngf thẳng đứng Hòn đá lên đến độ cao 6m ( tính từ điểm ném ) dừng rơi trở xuống mặt nước thấp điểm ném m 1/ Tìm vật trọng trường vò trí cao chọn : a) Điểm ném vật làm mốc dẫn, lực đàn hồi, lực tónh điện … 2/ Thế Thế năng lượng dự trữ hệ có tương tác phần hệ thống qua lực V BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài giải Câu : Chọn trục tọa độ Oy hướng thẳng đứng từ lên a) Điểm ném làm mốc : Vò trí cao có tọa độ : h = m Wt = mgh = 2,94 (J) b) Mặt nước làm mốc : Vò trí cao có tọa độ : h’ = h + = + = m Wt’ = mgh’ = 3,92 (J) * Khoảng chênh lệch hai gốc : ∆W = Wt’ – Wt = 0,98 (J) Câu : Công trọng lực thực vật chuyển động từ điểm ném đến vò trí cao : a) Điểm ném làm mốc : A12 = Wt1 – Wt2 = – 2,94 = - 2,94 (J) b) Mặt nước làm mốc : A12 = W’t1 – W’t2 = ( + 0,98 ) – 3,92 = - 2,94 (J) Ta nhận thấy công trọng lực không phụ thuộc việc chọn gốc tọa độ mà phụ thuộc mức chênh lậch hai độ cao Dấu “-“ chứng tỏ trọng lực thực công âm vật di chuyển tử thấp lên cao * Công trọng lực thực vật rơi từ điểm cao tới mặt nước : a) Điểm ném làm mốc : A23 = Wt2 – Wt3 = 2,94 – ( – 0,98) = 3,92 (J) b) Mặt nước làm mốc : A23 = W’t2 – W’t3 = 3,92 – = 3,92 (J) Như : Trọng lực thực công dương ( không phụ thuộc mốc đượcc chọn) vật chuyển động từ vò trí cao xuống thấp b) Mặt nước làm mốc 2/ Tính công trọng lực thực đá từ điểm ném lên đến điểm cao rơi từ điểm cao tới mặt nước Công có phụ thuộc vào việc chọn hai mốc khác câu hay không ? 3) Cũng cố : 1/ Nêu đặc điểm ? Thế động có khác ? 2/ Đònh nghóa lực ? Thế liên quan đến lực thế ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi ; 2; ; - Làm tập : 1; 2; Quảng Ninh, ngày 27 tháng năm 2015 Đã kiểm tra Hồ Công Tình Ngày soạn: 1/2/2015 Ngày dạy: 2/2/2015 Tiết 51 THẾ NĂNG ĐÀN HỒI I MỤC TIÊU 1.Kiến thức - Nắm khái niệm đàn hồi nhu lượng dự trữ để sinh công vậ biến dạng - Biết cách tính công lực đàn hồi thực vật biến dạng, từ dó suy biểu thức tính đàn hồi - Nắm vững mối quan hệ công lực đàn hồi độ giảm đàn hồi - Hiểu chất đàn hồi tương tác lực đàn hồi- lực thế- phần tử vật biến dạng đàn hồi 2.Kỹ - Nắm vững áp dụng thành thạo phương pháp đồ thò để tính công lực đàn hồi Hiểu rõ ý nghóa phương pháp Liên hệ thí dụ thực tế để giải thích khả sinh công vật (hoặc hệ vật) biến dạng đàn hồi II CHUẨN BỊ - Tranh Thước III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn đònh lớp học 1) Kiểm tra củ : + Câu 01 : Nêu đặc điểm ? Thế động có khác ? + Câu 02 : Đònh nghóa lực ? Thế liên quan đến lực thế ? 2) Nội dung giảng : Phần làm việc giáo viên học sinh GV : Ta trở lại thí dụ học trước, dây cung bò biến dạng, sinh công tác dụng lên mũi tên làm mũi tên bay xa Khi ta nói dây cung bò biến dạng có mang lượng, lượng gọi đàn hồi Để tìm hiểu dạng lượng này, trước hết tính công lực đàn hồi ! I CÔNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI GV : Em nhắc lại công thức tính lực đàn hồi ? HS : Fđh = k.∆l GV : Xét lắc lò xo gồm cầu nhỏ khối lượng m gắn đầu lò xo nằm ngang, đầu lò xo giữ cố đònh, di chuyển từ điểm B có tọa độ x1 đến vò trí C có toạ độ x2 so với gốc toạ độ O vò trí cân đầu tự lò xo lò xo không biến dạng GV : em cho biết công lực đàn hồi tác dụng lên vật dòch chuyển từ B đến C ? HS : AAB = ∑ ∆A = ∑ F.∆x = ∑ - kx ∆x Nội dung Có số vật biến dạng có khả sinh công, tức mang lượng, gọi đàn hồi I CÔNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI - Xét lắc lò xo gồm cầu nhỏ khối lượng m gắn đầu lò xo nằm ngang, đầu lò xo giữ cố đònh, di chuyển từ điểm B có tọa độ x1 đến vò trí C có toạ độ x2 so với gốc toạ độ O vò trí cân đầu tự lò xo lò xo không biến dạng - Công lực đàn hồi tác dụng lên vật dòch chuyển từ B đến C AAB = ∑ ∆A = ∑ F.