giáo án vật lí 12 cơ bản 2019

Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 Ngày soạn:…………………….ngày giảng:……………………………… TIẾT 1: ÔN TẬP I MỤC TIÊU BÀI HỌC: Kiến thức: Nhắc lại kiến thức vận tốc tức thời, gia tốc tức thời chuyển động thẳng biến đổi Nhắc lại kiến thức chuyển động tròn viết cơng thức liên hệ đại lượng chuyển động tròn đều: tốc độ dài, tốc độ góc, chu kì, tần số Kĩ năng: Giải số tập đơn giản học Hệ thống lại nội dung kiến thức có liên quan đến chương trình lớp 12 Thái độ: Chăm nghe giảng, ghi chép Hứng thú tìm hiểu khoa học Định hướng phát triển lực: Năng lực hợp tác: làm việc nhóm, sử dụng kiến thức vào trả lời câu hỏi nhắc lại kiến thức Năng lực giải vấn đề: tập mà giáo viên đưa Năng lực tự học: lập kiến thức dạng bảng biểu II CHUẨN BỊ: Giáo viên: Một số tập bổ trợ cho kiến thức học Học sinh: Kiến thức lớp 10 phần học III TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY: Ổn định trật tự lớp, kiểm tra sĩ số Kiểm tra cũ (không kiểm tra) Ôn tập chương học Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng Hoạt dộng 1: Ôn tập chuyển động - Đặt vấn đề: Trong chương trình Vật lí 10, 11 Chuyển động cơ: học số khái niệm, công thức bổ - Khái niệm: thay đổi vị trí vật so trợ cho kiến thức 12 Trước học chương với vật khác theo thời gian trình 12 ôn lại số khái niệm - Các loại chuyển động: a) Chuyển động thẳng biến đổi đều: - Yêu cầu học sinh chia nhóm thảo luận câu s hỏi sau: (m / s) - Vận tốc trung bình: vtb   t + Thế chuyển động cơ? s, t độ dời thời gian chuyển động + Có loại chuyển động cơ? Lấy ví dụ cho - Gia tốc: vận tốc khoảng loại? + Nêu cơng thức tính vận tốc, gia tốc v v2  v1 a   (m / s ) thời gian: loại t t2  t1 - Học sinh thảo luận nhóm để đưa câu trả lời v1 , v2 vận tốc trước sau chuyển động cho loại b) Chuyển động tròn đều: - Giáo viên gọi học sinh lên trình bày Nếu học s s sinh chưa nhớ lại kiến thức giáo viên gợi ý v  ( m / s) Tốc độ dài: cho phần t t  t0 - Học sinh tiếp thu ghi chép tóm tắt nội dung s, t cung tròn thời gian chuyển động vào - Tốc độ góc: góc quét đơn vị thời  (rad/ s ) t  , t góc quét thời gian quét gian   Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 - Chu kì ( kí hiệu T, đơn vị s): thời gian vật vòng - Tần số ( kí hiệu f, đơn vị Hz): số vòng vật chuyển động đơn vị thời gian 2 ⟹Công thức liên hệ:   2 f  T Hoạt động 2: Vận dụng giải tập chuyển động - Giáo viên đưa đề để học sinh tiến hành giải Bài 1: Tóm tắt: Bài 1: Một xe buýt xuất phát từ bến A chuyển s s  36000m vtb   10m / s động nhanh dần đến bến B khoảng t t  1h  3600 s thời gian từ 7h đến 8h, biết AB = 36000m v a  m / s2 � v , a  ? tb a) Tính vận tốc trung bình xe t 360 b) Tính gia tốc xe di chuyển Bài 2: Tóm tắt Bài 2: Có hai xe chuyển động nhanh dần đều, v1  20km / h xuất phát lúc từ hai vị trí A, B cách 60 km Xe thứ khởi hành từ A đến B với v  40km / h vận tốc trung bình v1 = 20 km/h Xe thứ hai s  60 km khởi hành từ B đến A với vận tốc trung bình � t , s1 , s2 , a1 , a2  ? v2 = 40 km/h a) Tính khoảng thời gian hai xe b) Tính độ dời quãng đường xe từ lúc xuất phát đến lúc gặp c) Tính gia tốc xe s1  s2  s � v1 t  v2 t  60 � t s1  v1 t ; s2  v2 t v1 v ; a2  t t Bài 3: Tóm tắt: f=6 vòng/ phút = 0,1Hz 2  T   10s,    rad / s f T a1  Bài 3: Một người ngồi đu quay quay mặt phẳng nằm ngang với tốc độ Bài 4: Tóm tắt: T=88 phút = 5280s vòng/phút Tính chu kì tốc độ góc chuyển động người 2  f   1,9.104 Hz,    rad / s Bài 4: Một vệ tinh nhân tạo bay quanh trái đất t T 2640 theo quỹ đạo tròn Chu kì quay vệ tinh 88 phút Tính tần số quay tốc độ góc vệ tinh di chuyển - Học sinh thảo luận giải tập xử đại diện lên bảng trình bày - Giáo viên gợi ý hướng dẫn lúc thảo luận Củng cố nội dung học Khái quát lại nội dung học Trả lời câu hỏi học sinh thắc mắc Giao nhiệm vụ nhà Ôn lại kiến thức lực đàn hồi, lực căng dây - Yêu cầu học sinh hệ thống lại dạng bảng biểu Gia Lộc, ngày tháng năm Tổ trưởng chuyên môn duyệt giáo án Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 Bùi Thị Tám Ngày soạn:…………………….ngày giảng:……………………………… TIẾT 2: ÔN TẬP ( tiếp) I MỤC TIÊU BÀI HỌC: Kiến thức: Nhắc lại kiến thức lực công thức lực: trọng lực, lực đàn hồi Nêu nội dung công thức định luật II Newton Nêu công thức tính năng, động năng, định luật bảo toàn Kĩ năng: Giải số tập đơn giản trọng lực, lực đàn hồi Hệ thống lại toàn kiến thức lực lượng Thái độ: Chăm nghe giảng, ghi chép Hứng thú với khoa học vật lí Định hướng phát triển lực: Năng lực hợp tác: làm việc nhóm, sử dụng kiến thức vào trả lời câu hỏi nhắc lại kiến thức Năng lực giải vấn đề: tập mà giáo viên đưa Năng lực tự học: lập kiến thức dạng bảng biểu II CHUẨN BỊ: Giáo viên: - Một số tập bổ trợ cho kiến thức lực Học sinh: - Kiến thức lớp lực III TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY: Ổn định trật tự lớp, kiểm tra sĩ số Kiểm tra cũ (không kiểm tra) Ôn tập chương học Hoạt động 1: Ôn tập động lực học chất điểm - Kiến thức quan trọng xuyên suốt phần học Định luật II New – tơn: Gia tốc vật nội dung định luật II New – tơn hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn - Yêu cầu học sinh nhắc lại nội dung định luật gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn lực tỉ lệ II nghịch với khối lượng vật ur - Học sinh nhắc lại nội dung định luật II r F Biểu thức: a  m Các lực cơ: Trọng lực: P  mg - Giáo viên đặt vấn đề: học Lực đàn hồi: F  k l lực tiêu biểu học lực đàn hồi, trọng lực lực ma sát Tuy nhiên chương trình lớp k độ cứng lò xo (N/m) 12 học ôn tập lực đàn hồi l độ biến dạng lò xo so với chiều dài tự trọng lực nhiên (m) - Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm cơng thức tính trọng lực lực đàn hồi - Học sinh suy nghĩ trả lời câu hỏi Hoạt động 2: Nhắc lại nội dung định luật bảo toàn - Một kiến thức quan trọng cần nhớ 3.