Giao an vat ly 12 trọn bộ

GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Chương I DAO ĐỘNG CƠ Tuần Tiết 1-2 Ngày soạn: Bài DAO ĐỘNG DIỀU HÒA I MỤC TIÊU - Nêu được: Định nghĩa dao động điều hòa, khái niệm li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu - Viết được: Phương trình dao động điều hòa, cơng thức liên hệ tần số góc, chu kì tần số, cơng thức vận tốc gia tốc vật dao động điều hòa - Vẽ đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu không - Làm tập tương tự sgk II CHUẨN BỊ Giáo viên Chuẩn bị lắc đơn lắc lò xo cho học sinh quan sát dao động Chuẩn bị hình vẽ miêu tả dao động hình chiếu điểm P điểm M đường kính P 1P2 Chuẩn bị thí nghiệm minh họa hình 1.4 Học sinh: Ơn lại chuyển động tròn III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết 1: Hoạt động : Giới thiệu chương trình, sách giáo khoa, sách tập, sách tham khảo Hoạt động : Tìm hiểu dao động Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Dao động Cho học sinh quan sát dao động Thế dao động cơ? lắc đơn Định nghĩa dao động Dao động chuyển động qua lại vật quanh vị trí cân Giới thiệu số dao động tuần Dao động tuần hoàn hoàn Định nghĩa dao động tuần Dao động tuần hoàn dao động mà sau Yêu cầu học sinh nêu định nghĩa hoàn khoảng thời gian nhau, gọi dao động tuần hoàn chu kì, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ Hoạt động : Tìm hiểu phương trình dao động điều hòa Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung II Phương trình dao động điều hòa Ví dụ Vẽ hình 1.1 Vẽ hình Xét điểm M chuyển động tròn theo chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ) với tốc độ góc ω quỹ đạo tâm O bán kính OM = A Xác định vị trí M thời + Ở thời điểm t = 0, điểm M vị trí M điểm t = xác định góc ϕ Xác định vị trí M thời + Ở thời điểm t M xác định điểm t góc (ωt + ϕ) + Hình chiếu M xuống trục Ox P Xác định hình chiếu M có tọa độ: x = OP = Acos(ωt + ϕ) Dẫn dắt để học sinh tìm biểu trục Ox thức xác định tọa độ P Vì hàm sin hay cosin hàm điều Yêu cầu học sinh thực C1 hòa, nên dao động điểm P gọi Thực C1 dao động điều hòa Định nghĩa Giới thiệu khái niệm dao động Ghi nhận khái niệm Dao động điều hòa dao động điều hòa li độ vật hàm côsin (hay sin) thời gian Phương trình Giới thiệu phương trình dao Phương trình dao động: x = Acos(ωt + ϕ) Ghi nhận phương trình động điều hòa đại lượng Ghi nhớ tên gọi đơn vị Trong đó: phương trình đại lượng phương A biên độ dao động (A > 0) Nó độ trình dao động điều hòa lệch cực đại vật; đơn vị m, cm (ωt + ϕ) pha dao động thời điểm t GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 ϕ pha ban đầu dao động; đơn vị rad; có giá trị nằm khoảng từ - π đến π Thực thí nghiệm hình 1.4 Nêu mối liên hệ chuyển Chú ý Yêu cầu học sinh rút mối liên động tròn dao động điều + Điểm P dao động điều hòa hệ chuyển động tròn hòa đoạn thẳng ln ln dược coi dao động điều hòa hình chiếu điểm M chuyển động Nêu qui ước chọn trục làm gốc Ghi nhận qui ước chọn trục tròn lên đường kính đoạn thẳng để tính pha dao động làm gốc để tính pha dao động + Đối với phương trình dao động điều hòa x = Acos(ωt + ϕ) ta qui ước chọn trục x làm gốc để tính pha dao động Tiết 2: Hoạt động : Tìm hiểu