∆x = ∑ - kx ∆x kx x kx x kx12 kx 22 − AAB = - 2 − 1 = 2 2 * Nhận xét : Công lực đàn hồi không phụ thuộc hình dạng đường mà phụ thuộc vò trí đầu cuối Vậy lực đàn hồi kx x kx1 x1 lực kx12 kx 22 − − = II THẾ NĂNG ĐÀN HỒI 2 2 Hs : Qua biểu thức em nhận xét 1/ Thế đàn hồi : kx kx công lực đàn hồi ? - Ta có : AAB = − HS : Công lực đàn hồi không phụ thuộc hình 2 dạng đường mà phụ thuộc vò trí đầu kx - Đặt Wdh = ( đàn hồi ) cuối II THẾ NĂNG ĐÀN HỒI AAB = Wdh1 – Wdh2 1/ Thế đàn hồi : - Trong : 2 kx kx + x1 > x2 : giảm biến dạng, A12 > : Công GV - Ta có : AAB = − phát động , vật giảm 2 + x1 < x2 : tăng biến dạng, A12 < : Công kx - Đặt Wdh = ( đàn hồi ) cản, vật tăng * Kết luận : Công lực đàn hồi hiệu AAB = Wdh1 – Wdh2 vò trí đầu vò trí cuối, tức - Trong : + x1 > x2 : giảm biến dạng, A12 > : Công phát độ giảm 2/ Đặc điểm : động , vật giảm + x1 < x2 : tăng biến dạng, A 12 < : Công cản, - Thế đàn hồi xác đònh sai số cộng tùy theo cách chọn gốc thế vật tăng GV : Từ biểu thức em nhận xét - Thế cầu tác dụng lực công lực đàn hồi HS : Công lực đàn hồi hiệu đàn hồi đàn hồi vò trí đầu vò trí cuối, tức độ giảm - Đơn vò Jun Ký hiệu : J 2/ Đặc điểm : GV - Thế đàn hồi xác đònh sai số cộng tùy theo cách chọn gốc - Thế cầu tác dụng lực đàn hồi đàn hồi - Đơn vò Jun Ký hiệu : J 3) Cũng cố : 1/ Nêu đặc điểm lực đàn hồi công thức xác đònh ? 2/ Tính công mà lực đàn hồi thực biến dạng lò xo Công liên hệ với độ biến thiên đàn hồi ? 3/ Viết biểu thức đàn hồi Nêu tính chất ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi ; - Làm tập : GV : AAB = - Ngày soạn: 1/2/2015 Ngày dạy: 3/2/2015 Tiết 52 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG I MỤC TIÊU 1.Kiến thức - Nắm vững khái niêm gồm tổng động vật 2.Kỹ - Biết cách thiết lập đònh luật bảo toàn trường hợp cụ thể lực tác dụng trọng lực lực đàn hồi Từ mở rộng thành đònh luật tổng quát lực tác dụng lực nói chung II CHUẨN BỊ - Tranh ; Thước ; Con lắc đơn lắc lò xo III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn đònh lớp học 1) Kiểm tra củ : + Câu 01 : Nêu đặc điểm lực đàn hồi công thức xác đònh ? + Câu 02 : Tính công mà lực đàn hồi thực biến dạng lò xo Công liên hệ với độ biến thiên đàn hồi ? + Câu 03 : Viết biểu thức đàn hồi Nêu tính chất ? 2) Nội dung giảng : Phần làm việc giáo viên học sinh I THÀNH LẬP ĐỊNH LUẬT 1/ Trường hợp trọng lực : GV : Xét vật có khối lượng m rơi tự do, qua hai vò trí A B tương ứng với độ cao h1 h2, vật có vận tốc tương ứng v1 v2 Theo đònh lý động năng, em cho biết công trọng lực thực ? HS : công trọng lực thực độ tăng động vật : mv 22 mv12 − A12 = Wd2 – Wd1 = (1) 2 Gv : Mặt khác trọng lực lực , em cho biết công trọng lực thực tính ? HS : công trọng lực thực độ giảm vật trọng trường : A12 = Wt1 – Wd2 = mgh1 – mgh2 (2) GV hướng dẫn HS so sánh (1) (2) → Wdh + Wt = const ⇒ W = const GV : Ở cần biết khái niệm Cơ năng lượng học tổng động : W = Wđ + Wt Nội dung I THÀNH LẬP ĐỊNH LUẬT 1/ Trường hợp trọng lực : - Xét vật có khối lượng m rơi tự do, qua hai vò trí A B tương ứng với độ cao h h2, vật có vận tốc tương ứng v1 v2 - Theo đònh lý động năng, công trọng lực thực độ tăng động vật : mv 22 mv12 − A12 = Wd2 – Wd1 = (1) 2 - Trọng lực lực , công trọng lực thực độ giảm vật trọng trường : A12 = Wt1 – Wd2 = mgh1 – mgh2 (2) - So sánh (1) (2) , ta có : mv 22 mv12 − mgh1 – mgh2 = 2 2 mv1 mv ⇔ + mgh1 = + mgh2 2 mv ⇒ + mgh = const ⇔ Wdh + Wt = const ⇒ W = const * Kết luận : Trong trình chuyển động, vật chòu tác dụng trọng lực, động Như em có nhận xét biến đổi lượng vật chuyển động chòu tác dụng trọng lực ? HS : Trong trình chuyển động, vật chòu tác dụng trọng lực, động chuyển thành ngược lại, tổng chúng, tức vật bảo toàn 2/ Trường hợp lực đàn hồi GV : Xét lắc lò xo gồm cầu nhỏ khối lượng m dao động quanh vò trí cân bằng, qua hai vò trí A B tương ứng với tọa độ x1 x2, vật có vận tốc tương ứng v1 v2 Theo đònh lí động năng, công lực đàn hồi thực tính ? HS : Theo đònh lí động năng, công lực đàn hồi thực độ tăng động vật : mv 22 mv12 − A12 = Wd2 – Wd1 = (1) 2 GV : Lực đàn hồi lực thế, công lực đàn hồi thực tính ? HS : công lực đàn hồi thực độ giảm vật : kx12 kx 22 − A12 = Wt1 – Wt2 = (2) 2 GV hướng dẫn HS so sánh (1) (2) → Wdh + Wtn = const ⇒ W = const GV : Như em có nhận xét biến đổi lượng vật