Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 11 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
11
Dung lượng
363 KB
Nội dung
Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng? Viết biểu thức định luật bảo toàn cơ năng cho trường hợp trọng lực và lực đàn hồi. Hãy phát biểu định luật bảo toàn động lượng? Viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng cho tương tác giữa hai vật trong một hệ kín. Cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng của lực thế luôn được bảo toàn. - Trường hợp trọng lực: W d1 + W t1 = W d2 + W t2 Hay: - Trường hợp lực đàn hồi: W = W d + W dh = = hằng số 2 2 1 2 1 2 2 2 mv mv mgz mgz+ = + 2 2 2 2 mv kx + Véctơ tổng động lượng của một hệ kín được bảo toàn: 'p p= r r - Đối với tương tác giữa hai vật trong một hệ kín: 1 2 1 2 ' 'p p p p+ = + r r r r Hay: 1 1 2 2 1 1 2 2 ' 'mv m v mv m v+ = + r r r r Bài 38: Bài 38: VACHẠMĐÀNHỒIVÀKHÔNGĐÀNHỒI 1.Phân loại va chạm: * Đối với tất cả các va chạm, có thể vận dụng định luật bảo toàn động lượng: Tổng động lượng của hai vật trước và sau vachạm thì bằng nhau. Khi hai vật vachạm hãy cho biết: - Khoảng thời gian tương tác giữa hai vật? - Nội lực của hệ như thế nào? - Hệ có phải là hệ kín hay không? * Có hai loại va chạm: - Vachạmđàn hồi: + Sau vachạm hai vật trở lại hình dạng ban đaàu. + Động năng toàn phần không thay đổi. + Hai vật tiếp tục chuyển động tách rời nhau với vận tốc riêng biệt. - Vachạm mềm: Bài 38: VACHẠMĐÀNHỒIVÀKHÔNGĐÀNHỒI 1.Phân loại va chạm: + Sau vachạm hai vật dính vào nhau và chuyển động với cùng một vận tốc. + Biến dạng không được phục hồi. + Một phần động năng của hệ chuyển thành nội năng (toả nhiệt) và tổng động năng không được bảo toàn. Nhận xét: - Hình dạng của hai viên bi sau va chạm? - Vận tốc của hai viên bi sau va chạm? Bài 38: VACHẠMĐÀNHỒIVÀKHÔNGĐÀNHỒI 1.Phân loại va chạm: 2.Va chạmđànhồi trực diện: Hai quả cầu khối lượng là m 1 và m 2 , chuyển động với vận tốc v 1 và v 2 đến vachạmđànhồi xuyên tâm. Xác định vận tốc v 1 ’ và v 2 ’ của mỗi quả cầu sau khi va chạm. O m 2 m 1 1 'v uuuur 2 'v uuuur Sau vachạm x Trước vachạm O m 1 m 2 1 v r 2 v r x - Theo định luật bảo toàn động lượng: m 1 v 1 +m 2 v 2 =m 1 v 1 ’+m 2 v 2 ’(1) - Theo định luật bảo toàn động năng: 2 2 2 2 1 1 2 2 1 1 1 2 ' ' 2 2 2 2 mv m v mv mv + = + (2) Suy ra vận tốc của từng quả cầu: 1 2 1 2 2 1 1 2 ( ) 2 ' m m v m v v m m − + = + 2 1 2 1 1 2 1 2 ( ) 2 ' m m v mv v m m − + = + Bài 38: VACHẠMĐÀNHỒIVÀKHÔNGĐÀNHỒI 1.Phân loại va chạm: 2.Va chạmđànhồi trực diện: * Lưu ý: - Nếu hai quả cầu có khối lượng bằng nhau: v 1 ’ = v 2 và v 2 ’ = v 1 - Nếu quả cầu có khối lượng rất chênh lệch m 1 >>m 2 và vật 1 ban đầu