chu kì , tần số, tần số góc dao động điều hòa Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung III Chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hòa Chu kì tần số Giới thiệu chu kì dao Ghi nhận khái niệm + Chu kì (kí hiệu T) dao động điều hòa động điều hòa khoảng thời gian để vật thực dao động toàn phần; đơn vị giây (s) Giới thiệu tần số dao Ghi nhận khái niệm + Tần số (kí hiệu f) dao động điều hòa động điều hòa số dao động tồn phần thực giây; đơn vị héc (Hz) Giới thiệu tần số góc dao Ghi nhận khái niệm Tần số góc ω phương trình x = động điều hòa Acos(ωt + ϕ) gọi tần số góc dao Y/c h/s nhắc lại mối liên hệ Nhắc lại mối liên hệ ω, T động điều hòa ω, T f cđ tròn f chuyển động tròn 2π Liên hệ ω, T f: ω = = 2πf T Hoạt động : Tìm hiểu vận tốc gia tốc vật dao động điều hòa Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung IV Vận tốc gia tốc vật dao động điều hòa Vận tốc Giới thiệu vận tốc vật dao Ghi nhận khái niệm + Vận tốc đạo hàm li độ theo thời động điều hòa gian: v = x' = - ωAsin(t + ϕ) Biến đổi để thấy v sớm pha + Vận tốc vật dao động điều hòa biến Ghi nhận lệch pha vận thiên điều hòa tần số sớm pha π so với x tốc v li độ x π so với với li độ dao động Yêu cầu học sinh xác định Xác định vị trí vật có vận giá trị cực tiểu cực đại tốc cực tiểu, cực đại vận tốc dao động điều hòa Giới thiệu gia tốc vật dao động điều hòa Giới thiệu lệch pha a, v x Yêu cầu học sinh nêu đặc điểm véc tơ gia tốc dao động điều hòa Yêu cầu học sinh xác định giá trị cực đại, cực tiểu a - Ở vị trí biên, x = ± A vận tốc - Ở vị trí cân bằng, x = vận tốc có độ lớn cực đại: vmax = ωA Gia tốc Ghi nhận khái niệm + Gia tốc đạo hàm vận tốc theo thời 2 Nắm vững mối liên hệ x, v gian: a = v' = - ω Acos(ωt + ϕ) = - ω x + x, v a biến thiên điều hòa tần số; a dao động điều hòa Nêu đặc điểm véc tơ gia tốc dao động điều hòa Xác định vị trí gia tốc có giá trị cực đại, cực tiểu a ngược pha với x, sớm pha → π so với v + a hướng vị trí cân có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ - Ở vị trí biên, x = ± A gia tốc có độ lớn cực đại : amax = ω2A - Ở vị trí cân (x = 0) a = GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Hoạt động : Tìm hiểu đồ thị dao động điều hòa Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung V Đồ thị dao động điều hòa Hướng dẫn học sinh vẽ đồ Vẽ đồ thị dao động điều Đồ thị dao động điều hòa thị hòa ứng với trường hợp pha ban đường hình sin đầu ϕ = Nhận xét đồ thị Yêu cầu học sinh nhận xét đồ thị dao động điều hòa Hoạt động : Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Tóm tắt lại kiến thức học bài Ghi tập nhà Yêu cầu học sinh nhà giải tập 7, 8, 10, 11 trang sgk 1.6, 1.7 sbt IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Ký duyệt TT Ngày GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Tuần Tiết Ngày soạn: Bài CON LẮC LÒ XO I MỤC TIÊU - Viết công thức lực kéo tác dụng vào vật dao động điều hòa, cơng thức tính chu kì lắc lò xo, cơng thức tính động năng, lắc lò xo - Giải thích dao động lắc lò xo dao động điều hòa - Nêu nhận xét định tính biến thiên động lắc dao động - Áp dụng cơng thức định luật có để giải tập tương tự phần tập - Viết phương