Định luật bảo toàn năng: định luật bảo tồn - Cơ trường trọng lực: - Người ta xét hai môi trường cụ W  Wd  Wt  mv  mgz (J) thể trường trọng lực trường đàn hồi - Yêu cầu học sinh nhắc lại công thức tình Trong đó: m khối lượng vật (kg) Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 trường trọng lực trường đàn hồi v vận tốc vật (m/s) Gợi ý: Cơ tính tổng động z độ cao vật so với gốc (m) năng, công thức tính động g  10m / s trường trọng lực trường đàn hồi - Cơ trường đàn hồi: gì? 1 W  Wd  Wt  mv  k  l  (J) - Học sinh suy nghĩm trả lời câu hỏi 2 Trong đó: k độ cứng lò xo (N/m) l độ dãn lò xo so với chiều dài tự nhiên (m) Định luật bảo toàn năng: Trong trình chuyển động, khơng có lực cản hệ không đổi W  Wd  Wt  const - Yêu cầu học sinh nhắc lại nội dung định luật bảo toàn Gợi ý: Trong trình chuyển động, khơng có lực cản hệ có giá trị nào? Hoạt động 3: Một số tập áp dụng - Giáo viên đưa đề để học sinh tiến hành giải Bài 1: Một vật chuyển động tác dụng lực F1  20 N gia tốc a1  0, 4m / s Bài tập: Bài 1: áp dụng cơng thức ta có: F1  ma1 , F2  ma2 F1 a1 F  � a2  a1  1m / s F2 a2 F1 a) Tính khối lượng vật b) Nếu giữ nguyên khối lượng vật, tác dụng lực F2  50 N vật chuyển động với gia tốc bao nhiêu? Bài 2: Một lò xo có khối lượng khơng đáng kể Treo lò xo thẳng đứng móc vào đầu lò xo vật nặng 20g lò xo dãn đoạn 5mm a) Tính trọng lượng tác dụng vào vật? Biết Bài 2: �F  m1 g �k l  m1 g Fdh  P � � �� k l2  m2 g �F2  m2 g � m � l2  l1  2,5cm m1 g  10m / s b) Tính độ cứng lò xo Bài 3: Một tên lửa có khối lượng 750 Sau phóng vào vũ trụ đạt vận tốc 250m/s độ cao 60km a) Tính động tên lửa biết Bài 3: W  Wd  Wt g  10m / s W  4,734.1011 J mv  750.103.250  2,34.1010 J 2 Wt  mgh  750.103.10.60.103  4,5.1011 J Wd  b) Tính tên lửa - Học sinh thảo luận giải tập xử đại diện lên bảng trình bày - Giáo viên gợi ý hướng dẫn lúc thảo luận Củng cố nội dung học: Khái quát lại kiến thức học Trả lời thắc mắc học sinh Giao nhiệm vụ nhà cho học sinh: Chuẩn bị kiến thức dao động điều hòa - Hệ thống tiếp phần kiến thức lực vào phần bảng biểu tiết Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 Gia Lộc, ngày tháng năm Tổ trưởng chuyên môn duyệt giáo án Bùi Thị Tám Ngày soạn:…………………….ngày giảng:……………………………… CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ Tiết 3: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I MỤC TIÊU BÀI HỌC: Kiến thức: Trình bày khái niệm: dao động cơ, dao động tuần hoàn Nêu định nghĩa dao động điều hòa Viết phương trình dao động điều hòa Xác định tên, đơn vị đại lượng phương trình dao động điều hòa Kĩ năng: Biểu diễn dao động điều hòa vecto quay Liên hệ hệ trục tọa độ toán học vào giải tập tổng quát dao động điều hòa Giải số tập đơn giản dao động điều hòa Thái độ: Chăm nghe giảng, ghi chép Hứng thú với khoa học Định hướng phát triển lực: Năng lực hợp tác: làm việc nhóm, thảo luận để đưa khái niệm dao động cơ, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa Năng lực phân tích, tính tốn để xây dựng phương trình dao động điều hòa Năng lực ngơn ngữ khoa học để giải thích đại lượng vật lí II CHUẨN BỊ: Giáo viên: Một số ví dụ dao động điều hòa: thước kẻ, dây nịt, lắc Học sinh: Kiến thức toán lượng giác III TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY: Ổn định trật tự lớp, kiểm tra sĩ số Kiểm tra cũ (khơng có) Tìm hiểu nội dung Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm dao động Đặt vấn đề: Để vào “Dao động điều I Dao động cơ: hòa”, tìm hiểu số khái niệm Thế dao động cơ? Đầu tiên xem xét xem dao động gì? Học sinh tiếp thu, ghi chép Nêu số ví dụ: Dây đàn ghita rung, Khái niệm: vật chuyển động qua lắc đồng hồ lắc, mặt trống rung, Chuyển động lại quanh vị trí đặc biệt (vị trí cân bằng) chúng có chung đặc điểm gì? gọi dao động Học sinh suy nghĩ, trả lời câu hỏi: chúng Vị trí cân thường vị trí vật chuyển động lặp lại quanh vị trí đứng yên ban đứng yên đầu Dao động tuần hồn: Chuyển động có đặc điểm gọi Dao động tuần hoàn dao động dao động Nêu khái niệm dao động vị trí cân vật mà khoảng thời gian bằng nhau, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ Dao động chia làm loại tuần hoàn Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 khơng tuần hoàn, nghiên cứu trường hợp dao động tuần hồn Đưa ví dụ lắc dao động quanh vị Chu kì khoảng thời gian trí cân khoảng thời gian bằng mà vật thực trọn vẹn nhau, yêu cầu học sinh phát biểu khái niệm dao dao động động tuần hoàn Học sinh phát biểu: dao động tuần hoàn dao động vật mà khoảng thời gian nhau, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ Thơng bào khái niệm chu kì Hoạt động 2: Nghiên cứu phương trình dao động điều hòa Dao động tuần hồn có nhiều dạng, II Phương trình dao đơng điều hòa: dạng đơn giản dao động điều hòa Bài tốn tổng quát: sgk Xét toán tổng quát: Cho đường tròn tâm O bán kính A Chọn chiều dương chuyển động đường tròn chiều ngược chiều kim đồng hồ Một điểm M chuyển động đường tròn chiều dương với tốc độ  Gọi P hình chiếu M lên trục Ox nằm ngang, gốc tọa độ trùng tâm đường tròn cắt đường tròn P1 , P2 �    rad  Tại t = 0, điểm M vị trí M POM �OM  t  rad  Sau t �0 , điểm M góc M Xác định OP theo A,  , t ,  Suy nghĩ, trả lời câu hỏi: Xét tam giác OPM vng P có: OP  OM cos(t   ) Đặt OP  x, OM  A � x  Acos( t   ) Giáo viên kết luận phương trình vừa biến đổi phương trình dao động điều hòa Đặt câu hỏi: phương trình có đại lượng không đổi? Học sinh suy nghĩ, trả lời câu hỏi: A,  ,  không đổi đại lượng cho trước Khi ta thấy phương trình dao động phụ thuộc vào thời gian t Nếu gọi x li độ dao động, dựa vào phương trình viết được, phát biểu định nghĩa dao động điều hòa? Học sinh suy nghĩ, trả lời câu hỏi: dao động điều hòa dao động li độ dao động vật hàm cosin hàm sin thời gian Có x  A cos(t   ) phương trình dao động Thơng báo kí hiệu x ý nghĩa Từ ý nghĩa x, yêu cầu học sinh nêu ý nghĩa A Thông báo vài điểm ý Định nghĩa: dao động điều hòa dao động li độ dao động vật hàm cosin hàm sin thời gian Phương trình: x  A cos(t   ) Trong đó: x – li độ dao động, cho biết độ lệch, chiều lệch vật khỏi gốc tọa độ (cm, m) âm dương A – biên độ dao động, cho biết độ lệch cực đại vật khỏi gốc tọa độ (cm, m) dương (t   ) - pha dao động thời điểm t  - pha ban đầu thời điểm t = Chú ý: Ứng với điểm M chuyển động tròn đường tròn có điểm P dao động điều hòa hình chiếu M đoạn thẳng Chiều tăng pha dao động tương � ứng với chiều tăng góc POM chuyển động tròn Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 Củng cố kiến thức học Khái quát nội dung Hướng dẫn tập sách