đứng yên, ta có: 2 1 0 m m ≈ → v 1 ’= 0 → v 2 ’= - v 2 Giải bài toán trên khi: - Hai quả cầu có khối lượng bằng nhau. - Quả cầu có khối lượng rất chênh lệch m 1 >>m 2 và vật 1 ban đầu đứng yên. Trắc nghiệm Câu 1: Một quả đạn pháo đang chuyển động thì nổ ra làm hai mảnh. Cho biết đáp án nào sau đây là đúng: A. Động lượng và cơ năng toàn phần đều không bảo toàn. B. Động lượng và động năng được bảo toàn C. Chỉ cơ năng được bảo toàn. D. Chỉ động lượng được bảo toàn. Tiết 54 Bài38 1 Phân loại vachạmVachạmđànhồi trực diện 3.Va chạm mềm 4.Bài tập vận dụng Tất vachạm vận định luật bảo toàn động lợng Vachạmđànhồi động hệ không đổimềm Vachạm động không đợc bảo toàn (m1 m2 )v1 + 2m2 v2 v = m1 + m2 ' ( m2 m1 )v2 + 2m1v1 v = m1 + m2 ' 2 vA 1.Phân loại vachạm Xét hệ hai vật A B A A B B v Cho vật đến tơng tác với Thời gian tơng tác ngắn Tất vachạm vận dụng đợc định luật bảo Thời gian xảy lgì? tợng ơng tác Hệ kín cho ta toàn suy rađộng điều Hãy Hệ kín Lực nhận tơng xét tác nội lực lớn Lực tơng tác vA Xét hai vachạm A A B B v Hãy nhận xét động trớc sau hai vachạm m1 2.Va chạmđànhồi trực diện m2 VA CHM1 m1 m2 v Va Chm2 Hãy nhận xét hai vachạm trên? m2 V , V2 v1 m1 Va Chm v1 , ( m1 m2 )v1 + 2m2 v2 ( m2 m1 )v2 + 2m1v1 ' toỏn: Xột hai viờn bi rn nhn cú Bi v = v2 =lng ln lt l m 1, m2 m1 + m2 m1 + m2 ' chuyn ng vi tc ln lt l v1, v2 n va chm n hi trc T/h1: Hai viờn bi cú lng bng nhau: v1 = v2 v din vi vnhau (b qua ma sỏt) Tỡm v v2hãy carút hai viờn bi bi trao ivn vntc tcv1cho haiviờn biểu thức ,các em = vTừ 1: Hai sau va chm? nhận xét mối quan hệ m1;m2 T/h2: m1 ằ m2 để v v1 từ = 0:đó khinhận ú v1, xét vvề v2 v1-, v2 v2, m = m2 m1 m2 m1 ằ m m1 m2 CNG C Va chm n hi l va chm m: A.Sau va chm hai vt dớnh vo nhau, chuyn ng vi cựng tc B.ng nng ton phn ca h khụng bo ton C.ng nng ton phn ca h c bo ton D.C A v B u ỳng CNG C Chn cõu sai: Va chm mm l va chm m: A.Sau va chm hai vt dớnh vo nhau, chuyn ng vi cựng tc B.ng nng ton phn ca h khụng bo ton C.ng nng ton phn ca h c bo ton D.C A v B u ỳng 10 CNG C Bn mt viờn bi ve cú lng m vi tc v1 = m/s vo mt hũn bi thộp ng yờn cú lng bng 2m.Tỡm tc ca hai viờn bi sau va chm Bit va chm l n hi trc din Túm tt: m1 = m m2 = 2m v1 = m/s v2 = v1 = ? v2 = ? 11 Kiểm tra bài cũ Kiểm tra bài cũ Câu 1: Động lượng của một hệ vật Câu 1: Động lượng của một hệ vật được bảo toàn và biến thiên khi nào? được bảo toàn và biến thiên khi nào? Phát biểu các định luật và viết các Phát biểu các định luật và viết các phương trình tương ứng phương trình tương ứng 1 2 ' ' 1 2 1 2 1 2 m m m mv v v v+ = + r r r r Khi các vận tốc cùng phương: Khi các vận tốc cùng phương: 1 2 ' ' 1 1 2 2 1 2 m m m mv v v v+ = + Kiểm tra bài cũ Kiểm tra bài cũ Cơ năng của một hệ vật bảo toàn và biến Cơ năng của một hệ vật bảo toàn và biến thiên khi nào? Phát biểu định luật bảo toàn thiên khi nào? Phát biểu định luật bảo toàn và biến thiên cơ năng và biến thiên cơ năng Bài38Bài38VACHẠMĐÀNHỒIVACHẠMĐÀNHỒIVÀKHÔNGĐÀNHỒIVÀKHÔNGĐÀNHỒI (Tiết 1) (Tiết 1) I. Phân loại vachạm I. Phân loại vachạm 1. 