trình động lực học lắc lò xo II CHUẨN BỊ Giáo viên: Con lắc lò xo Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi đàn hồi lớp 10 III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra cũ: Viết phương trình li độ, vận tốc gia tốc vật dao động điều hòa Nêu mối liên hệ chu kì, tần số tần số góc dao động điều hòa Hoạt động : Tìm hiểu lắc lò xo Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Con lắc lò xo Cấu tạo Giới thiệu lắc lò xo Vẽ lắc lò xo Gồm vật nho, khối lượng m gắn vào đầu lò xo có độ cứng k, có khối lượng khơng đáng kể Đầu lò xo Nêu cấu tạo lăc lò xo Yêu cầu học sinh nêu cấu tạo giữ cố định Vât m trượt lắc lò xo mặt phẵng ngang khơng có ma sát Nhận xét Giới thiệu vị trí cân + Vị trí cân vật vị trí lò xo u cầu học sinh nhận xét khơng bị biến dạng Nhận xét vị trí cân vị trí cân + Kéo vật nặng khỏi vị trí cân cho lò xo dãn đoạn nhỏ bng tay, Kéo lò xo giãn thả ta thấy vật dao động đoạn thẳng Nhận xét chuyển động Yêu cầu học sinh nhận xét quanh vị trí cân Hoạt động : Khảo sát dao động lắc lò xo mặt động lực học Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung II Khảo sát dao động lắc lò xo mặt động lực học Vẽ hình 2.1 Phương trình chuyển động Xác định lực tác dụng lên Vật chịu tác dụng lực: Trọng lực → → → vật , phản lực lực đàn hồi N P Viết biểu thức định luật II Newton Viết phương trình chiếu Xác định trị đại số lực đàn → hồi F Dẫn dắt học sinh đến kết luận cuối lắc lò xo dao động điều hòa Yêu cầu học sinh xác định tần số góc ω Yêu cầu h/s xác định chu kì T Theo định luật II Newton: → Xác định tần số góc ω lắc lò xo → → → ma = P +N +F Chiếu lên trục Ox ta có: ma = F = - kx  a = Đặt ω2 = Thử lại để công nhận nghiệm phương trình: a = - ω2 x là: x = Acos(ωt + ϕ) F k x m k ta có: a = - ω2 x m Nghiệm phương trình có dạng : x = Acos(ωt + ϕ) Như lắc lò xo dao động điều hòa Tần số góc chu kì Tần số góc: ω = k m GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Yêu cầu học sinh thực C1 Giới thiệu lực kéo lắc lò xo vừa nêu số trường hợp khác Xác định chu kì dao động Thực C1 Nêu khái niệm lực kéo Hoạt động : Khảo sát dao động lò xo mặt lượng Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Chu kì: T = 2π m = 2π ω k Lực kéo Lực ln ln hướng vị trí cân gọi lực kéo Lực kéo có độ lớn tỉ lệ với li độ, lực gây gia tốc cho vật dao động điều hòa Nội dung III Khảo sát dao động lắc lò xo mặt lượng Động lắc lò xo Dẫn dắt để học sinh viết biểu thức tính động lắc lò xo Viết biểu thức tính động nói chung Áp dụng cho lắc lò xo Dẫn dắt để học sinh viết biểu thức tính lắc lò xo Thế lắc lò xo 1 Viết biểu thức tính Wt = kx2 = k A2cos2(ωt + ϕ) lò xo bị biến dạng 2 Áp dụng cho lắc lò xo Cơ năngcủa lắc lò xo Sự bảo toàn mv = mω2A2sin2(ωt+ϕ) 2 2 = kA sin (ωt + ϕ) Wđ = k A2 Dẫn dắt để học sinh viết Viết biểu thức tính nói biểu thức tính chung lắc lò xo Áp dụng cho lắc lò xo W = Wt + Wđ = Yêu cầu học sinh rút Rút kết luận kết luận Yêu cầu học sinh thực Thực C2 C2 Hoạt động : Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập 4, 5, trang 13 sgk 2.6, 2.7 sbt IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Cơ lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động Cơ lắc bảo