giáo khoa Bài tập bổ sung: Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình sau Xác định biên độ, tần số góc, pha ban đầu, li độ thời điểm t=0 chất điểm  2 a ) x  5cos(2 t  )cm b) x  11cos( t  )cm c) x  10 cos(4 t )cm Hướng dẫn nhà: Ôn tập lại kiến thức phần I, II đọc lại nội dung chu kì, tần số Làm số câu hỏi trắc nghiệm Câu Trong dao động điều hồ li độ, vận tốc gia tốc đại lượng biến đổi theo hàm sin và: A biên độ B pha ban đầu C chu kỳ D pha dao động Câu Chu kì dao động là: A Số dao động toàn phần vật thực 1s B Khoảng thời gian dể vật từ bên sang bên quỹ đạo chuyển động C Khoảng thời gian ngắn để vật trở lại vị trí ban đầu D Khoảng thời gian ngắn để vật trở lại trạng thái ban đầu Câu Một vật dao động điều hồ dọc theo trục Ox với phương trình x = Asinωt Nếu chọn gốc toạ độ O vị trí cân vật gốc thời gian t = lúc vật A vị trí li độ cực đại thuộc phần dương trục Ox B qua vị trí cân O ngược chiều dương trục Ox C vị trí li độ cực đại thuộc phần âm trục Ox D qua vị trí cân O theo chiều dương trục Ox Gia Lộc, ngày tháng năm Tổ trưởng chuyên môn duyệt giáo án Bùi Thị Tám Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 Ngày soạn:…………………….ngày giảng:……………………………… Tiết 4: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (TIẾP) I MỤC TIÊU BÀI HỌC: Kiến thức: Phát biểu khái niệm chu kì, tần số, tần số góc Viết biểu thức liên hệ chu kì, tần số, tần số góc Viết biểu thức vận tốc gia tốc chất điểm dao động điều hòa Nhận dạng đồ thị dao động điều hòa Kĩ năng: Vận dụng kiến thức học vào giải số tập đơn giản Rèn luyện kĩ vẽ đồ thị dao động các trường hợp pha ban đầu Thái độ: Chăm nghe giảng, ghi chép Thích thú tìm hiểu khoa học Định hướng phát triển lực: Năng lực hợp tác: làm việc nhóm để đưa công thức chung vận tốc, gia tốc dao động điều hòa Năng lực tự học: tìm hiểu, đọc xây dựng khái niệm vận tốc, gia tốc, chu kì, tần số, tần số góc Năng lực ngơn ngữ: hệ thống kiến thức để hình thành kiến thức II CHUẨN BỊ: Học sinh: Kiến thức tiết “Dao động điều hòa” Kiến thức lớp 10 chu kì, tần số, tần số góc chuyển động tròn Giáo viên: Câu hỏi luyện tập cho học sinh Một số tập vận dụng Hình ảnh minh họa dao động tuần hồn III TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY: Ổn định trật tự lớp, kiểm tra sĩ số Kiểm tra cũ Câu hỏi kiểm tra cũ: Hãy viết phương trình tổng quát chất điểm dao động điều hòa, kí hiệu tên đại lượng đơn vị đại lượng Phương trình dao động điều hòa: x  A cos(t   ) Trong đó: x – li độ dao động (cm, m), A – biên độ dao động (cm, m)  - tần số dao động (rad/s), t – thời gian thực dao động (s),  - pha ban đầu (rad) Tìm hiểu nội dung Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng Hoạt động 1: Xây dựng khái niệm chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hòa Đặt vấn đề: Tiết trước nghiên III Chu kì, tần số, tần số góc dao cứu dao động phương trình dao động điều hòa động vật dao động điều hòa Từ xác định vị trí vật dao động điều Dao động toàn phần: Khi vật trở vị trí hòa Ngồi xác định vị trí quan tâm tới cũ theo hướng cũ ta nói vật thực vận tốc gia tốc vật vị trí đại dao động tồn phần lượng liên quan Bài hơm xây dựng phương trình vận tốc, gia tốc đại lượng liên quan Nêu câu hỏi: điểm P dao động điều hòa đoạn thẳng coi hình chiếu điểm M chuyển động tròn lên đoạn thẳng Khi điểm M chuyển động vòng tròn điểm P quãng đường nào? Học sinh suy nghĩ, trả lời câu hỏi: Điểm M di chuyển hai điểm có li độ A –A Đưa định nghĩa: Khi P từ đến A, đến -A quay lại P gọi thực dao động toàn phần Nhắc lại kiến thức lớp 10:  Chúng ta học chuyển động tròn chương trình Vật lí 10 Trong đó, học khái niệm chu kì, tần số, tốc độ góc - Học sinh nhắc lại kiến thức cũ: Chu kì T chuyển động tròn thời gian vật vòng Tần số f chuyển động tròn số vòng giây Tốc độ góc  chuyển động tròn góc qt đơn vị thời gian  Nêu câu hỏi: Dựa vào khái niệm chu kì, tần số chuyển động tròn phát biểu khái niệm chu kì, tần số dao động điều hòa Học sinh suy nghĩ, trả lời câu hỏi: 1.Chu kì, tần số:  Chu kì (T): dao động điều hòa khoảng Chu kì (T): dao động điều hòa thời gian để vật thực dao động toàn phần khoảng thời gian để vật thực Đơn vị s dao động toàn phần Đơn vị s  Tần số (f): dao động điều hòa số dao Tần số (f): dao động điều hòa động tuần hoàn thực s Đơn vị 1/s số dao động tuần hoàn thực Hz s Đơn vị 1/s Hz 2.Tần số góc: Tần số góc  chuyển động tròn góc qt đơn vị thời gian Biểu thức: 2   2 f T Đặt vấn đề: Tương tự có biểu thức liên hệ tần số góc tần số, chu kì sau: 2   2 f (rad/s) T Chú ý: chuyển động tròn gọi tốc độ góc, dao động điều hòa gọi tần số góc Hoạt động 2: Xây dựng phương trình vận tốc gia tốc dao động điều hòa Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 Đặt vấn đề: Tiếp theo sang mục II, tìm hiểu phương trình vận tốc gia tốc Thơng báo: Chúng ta có khái niệm vận tốc dao động điều hòa là: “Vận tốc đạo hàm li độ theo thời gian” Thông qua phép đạo hàm ta có phương trình vận tốc sau: v  x '   A sin(t   ) Đặt câu hỏi: Vận tốc nhỏ vật dao động điều hòa bao nhiêu? Và vị trí nào? Gợi ý: Ta có vật lên vị trí cao thấp vật có xu hướng dừng lại điểm nên v=0 Hoặc hàm sin có giá trị nhỏ Học sinh suy nghĩ, trả lời câu hỏi: vận tốc nhỏ Ở biên Đặt câu hỏi: Vận tốc lớn vật dao động điều hòa bao nhiêu? Và vị trí nào? Gợi ý: Hàm sin có giá trị lớn nên hàm cos nên x=0 Học sinh suy nghĩ, trả lời câu hỏi: vận tốc lớn  A Ở vị trí cần x=0 Thơng báo: Tương tự có:“Gia tốc đạo hàm vận tốc theo thời gian” Thông qua phép đạo hàm ta có phương trình vận tốc sau: a  v '   Acos(t   ) IV Vận tốc gia tốc vật dao động điều hòa: Vận tốc: v  x '   Asin(t   )  Tại x A v =  Tại x = v = vmax = ω.A Gia tốc: a  v '   Acos (t   ) Hay a   x Kết luận: a x ngược dấu  Tại x = a = Hay viết: a   x Kết luận: a x ngược dấu Đặt câu hỏi: Gia tốc nhỏ vật dao động điều hòa bao nhiêu? Và vị trí nào? Gợi ý: Hàm cos nhỏ Khi x=0 nên vật qua vị trí cân Học sinh suy nghĩ, trả lời câu hỏi: gia tốc nhỏ  Tại x A a = amax = ω2A Ở vị trí cân Đặt câu hỏi: Gia tốc lớn vật dao động điều hòa bao nhiêu? Và vị trí nào? Gợi ý: Hàm cos có giá trị lớn nên x  �A Học sinh suy nghĩ, trả lời câu hỏi: gia tốc lớn  A Ở vị trí biên Hoạt động 3: Xây dựng đồ thị dao động điều hòa Đặt vấn đề: V.