chuyển động chòu tác dụng lực đàn hồi ? HS : Trong trình chuyển động, vật chòu tác dụng lực đàn hồi, động chuyển thành ngược lại, tổng chúng, tức vật bảo toàn 3/ Đònh luật bảo toàn GV : Chúng ta biết trọng lực hay lực đàn hồi gọi lực thế, qua hai trường hợp em cho biết vật chuyển động tác dụng lực chúng có gí trò ? HS : vật chuyển động tác dụng lực chúng có giá trò không thay đổi → Đònh luật bào toàn chuyển thành ngược lại, tổng chúng, tức vật bảo toàn 2/ Trường hợp lực đàn hồi - Xét lắc lò xo gồm cầu nhỏ khối lượng m dao động quanh vò trí cân bằng, qua hai vò trí A B tương ứng với tọa độ x x2, vật có vận tốc tương ứng v1 v2 - Theo đònh lí động năng, công lực đàn hồi thực độ tăng động vật : mv 22 mv12 − A12 = Wd2 – Wd1 = (1) 2 - Lực đàn hồi lực thế, công lực đàn hồi thực độ giảm vật : kx12 kx 22 − A12 = Wt1 – Wt2 = (2) 2 So sánh (1) (2) ta có : kx12 kx 22 mv 22 mv12 − − = 2 2 2 mv1 kx1 mv kx 22 + − ⇔ = 2 2 2 mv kx ⇒ = const + 2 ⇒ Wdh + Wtn = const ⇒ W = const * Kết luận : Trong trình chuyển động, động chuyển thành ngược lại, tổng cửa chúng, tức vật bảo toàn 3/ Đònh luật bảo toàn Cơ vật chòu tác dụng lực bảo toàn II Biến thiên Cơng lực khơng phải lực A12 = W2 − W1 = ∆W III ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯNG 1/ Đònh luật bảo toàn chuyển hóa lượng : Nếu hệ (hoặc nhận) phần lượng, dù dạng sinh công hay dạng khác, đònh có hay nhiều hệ khác nhận (hoặc mất) lượng lượng đó, cho lượng tổng cộng bảo toàn 2/ Đònh luật bảo toàn chuyển hoá lượng hệ kín Năng lượng hệ kín bảo toàn II.Biến thiên Cơng lực khơng 3/ Mối quan hệ công lượng : phải lực Quá trình chuyển hoá lượng thường thể u cầu HS đọc phần rút kết luận công sinh Công có giá trò cơng lực khơng phải lực lượng biến đổi III ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯNG 1/ Đònh luật bảo toàn chuyển hóa lượng : GV : Ta giả sử có lắc chuyển động qua lại quanh vò trí cân bằng, sau thời gian , lắc có chuyển động qua lại quanh vò trí cân hay không ? HS : lắc chuyển động qua lại quanh vò trí cân chậm dần dừng hẳn ? GV : Tại lắc lại dừng hẳn ? HS : Do lực cản không khí gây ma sát lên lắc làm chuyển động chậm dần dừng lại ! GV : Như động hay năng, nói chung lắc biến thiên ? HS : Cơ lắc giảm dần hẳn ! GV : Thật không bò hẳn Vì lắc chuyển động qua lại quanh vò trí cân bằng, không khí va chạm vào lắc làm cản trở chuyển động lắc Ngay lúc vò trí tiếp xúc với không khí lắc nóng lên ( phân tử phần chuyển động nhanh ) phần lắc biến thành dạng lượng khác gọi nhiệt Như lượng có không ? HS : Năng lượng không mà từ dạng sang dạng khác GV : Đó nội dung đònh luật bảo toàn chuyển hoá lượng Tuy nhiên đònh luật ta xét vật hệ kín Sự biến đổi lượng từ dạng sang dạng khác ứng dụng nhiều khoa học kỹ thuật Chú ý : Đây đònh luật quan trọng HIỆU SUẤT CỦA MÁY Hiệu suất máy đo tỉ số phần lượng có ích lượng toàn phần máy sử dụng hoạt động, có giá trò nhỏ Ký hiệu : H W' H= W IV BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 01 Bài giải  Vì chuyển động ma sát nên phãn lực N mặt dốc tác dụng lên vật vuông góc với phương chuyển dời không thực công + Tại vò trí xuất phát : Wđ1 = ; Wt1 = mgh + Tại chân dốc : mv Wđ2 = ; Wt2 = Áp dụng đònh luật bảo toàn : Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2 mv ⇔ mgh = ⇒ v = gh = × 9,8 × = 4,4 m/s Bài 02 Bài giải Chọn O làm mốc để tính độ cao vật + Khi vật A có độ cao h với O : HO = h = l(1 – cosα) Thế vật : Wt1 = mgl(1 – cosα) Động vật : Wđ1 = + Khi vật tới O : Thế vật : Wt2 = mv Động vật : Wđ1 = Áp dụng đònh luật bảo toàn : Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2 mv ⇔ = mgl(1 – cosα) ⇒ v = gl (1 − cos α ) Bài thiên nhiên Áp dụng cho đối tượng , dạng lượng IV BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 01 : Một vật bắt đầu chuyển động mắc dốc có hình dạng từ độ cao 1m so với mặt nằm ngang chọn làm mốc Tìm vận tốc vật tới chân dốc Bỏ qua ma sát Bài 02 : Xét lắc đơn Thả cho lắc chuyển động tự từ vò trí mà dây hợp so với phương thẳng đứng góc α Tìm vận tốc lắc điểm thấp Bài Một vật có khối lượng m = kg trượt với vận tốc ban đầu m/s từ đỉnh mặt phẳng dài m nghiêng góc α = 300 so với phương nằm ngang Hệ số ma sát µ = 0,2 Tìm vận tốc v2 vật cuối dốc Bài giải : Ta chọn gốc vò trí chân mặt mặt phẳng nghiêng + Cơ vật vò trí đầu cuối đường mv12 mv12 W1 = mgh + = mglsinα + 2 mv W2 = + + Công lực ma sát : Ams = - fms.l = - µN.l = - µPlcosα Áp dụng đònh luật bảo toàn lượng : W2 = W1 + Ams = 18,02 (J) mv 22 ⇒ = 18,02 ⇒ v2 = m/s 3) Cũng cố : 1/ Thế vật ? Ví dụ ? 