toàn bỏ qua ma sát = mω2A2 = số Hoạt động học sinh Tóm tắt lại kiến thức học Ghi tập nhà GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Tuần Tiết Ngày soạn: BÀI TẬP I MỤC TIÊU - Xác định đại lượng dao động điều hòa - Lập phương trình dao động lắc lò xo - Giải số tốn dao động điều hòa lắc lò xo II CHUẨN BỊ Giáo viên: Xem kỉ tập sgk, sbt Chuẩn bị thêm số tập trắc nghiệm tự luận Học sinh: Ôn lại kiến thức dao động điều hòa, lắc lò xo III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động : Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức liên quan + Li độ, vận tốc gia tốc dao động điều hòa: x = Acos(ωt + ϕ), v = x' = - ωAsin(t + ϕ), a = v' = x’’ = - ω2Acos(ωt + ϕ) = - ω2x + Sự biến thiên điều hòa x, v a: Trong dao động điều hòa x, v a biến thiên điều hòa tần số π π so với x, a sớm pha so với x ngược pha so với x 2 2π + Liên hệ chu kì, tần số tần số góc: ω = = 2πf T v sớm pha + Phương trình dao động lắc lò xo: x = Acos(ωt + ϕ) ; với ω = theo phương trình: cosϕ = k ,A= m x 02 + v 02 ; ϕ xác định ω2 x0 : lấy nghiệm “+” v0 < lấy nghiệm “-” v0 > A + Động năng, lắc lò xo: 2 mv = kA sin (ωt + ϕ) 2 1 Thế năng: Wt = kx2 = k A2cos2(ωt + ϕ) 2 1 Cơ năng: W = Wt + Wđ = k A2 = mω2A2 2 Động : Wđ = Hoạt động : Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Yêu cầu hs giải thích chọn C Giải thích lựa chọn Câu trang 9: C Yêu cầu hs giải thích chọn A Giải thích lựa chọn Câu trang 9: A Yêu cầu hs giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu trang : D Yêu cầu hs giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu trang 13: D Yêu cầu hs giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu trang 13: D Yêu cầu hs giải thích chọn B Giải thích lựa chọn Câu trang 13: B Hoạt động : Giải tập tự luận Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Bài 1.7 a) Phương trình dao động : x = Acos(ωt + Yêu cầu học sinh xác định Tính ω ϕ) tần số góc dao động 2π 2π ω= = 0,5π (rad/s) = Hướng dẫn học sinh xác định Tính ϕ T pha ban đầu Khi t = x = - A  - A = Acosϕ Yêu cầu học sinh viết phương trình dao động Hướng dẫn để học sinh xác định li độ, vận tốc gia tốc vật thời điểm t = 0,5 s Viết phương trình dao động Thay t vào phương trình li độ tính x  cos ϕ = −A = - = cosπ  ϕ = π A Vậy : x = 24cos(0,5πt + π) (cm) b) Tại thời điểm t = 0,5 s : x = 24cos(0,5π.0,5 + π) GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 5π = - 12 (cm) 5π Tính gia tốc v = - 0,5π.24.sin = 6π (cm/s) Thay x vào phương trình li độ a = - (0,5π)2.(- 12 ) = 30 (cm/s2) = 24cos Tính vận tốc Hướng dẫn học sinh giải phương trình lượng giác để giải phương trình lượng tính t (hai họ nghiệm) giác để tính t c) Thời điểm vật có x = - 12 cm: Ta có : - 12 = 24cos(0,5πt + π)  cos(0,5πt + π) = - 0,5 = cos 2π 2π + 2kπ; với k ∈ Z 10  t=+ 4k t = + 4k 3  0,5πt + π = ± Giải thích cho học sinh hiểu thời điểm vật qua vị trí cho nghiệm dương nhỏ họ nghiệm Yêu cầu học sinh xác định tần số góc dao động Hướng dẫn hoc sinh xác định pha ban đầu Tìm nghiệm dương nhỏ hai họ nghiệm giải Nghiệm dương nhỏ hai họ nghiệm t = Tính ω (s) Bài 2.6 a) Phương trình dao động: x = Acos(ωt + ϕ) Tính ϕ ω= 2π 2π = = 10π (rad/s) T 0,2 Khi t = x =  = Acosϕ π t = v < nên nhận π nghiệm ϕ = π Vậy: x = 0,2cos(10πt + ) (m) 3T b) Tại thời điểm t = = 0,15 s : π v = - 10π.0,2.sin(1,5π + ) = π a = - (10π)2.0,2.cos(1,5π + )  ϕ= ± Yêu cầu học sinh viết phương trình dao động Viết phương trình dao động Yêu cầu học sinh tính t (ra s) Tính T t giây Cho học sinh thay t phương trình vận tốc để v Cho học sinh thay t phương trình gia tốc để a vào tính vào tính Tính v Tính a → Nhận xét chiều a Yêu cầu học sinh dựa vào trị Tính F → đại số a để xác định chiều Nhận xét chiều F véc tơ gia tốc Hướng dẫn học sinh tính trị đại số lực kéo nhận xét chiều IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY = - 200 (m/s2) < → Dó a hướng theo chiều âm trục Ox phía vị trí cân Lực kéo về: F = ma = 0,05.(-200) = - 10 (N) < → Véc tơ F ngược chiều dương trục Ox Ký duyệt TT Ngày GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Tuần Tiết Ngày soạn: Bài CON LẮC ĐƠN I MỤC TIÊU - Nêu cấu tạo lắc đơn, điều kiện để lắc đơn dao động điều hòa - Viết cơng thức tính chu kì dao động lắc đơn, cơng thức tính năng, lắc đơn - Xác định lực kéo tác dụng vào lắc đơn - Nêu nhận xét định tính biến thiên động lắc dao động - Nêu ứng dụng lắc việc xác định gia tốc rơi tự II CHUẨN BỊ Giáo viên: Con lắc đơn Học sinh: Ôn tập kiến thức phân tích lực III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động : Tìm hiểu lắc đơn Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Thế lắc đơn? Giới thiệu lắc Cấu tạo đơn Vẽ hình Gồm vật nhỏ, khối lượng m, treo vào Yêu cầu học sinh nêu Nêu cấu tạo lắc đơn đầu sợi dây khơng dãn, có chiều dài cấu tạo lắc đơn l, có khối lượng không đáng kể Yêu cầu học sinh xác định vị Nhận xét trí cân lắc đơn Xác định vị trí cân Vị trí cân vị trí mà dây treo có Cho lắc đơn dao động lắc đơn phương thẳng đứng Quan sát nhận xét chuyển Kéo nhẹ cầu cho dây treo lệch khỏi động lắc đơn vị trí cân góc thả ta thấy lắc dao động xung quanh vị trí cân Hoạt động : Khảo sát dao động lắc đơn mặt động lực học Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung II Khảo sát dao động lắc đơn mặt động lực học Phương trình chuyển động Vẽ hình 3.2 Vẽ hình Vị trí vật m xác định li độ Yêu cầu học góc α hay li độ cong s = lα (α tính sinh xác định rad) Chọn chiều dương hình vẽ lực tác Xác định lực tác dụng lên Vật chịu tác dụng hai lực: Trọng lực → → dụng lên vật vật nặng P sức căng T nặng → → → Theo định luật II Newton: m a = P + T Yêu cầu học sinh viết biểu Viết biểu thức định luật II Chiếu lên phương tiếp tuyến với quỹ đạo thức định luật II Newton Newton ta có: ma = Pt = - mgsinα Thành phần Pt = - mgsinα trọng lực Yêu cầu học sinh xác định lực Xác định lực kéo lực kéo kéo Với α lớn (sinα ≠ α) dao động Yêu cầu học sinh cho biết Cho biết α lớn α lớn dao động dao động lắc đơn không lắc đơn dao động điều hòa lắc đơn khơng phải dao động điều hòa Yêu cầu học sinh thực C1 Dẫn dắt để đưa đến kết luận α0 < 100 dao động lắc đơn dao động điều hòa phải dao động điều hòa Thực C1 Cơng nhận (nhớ) nghiệm phương trình vi phân s ) thì: l s g ma = - mg  a = - s l l g Đặt ω2 = Ta có: a = -ω2s l Với α < 100 (sinα ≈ α = Nghiệm phương trình : s = S0cos(ωt + ϕ) Vậy, dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Kết