Đồ thị dao động điều hòa: Từ giá trị chu kì T li độ x, ta biểu x  A cos(t   ) diễn q trình dao động vật thơng qua đồ thị (x;t)   � x  A cos(t ) Bài tốn: Cho phương trình dao động: t x x  A cos(t   ) A Với   người ta đo bảng giá trị sau: T Hãy vẽ đồ thị thể mối quan hệ (x,t) Rồi nhận xét dạng đồ thị -A T Học sinh suy nghĩ vẽ đồ thị lên bảng T T 3T t 10 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 - Sử dụng bảng cho Sgk, tính lượng liên kết lượng liên kết riêng hạt nhân - Phát biểu định nghĩa phản ứng hạt nhân nêu định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân - Phát biểu nêu ví dụ phản ứng hạt nhân - Viết biểu thức lượng phản ứng hạt nhân nêu điều kiện phản ứng hạt nhân trường hợp: toả lượng thu lượng Về kĩ năng: Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ: Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học Phát triển lực: - Biết vận dụng kiến thức liên mơn hóa học vật lí để xây dựng công thức lượng liên kết hạt nhân - Vận dụng sáng tạo phương pháp giải tốn máy tính casio để giải tập lượng - Nâng cao lực quan sát thí nghiệm, phân tích tượng để đưa vấn đề học tìm hiểu - Nâng cao lực thảo luận, làm việc nhóm để xây dựng nội dung học - Nâng cao lực giải vấn đề để trả lời câu hỏi ứng dụng thực tiễn - Nâng cao lực tính tốn, xử lí số liệu II CHUẨN BỊ: Wlk Giáo viên:Các bảng số liệu khối lượng nguyên tử hạt nhân, đồ thị theo A A Học sinh: Kiến thức lượng hiểu biết ngành vật lí hạt nhân III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ: Thế lực hạt nhân? Nêu cơng thức tính độ hụt khối lượng liên kết? Bài Hoạt động 1: Tìm hiểu phản ứng hạt nhân Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng - Yêu cầu HS đọc Sgk cho biết III Phản ứng hạt nhân phản ứng hạt nhân? Định nghĩa đặc tính - Là trình hạt nhân tương tác với - Phản ứng hạt nhân trình biến đổi hạt biến đổi thành hạt nhân khác nhân - Chia làm loại a Phản ứng hạt nhân tự phát - Yêu cầu HS tìm hiểu đặc tính phản ứng hạt - Là q trình tự phân rã hạt nhân không nhân dựa vào bảng 36.1 bền vững thành hạt nhân khác - - HS đọc Sgk ghi nhận đặc tính b Phản ứng hạt nhân kích thích - Yêu cầu HS đọc Sgk nêu định luật bảo tồn - Q trình hạt nhân tương tác với tạo phản ứng hạt nhân hạt nhân khác Ví dụ: Xét phản ứng hạt nhân: - Đặc tính: A1 A2 A3 A4 + Biến đổi hạt nhân A Z B  Z X  Z Y Z1 + Biến đổi nguyên tố - Bảo tồn điện tích: + Khơng bảo tồn khối lượng nghỉ Z1 + Z2 = Z3 + Z4 Các định luật bảo toàn phản ứng hạt (Các Z âm) nhân - Bảo tồn số khối A: a Bảo tồn điện tích A1 + A2 = A3 + A4 b Boả tồn số nuclơn (bảo tồn số A) (Các A ln khơng âm) c Bảo tồn lượng tồn phần - Lưu ý: Khơng có định luật bảo toàn khối lượng d Bảo toàn động lượng nghỉ mà có bảo tồn lượng tồn phần Năng lượng phản ứng hạt nhân phản ứng hạt nhân - Phản ứng hạt nhân toả lượng thu 202 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 - Muốn thực phản ứng hạt nhân thu năng lượng lượng cần làm gì? Q = (mtrước - msau)c2 - Phải cung cấp cho hệ lượng đủ lớn + Nếu Q > 0 phản ứng toả lượng: - Nếu Q <  phản ứng thu lượng: Củng cố nội dung kiến thức học: Nhấn mạnh vấn đề tập quan trọng bài: nhớ phản ứng hạt nhân đặc tính phản ứng hạt nhân 10 Câu 5: Khối lượng hạt nhân Belà 10,0113u; khối lượng prôtôn m p = 1,0072u, nơtron m n = 1,0086; 1u = 931 MeV/c Năng lượng liên kết riêng hạt nhân bao nhiêu? A 6,43 MeV B 6,43 MeV C 0,643 MeV D Một giá trị khác 20 Câu 6: Hạt nhân 10 Ne có khối lượng mNe  19,986950u Cho biết mp  1,00726u;mn  1,008665u; 1u  931,5MeV / c2 Năng lượng liên kết riêng 20 10 Ne có giá trị bao nhiêu? A 5,66625eV B 6,626245MeV C 7,66225eV D 8,02487MeV 37 Câu 7: Tính lượng liên kết riêng hạt nhân 17Cl Cho biết: mp = 1,0087u; mn = 1,00867u; m Cl = 36,95655u; 1u = 931MeV/c A 8,16MeV B 5,82 MeV C 8,57MeV D 9,38MeV Câu Hạt nhân hêli ( He) có lượng liên kết 28,4MeV; hạt nhân liti ( Li) có lượng liên kết 39,2MeV; hạt nhân đơtêri ( D) có lượng liên kết 2,24MeV Hãy theo thứ tự tăng dần tính bền vững chúng: A liti, hêli, đơtêri B đơtêri, hêli, liti C hêli, liti, đơtêri D đơtêri, liti, hêli Câu Hạt  có khối lượng 4,0015u, biết số Avôgađrô NA = 6,02.1023mol-1, 1u = 931MeV/c2 Các nuclôn kết hợp với tạo thành hạt , lượng tỏa tạo thành 1mol khí Hêli A 2,7.1012J B 3,5 1012J C 2,7.1010J D 3,5 1010J Câu 10: Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10-27 kg; 1eV = 1,6.10-19 J ; c = 3.108 m/s Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân C 126 thành nuclôn riêng biệt A 72,7 MeV B 89,4 MeV C 44,7 MeV D 8,94 MeV Giao nhiệm vụ nhà: - Làm tập sách giáo khoa - Chuẩn bị cơng thức tính nhanh toán lượng liên kết Gia Lộc, ngày tháng năm Tổ trưởng chuyên môn duyệt giáo án Bùi Thị Tám Giáo viên: Trịnh Hồng Ngọc Ngày soạn… / …… /201… Tiết 63: BÀI TẬP 203 Ngày giảng:…………………… Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 I MỤC TIÊU BÀI HỌC Kiến thức: - Hệ thống kiến thức phương pháp giải tập ba TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT VÀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN - Thông qua giải tập bổ sung thêm kiến thức cần thiết cho HS chuẩn bị thi tốt nghiệp Kĩ năng: Rèn luyện kĩ phân tích tốn dựa vào đề tượng vật lý để thành lập mối quan hệ phương trình học Về thái độ: Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học Phát triển lực: - Xây dựng công thức chung cho toán hạt nhân lượng liên kết - Xây dựng phương pháp chung cho toán hạt nhân - Nâng cao lực quan sát thí nghiệm, phân tích tượng để đưa vấn đề học tìm hiểu - Nâng cao lực thảo luận, làm việc nhóm để xây dựng nội dung học - Nâng cao lực giải vấn đề để trả lời câu hỏi ứng dụng thực tiễn - Nâng cao lực tính tốn, xử lí số liệu II CHUẨN BỊ: Giáo viên: - Phương pháp giải tập - Lựa chọn tập đặc trưng Học sinh: Ôn tập kiến thức toàn chương III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số Kiểm tra cũ: không kiểm tra cũ Bài : Để củng cố kiến thức học ta tiến hành giải số tập có liên quan qua tiết tập Hoạt động 1: Hệ thống lại kiến thức Hoạt động GV – HS Nội dung A - Yêu cầu học sinh hệ thống lại tồn cơng thức Kí hiệu hạt nhân: X Z chung để tính khối lượng lượng liên kết - A = số nuctrôn : số khối - Học sinh hệ thống lại công thức - Z = số prơtơn = điện tích hạt nhân (ngun tử số) N  A  Z : số nơtrôn Độ hụt khối: m = Zmp + (A – Z)mn – mhn Năng lượng liên kết: Wlk  m.c Z m p  N mn  mhn � c Hay : Wlk  � � � W Năng lượng liên kết riêng:  = lk A Hoạt động 2: Bài tập SGK trang 187 Hoạt động GV – HS Nội dung - Yêu cầu HS giải tập HD giải 10 Bài : Khối lượng hạt Be mBe = 10,01134u, -Xác định cấu tạo hạt nhân 104 Be có Z = 4proton, N= khối lượng nơtron m N = 1,0087u, khối lượng A-Z = 10-4= notron proton mP = 1,0073u Tính độ hụt khối hạt - Độ hụt khối: m  � Z m p  ( A  Z ).mN  mhn � � �= 10 Be nhân bao nhiêu? 