1. Định nghĩa Định nghĩa 2. 2. Đặc điểm Đặc điểm 3. Hai trường hợp giới hạn: 3. Hai trường hợp giới hạn: VachạmđànhồiVachạmđànhồi Bảo toàn động lượng Bảo toàn động năng Vachạm mềm Bảo toàn động lượng Là hiện tượng trong đó 2 vật gặp nhau trong chuyển động tương đối, tương tác với nhau thông qua tiếp xúc trực tiếp + Thời gian tương tác rất ngắn +Nội lực tương tác rất lớn so với ngoại lực 1. 1. Đặc điểm của vachạmđànhồi trực diện Đặc điểm của vachạmđànhồi trực diện giữa 2 quả cầu đồng chất giữa 2 quả cầu đồng chất II. Vachạmđànhồi trực diện II. Vachạmđànhồi trực diện m 1 m 2m 1 m 2 Là vachạmđànhồi mà các tâm của 2 quả cầu trước và sau vachạm luôn nằm trên cùng một đường thẳng x x ’ 2. Vận tốc của 2 vật sau vachạm 2. Vận tốc của 2 vật sau vachạm Gọi :m Gọi :m 1 1 , m , m 2 2 là khối lượng của 2 vật là khối lượng của 2 vật v v 1 1 , v , v 2 2 là vận tốc của 2 vật trước vachạm là vận tốc của 2 vật trước vachạm 1 2 ' ' 1 1 2 2 1 2 m m m mv v v v+ = + ' 1 v ' 2 v là vận tốc của 2 vật sau vachạm Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: Áp dụng định luật bảo toàn động năng: 2 2 ' 2 ' 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 m v m v m v m v+ = + (1) (2) Giải hệ phương trình: Giải hệ phương trình: 1 2 ' ' 1 1 2 2 m ( ) m ( )v v v v− = − 2 ' 2 ' 2 2 1 1 1 2 2 2 ( ) ( )m v v m v v− = − (3) (4) Chia (4) cho (3) , được : ' ' 1 1 2 2 v v v v+ = + ' 2 v (5) Rút từ (5) , thay vào (3), thu được kết quả: ' 1 2 1 2 2 1 1 2 ' 2 1 2 1 1 2 1 2 ( ) 2 ( ) 2 m m v m v v m m m m v m v v m m − + = + − + = + (6) Chú ý Chú ý ' ' 1 2 1 2 ( )v v v v− = − − Từ phương trình Ta có: ' ' 1 1 2 2 v v v v+ = + Nhận xét : Trong vachạmđàn hồi, vận tốc tương đối giữa 2 vật trước và sau vachạm có cùng độ lớn nhưng đổi chiều ' 12 12 v v= − Một số trường hợp riêng: Một số trường hợp riêng: 2 0v = ' 1 2 1 1 1 2 ( )m m v v m m − = + ' 1 1 2 1 2 2m v v m Bài 38: VACHẠMĐÀNHỒIVÀKHÔNGĐÀNHỒI (2T) 1. MỤC TIÊU 1.1. Kiến thức: - Có kiến thức chung về vachạmvà phân biệt được vachạmđànhồivàvachạm mềm (hoàn toàn khôngđàn hồi) 1.2. Kĩ năng: - Vận dụng các định luật bảo toàn động lượng và cơ năng cho cơ hệ kín để khảo sát vachạm của hai vật. - Nắm vững cách tính vận tốc các vật sau vachạmđànhồivà phần động năng của vật bị giảm sau vachạm mềm. 1.3. Thái độ (nếu có): 2. CHUẨN BỊ 