luận dao động điều hòa lắc đơn lắc đơn dao động điều hòa Tần số góc chu kì dao động u cầu học sinh kết luận g Tần số góc : ω = dao động điều hòa lắc Xác định ω l đơn Yêu cầu học sinh xác định tần Xác định T 2π l Chu kì: T = = 2π số góc lắc đơn ω g Yêu cầu học sinh xác định chu Thực C2 kì lắc đơn Yêu cầu học sinh thực C2 Hoạt động : Khảo sát dao động lắc đơn mặt lượng Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung III Khảo sát dao động lắc đơn mặt lượng Động Yêu cầu học sinh viết biểu Viết biểu thức tính động Wđ = mv2 thức tính động lắc đơn 2 Thế Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính Viết biểu thức tính lắc đơn Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính Viết biểu thức tính lắc đơn Yêu cầu học sinh cho biết Cho biết thì lắc lắc đơn bảo toàn, đơn bảo toàn viết viết biểu thức biểu thức Wt = mgl(1 - cosα) = 2mglsin2 α Cơ Nếu bỏ ma sát lắc đơn bảo toàn vị trí biên: W = Wđ + Wt = mgl(1- cosα0) α0 = số Với α0 < 100 W = mglα 02 = 2mglsin2 Hoạt động : Tìm hiểu cách xác định gia tốc rơi tự nhờ lắc đơn Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung IV Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự Yêu cầu học sinh trình bày Trình bày cách làm thí nghiệm Từ cơng thức tính chu kì lắc đơn: cách làm thí nghiệm với với lắc đơn để xác định gia l 4π l T = 2π g= lắc đơn để xác định gia tốc rơi tốc rơi tự g T tự Làm thí nghiệm với dao động lắc đơn, đo T l ta tính g Hoạt động : Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Tóm tắt lại kiến thức học bài Ghi tập nhà Yêu cầu học sinh nhà giải tập 4, 5, trang 17 sgk 3.8, 3.9 sbt IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tuần Tiết GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 lĩnh vực khác Hoạt động (5 phút: Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập trang 173 SGK tập 34.11 SBT IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Hoạt động học sinh Tóm tắt lại kiến thức học Ghi tập nhà GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Tuần: Ngày soạn: Tiết: 59 Chương VII HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Bài 35 TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN I MỤC TIÊU - Nêu cấu tạo hạt nhân - Nêu đặc trưng prơtơn nơtron - Giải thích kí hiệu hạt nhân - Định nghĩa khái niệm đồng vị II CHUẨN BỊ Giáo viên: Bảng kê khối lượng hạt nhân Học sinh: Ôn lại cấu tạo nguyên tử III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động : Kiểm tra cũ: Laze gì? Nêu vài ứng dụng laze Hoạt động : Tìm hiểu cấu tạo hạt nhân Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Cấu tạo hạt nhân Điện tích kích thước hạt nhân Yêu cầu học sinh nêu cấu tạo Nêu cấu tạo nguyên tử - Hạt nhân tích điện dương +Ze nguyên tử - Kích thước hạt nhân nhỏ, nhỏ Yêu cầu học sinh thực Thực C1 kích thước nguyên tử 104 ÷ 105 lần C1 Cấu tạo hạt nhân Ghi nhận cấu tạo hạt nhân - Hạt nhân tạo thành nuclôn Giới thiệu cấu tạo hạt nhân gồm: prơtơn (p) mang điện tích +e nơtron (n) không mang điện Chọn nguyên tố bảng - Số prôtôn hạt nhân Z (nguyên Yêu cầu học sinh chọn hệ thống tuần hoàn nêu cấu tử số) nguyên tố bảng hệ thống tạo hạt nhân nguyên tố - Tổng số nuclơn hạt nhân kí hiệu A tuần hồn nêu cấu tạo hạt (số khối) nhân nguyên tố - Số nơtron hạt nhân N = A – Z Kí hiệu hạt nhân 12 67 Ghi nhận kí hiệu hạt nhân - Kí hiệu hạt nhân: ZA X; ví dụ: C; 30 Zn Giới thiệu kí hiệu hạt nhân Tìm số ví dụ (dựa vào bảng - Kí hiệu dùng cho số Yêu cầu học sinh tìm số trang 177) hạt sơ cấp: 11 p , 01n , −01 e ví dụ Đồng vị Ghi nhận khái niệm Các hạt nhân đồng vị hạt nhân Giới thiệu khái niệm đồng vị có số Z, khác số A Nêu đồng vị hiđrô Ví dụ: Hiđrơ có đồng vị: 11 H; 21 H (hay Yêu cầu học sinh đọc sgk cacbon 3 D) ; H (hay T) nêu đồng vị hiđrô Các bon có nhiều đồng vị có cacbon 12 13 đồng vị bền C (99,89%) ; C (1,11%) Hoạt động : Tìm hiểu khối lượng hạt nhân Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung II Khối lượng hạt nhân Đơn vị khối lượng hạt nhân Giới thiệu đơn vị khối lượng Ghi nhận đơn vị khối lượng Đơn vị khối lượng nguyên tử kí hiệu u nguyên tử nguyên tử có giá trị khối lượng nguyên tử 12 12 C, Giới thiệu mối liên hệ khối lượng lượng Ghi nhận mối liên hệ khối lượng lượng đồng vị cụ thể là: u = 1,6055.10 27 kg Khối lượng lượng Theo Anh-xtanh, vật có khối lượng GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Yêu cầu học sinh thực C2 Thực C2 Ghi nhận niệm Giới thiệu khối lượng nghĩ khối lượng động Cho biết khối lượng Yêu cầu học sinh cho biết động khối lượng tĩnh khối lượng động khối lượng tĩnh Ghi nhận niệm Giới thiệu lượng nghĩ lượng tồn phần thì có lượng tương ứng ngược lại Năng lượng E khối lượng m tương ứng vật luôn tồn đồng thời tỉ lệ với nhau, hệ số tỉ lệ c2 E = mc2 Năng lượng (tính đơn vị eV) tương ứng với khối lượng 1u xác định: E = uc2 = 931,5 MeV  1u = 931,5MeV/c2 MeV/c2 coi đơn vị đo khối lượng hạt nhân - Chú ý: + Theo thuyết tương đối, vật có khối lượng m0 trạng thi nghỉ chuyển động với tốc độ v, khối lượng tăng lên thành m với m0 m= 1− v2 c2 m0 gọi khối lượng nghỉ m khối lượng động + Năng lượng toàn phần: m0 c E = mc2 = 1− v2 c2 Năng lượng E0 = m0c2 gọi lượng nghỉ hiệu E – E0 = (m - m0)c2 động vật, kí hiệu Wđ Hoạt động : Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập từ đến trang 180 SGK tập 35.8; 35.9 SBT IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Hoạt động học sinh Tóm tắt lại kiến thức học Ghi tập nhà GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Tuần: Ngày soạn: Tiết: 60, 61 Bài 36 NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I MỤC TIÊU - Nêu đặc tính lực hạt nhân - Viết hệ thức Anh-xtanh - Phát biểu định nghĩa viết biểu thức tính độ hụt khối lượng hạt nhân - Phát biểu định nghĩa viết biểu thức tính lượng liên kết hạt nhân - 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: Tỏa lượng; thu lượng II CHUẨN BỊ Giáo viên: Chuẩn bị sẵn bảng số liệu khối lượng nguyên tử hạt nhân, đồ thị Wlk theo A A Học sinh: Ơn lại 35 III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết Hoạt động : Kiểm tra cũ: Nêu cấu tạo hạt nhân, viết công thức Anhxtanh liên hệ lượng khối lượng Hoạt động : Tìm hiểu lực hạt nhân Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Lực hạt nhân Giới thiệu lực hạt nhân Ghi nhận khái niệm - Các nuclôn hạt nhân hút lực mạnh gọi lực hạt nhân Yêu cầu