4.1,0073u + 6.1,0087u – 10,01134u 204 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 m = 0,07u Đáp án: m = 0,07u HD Giải : Bài 2: Tính lượng liên kết hạt nhân Đơtêri Cho mp = 1,0073u, mn = 1,0087u, mD = 2,0136u; 1u = Độ hụt khối hạt nhân D : Δm = ∑ mp + ∑ mn ─ mD = 1.mp +1.mn – mD = 0,0024 931 MeV/c2 u Năng lượng liên kết hạt nhân D : Wlk = Δm.c2 = Bài Xác định số Nơtrôn N hạt nhân: 24 He Tính 0,0024.uc = 2,234 MeV lượng liên kết riêng Biết mn = 1,00866u; mp = HD giải : Từ  N  A  Z  N 4  2 Ta có 1,00728u; mHe = 4,0015u  He m 2(m p  m n )  4,0015 0,03038 u 1D ?  E 0,03038uc 0,03038.931,5MeV 28,29 MeV 28,29 7,07 MeV Bài Cho Fe Tính lượng liên kết riêng Biết HD giải: + Ta có mn = 1,00866u; mp = 1,00728u; mFe = 55,9349u m 26m p  30m n  55,9349 0,50866u   56 26  E 0,50866uc 0,50866.931,5MeV 473,8MeV 473,8 8,46MeV 56 HD Giải : -Năng lượng liên kết hạt nhân 104 Be : Wlk = Δm.c2 = (4.mP +6.mn – mBe).c2 = 0,0679.c2 = 63,249 MeV -Suy lượng liên kết riêng hạt nhân 104 Be :  10 Be Bài 5: Hạt nhân có khối lượng 10,0135u Khối lượng nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lượng prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân 104 Be - Trình baỳ phương pháp công thức cần sử dụng - Tiến hành giải trình bày kết - Cho đại diện nhóm trình bày kết Wlk 63,125   6,325 MeV/nuclơn.Chọn: C - Tiến hành giải tốn theo nhóm A 10 - Trình bày kết - Nhận xét Kiểm tra 15 phút: Câu 1: Nêu cơng thức tính lượng liên kết hạt nhận? Câu 2: 235 92 U + 01 n → 95 42 Mo + 139 57 La +2 01 n + 7e- phản ứng phân hạch Urani 235 Biết khối lượng hạt nhân mU = 234,99 u ; mMo = 94,88 u ; mLa = 138,87 u ; mn = 1,0087 u Tính lượng liên kết phản ứng trên? 234 230 Câu 3: Tìm lượng tỏa hạt nhân 92 U phóng xạ tia α tạo thành đồng vị Thôri 90Th Cho lượng liên kết riêng hạt α 7,1 MeV, 234U 7,63 MeV, 230Th 7,7 MeV Củng cố nội dung kiến thức học: - Nhấn mạnh vấn đề tập quan trọng - Khái quát hướng giải chung cho tập Giao nhiệm vụ nhà: Về nhà làm lại tập hướng dẫn chuẩn bị “PHÓNG XẠ” Gia Lộc, ngày tháng năm 205 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 Tổ trưởng chuyên môn duyệt giáo án Bùi Thị Tám Giáo viên: Trịnh Hồng Ngọc Ngày soạn… / …… /201… Tiết 64: PHÓNG XẠ Ngày giảng:…………………… I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu hạt nhân phóng xạ - Viết phản ứng phóng xạ , -, + - Nêu đặc tính q trình phóng xạ - Viết hệ thức định luật phóng xạ Định nghĩa chu kì bán rã số phân rã - Nêu số ứng dụng đồng vị phóng xạ Về kĩ năng: - Vận dụng kĩ tốn học xây dựng cơng thức tính độ phân rã chu kì bán rã chất - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ: Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học Phát triển lực: - Vận dụng kiến thức phản ứng hạt nhân để xây dựng nội dung phóng xạ - Làm việc theo nhóm để đưa phương án xây dựng cơng thức tính độ phân rã chất phóng xạ - Nâng cao lực quan sát thí nghiệm, phân tích tượng để đưa vấn đề học tìm hiểu - Nâng cao lực thảo luận, làm việc nhóm để xây dựng nội dung học - Nâng cao lực giải vấn đề để trả lời câu hỏi ứng dụng thực tiễn - Nâng cao lực tính tốn, xử lí số liệu II CHUẨN BỊ: Giáo viên:Một số bảng, biểu hạt nhân phóng xạ; họ phóng xạ tự nhiên 2.Học sinh: Ôn tập phản ứng hạt nhân III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số lớp Kiểm tra cũ (không kiểm tra) Bài Hoạt động 1: Tìm hiểu tượng phóng xạ Hoạt động GV - HS Nội dung - Thơng báo định nghĩa phóng xạ I Hiện tượng phóng xạ - HS ghi nhận định nghĩa tượng phóng xạ Định nghĩa (Sgk) - Y/c HS đọc Sgk nêu dạng phóng xạ Các dạng phóng xạ - HS nêu dạng phóng xạ: , -, +  - Bản chất phóng xạ  tính chất nó? a Phóng xạ  ZA X � AZ42Y  24He  - HS nêu chất tính chất � AZ42Y Dạng rút gọn: ZA X ��  226 222 226 222 Ra � 86 Rn  He Hoặc: 88 Ra �� � 86 Rn 88 - Tia  dòng hạt nhân 24He chuyển động với vận 226 - Hạt nhân 88 Ra phóng xạ   viết phương trình? tốc 2.107m/s Đi chừng vài cm không 14 14 0 - HS đọc Sgk để trình bày 6C � N  1e 0 khí chừng vài m vật rắn b Phóng xạ - Bản chất phóng xạ  gì? 206 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 - Thực chất phóng xạ - kèm theo phản hạt nơtrino ( 00 ) có khối lượng nhỏ, không mang điện, chuyển động với tốc độ  c Cụ thể: 01n � 11 p  10e 00 - HS đọc Sgk để trình bày - Hạt nhân 146C phóng xạ -  viết phương trình? - Bản chất phóng xạ + gì? - Thực chất phóng xạ + kèm theo hạt nơtrino ( 00 ) có khối lượng nhỏ, khơng mang điện, chuyển động với tốc độ  c.Cụ thể: 11 p � 01n  10e 00 - Hạt nhân N phóng xạ +  viết phương trình? 12 N � 126C  10e 00 Hoặc: 12  N �� � 126C 12 - Tia - + có tính chất gì? - HS nêu tính chất tia - + - Trong phóng xạ - +, hạt nhân sinh trạng thái kích thích  trạng thái có mức lượng thấp phát xạ điện từ , gọi tia  - Tia - dòng êlectron ( 01e) A Z X � ZA1Y  10e 00   Dạng rút gọn: ZA X �� � ZA1Y c Phóng xạ + - Tia + dòng pôzitron ( 10e) X � ZA1Y  10e 00 Dạng rút gọn: A  X �� � ZA1Y Z * Tia - + chuyển động với tốc độ  c, truyền vài mét khơng khí vài mm kim loại A Z d Phóng xạ  E2 – E1 = hf - Phóng xạ  phóng xạ kèm phóng xạ - + - Tia  vài mét bêtông vài cm chì Hoạt động : Tìm hiểu định luật phóng xạ - Yêu cầu HS đọc Sgk nêu đặc tính q trình II Định luật phóng xạ phóng xạ Đặc tính q trình phóng xạ - HS đọc Sgk để trả lời a Có chất q trình biến đổi hạt nhân - Yêu cầu học sinh ghi nhận công thức định luật b Có tính tự phát khơng điều khiển phân rã phóng xạ c Là q trình ngẫu nhiên - HS ghi nhận cơng thức Định luật phân rã phóng xạ - HS đọc Sgk để trả lời ghi nhận công thức xác định - Xét