Bài 42. Sự chảy thành dòng của chất lỏng và chất khí. Định luật Béc-nu-li

Kiểm tra bài cũ • 1/ Áp suất thủy tinh (áp suất tĩnh) của chất lỏng ở độ sâu được tính bởi công thức nào? Giải thích từng đại lượng. o Trả lời: p = p a + pgh o p: là khối lượng riêng của chất lỏng o h: độ sâu điểm đang xét so với mặt thoáng o p a : là áp suất khí quyển • 2/ Phát biểu nguyên lí Paxcan? • Trả lời: độ tăng áp suất lên một chất lỏng chứa trong bình kín được truyền đi nguyên vẹn cho mọi điểm của chất lỏng và của thành bình. Ô tô trong phòng thí nghiệm của hãng sản xuất. Người ta tạo ra những luồng khí thổi vào ôtô để nghiên cứu hình dạng thích hợp của ô tô 1. Chuyển động của chất lỏng lí tưởng • Chuyển động của chất lỏng có thể chia làm hai lọai chính: chảy ổn định (hay chảy thành dòng) và chảy không ổn định (hay chảy cuộn xoáy). • Ta chỉ xét chất lỏng chảy thành dòng. Thông thường để chất lỏng chảy ổn định (thành dòng) thì vận tốc dòng chảy là nhỏ. • Chất khí cũng có thể chảy thành dòng. Trong một số trường hợp ta có thể coi chất khí chảy thành dòng có những tính chất giống như chất lỏng chảy thành dòng và áp dụng chung các kết quả. • Chất lỏng thỏa mãn điều kiện chảy thành dòng và không nén được gọi là chất lỏng lí tưởng. • Khói bốc từ que hương, điếu thuốc lá chảy thành dòng ở đoạn đầu, sau đó thành cuộn xoáy. • Đây cũng là một số ví dụ về sự chuyển động của chất lỏng lí tưởng 2. Đường dòng. Ống dòng • Khi chất lỏng chảy ổn định, mỗi phần tử của chất lỏng chuyển động theo một đường nhất định, gọi là đường dòng, các đường dòng không giao nhau. Thí nghiệm dòng chảy ổn định quanh 1 hình trụ tròn, dẹt nằm giữa 2 tấm kính ép sát nhau. Ngăn 1 chứa nước, ngăn 2 chứa nước màu. Nhờ các lỗ nhỏ phía dưới các ngăn, nước cùng với các dòng nước màu chảy vào khe giữa 2 tấm kính cho ta hình ảnh của các đường dòng. Khóa K dùng để điều chỉnh vận tốc dòng chảy thoát ra ngoài. • Ta có kết luận: Ống dòng là 1 phần của chất lỏng chuyển động có mặt biên tạo bởi các đường dòng. Một ống như thế có tác dụng như 1 ống thật vì 1 phần tử chất lỏng chuyển động bên trong ống dòng không thể chạy ra ngoài ống được. Trong những điều kiện nhất định, các ống dẫn nước, dẫn dầu… có thể coi là ống dòng. • Tại những đoạn ống dòng thẳng, các đường dòng được biểu diễn bằng các đường song song. Trong dòng chảy của chất lỏng, ở nơi có vận tốc càng lớn thì các đường dòng càng xít nhau [...]... độ và tiết diện trong 1 ống dòng • Trong một ống dòng , tốc độ của chất lỏng tỉ lệ nghịch với diện tích tiết diện ống • Ta có công thức V1 S2 V2 S1 • trong đó: V1 là tốc độ của một phần tử chất lỏng khi đi qua diện tích S1 • V2 là tốc độ của một phần tử chất lỏng khi đi qua diện BÀI 42: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ ĐỊNH LUẬT BECNULI Đường dòng Ống dòng: a Đường dòng: - Đường mà phân tử chất lỏng chuyển động chảy ổn định đường dòng không giao Đường dòng Đường dòng Ống dòng: uur VB uur VA a Đường dòng B A -Vận tốc phần tử chất lỏng: • Phương: tiếp tuyến với đường dòng • Chiều: Hướng theo dòng chảy • Tại điểm định đường dòng: không đổi • Tại điểm khác : thay đổi r v r v Đường dòng Ống dòng: b Ống dòng: Khái niệm:Ống dòng phần chất lỏng chuyển động, mặt biên tạo đường dòng -Phần tử chất lỏng không thoát khỏi ống Ống dòng Đường dòng Ống dòng: b Ống dòng: -Biểu diễn: +ống thẳng: Đường dòng song song + v lớn: đường dòng xít + v nhỏ: đường dòng thưa Hình ảnh đường ống b Ống dòng - ống dòng phần chất lỏng chuyển động có mặt biên tạo đường dòng CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI Bài 42: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ. ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI. 1. MỤC TIÊU 1.1. Kiến thức: - Hiểu được khái niệm chất lỏng lí tưởng, dòng, ống dòng. - Nắm được công thức liên hệ giữa vận tốc và tiết diện trong một ống dòng, công thức định luật Béc-nu-li, ý nghĩa của các đại lượng trong công thức như áp suất tĩnh, áp suất động (chưa cần chứng minh) 1.2. Kĩ năng: - Biết cách suy luận dẫn đến công thức và định luật Béc-nu-li. - Áp dụng để giải một số bài tập đơn giản. 2. CHUẨN BỊ 2.1. Giáo viên: - Biên soạn các câu hỏi dưới dạng trắc nghiệm: + Kiểm tra bài cũ. + Củng cố bài giảng theo nội dung câu hỏi 1-3 SGK. - Chuẩn bị các thí nghiệm H 42.1 và H 42.2. - Tranh hình H 42.3, H 42.4. 2.2. Học sinh: Ôn tập áp suất thuỷ tĩnh và nguyên lí Pa-xcan. 3. TIẾN TRÌNH DẠY, HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Phát biểu định luật Pa-xcan? Viết - Đặt câu hỏi cho HS. công thức? - “Dòng sông” liên tưởng đến nhũng điều gì? - Cho 1 HS viết công thức. - Nhận xét các câu trả lời. Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu chất lỏng lí tưởng. Đường dòng và ống dòng. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Đọc SGK phần 1, xem hình H 42.1, trả lời các câu hỏi: Thế nào là chất lỏng lí tưởng? - Quan sát thí nghiệm H 42.2, trả lời câu hỏi: + Thế nào là đường dòng? + Ống dòng là gì? + Cách mô tả đường dòng trong ống dòng. - Yêu cầu HS đọc SGK, trả lời các câu hỏi. Có thể cho HS thảo luận. - Hướng dẫn HS vẽ hình H 42.3. - Nhận xét các câu trả lời. Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu hệ thức giữa tốc độ và tiết diện trong một ống dòng. Lưu lượng chất lỏng. Định luật Béc-nu-li cho ống dòng nằm ngang. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Xem hình H 42.3, trình bày cách suy luận trong SGK để đưa ra hệ thức (42.2), (42.3), phát biểu bằng lời. - Trả lời câu hỏi C1. - Yêu cầu HS tìm hiểu SGK, xem hình vẽ. - Gợi ý cách trình bày đáp án. - Nêu câu hỏi. - Vẽ hình 42.4, đọc phần 4 SGK: + Viết công thức (42.4)? + Phát biểu định luật? + Phân biệt áp suất động, áp suất tĩnh, áp suất toàn phần? - Cho HS vẽ hình, xem SGK. - Gợi ý để trả lời các vấn đề đã nêu. Hoạt động 4 ( phút): Vận dụng, củng cố. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nghiệm câu 1- 4 (SGK), bài tập 1 (SGK). - Làm việc cá nhân giải bài tập 2 (SGK). - Ghi nhận kiến thức: chất lỏng lí tưởng, dòng, ống dòng, định luật Béc-nu-li. - Yêu cầu: Nêu câu hỏi, nhận xét câu trả lời của các nhóm. - Yêu cầu: HS trình bày đáp án - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. Hoạt động 5 ( phút): Hướng dẫn về nhà. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Những sự chuẩn bị cho bài sau. - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị cho bài sau. 4. RÚT KINH NGHIỆM Ngày soạn : Địa điểm thực tập : Thời gian thực tập : BÀI 42: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ KHÍ. ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI I. MỤC TIÊU: * Kiến thức:  Hiểu được khái niệm chất lỏng lí tưởng, dòng, ống dòng.  Tìm mối quan hệ giữa s và v thong qua đặc điểm của khí lí tưởng.  