2/ Thành lập đònh luật bảo toàn trường hợp trọng lực ? 3/ Thành lập đònh luật bảo toàn trường hợp đàn hồi ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi ; 2; - Làm tập : 1; Ngày soạn: 8/2/2015 Ngày dạy: 10,11/2/2015 Tiết 55-56 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI I MỤC TIÊU 1.Kiến thức - Có khái nòêm chung va chạm phân biệt va chạm đàn hồi va chạm không đàn hồi 2.Kỹ - Biết vận dụng đònh luật bảo toàn động lượng bảo toàn cho hệ kín để khảo sát va chạm hai vật - Tính vận tốc vật sau va chạm đàn hồi phần động hệ bò giảm sau va chạm không đàn hồi II CHUẨN BỊ - Pittông Xilanh III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn đònh lớp học 1) Kiểm tra củ : + Câu 01 : Phát biểu đònh luật bảo toàn chuyển hoá lượng ? + Câu 02 : Nêu mối quan hệ công lượng ? + Câu 03 : Hiệu suất máy ? 2) Nội dung giảng : Phần làm việc giáo viên học sinh GV : Va chạm học tượng hai vật gặp chuyển động tương đối tương tác qua tiếp xúc trực tiếp Khi va chạm, hệ coi kín nội lực xuất lớn khoảng thời gian ngắn va chạm, nên bỏ qua ngoại lực I PHÂN LOẠI VA CHẠM 1/ Va chạm đàn hồi GV : Thí dụ em xem hai billard trắng đỏ va chạm nhau, sau va chạm em cho biết hình dạng chúng ? HS : Sau va chạm hình dạng chúng không thay đổi ? GV : Khi đàn hồi chúng trường lực ? HS : Chúng trường lực không thay đổi GV : Động bò giảm biến dạng khôi phục trở giá trò ban đầu gọi va chạm đàn hồi 2/ Va chạm không đàn hồi : GV : Ta gỉa sử có viên đan bay với Nội dung Va chạm học tượng hai vật gặp chuyển động tương đối tương tác qua tiếp xúc trực tiếp Khi va chạm, hệ coi kín nội lực xuất lớn khoảng thời gian ngắn va chạm, nên bỏ qua ngoại lực I PHÂN LOẠI VA CHẠM 1/ Va chạm đàn hồi Hai vật va chạm mà sau trở hình dạng ban đầu, chúng trường lực coi không đổi, động bò giảm biến dạng khôi phục trở giá trò ban đầu gọi va chạm đàn hồi 2/ Va chạm không đàn hồi : Hai vật va chạm mà sau không trở hình dạng ban đầu, chúng dính vào chuyển động với vận tốc, phần động vật chuyển hoá thành dạng lượng khác gọi va chạm không đàn hồi hay va chạm mềm vận tốc lớn ( động lớn ), va vào bao cát, kết viên đạn bao cát chuyển động với vận tốc Va chạm gọi va không đàn hồi ( va chạm mềm ) GV : Trong va chạm em cho biết động viên đạn có tổng động va bao cát trước va chạm hay không ? HS : Động viên đạn không tổng động va bao cát trước va chạm II VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC DIỆN GV : Xét hai cầu có khối lượng m1 m2 chuyển động với vận tốc v1 v2 đến va chạm trực diện với nhau, sau va chạm vận tốc chúng v1’ v2’ Các em lên bảng viết đònh luật bảo toàn động lượng trường hợp ? HS Ghi lên bảng : m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’ (1) GV : Cũng trường hợp trên, em viết đònh luật bảo toàn động ? HS ghi lên bảng ghi : m1v12 m2 v 22 m1v'12 m2 v' 22 + = + (2) 2 2 GV hướng dẫn Hs biến đổi (1) (2) thành biểu thức (3), (4), (5) (6) với v’ v’2 - Biến đổi (1) thành : m1(v1 – v1’) = m2(v2’ – v2) (3) - Biến đổi (2) thành : m1(v12 –v’12 ) = m2(v’22 – v2) (4) - Giả thiết v1 ≠ v’1, lập tỉ số (4)/(3) ta có : v1 + v1’ = v2 + v2’ → v2’ = v1 + v1’ – v2 (5) → v1’ = v2 + v2’ – v1 (6) - Lần lượt (5) (6) vào (3) ta : ( m − m2 )v1 + 2m2 v v1 ' = m1 + m2 v2 ' = (m2 − m1 )v + 2m1v1 m1 + m2 III VA CHẠM MỀM GV : Xét viên đạn có khối lượng m bắn theo phương nằm ngang lắc thùng cát có khối lượng M treo đầu sợi dây Vận tốc viên đạn trước xuyên vào thùng cát v vận tốc hệ đạn – thùng cát II VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC DIỆN - Xét hai cầu có khối lượng m m2 chuyển động với vận tốc v1 v2 đến va chạm trực diện với nhau, sau va chạm vận tốc chúng v1’ v2’ - Theo đònh luật bảo toàn động lượng m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’ (1) - Theo đònh luật bảo toàn động : m1v12 m v m v' m v' + 2 = 1 + 2 (2) 2 2 - Biến đổi (1) thành : m1(v1 – v1’) = m2(v2’ – v2) (3) - Biến đổi (2) thành : m1(v12 –v’12 ) = m2(v’22 – v2) (4) - Giả thiết v1 ≠ v’1, lập tỉ số (4)/(3) ta có : v1 + v1’ = v2 + v2’ → v2’ = v1 + v1’ – v2 (5) → v1’ = v2 + v2’ – v1 (6) - Lần lượt (5) (6) vào (3) ta : ( m − m2 )v1 + 2m2 v v1 ' = m1 + m2 v2 ' = (m2 − m1 )v + 2m1v1 m1 + m2 - Lưu ý : + Nếu hai cầu có khối lượng : v1’ = v2 v2’ = v1 + Nếu hai cầu có khối lượng chênh lệch : v1’ = v2’ = -v2 III VA CHẠM MỀM Xét viên đạn có khối lượng m bắn theo phương nằm ngang lắc thùng cát có khối lượng M treo đầu sợi dây Vận tốc viên đạn trước xuyên vào thùng cát v vận tốc hệ đạn – thùng cát sau va chạm V - Theo đònh luật bảo toàn động lượng : mv mv = ( M + m)V ⇒ V = M +m - Độ biến thiên động hệ : sau va chạm V Các em lên bảng viết đònh luật bảo toàn động lượng trường hợp ? mv mv = ( M + m)V ⇒ V = M +m GV : Cũng trường hợp trên, em viết đònh luật bảo toàn động ? HS ghi lên bảng ghi : ∆Wđ = Wđ2 – Wđ1 M ∆Wđ = − Wđ1 < m+M GV : Đã có phần động giảm va chạm Phần động chuyển hoá thành dạng lượng khác, ví dụ tỏa nhiệt III BÀI TẬP ÁP DỤNG GV Bắn bi ve có khối lượng m với vận tốc v1 vào bi thép đứng yên có khối lượng m Tính vận tốc hai bi sau va chạm ? Biết va chạm trực diện đàn hồi ∆Wđ = Wđ2 – Wđ1 (m + M )V mv − ∆Wđ = 2 (m + M )  mv  mv  ∆Wđ =  − 2 m+M  2 (mv) mv − ∆Wđ = 2( m + M ) 2  m  mv −   ∆Wđ = m+M  M ∆Wđ = − Wđ1 < m+M ** Kết luận : Đã có phần động giảm va chạm Phần động chuyển hoá thành dạng lượng khác, ví dụ tỏa nhiệt III BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài giải Ta chọn chiều dương chiều chuyển động v1 : (m − 3m)v1 v v1 ' = =− m + 3m 2mv1 v v2 ' = = m + 3m Vậy : Sau va chạm bi ve bậc ngược trở lại, bi thép bò đẩy đi, hai vận tốc có giá v trò tuyệt đối 3) Cũng cố : 1/ Va chạm ? Tại hệ hai vật va chạm coi hệ kín ? 2/ Phân biệt va chạm đàn hồi va chạm mềm ? 3/ Tìm công thức xác đònh vận tốc sau va chạm đàn hồi ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi ; - Làm tập : 1; Quảng Ninh, ngày tháng năm 2015 Đã kiểm tra Hồ Công Tình Ngày soạn: 22/2/2015 Ngày dạy: 24/2/2015 Tiết 57 BÀI TẬP VỀ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN I MỤC TIÊU - Biết vận dụng đònh luật bảo toàn chuyển hóa lượng để giải số tập từ đến nâng cao II CHUẨN BỊ Giáo viên: Bài tập Học sinh: ôn tập kiến thức đònh luật bảo toàn III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn đònh lớp học 1) Kiểm tra củ : + Câu 01 : Va chạm ? Tại hệ hai vật va chạm coi hệ kín ? + Câu 02 : Phân biệt va chạm đàn hồi va chạm mềm ? + Câu 03 : Tìm công thức xác đònh vận tốc sau va chạm đàn hồi ? 2) Nội dung giảng : Phần làm việc giáo viên học sinh Bài 01 Một thuyền có chiều dài L = 5,6 m, khối lượng 80 kg chở người có khối lượng 52 kg, hai ban đầu đứng yên mặt hồ phẳng lặng Nếu người bước từ mũi thuyền đến đuôi thuyền thuyền dòch chuyển so với mặt nước độ dời nhiêu theo chiều ? Bỏ qua sức cản nước Hướng dẫn GV : Ta xem hệ người – thuyền hệ kín (P F A cân ) Ta gọi : v : Vận tốc người thuyền V : Vận tốc thuyền nước GV : Các em cho biết vận tốc người nước ? HS : v + V GV : Em hạy viết đònh luật bảo toàn động lượng cho hệ kín cho toán ? HS : M(v + V) + MV = V m =− GV : ⇒ v M +m Chúng ta biết thời gian để người từ đầu đến cuối thuyền thời gian để thuyền dòch chuyển L s độ dời s : t = = v V Từ ta tìm : V m s= L=– L v M +m Nội dung Bài 01 : Bài giải Ta xem hệ người – thuyền hệ kín (P FA cân ) Ta gọi : v : Vận tốc người thuyền V : Vận tốc thuyền nước ⇒ v + V : Vận tốc người nước Áp dụng đònh luật bảo toàn động lượng cho hệ kín : M(v + V) + MV = V m =− ⇒ v M +m Thời