2.1. Giáo viên: - Biên soạn các câu hỏi trắc nghiệm theo nội dung câu 1-3 SGK. - Dụng cụ thí nghiệm về vachạm các vật. - Tranh vẽ hình trong SGK. 2.2. Học sinh: - Ôn kiến thức định luật bảo toàn động lượng, định luật bảo toàn cơ năng 3. TIẾN TRÌNH DẠY, HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Động lượng là gì? - Phát biểu định luật bảo toàn động lượng. - Nêu câu hỏi. - yêu cầu học sinh trả lời. - Nhận xét câu trả lời. - Nhận xét câu trả lời cả bạn. Hoạt động 2 ( phút): Phân loại va chạm. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Đọc SGK, tìm hiểu va chạm, phân loại va chạm. - Trả lời câu hỏi về tính chất của vachạm . - Trả lời câu hỏi C1. - Yêu cầu đọc SGK phần mở đầu và phần 1. - Hướng dẫn học sinh tìm hiểu về va chạm, tính chất của va chạm. - Nhận xét câu trả lời. Hoạt động 3 ( phút): Vachạmđànhồi trực diện. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Đọc SGK. phần 2, tìm hiểu vachạmđànhồi trực diện. - Lấy ví dụ thực tiễn. - Yêu cầu học sinh đọc SGK phần 2 - Hướng dẫn học sinh tìm hiểu về tính chất vachạmđànhồivà tìm vận tốc. - Nhận xét câu trả lời. Hoạt động 4 ( phút) Vachạm mềm. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Xem SGK phần 3, tìm hiểu vachạm mềm. chứng tỏ động năng giảm một lượng. - Yêu cầu đọc SGK phần 3. - Hướng dẫn học sinh tìm hiểu về tính chất vachạm mềm. Hoạt động 5 ( phút) Vận dụng cũng cố. Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Làm bài tập phần 4 SGK. - Trình bày câu, lời giải. - Trả lời câu hỏi SGK. - Nhận xét lời giải. - Yêu cầu học sinh làm bài tập phần 4. - Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi trong SGK. - Nhận xét các câu trả lời. - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. Hoạt động 6 ( phút) Hướng dẫn về nhà . Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Ghi câu hỏivàbài tập về nhà. - Những sự chuẩn bị cho bài sau. - Nêu câu Bài 38:VA CHẠMĐÀNHỒIVÀKHÔNGĐÀNHỒI CHÀO MỪNG CÁC THẦY CÔ VÀ CÁC CHÀO MỪNG CÁC THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI: BẠN ĐẾN VỚI: I.Phân loại vachạm 1. Định nghĩa - Vachạm là hiện tượng 2 vật gặp nhau trong chuyển động tương đối,tương tác với nhau thông qua tiếp xúc trực tiếp. 2. Đặc điểm và phân loại - Đặc điểm chung: + Thời gian tương tác ngắn. +Nội lực xuất hiện rất lớn . - Phân loại: Có 2 loại va chạm: Vachạmđàn hồi. Vachạm mềm. Vachạmđànhồi khác với vachạm mềm ở điểm nào?? -Va chạmđàn hồi: Khi vachạm có thể xuất hiện biến dạng đànhồi trong khoảng thời gian rất ngắn sau đó vật trở về hình dạng ban đầu và 2 vật chuyển động tách rời nhau với vận tốc riêng biệt. Do biến dạng được phục hồi, Động năng toàn phần bảo toàn - Vachạm mềm: Sau khi