Thiết lập được định luật Béc-nu-li cho ống dòng nằm ngang. * Kỹ năng:  Giải thích được một số hiện tượng vật lý liên quan.  Vận dụng được kiến thức để giải toán. II. CHUẨN BỊ: * Học sinh:  Nắm vững bài áp suất thủy tĩnh, nguyên lý pax-can. * Giáo viên:  Bài giảng powerpoint.  Phiếu học tập: Câu 1: Áp suất ở đáy bình chất lỏng không phụ thuộc. a) Gia tốc trọng trường. b) Chiều cao chất lỏng. c) Diện tích mặt thoáng. d) Khối lượng riêng của chất lỏng. Câu 2: Khi nói về áp suất phát biểu nào sau đây không đúng? a) Khi xuống càng sâu trong nước thì ta chịu áp suất càng lớn. b) Độ tăng áp suất lên bình kín được truyền đi nguyên vẹn lên khắp bình. c) Áp suất của chất lỏng không phụ thuộc vào khối lượng riêng của chất lỏng. d) Độ chênh lệch áp suất tại hai vị trí khác nhau trong chất lỏng không phụ thuộc áp suất khí quyển trên mặt thoáng. Câu 3: Phát biểu ba định luật Kê-ple. Câu 4: Khi chảy ổn định lưu lượng chất lỏng trong một ống dòng là: a) Luôn luôn thay đổi. b) Không thay đổi. c) Không xác định. d) Xác định khác nhau tại các vị trí khác nhau. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: * Hoạt động 1: Ổn định tổ chức,kiểm tra và nhắc lại kiến thức cũ. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Ổn định lớp. - Kiểm tra bài cũ.  Câu 1 trong phiếu học tập  Câu 2 trong phiếu học tập  Câu 3 trong phiếu học tập - Nhắc lại kiến thức.  Đưa ra mô hình sơ đồ máy nén thủy lực.  Nguyên tắc hoạt động và ứng dụng của máy nén thủy lực. → Ứng dụng: Dùng để cân xe. → Câu c → Câu c →  Định luật I: “Mọi hành tinh đều chuyển động theo quỹ đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm”  Định luật II: “Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kì quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau”  Định luật III: “Tỉ số giữa lập phương bán trục lớn và bình phương chu kỳ quay là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh Mặt Trời. 2 2 3 2 2 1 3 1 T r T r = → Nguyên tắc hoạt động: Ứng dụng???????? * Hoạt động 2: Đặt vấn đề cho bài học. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Đặt vấn đề:  Các xe được thiết kế với các hình dạng khác nhau, điều này ảnh hưởng đến yếu tố nào khi xe chuyển động?  Vậy dựa vào tính chất nào để nghiên cứu được hình dạng nào của chiếc xe là tối ưu nhất?  Khi trời có gió, tại những khe núi ta thấy gió mạnh hơn ở những nơi khác, tại sao lại như vậy?  Cùng một máy bơm nước, khi ta gắn vào máy ống dây có tiết diện nhỏ hơn thì → Ảnh hưởng đến tốc độ của xe. → Học sinh suy nghĩ. nước chảy ra mạnh hơn, tại sao?  Hai hiện tượng trên được giải thích như thế nào? Nó có lien quan gì với nhau?  Để trả lời các câu hỏi trên, chúng ta đi vào nghiên cứu bài mới, bài: “SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ. ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI” * Hoạt động 3: Tìm hiểu về đặc điểm chất lỏng lý tưởng, đường dòng, ống dòng. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Chiếu slide về chuyển động của dòng nước và chuyển động của khói thuốc. - Chuyển động của chất lỏng rất phức tạp, song có thể chia thành 2 loại chính, đó là:  Chảy ổn đinh (chảy thành dòng).  