gian để người từ đầu đến cuối thuyền thời gian để thuyền dòch L s chuyển độ dời s : t = = v V Từ ta tìm : V m s= L=– L v M +m 52 s=– 5,6 = – 2,2 m 80 + 52 Nhận xét : dấu “–“ chứng tỏ thuyền chuyển động người chiều với người 52 5,6 = – 2,2 m 80 + 52 GV : em có nhận xét dấu “-“ trường hợp ? HS : Dấu “–“ chứng tỏ thuyền chuyển động người chiều với người Bài 02 : Một cầu có khối lượng M = 300 g nằm mép bàn Một viên đạn có khối lượng 10 g bắn theo phương ngang vào tâm cầu, xuyên qua rơi cách mép bàn khoảng cách nằm ngang s = 15 m, cầu rơi cách mép bàn khoảng cách s = 6m Biết chiều cao bàn so với mặt đất h = 1m Tìm : a) Vận tốc ban đầu viên đạn ? b) Độ biến thiên động hệ va chạm ? Hướng dẫn Câu a) GV : em nhắc lại công thức tính thời gian vật ném xiên ? 2h HS : t = g s=– Bài 02 : Bài giải a) Áp dụng công thức chuyển động vật ném ngang từ độ cao h so với mặt đất ta có : 2h g s = v.t = v hay v = s g 2h Vận tốc cầu sau va chạm : 9,8 g v1 = s1 = = 13,3 m/s 2h 2.1 Vận tốc đạn sau va chạm : 9,8 g v2 = s2 = 15 = 33,2 m/s 2h 2.1 Gọi u vận tốc ban đầu đạn, áp dụng đònh luật bảo toàn động lượng theo phương ngang cho hệ đạn cầu, ta có : M GV : Từ em tính quãng đường vật m.u = M.v1 + mv2 ⇒ u = v1 + v2 m sau va chạm ? 0,3 = 13,3 + 33,2 = 432 m/s 2h g 0,01 HS : s = v.t = v hay v = s g 2h b) Ta tính biến thiên động hệ GV : Vận tốc cầu viên đạn sau va chạm ? trình va chạm : g 9,8 ∆Wđ = Wđ2 – Wđ1 v1 = s1 = = 13,3 m/s 2h 2.1 Mv12 mv22 mu + − = g 9,8 2 v2 = s2 = 15 = 33,2 m/s = 26,5 + 5,5 – 933 = - 901 (J) 2h 2.1 GV : Gọi u vận tốc ban đầu đạn, em áp Như : Độ giảm động chuyển thành dụng đònh luật bảo toàn động lượng theo phương nhiệt lượng tỏa sau va chạm ngang cho hệ đạn cầu ! M HS : m.u = M.v1 + mv2 ⇒ u = v1 + v2 m 0,3 = 13,3 + 33,2 = 432 m/s 0,01 b) GV : Em tính độ biến thiên động hệ trình va chạm ? HS : ∆Wđ = Wđ2 – Wđ1 Mv12 mv22 mu + − = 2 = 26,5 + 5,5 – 933 = - 901 (J) Bài 03 : Một vật thả tự từ điểm B đỉnh dốc có độ cao h so với mặt phẳng nằm ngang Sau tới điểm C chân dốc, trượt tiếp dừng lại điểm D cách hình chiếu B khoảng s Hãy tìm hệ số ma sát trượt µ chuyển động vật, biết hệ số ma sát không đổi toàn đường Hướng dẫn GV : em áp dụng đònh luật bảo toàn lượng trường hợp ? Và đồng thời suy công lực ma sát ? HS : W2 = W1 + Ams ⇒ Ams = W2 – W1 = - W1 GV : Công lực ma sát thực quãng đường độ biến thiên vật Mặt khác, qua hình vẽ công lực ma sát tính ? HS : Ams = ABC + ACD = - µP.cosα.l – µP(s – l.cosα) = - µPs h GV hướng dẫn HS phối hợp (1) (2) ⇒ µ = s Bài 04 : Một vận động viên nhảy cao lần thi đầu vượt qua xà độ cao 1,95m Người có khối lượng m = 72 kg với vò trí trọng tâm cách mặt đất m a) Khi nhảy, trọng tâm người vượt qua độ cao nằm xà 10 cm Hỏi độ biến thiên người trình nhãy ? b) Trong chạy lấy đà, vận động viên đạt vận tốc v = 5,5 m/s chân xà Theo lí thuyết người đạt tời độ cao coi toàn động ban đầu chuyển thành ? c) Thực tế điểm cao ma người vượt qua xà, vận tốc theo phương ngang không hoàn toàn triệt tiêu Hãy tìm giá trò vận tốc v2 Bài 03 : Bài giải Ta gọi : l : Chiều dài mặt phẳng nghiêng α : Góc nghiêng mặt phẳng nghiêng Áp dụng đònh luật bảo toàn lượng ta có : W2 = W1 + Ams ⇒ Ams = W2 – W1 = - W1 (1) Mặt khác công lực ma sát : Ams = ABC + ACD = - µP.cosα.l – µP(s – l.cosα) = - µPs (2) Từ (1) (2) ta có : - µPs = - W1 = - Wt1 (Wđ1 = 0) h : µPs = mgh ⇒ µ = s Bài 04 : Bài giải a) Gọi h1 độ cao trọng tâm người so với mặt đất trước nhảy, h độ cao trọng tâm người vượt qua xà tư nằm ngang h1 = m h2 = 1,95 + 0,1 = 2,05 Độ tăng : Wt2 – Wt1 = mg(h2 – h1) = 740,9 (J) b) Động ban đầu : mv12 72.