vachạm 2 vật dính vào nhau thành 1 khối chung và chuyển động với cùng vận tốc. Do biến dạng không phục hồi ,một phần động năng của hệ đã chuyển thành nội năng(tỏa nhiệt). Tổng động năng của hệ KHÔNG bảo toàn - Vì tương tác giữa 2 vật xảy ra trong khoảng thời gian rất ngắn và trong khoảng thời gian đó xuất hiện các nội lực rất lớn nên có thể bỏ qua các ngoại lực thông thường (như trọng lực) và coi hệ là hệ kín trong thời gian va chạm. Tổng động lượng của hệ trước và sau vachạm bảo toàn Trong phần 1 CẦN NHỚ: - Vachạmđàn hồi: + Động lượng bảo toàn + Động năng bảo toàn - Vachạm mềm: + Động lượng bảo toàn Thực tế,các vachạm thường ở giữa 2 dạng nói trên. Bây giờ chúng ta sẽ cùng nhau xét từng dạng cụ thể . 2.Va chạmđànhồi trực diện - Bài toán: Cho 2 quả cầu khối lượng m1=m2=0,2kg chuyển động ngược chiều với vận tốc v1=3m/s và v2=4m/s tới vachạm vào nhau.Biết vachạm là hoàn toàn đàn hồi.Tìm vận tốc của 2 quả cầu sau va chạm? m1 = m2 = 0,2kg v1 = 3m/s v2 = 4m/s v1’=? v2’=? m1 m2 O x 1 v uur 2 v uur 1 ' v uur 2 ' v uuur [...]... vận tốc bằng vận tốc ban đầu Thế nào là vachạmđàn hồi? Thế nào là vachạm mềm? Tại sao hệ vật vachạm được coi là hệ kín? Trong mỗi va chạm, đại lượng nào bảo toàn?Vì sao? Chúng ta cùng làm 1 bài tập về vachạmđànhồi nhé: Cho xe 1 có khối lượng m1=1kg chuyển động với vận tốc 1m/s tới vachạm với xe 2 có khối lượng m2 đang đứng yên.Tìm vận tốc mỗi xe sau vachạm trong trương hợp m2 = 0,7kg;1kg;1,4kg...Đây là vachạmđànhồi thì đại lượng nào bảo toàn??? ĐỘNG LƯỢNG và ĐỘNG NĂNG bảo toàn! - Theo định luật bảo toàn động lượng: r r r r ' ' m1 v1 + m 2 v 2 = m1 v 1 + m 2 v 2 Chiếu lên phương Ox đã chọn: 0,2x3 + 0,2x(- 4) = m1 x (-v1’) + m2x... hợp m2 = 0,7kg;1kg;1,4kg BÀI TẬP VỀ NHÀ - Bài tập vận dụng T181(sgk) - Bài 1,2 – T181(sgk) Nhớ làm bài tập nhé!!! Trực diện là gì? - Vachạm trực diện nghĩa là các tâm của 2 quả cầu trước và sau vachạm luôn chuyển động trên cùng 1 đường thẳng vì thế còn gọi là vachạm xuyên tâm ... + m2v2 = m1v1 + m2v2 2 2 2 2 (2) Thay các giá trị m1,m2,v1,v2,v2’ vào (2) ta sẽ tìm được v1’,v2’ Đ/S: v1’ = 4m/s,v2’ = 3m/s - Nhận xét: + Với trường hợp khối lượng 2 vật bằng nhau ta thấy có sự trao đổi vận tốc v1’=v2 v2’ = v1 + Với trường hợp m1 >> m2 thì ta thấy: v1’ = 0 v2’ = -v2 Nhận xét thứ 2 chính là trường hợp 1 viên bi tới vachạm với 1 quả tạ sắt chẳng hạn,quả tạ vẫn đứng yên còn viên bi sẽ Tại sao hệ vật va chạmđược coi là hệ kín? Thế nào là vachạmđàn hồi?Thế nào là vachạm mềm? Trong mỗi va chạm,đại lượng nào bảo toàn?Vì sao? KiỂM TRA BÀI CŨ Hệ vật vachạm được coi là hệ kín vì nội lực rất lớn xuất hiện trong thời gian vachạm nên có thể bỏ qua ngoại lực thông thường hoặc