Chảy không ổn định ( chảy cuộn xoáy). - Theo em sự chảy của chất lỏng gọi là ổn định khi nào? …lưu ý: chất khí cũng có thể chảy thành dòng, trong một số trường hợp ta có thể coi chất khí chảy thành dòng giống như chất lỏng chảy thành dòng và áp dụng chung các kết quả. - Để đơn giản ta chỉ xét BÀI 42: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Hiểu được các khái niệm chất lỏng lí tưởng, dòng, ống dòng. - Nắm được các công thức liên hệ giữa vận tốc và tiết diện trong một ống dòng, công thức định luật Bec-nu-li, ý nghĩa của các đại lượng trong công thức như áp suất tĩnh, áp suất động (chưa cần chứng minh). 2. Kĩ năng - Biết cách suy luận dẫn đến các công thức và định luật Bec-nu-li. - Áp dụng để giải một số bài toán đơn giản B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Biên soạn các câu hỏi dưới dạng trắc nghiệm cho phần: + Kiểm tra bài cũ + Củng cố bài giảng theo nội dung câu hỏi 1 – 3 SGK. - Chuẩn bị các thí nghiệm H 42.1 và 42.2. - Tranh hình H42.3 và H42.4. 2. Học sinh - Ôn tập áp suất thủy tĩnh và nguyên lí Pascal. 3. Gợi ý ứng dụng công nghệ thông tin. - Giáo viên có thể biên soạn các câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra bài cũ và củng cố bài giảng. - Các tranh ảnh về đường dòng - Mô phỏng đường dòng, ống dòng, định luật Bec-nu-li. C. TỔ CHỨC CÁC HỌAT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1( ) phút: KIỂM TRA BÀI CŨ. Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung - Phát biểu định luật Pascal? Viết công thức. - “ Dòng sông liên tưởng đến điều gì” - Đặt câu hỏi cho học sinh . - Cho một học sinh viết công thức. - Nhận xét các câu trả lời. Hoạt động 2:( phút ): TÌM HIỂU CHẤT LỎNG LÝ TƯỞNG. ĐƯỜNG DÒNG VÀ ỐNG DÒNG. Hoạt độngcủa học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung - Đọc SGK phần 1, xem hình H.42.1 và trả lời câu hỏi : Thế nào là chất lỏng lí tưởng? - Quan sát thí - Yêu cầu học sinh đọc SGK, trả lời các câu hỏi. Có thể cho học sinh thảo luận. 1. Chuyển động của chất lỏng lí tưởng Chất lỏng thỏa mãn điều kiện chảy thành dòng (chảy ổn định, không cuộn xoáy) và không nén được gọi là chất nghiệm H42.2, trả lời câu hỏi: . Thế nào là đường dòng? . Ống dòng là gì? . Cách mô tả đường dòng và ống dòng - Hướng dẫn HS vẽ hình 42.3. - Nhận xét các câu trả lời. lỏng lí tưởng. Khi chât lỏng chảy thành dòng thì vận tốc dòng chảy là nhỏ. Chất khí cũng có thể chảy thành dòng như chất lỏng và khi đó có thể áp dụng các tính chất, các kết quả của chất lỏng. 2. Đường dòng và ống dòng - Khi chất lỏng chảy ổn định, mỗi phần tử của chất lỏng chuyển động theo một đường nhất định không giao nhau, gọi là đường dòng. Vận tốc của phần tử chất lỏng tại mỗi điểm xác định trên đường dòng có phương tiếp tuyến với đường dòng và có độ lớn không đổi. - Ống dòng là một phần của chất lỏng chuyển động có mặt biên tạo bởi các đường dòng. Trong ống dòng, vận tốc chảy càng lớn thì các đường dòng càng sát nhau. Hoạt động 3(…phút): Tìm hiểu hệ thức giữa tốc độ và tiết diện trong một ống dòng. Lưu lượng chất lỏng. Định luật Bec-nu-li cho ống dòng nằm ngang. Hoạt độngcủa học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung - Xem hình 42.3, trình bày cách suy luận trong SGK để đưa ra hệ thức (42.2) và (42.3), phát biểu bằng lời. - Trả lời câu hỏi C1 - Yêu cầu học sinh tìm hiểu SGK, xem hình vẽ. - Gợi ý cách trình bày đáp án. - Nêu câu hỏi. 3. Hệ thức giữa tốc độ và tiết diện trong một ống dòng. Lưu lượng chất lỏng a) Phát biểu: Trong một ống dòng, tốc độ của chất Bài 42: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ. ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI. 1. MỤC TIÊU 1.1. Kiến thức: - Hiểu được khái niệm chất lỏng lí tưởng, dòng, ống dòng. - Nắm được công thức liên hệ giữa vận tốc và tiết diện trong một ống dòng, công thức định luật Béc-nu-li, ý nghĩa của các đại lượng trong công thức như áp suất tĩnh, áp suất động (chưa cần chứng minh) 1.2. Kĩ năng: - Biết cách suy luận dẫn đến công thức và định luật Béc-nu-li. - Áp dụng để giải một số bài tập đơn giản. 2. CHUẨN BỊ 2.1. Giáo viên: - Biên soạn các câu hỏi dưới dạng trắc nghiệm: + Kiểm tra bài cũ. + Củng cố bài giảng theo nội dung câu hỏi 1-3 SGK. - Chuẩn bị các thí nghiệm H 42.1 và H 42.2. - Tranh hình H 42.3, H 42.4. 2.2. Học sinh: Ôn tập áp suất thuỷ tĩnh và nguyên lí Pa-xcan. 3. TIẾN TRÌNH DẠY, HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Phát biểu định luật Pa-xcan? Viết công thức? - “Dòng sông” liên tưởng đến nhũng điều gì? - Đặt câu hỏi cho HS. - Cho 1 HS viết công thức. - Nhận xét các câu trả lời. Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu chất lỏng lí tưởng. Đường dòng và ống dòng. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Đọc SGK phần 1, xem hình H 42.1, trả lời các câu hỏi: Thế nào là chất lỏng lí tưởng? - Quan sát thí nghiệm H 42.2, trả lời câu hỏi: + Thế nào là đường dòng? - Yêu cầu HS đọc SGK, trả lời các câu hỏi. Có thể cho HS thảo luận. - Hướng dẫn HS vẽ hình H 42.3. + Ống dòng là gì? + Cách mô tả đường dòng trong ống dòng. - Nhận xét các câu trả lời. Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu hệ thức giữa tốc độ và tiết diện trong một ống dòng. Lưu lượng chất lỏng. Định luật Béc-nu-li cho ống dòng nằm ngang. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Xem hình H 42.3, trình bày cách suy luận trong SGK để đưa ra hệ thức (42.2), (42.3), phát biểu bằng lời. - Trả lời câu hỏi C1. - Vẽ hình 42.4, đọc phần 4 SGK: + Viết công thức (42.4)? + Phát biểu định luật? + Phân biệt áp suất động, áp suất tĩnh, áp suất toàn phần? - Yêu cầu HS tìm hiểu SGK, xem hình vẽ. - Gợi ý cách trình bày đáp án. - Nêu câu hỏi. - Cho HS vẽ hình, xem SGK. - Gợi ý để trả lời các vấn đề đã nêu. Hoạt động 4 ( phút): Vận dụng, củng cố. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nghiệm câu 1- 4 (SGK), bài tập 1 (SGK). - Làm việc cá nhân giải bài tập 2 (SGK). - Ghi nhận kiến thức: chất lỏng lí tưởng, dòng, ống dòng, định luật Béc-nu-li. - Yêu cầu: Nêu câu hỏi, nhận xét câu trả lời của các nhóm. - Yêu cầu: HS trình bày đáp án - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. Hoạt động 5 ( phút): Hướng dẫn về nhà. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Những sự chuẩn bị cho bài sau. - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị cho bài sau. 4. RÚT KINH NGHIỆM ... dòng Ống dòng: a Đường dòng: - Đường mà phân tử chất lỏng chuyển động chảy ổn định đường dòng không giao Đường dòng Đường dòng Ống dòng: uur VB uur VA a Đường dòng B A -Vận tốc phần tử chất lỏng: ... với đường dòng • Chiều: Hướng theo dòng chảy • Tại điểm định đường dòng: không đổi • Tại điểm khác : thay đổi r v r v Đường dòng Ống dòng: b Ống dòng: Khái niệm:Ống dòng phần chất lỏng chuyển... tạo đường dòng -Phần tử chất lỏng không thoát khỏi ống Ống dòng Đường dòng Ống dòng: b Ống dòng: -Biểu diễn: +ống thẳng: Đường dòng song song + v lớn: đường dòng xít + v nhỏ: đường dòng thưa