(5,5) Wđ1 = = = 1089 (J) 2 + Nếu động chuyển hoàn toàn thành trọng tâm người tăng độ cao đến giá trò cực đại hmax mà : mv12 mghmax = 2 v1 (5,5) = hay hmax = = 1,54 m 2g 2.9,8 Người vượt qua xà với độ cao trọng tâm cách mặt đất H = hmax + h1 = 1,54 + = 2,54 m c) Thực tế, trọng tâm người đạt độ cao 2,05 m so với mặt đất Đònh luật bảo toàn cho ta : Wđ2 - Wđ1 = Wt1 – Wt2 Hay : Wđ2 = Wđ1 - ( Wt2 - Wt1) = 1089 – 740,9 = 348,1 J 2Wd 2.348,1 ⇒ v2 = = = 3,1 m/s m 72 Ngày soạn:22/2/2015 Ngày dạy:: 25/2/2015 Tiết 58 CÁC ĐỊNH LUẬT KẾPLE CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH I MỤC TIÊU - Có khái niệm hệ nhật tâm: Mặt Trời trung tâm với hành tinh quay xung quanh - Nắm nội dung ba đònh luật Kêple hệ suy từ II CHUẨN BỊ - Dụng cụ vẽ elipse - Tranh đònh luật Kêple III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn đònh lớp học 1) Kiểm tra củ : + Câu 01 : Va chạm ? Tại hệ hai vật va chạm coi hệ kín ? + Câu 02 : Phân biệt va chạm đàn hồi va chạm mềm ? + Câu 03 : Tìm công thức xác đònh vận tốc sau va chạm đàn hồi ? 2) Nội dung giảng : Phần làm việc giáo viên học sinh I CÁC ĐỊNH LUẬT KẾPLE 1) Đònh luật Nội dung I CÁC ĐỊNH LUẬT KẾPLE 1) Đònh luật : Mọi hành tinh chuyển động theo quỹ GV: Cho HS đọc SGK HS:Đọc phần tóm tắt Tìm hiểu đạo elip mà Mặt Trời tiêu điểm 2/ Đònh luật : đònh luật I Kê-plê Đoạn thẳng nối Mặt Trời hành tinh bất GV: Yêu cầu HS tóm tắt mô tả kỳ quét diện tích chuyển động hành tinh khoảng thời gian Hướng dẫn HS chứng minh đònh luật 3/ Đònh luật : HS: Thảo luận chứng minh đònh luật Tỉ số lập phương bán trục lớn bình Kê-plê phương chu kỳ quay giống cho hành GV: Trả lời câu hỏi C1 tinh quay quanh Mặt Trời HS: Nêu câu hỏi C1 a13 a 23 a33 = = 2) Đònh luật T13 T23 T33 GV: Cho HS đọc SGK … hay hai hành tinh : 3 HS:Đọc phần tóm tắt Tìm hiểu  a1   T1  đònh luật II Kê-plê   =   a2   T2  GV: Yêu cầu HS tóm tắt mô tả III BÀI TẬP VẬN DỤNG chuyển động hành tinh Bài giải Hướng dẫn HS chứng minh đònh luật Một năm thời gian để hành tinh quay HS: Thảo luận chứng minh đònh luật vòng quanh Mặt Trời Gọi T1 năm Hỏa Kê-plê tinh, T2 năm Trái Đất, ta có : 3) Đònh luật GV: Cho HS đọc SGK R1 T12 = 1,52 = (1,52)3 R2 T2 HS:Đọc phần tóm tắt Tìm hiểu đònh luật III Kê-plê GV: Yêu cầu HS tóm tắt mô tả chuyển động hành tinh Hướng dẫn HS chứng minh đònh luật HS: Thảo luận chứng minh đònh luật Kê-plê III BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 01 : Khoảng cách R1 từ Hoả Tinh tới Mặt Trời lớn 52% khoảng cách R Trái Đất Mặt Trời Hỏi năm Sao Hoả so với năm Trái Đất ? Bài 02 : Tìm khối lượng MT mặt Trời từ dự liệu Trái Đất : - Khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trời : R = 1,5.1011 (m) - Chu kỳ quay Trái Đất xung quanh Mặt Trời T = 365×24×3600 = 3,15.107 s Cho : G = 6,67.10-11 (N.m2/kg2) IV VỆ TINH NHÂN TẠO – TỐC ĐỘ VŨ TRỤ HS:Đọc phần SGK T1 = 3,5 T2 = 1,87T2 Bài giải Từ công thức : ⇒ MT = = R23 GM T = T12 4π 4π R13 GT12 4(3,14) (1,5.1011 ) =2.1030 kg 6,67.1011.(3,15.10 ) IV VỆ TINH NHÂN TẠO – TỐC ĐỘ VŨ TRỤ 1/ Vệ tinh nhân tạo : Khi vật bò ném với vận tốc có giá trò đủ lớn, vật không trở lại mặt đất mà quay quanh Trái Đất, gọi vệ tinh nhân tạo Trái Đất 2/ Tốc độ vũ trụ - vI = 7,9 (km/s) : Vận tốc vũ trụ cấp I, quỹ đạo tròn - vII = 11,2 (km/s) : Vận tốc vũ trụ cấp II, quỹ đạo Parabol - vIII = 16,7 (km/s) : Vận tốc vũ trụ cấp III, vệ tinh thoát khỏi hệ Mặt Trời 3) Cũng cố : 1/ Phát biểu đònh luật Kêplê ? 2/ Thế vệ tinh nhân tạo ? 3/ Thế vận tốc vũ trụ cấp I, II III ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi ; 2; - Làm tập : 1; 2; Quảng Ninh, ngày 24 tháng năm 2015 Đã kiểm tra Hồ Công Tình [...]... quan hệ giữa công và năng lượng : phải là lực thế Quá trình chuyển hoá năng lượng thường thể u cầu HS đọc phần 2 và rút ra kết luận về hiện bằng công sinh ra Công này có giá trò bằng cơng của lực khơng phải là lực thế năng lượng đã biến đổi III ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯNG 1/ Đònh luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng : GV : Ta giả sử như có một con lắc đang chuyển động qua lại quanh... từ các dự li u của Trái Đất : - Khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trời : R = 1,5 .101 1 (m) - Chu kỳ quay của Trái Đất xung quanh Mặt Trời là T = 365×24×3600 = 3,15 .107 s Cho : G = 6,67 .10- 11 (N.m2/kg2) IV VỆ TINH NHÂN TẠO – TỐC ĐỘ VŨ TRỤ HS:Đọc phần 4 SGK T1 = 3,5 T2 = 1,87T2 Bài giải 2 Từ công thức : ⇒ MT = = R23 GM T = T12 4π 2 4π 2 R13 GT12 4(3,14) 2 (1,5 .101 1 ) 3 =2 .103 0 kg 6,67 .101 1.