các ngoại lực triệt tiêu nhau Vachạmđànhồi là vachạm có xuất hiện biến dạng đàn hồi,sau vachạm biến 2 vật chuyển động tách rời nhau.Va chạm mềm là vachạm mà sau đó 2 vật dính vào nhau và cùng chuyển động. Trong cả 2 va chạm,động lượng bảo toàn vì hệ là hệ kín.Trong vachạmđànhồi thì động năng cũng bảo toàn vì biến dạng được phục hồi.Trong vachạm mềm động năng không bảo toàn vì biến dạng không phục hồi. Bài 38: VACHẠMĐÀNBài 38: VACHẠMĐÀNHỒIVÀKHÔNGĐÀNHỒIVÀKHÔNGĐÀNHỒI (tiếp) HỒI (tiếp) 3. Vachạm mềm. - Bài toán: Hòn bi 1 và hòn bi 2 có khối lượng là = 0,1kg và =0,6kg. Hòn bi 1 lăn với vận tốc = 1m/s tới vachạm vào hòn bi 2 đang đứng yên. Tìm biến thiên động năng của hệ. 2 m 1 m 1 v W ? d ∆ = 1 0,1m kg= 2 0,6m kg= 1 1 /v m s= 2 0v = 1 m 2 m 1 v r v r Trong vachạm mềm, đại lượng nào bảo toàn? ĐỘNG LƯỢNG bảo toàn Theo định luật bảo toàn động lượng: Chiếu lên phương Ox đã chọn, ta có: 1 1 2 2 1 2 ( )m v m v m m v+ = + ur uur r 1 1 1 2 ( )m v m m v= + 1 1 1 2 m v v m m ⇒ = + 2 1 2 2 1 2 1 1 ( ) W W W 2 2 d d d m m v m v+ ⇒ ∆ = − = − Đ/S: -0,043 J nghĩa là động năng sau nhỏ hơn động năng trước vachạm .Vậy phần năng lượng đó đi đâu? W 0 d ∆ < Phần động năng này đã chuyển hóa thành dạng năng lượng khác, như nhiệt tỏa ra… 4.Bài tập vận dụng Từ những ví dụ đã xét,nguyên tắc chung khi giải bài tập vachạm là gì? Đối với vachạmđàn hồi: - Áp dụng định luật bảo toàn động lượng. Chiếu phương trình lên truc đã chọn (chú ý chiều của vecto vận tốc đối với chiều dương đã chọn. ) - Áp dụng động năng bảo toàn. Đối với vachạm mềm: - Áp dụng định luật bảo toàn động lượng Chú ý: các định luật trên được áp dụng cho hệ vật tại thời điểm NGAY TRƯỚC và NGAY SAU va chạm. [...]...Chúng ta cùng làm 1 bài tập về va chạm: ` = 1kg Cho xe 1 có khối lượng m1chuyển động với vận tốc 1m/s tới vachạmđàn hồivới xe 2 có khối lượng đang đứng yên.Tìm vận m2 tốc mỗi xe sau vachạm trong m2 = trường hợp 0,7kg;1kg;1,4kg.Giải bài tập với trường hợp vachạm là vachạm mềm BÀI TẬP VỀ NHÀ - Bài tập vận dụng T181(sgk) - Bài 1,2,3 – T181(sgk) Nhớ làm bài tập nhé!!! - Nhận xét: ...1 Phân loại va chạm Va chạm đàn hồi trực diện 3 .Va chạm mềm 4 .Bài tập vận dụng Tất va chạm vận định luật bảo toàn động lợng Va chạm đàn hồi động hệ không đổimềm Va chạm động không đợc bảo toàn... tơng tác vA Xét hai va chạm A A B B v Hãy nhận xét động trớc sau hai va chạm m1 2 .Va chạm đàn hồi trực diện m2 VA CHM1 m1 m2 v Va Chm2 Hãy nhận xét hai va chạm trên? m2 V , V2 v1 m1 Va Chm v1... m2 ' ( m2 m1 )v2 + 2m1v1 v = m1 + m2 ' 2 vA 1.Phân loại va chạm Xét hệ hai vật A B A A B B v Cho vật đến tơng tác với Thời gian tơng tác ngắn Tất va chạm vận dụng đợc định luật bảo Thời gian