mẫu phóng xạ ban đầu chu kì bán rã + N0 sơ hạt nhân ban đầu + N số hạt nhân lại sau thời gian t ln2 0,693 - Chu kì bán rã gì? T   N  N0e  t   - Chứng minh rằng, sau thời gian t = xT số hạt nhân Trong  số dương gọi số N phân rã, đặc trưng cho chất phóng xạ xét phóng xạ lại N  x0 Chu kì bán rã (T) - Chu kì bán rã thời gian qua số lượng hạt N0 t N  N e  - Theo quy luật phân rã: nhân lại 50% (nghĩa phân rã 50%) et ln2 0,693 T  N0 N x   - Lưu ý: sau thời gian t = xT số hạt nhân phóng - u cầu HS đọc Sgk độ phóng xạ, chứng minh N xạ lại là: N  x0 H  H0e  t Độ phóng xạ (H)(Sgk) Củng cố nội dung kiến thức học: - Nhấn mạnh vấn đề tập quan trọng bài: nhớ chu kì bán rã cơng thức tính số hạt, tính độ phóng xạ phản ứng phóng xạ 207 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 - Nhấn mạnh ý nghĩa việc tính chu kì bán rã thực tế Giao nhiệm vụ nhà: - Làm tập sách giáo khoa - Tìm hiểu cách tính tuổi chất Gia Lộc, ngày tháng năm Tổ trưởng chuyên môn duyệt giáo án Bùi Thị Tám Giáo viên: Trịnh Hồng Ngọc Ngày soạn… / …… /201… Ngày giảng:…………………… Tiết 65: PHÓNG XẠ ( tiếp) Về kiến thức - Nêu hạt nhân phóng xạ - Viết phản ứng phóng xạ , -, + - Nêu đặc tính trình phóng xạ - Viết hệ thức định luật phóng xạ Định nghĩa chu kì bán rã số phân rã - Nêu số ứng dụng đồng vị phóng xạ Về kĩ năng: - Vận dụng kĩ toán học xây dựng cơng thức tính độ phân rã chu kì bán rã chất - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ: Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học Phát triển lực: - Vận dụng kiến thức phản ứng hạt nhân để xây dựng nội dung phóng xạ - Làm việc theo nhóm để đưa phương án xây dựng cơng thức tính độ phân rã chất phóng xạ - Nâng cao lực quan sát thí nghiệm, phân tích tượng để đưa vấn đề học tìm hiểu - Nâng cao lực thảo luận, làm việc nhóm để xây dựng nội dung học - Nâng cao lực giải vấn đề để trả lời câu hỏi ứng dụng thực tiễn - Nâng cao lực tính tốn, xử lí số liệu II CHUẨN BỊ: Giáo viên:Một số bảng, biểu hạt nhân phóng xạ; họ phóng xạ tự nhiên 2.Học sinh: Ôn tập phản ứng hạt nhân III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số lớp Kiểm tra cũ: Nêu định nghĩa tượng phóng xạ đặc tính tượng phóng xạ? Bài mới: Hoạt động : Tìm hiểu đồng vị phóng xạ nhân tạo Hoạt động GV - HS Nội dung ghi bảng - Thế đồng vị phóng xạ nhân tạo? III Đồng vị phóng xạ nhân tạo - Định nghĩa Phóng xạ nhân tạo phương pháp nguyên tử đánh dấu - Hãy trình bày phương pháp nguyên tử đánh giá? - Đồng vị phóng xạ người chế tạo gọi đồng - Trình bày theo SGK vji phóng xạ nhân tạo - Khi trộn lẫn đồng vị phóng xạ nhân tạo với hạt nhân - Nêu ứng dụng đồng vị phóng xạ nhân tạo bình thường khơng phóng xạ, hạt nhân đồng vị - Trong y học, sinh học, hóa học phóng xạ nhân tạo gọi nguyên tử đánh dấu - Đọc SGK tìm hiểu vai trò C14 thực tế - Ứng dụng sinh học, hóa học y học - Đọc SGK trả lời câu hỏi GV Đồng vị C14 đồng hồ trái đất 14 - Người ta xét tỉ lệ C 12 để xác định tuổi thực vật C 208 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 trái đất Hoạt động 2: Giải tập Hoạt động GV - HS Nội dung ghi bảng - Yêu cầu hs đọc 2, 3, 4, giải thích phương Bài Đáp án B án lựa chọn Bài a) Mạnh γ b) Yếu α - Thảo luận nhóm Bài Đáp án D - Giải thích phương án lựa chọn 2, 3, 4, Bài Đáp án D - Trình bày kết Bài 1: Giải : m=3m Theo đề , ta có : t - Nhận xét  t t m m0 (1  T )     t = 2T T T t  3  4 m  m0 T m m 1  t? Ta có   Bài 2: Giải: T = 360h ; m0 32 m0 32 25 - Yêu cầu học sinh giải số tập thêm Bài 1: Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T Cứ sau khoảng thời gian số t hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian  5  t = 5T  t = 1800 = 75 ba lần số hạt nhân lại đồng vị ấy? T Bài 2: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã 360 210 A Bài 3: Giải a) Viết phương trình : 84 Po �2 He  Z X Sau khối lượng 1/32 Ap dụng định luật bảo toàn số khối : 210 = + A  A = 206 khối lượng ban đầu : Ap dụng định luật bảo tồn điện tích : 84 = + Z  Z = 82 210 Bài 3: Lúc đầu mẫu Pôlôni 84 Po nguyên 210 206 210 Vậy 84 Po �2 He 82 Pb Hạt nhân 84 Po cấu tạo từ chất, có khối lượng 2g, chất phóng xạ phát prôtôn 124 nơtrôn hạt  biến thành hạt nhân X m N a) Viết phương trình phản ứng Nêu cấu tạo hạt b) Ta có : - Số hạt Pôlôni ban đầu : N o  o A ; A nhân X t - Số Pơlơni lại : N  N o e b) Tại thới điểm khảo sát, người ta biết tỉ số t khối lượng X khối lượng Pôlôni lại -Số hạt Pơlơni bị phân rã : N  N o  N ; N  N o (1  e ) mẫu vật 0,6 Tính tuổi mẫu vật Cho t - Số hạt chì sinh : N Pb  N  N o (1  e ) biết chu kì bán rã Pôlôni T = 138 ngày, NA = N A 6,023 x 1023 hạt/mol - Khối lượng chì tạo thành : m Pb  Pb Pb (1); NA t - Khối Pơlơni lại : m  mo e  2  1 � m Pb  NPb A Pb  A Pb   et  � 206   et   0,6   m N A moet A et 210 et  � e t 0,62 t 95,19  nga� y Củng cố nội dung kiến thức học: Nhấn mạnh vấn đề tập quan trọng bài: Bài Khối lượng hạt nhân 104 Be 10,0113(u); khối lượng proton m p 1,0073(u) , khối lượng nơ-tron mn 1,0087(u) ; cho uc 931 MeV Hãy trả lời câu hỏi sau: 1- Độ hụt khối hạt nhân 104 Be bao nhiêu? A 0,0613(u); B 0,0811(u); C 0,0910(u); D 0,0701(u) 10 2- Năng lượng liên kết hạt nhân Be bao nhiêu? A 65,2631 MeV; B 64,233 MeV; C 46,0627 MeV; D 32,1816 MeV 209 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 Bài Một khối lượng prơtơn m p = 1,0073u ; khối lượng nơtrôn m n = 1,0087u ; khối lượng hạt α m α = 4,0015u ; 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng 42 He A ≈ 28,4 MeV B ≈ 7,1 MeV C ≈ 1,3 MeV D ≈ 0,326 MeV Giao nhiệm vụ nhà: Làm tập sách giáo khoa Gia Lộc, ngày tháng năm Tổ trưởng chuyên môn duyệt giáo án Bùi Thị Tám Giáo viên: Trịnh Hồng Ngọc Ngày soạn… / …… /201… Ngày giảng:…………………… Tiết 66: PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu phản ứng phân hạch - Giải thích (một cách định tính) phản ứng phân hạch phản ứng hạt nhân toả lượng - Lí giải tạo thành phản ứng dây chuyền nêu điều kiện để có phản ứng dây chuyền Về kĩ năng: - Vận dụng kiến thức phản ứng hạt nhân để xây dựng toán phản ứng phân hạch - Phân loại loại phản ứng phân hạch - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ: Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học Phát triển lực: - Vận dụng sáng tạo kiến thức học hạt nhân phản ứng hạt nhân để đưa phương pháp giải toán phân hạch - Xây dựng trường hợp phản ứng phân hạch điều kiện xảy phản ứng phân hạch - Nâng cao lực quan sát thí nghiệm, phân tích tượng để đưa vấn đề học tìm hiểu - Nâng cao lực thảo luận, làm việc nhóm để xây dựng nội dung học - Nâng cao lực giải vấn đề để trả lời câu hỏi ứng dụng thực tiễn - Nâng cao lực tính tốn, xử lí số liệu II CHUẨN BỊ: Giáo viên: Một số phim ảnh phản ứng phân hạch, bom A, lò phản ứng … Học sinh: Ơn tập kiến thức tồn chương III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ: Nêu tượng phóng xạ gì? Nêu điều kiện xảy tượng phóng xạ? Bài Hoạt động 1: Tìm hiểu chế phản ứng phân hạch Hoạt động GV - HS Nội dung - Y/c HS đọc Sgk cho biết phản ứng phân hạch gì? I Cơ chế phản ứng phân hạch - HS đọc Sgk ghi nhận phản ứng phân hạch Phản ứng phân hạch gì? - Phản ứng hạt nhân tự xảy  phản ứng phân - Là vỡ hạt nhân nặng thành hạt nhân trung bình (kèm theo vài nơtrơn phát ra) hạch tự phát (xác suất nhỏ) - Ta quan tâm đên phản ứng phân hạch kích thích 210 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 - Q trình phóng xạ  có phải phân hạch khơng? - Khơng, hai mảnh vỡ có khối lượng khác nhiều - Xét phân hạch 235 92 U, 238 92 U, U  chúng 239 92 Phản ứng phân hạch kích thích n + X  X*  Y + Z + kn (k = 1, 2, 3) - Quá trình phân hạch X không trực tiếp mà phải qua trạng thái kích thích X* nhiên liệu cơng nghiệp hạt nhân - Để phân hạch xảy cần phải làm gì? - HS đọc Sgk, phải truyền cho hạt nhân X lượng đủ lớn (giá trị tối thiếu lượng này: lượng kích hoạt, cỡ vài MeV), cách cho hạt nhân “bắt” nơtrôn  trạng thái kích thích (X*) - Dựa sơ đồ phản ứng phân hạch - Trạng thái kích thích không bền vững  xảy phân hạch - Tại không dùng prôtôn thay cho nơtrôn? - Prôtôn mang điện tích dương  chịu lực đẩy hạt nhân tác dụng Hoạt động 2: Tìm hiểu lượng phân hạch II Năng lượng phân hạch U - Thông báo phản ứng phân hạch 235 92 - Xét phản ứng phân hạch: - HS ghi nhận hai phản ứng 235 236 - Thông báo kết phép toán chứng tỏ hai phản n  92U � 92U * � 95 Y  138 I  301n ứng phản ứng toả lượng: lượng phân 39 53 hạch n  235 U � 236 U* 92 92 139 - HS ghi nhận phản ứng phân hạch toả lượng � Xe 95Sr  1n - 1g 54 235 92 U phân hạch toả lượng bao nhiêu? 38 Phản ứng phân hạch toả lượng 23 E 6,022.10 212 U phản ứng phân hạch - Phản ứng phân hạch 235 92 235 toả lượng, lượng gọi lượng = 5,4.1023MeV = 8,64.107J  Tương đương 8,5 than dầu toả phân hạch U tỏa lượng 212MeV - Mỗi phân hạch 235 cháy hết 92 - Trong phân hạch 235 92 U kèm theo 2,5 nơtrơn (trung bình) với lượng lớn, 239 94 Pu kèm theo nơtrôn Phản ứng phân hạch dây chuyền - Các nơtrơn kích thích hạt nhân  phân hạch - Giả sử sau phân hạch có k nơtrơn giải  tạo thành phản ứng dây chuyền U tạo nên phóng đến kích thích hạt nhân 235 92 - HS ghi nhận phản ứng dây chuyền phân hạch - Sau n lần phân hạch liên tiếp, số nơtrơn giải phóng - Sau n lần phân hạch, số nơtrơn giải phóng k n và tiếp tục kích thích phân hạch kích thích kn phân hạch mới? - Sau n lần phân hạch: kn  kích thích kn phân hạch - Khi k <  điều xảy ra? - Số phân hạch giảm nhanh 211 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 - Khi k = 1 điều xảy ra? (Ứng dụng nhà máy điện nguyên tử) - Khi k >  điều xảy ra? - Số phân hạch không đổi  lượng toả không đổi (Xảy trường hợp nổ bom) - Muốn k  cần điều kiện gì? - Số phân hạch tăng nhanh  lượng toả lớn  khơng thể kiểm sốt được, gây bùng nổ - Khối lượng chất phân hạch phải đủ lớn để số nơtrôn bị “bắt” 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì, lượng phát tăng nhanh, gây bùng nổ 235 92 U vào cỡ 15kg, - Khối lượng tới hạn 239 94 Pu vào cỡ 5kg 235 92 U vào cỡ 15kg, 239 94 Pu vào cỡ 5kg - Làm để điều khiển phản ứng phân hạch? - Năng lượng toả phân hạch phải ổn định  tương ứng với trường hợp k = - Bo hay cađimi có tác dụng hấp thụ nơtrôn  dùng làm Phản ứng phân hạch có điều khiển điều khiển phản ứng phân hạch có điều - Được thực lò phản ứng hạt nhân, khiển tương ứng trường hợp k = - Năng lượng toả không đổi theo thời gian Củng cố nội dung kiến thức học: Nhấn mạnh vấn đề tập quan trọng Giao nhiệm vụ nhà: Làm tập sách giáo khoa Phản ứng hạt nhân toả lượng khi: A Nó thực có kiểm sốt B Tổng khối lượng hạt trước phản ứng nhỏ tổng khối lượng hạt sau phản ứng C Là q trình phóng xạ D Tổng khối lượng hạt trước phản ứng lớn tổng khối lượng hạt sau phản ứng Gia Lộc, ngày tháng năm Tổ trưởng chuyên môn duyệt giáo án Bùi Thị Tám 212 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 Giáo viên: Trịnh Hồng Ngọc Ngày soạn… / …… /201… Ngày giảng:…………………… Tiết 67 : PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu phản ứng nhiệt hạch - Giải thích (một cách định tính) phản ứng nhiệt hạch phản ứng toả lượng - Nêu điều kiện để tạo phản ứng nhiệt hạch - Nêu ưu việt lượng nhiệt hạch Về kĩ - Vận dụng kiến thức học xây dựng chế hoạt động phản ứng nhiệt hạch - Thảo luận để đưa cơng thức tính lượng phản ứng nhiệt hạch - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học Phát triển lực: - Tư suy sáng tạo việc xây dựng chế hoạt động phản ứng nhiệt hạch lượng phản ứng nhiệt hạch - Vận dụng hiểu biết tìm điểm ưu việt lượng nhiệt hạch II CHUẨN BỊ: Giáo viên: Một số phim ảnh phản ứng phân hạch, bom A, lò phản ứng … Học sinh: Ơn tập kiến thức tồn chương III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số Kiểm tra cũ: Phân hạch gì? Nêu điều kiện xủy phản ứng phân hạch Bài Hoạt động 1: Tìm hiểu chế phản ứng nhiệt hạch Hoạt động GV - HS Nội dung - Y/c Hs đọc Sgk cho biết phản ứng tổng hợp hạt I Cơ chế phản ứng nhiệt hạch nhân gì? Phản ứng nhiệt hạch gì? - Học sinh đọc Sgk trả lời - Là q trình hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành hạt nhân nặng - Thường xét hạt nhân có A  10 - Làm để tính lượng toả phản 12H  13H � 24He 01n 213 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 ứng trên? E  (m2H  m3H  m4He  m1n )c 1 2 Phản ứng toả lượng: Qtoả = 17,6MeV Điều kiện thực - Nhiệt độ đến cỡ trăm triệu độ - Mật độ hạt nhân plasma (n) phải đủ lớn - Thời gian trì trạng thái plasma () phải đủ lớn = 0,01879uc = 0,01879.931,5 = 17,5MeV - Y/c HS đọc Sgk cho biết điều kiện thực s phản ứng tổng hợp hạt nhân n �(1014 �1016 ) cm - HS đọc Sgk trả lời câu hỏi - Phản ứng tổng hợp hạt nhân có tên phản ứng nhiệt hạch (nhiệt: nóng; hạch: hạt nhân) Hoạt động 2: Tìm hiểu lượng nhiệt hạch - Thực tế phản ứng tổng hợp hạt nhân,người II Năng lượng nhiệt hạch ta chủ yếu quan tâm đến phản ứng hạt - Năng lượng toả phản ứng tổng hợp hạt nhân nhân hiđrô tổng hợp thành hạt nhân Hêli gọi lượng tổng hợp hạt nhân - HS ghi nhận lượng tổng hợp hạt nhân phản ứng tổng hợp nên Hêli - Thực tế quan tâm đến phản ứng tổng hợp nên hêli - Các phép tính cho thấy lượng toả tổng 11H  12H � 23He hợp 1g He gấp 10 lần lượng toả phân H  13H � 24He hạch 1g U, gấp 200 triệu lần lượng toả H  12H � 24He đốt 1g cacbon - HS ghi nhận lượng khổng lồ toả H  13H � 24He 01n phản ứng tổng hợp Hêli H  36Li � 2( 24He) Hoạt động 3: Tìm hiểu phản ứng nhiệt hạch Trái Đất - Thông báo việc gây phản ứng tổng hợp hạt IV Phản ứng nhiệt hạch Trái Đất nhân Trái Đất Con người tạo phản ứng tổng hợp hạt nhân - HS ghi nhận nổ lực gây phản ứng tổng thử bom H nghiên cứu tạo phản ứng tổng hợp hợp hạt nhân hạt nhân có điều khiển Phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển - Phản ứng tổng hợp hạt nhân thử bom H  lượng toả lớn  sử dụng  - Hiện sử dụng đến phản ứng H  13H � 24He 01n nghiên cứu phản ứng tổng hợp có điều khiển, lượng toả ổn định  17,6MeV - Y/c HS đọc Sgk để nắm cách tiến hành - Cần tiến hành việc: việc a Đưa vận tốc hạt lên lớn - HS đọc Sgk để tìm hiểu b “Giam hãm” hạt nhân phạm vi nhỏ - Việc tiến hành phản ứng tổng hợp hạt nhân có hẹp để chúng gặp điều khiển gặp nhiều khó khăn hạn chế kỹ Ưu việt lượng tổng hợp hạt nhân thuật  đeo đuổi  có ưu việc gì? - So với lượng phân hạch, lượng tổng hợp hạt - HS đọc Sgk để tìm hiểu ưu việc phản nhân ưu việt hơn: ứng tổng hợp hạt nhân a Nhiên liệu dồi b Ưu việt tác dụng môi trường Củng cố nội dung kiến thức học: Nhấn mạnh vấn đề tập quan trọng 214 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 Giao nhiệm vụ nhà: Làm tập sách giáo khoa Phản ứng hạt nhân toả lượng khi: A Nó thực có kiểm sốt B Tổng khối lượng hạt trước phản ứng nhỏ tổng khối lượng hạt sau phản ứng C Là q trình phóng xạ D Tổng khối lượng hạt trước phản ứng lớn tổng khối lượng hạt sau phản ứng Gia Lộc, ngày tháng năm Tổ trưởng chuyên môn duyệt giáo án Bùi Thị Tám Giáo viên: Trịnh Hồng Ngọc Ngày soạn… / …… /201… Ngày giảng:…………………… Tiết 68 : ÔN TẬP CHƯƠNG VII I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu loại phóng xạ, định luật phóng xạ - Luyện kỹ vận dụng kiến thức học để giải tập Về kĩ năng: Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ: Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học Phát triển lực: - Vận dụng khả tổng hợp, khái quát kiến thức để xây dựng hệ thống kiên thức chung vật lí hạt nhân - Vận dụng khả làm việc nhóm để thảo luận đưa cơng thức chung cho toán lượng hạt nhân II CHUẨN BỊ: Giáo viên: Một số phim ảnh phản ứng phân hạch, bom A, lò phản ứng … Học sinh: Ơn tập kiến thức tồn chương III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ: Nêu tượng phóng xạ gì? Nêu điều kiện xảy tượng phóng xạ? Bài Hoạt động 1: Ôn lại kiến thức cũ Hoạt động GV - HS Nội dung - Gọi HS nhắc lại kiến thức I Kiến thức cần nhớ - Phóng xạ: +) Các loại tia phóng xạ (bản chất, tính chất, kí hiệu) - HS trả lời +) Định luật phóng xạ ( nội dung, biểu thức, chu kì bán rã, đơn vị) N(t) = No e-t , m(t) = mo e-t T = ln 2/  - Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch (định nghĩa, phương trình) Hoạt động 2: Bài tập - Giáo viên đưa số tập yêu cầu học II Bài tập: m sinh thảo luận giải 1 HD Giải : Ta có = n =   m0 Bài : Một lượng chất phóng xạ sau 12 năm 16 lại 1/16 khối lượng ban đầu Chu kì bán t t 12 n  T  = = năm Chon đáp án A năm rã chất T n A năm B 4,5 năm 215 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 C năm D 48 năm H 1  n =   HD Giải: Ta có Bài 2: Sau thời gian t, độ phóng xạ chất H0 128 phóng xạ  giảm 128 lần Chu kì bán rã chất t t 7  T  Đáp án C phóng xạ T t Tóm tắt Giải : A 128t B 128 m 87,5% t m0 C D 128 t Ta có : t 24h Bài 3: Sau khoảng thời gian ngày đêm 87,5% T ? khối lượng ban đầu chất phóng xạ bị phân rã thành chất khác Chu kì bán rã chất phóng xạ m 87,5   m  m0  m  m0  13 m0 100 8 Hay A 12 B t t 24 C D 3  T   8h Chọn B T 3 Bài (CĐ-2011) : Trong khoảng thời gian 4h có 75% số hạt nhân ban đầu đồng vị phóng xạ N 1 t   k  0.75 � k  � T   2h HD: bị phân rã Chu kì bán rã đồng vị là: N0 2 A 1h B 3h m0 m T ln   t C 4h D 2h Hd giải: Tính t: = => t= m = m0 e Bài Phương trình phóng xạ Pơlơni có dạng: ln 210 84 Po � ZA Pb   Cho chu kỳ bán rã Pôlôni 0,707 = 69 ngày (Chọn A) ln 138 ln T=138 ngày.Khối lượng ban đầu m0=1g Hỏi sau khối lượng Pơlơni 0,707g? mN A HD Giải : a/ Ta biết H0 = N0 , với N0 = => m = A: 69 ngày B: 138 ngày A C: 97,57 ngày D: 195,19 ngày H 0A H AT Bài Vào đầu năm 1985 phòng thí nghiệm nhân  Thay số m = 5,6.10—8g  N , 693 N 173 A A mẫu quặng chứa chất phóng xạ 55 Cs độ 0,693.10  t phóng xạ : H0 = 1,8.105Bq 0,231 b/ Sau 10 năm : H = H0 e ; t = 30 a/ Tính khối lượng Cs quặng biết chu kỳ => H = 1,4.105 Bq bán dã Cs 30 năm H 0,693.t b/ Tìm độ phóng xạ vào đầu năm 1985 c/ H = 3,6.104Bq => = => t = ln5 = H T c/ Vào thời gian độ phóng xạ 3,6.104Bq T ln = 69 năm 0,693 Củng cố nội dung kiến thức học: Nhấn mạnh vấn đề tập quan trọng Giao nhiệm vụ nhà: Làm tập sách giáo khoa Chuẩn bị câu hỏi để ơn tập học kì II Gia Lộc, ngày tháng năm Tổ trưởng chuyên môn duyệt giáo án Bùi Thị Tám => t = 216 ... – Vật lí 12 trường trọng lực trường đàn hồi v vận tốc vật (m/s) Gợi ý: Cơ tính tổng động z độ cao vật so với gốc (m) năng, cơng thức tính động g  10m / s trường trọng lực trường đàn hồi - Cơ. .. kéo vật trở lại vị trí ban đầu III Khảo sát dao động lắc lò xo mặt lượng 13 Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 Viết cơng thức tính động đàn 2 Động Wd  mv Thế Wt  kx hồi học Vật lí 10 2 Từ rút cơng... hòa - Hệ thống tiếp phần kiến thức lực vào phần bảng biểu tiết Trịnh Hồng Ngọc – Vật lí 12 Gia Lộc, ngày tháng năm Tổ trưởng chuyên môn duyệt giáo án Bùi Thị Tám Ngày soạn:…………………….ngày