(3,15 .10 7 ) 2... 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 : Nêu mối quan hệ giữa công và năng lượng ? + Câu 03 : Hiệu suất của máy là gì ? 2) Nội dung bài giảng : Phần làm việc của giáo viên và học sinh GV :... khối lượng 10 g bắn theo phương ngang đúng vào tâm quả cầu, xuyên qua nó và rơi cách mép bàn ở khoảng cách nằm ngang s 2 = 15 m, còn quả cầu thì rơi cách mép bàn ở khoảng cách s 1 = 6m Biết chiều cao của bàn so với mặt đất là h = 1m Tìm : a) Vận tốc ban đầu của viên đạn ? b) Độ biến thiên động năng của hệ trong va chạm ? Hướng dẫn Câu a) GV : các em có thể nhắc lại công thức tính thời gian của một... bắn theo phương nằm ngang và con lắc là một thùng cát có khối lượng M được treo ở đầu một sợi dây Vận tốc của viên đạn ngay trước khi xuyên vào thùng cát là v và vận tốc của hệ đạn – thùng cát ngay II VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC DIỆN - Xét hai quả cầu có khối lượng m 1 và m2 đang chuyển động với vận tốc v1 và v2 đến va chạm trực diện với nhau, sau va chạm vận tốc của chúng lần lượt là v1’ và v2’ - Theo đònh... vò trí A và B tương ứng với các độ cao h1 và h2, tại đó vật có vận tốc tương ứng là v1 và v2 Theo đònh lý động năng, các em hãy cho biết công do trọng lực thực hiện như thế nào ? HS : công do trọng lực thực hiện bằng độ tăng động năng của vật : mv 22 mv12 − A12 = Wd2 – Wd1 = (1) 2 2 Gv : Mặt khác trọng lực là lực thế , các em cho biết công do trọng lực thực hiện được tính như thế nào ? HS : công do... Hiểu rõ ý nghóa của phương pháp này Li n hệ các thí dụ thực tế để giải thích được khả năng sinh công của vật (hoặc hệ vật) biến dạng đàn hồi II CHUẨN BỊ - Tranh và Thước III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn đònh lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 01 : Nêu các đặc điểm của thế năng ? Thế năng và động năng có gì khác nhau ? + Câu 02 : Đònh nghóa lực thế ? Thế năng li n quan đến lực thế như thế nào ? 2) Nội... từ dạng này sang dạng khác GV : Đó là nội dung của đònh luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng Tuy nhiên đònh luật trên chỉ đúng khi ta xét các vật trong một hệ kín Sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác được ứng dụng rất nhiều trong khoa học kỹ thuật Chú ý : Đây là một đònh luật quan trọng nhất HIỆU SUẤT CỦA MÁY Hiệu suất của máy được đo bằng tỉ số giữa phần năng lượng có ích và năng lượng... hồi ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3 và 4 - Làm bài tập : 1; 2 và 3 Ngày soạn: 8/2/2015 Ngày dạy: 10, 11/2/2015 Tiết 55-56 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI I MỤC TIÊU 1.Kiến thức - Có khái nòêm chung về va chạm và phân biệt được va chạm đàn hồi và va chạm không đàn hồi 2.Kỹ năng - 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... Ký hiệu : J 3) Cũng cố : 1/ Nêu các đặc điểm của lực đàn hồi và công thức xác đònh nó ? 2/ Tính công mà lực đàn hồi thực hiện trong biến dạng của lò xo Công này li n hệ với độ biến thiên thế năng đàn hồi như thế nào ? 3/ Viết biểu thức của thế năng đàn hồi Nêu các tính chất của thế năng này ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi 1 ; 2 và 3 - Làm bài tập : 1 GV : AAB = - Ngày soạn: 1/2/2015 Ngày dạy: ... W2 = W1 + Ams ⇒ Ams = W2 – W1 = - W1 (1) Mặt khác công lực ma sát : Ams = ABC + ACD = - µP.cosα.l – µP(s – l.cosα) = - µPs (2) Từ (1) (2) ta có : - µPs = - W1 = - Wt1 (Wđ1 = 0) h : µPs = mgh ⇒... : - Trả lời câu hỏi ; - Làm tập : GV : AAB = - Ngày soạn: 1/2/2015 Ngày dạy: 3/2/2015 Tiết 52 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG I MỤC TIÊU 1.Kiến thức - Nắm vững khái niêm gồm tổng động vật 2.Kỹ - Biết... NĂNG 1/ Đònh lí động Ta có : A12 = F.s (1) - Mà : F = m.a (2) v − v12 - Mặt khác : s = (3) 2a - Thế (2) (3) vào (1) v − v12 A12 = m.a 2a A12 = Wd2 – Wd1 - Kết luận : Độ biến thiên động vật công