học sinh cho biết Cho biết lực hạt nhân - Lực hạt nhân khơng có chất với lực hạt nhân là lực tĩnh điện hay lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn Lực hạt lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn lực hấp dẫn nhân lớn nhiều so với loại lực khác nên gọi lực tương tác mạnh Lực hạt nhân phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân (≈ 10-15m) Hoạt động : Tìm hiểu lượng liên kết hạt nhân Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung II Năng lượng liên kết hạt nhân Độ hụt khối Giới thiệu độ hụt khối Ghi nhận khái niệm Khối lượng hạt nhân luôn nuclôn liên kết với nhỏ tổng khối lượng nuclơn tạo thành hạt nhân thành hạt nhân Độ chênh lệch khối lượng hạt nhân tổng khối lượng nuclôn tạo thành hạt nhân gọi độ hụt khối hạt nhân: ∆m = Zmp + (A – Z)mn – mX Năng lượng liên kết Lập luận để hình thành khái niệm lượng liên kết Yêu cầu học sinh dựa vào Ghi nhận khái niệm Dựa vào biểu thức tính Khi nuclơn liên kết với để tạo thành hạt nhân khối lượng giảm nên giải phóng lượng lượng, lượng lượng cần cung cấp để phá hạt nhân thành nuclôn riêng lẽ nên gọi lượng liên kết GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 biểu thức tính lượng liên kết, nêu định nghĩa lượng liên kết Giới thiệu lượng liên kết riêng Yêu cầu học sinh xem lượng liên kết riêng số hạt nhân trang 183 cho biết hạt nhân bền vững lượng liên kết, nêu định nghĩa lượng liên kết Ghi nhận khái niệm Cho biết hạt nhân ghi bảng trang 183, hạt nhân bền vững nhất, sao? Wlk = ∆mc2 = (Zmp + (A – Z)mn – mX)c2 Năng lượng liên kết hạt nhân tính tích độ hụt khối hạt nhân với thừa số c2 Năng lượng liên kết riêng Năng lượng liên kết riêng hạt nhân lượng tính cho nuclơn hạt nhn: ε = Wlk Năng lượng liên kết riêng A đặc trưng cho mức độ bền vững hạt nhân Tiết Hoạt động : Kiểm tra cũ: Nêu định nghĩa: Độ hụt khối, lượng liên kết, lượng liên kết riêng Hoạt động : Tìm hiểu phản ứng hạt nhân Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung III Phản ứng hạt nhân Định nghĩa đặc tính Giới thiệu phản ứng hạt Ghi nhận khái niệm Phản ứng hạt nhân trình biến đổi nhân hạt nhân thành hạt nhân khác a Phản ứng hạt nhân tự phát Ghi nhận khái niệm Là trình tự phân rã hạt nhân Giới thiệu phản ứng hạt nhân không bền vững thành hạt nhân khác tự phát (sự phóng xạ) b Phản ứng hạt nhân kích thích Ghi nhận khái niệm - Q trình hạt nhân tương tác với Giới thiệu phản ứng hạt nhân tạo hạt nhân khác kích thích Ghi nhận đặc tính phản - Đặc tính: Giới thiệu đặc tính ứng hạt nhân kích thích + Biến đổi hạt nhân phản ứng hạt nhân kích thích + Biến đổi nguyên tố Thực C1 + Khơng bảo tồn khối lượng nghỉ u cầu học sinh thực Các định luật bảo toàn phản ứng C1 hạt nhân Ghi nhận định luật bảo tồn a Bảo tồn điện tích phản ứng hạt nhân b Bảo tồn số nuclơn (bảo tồn số A) Giới thiệu định luật bảo Áp dụng định luật bảo toàn c Bảo toàn lượng toàn phần toàn phản ứng hạt nhân để hoàn chỉnh phản ứng hạt d Bảo toàn động lượng Cho ví dụ để học sinh áp nhân Năng lượng phản ứng hạt nhân dụng định luật bảo toàn Gọi m0 tổng khối lượng hạt nhân Ghi nhận phản ứng hạt nhân tỏa trước phản ứng, m tổng khối lượng Giới thiệu phản ứng hạt nhân lượng phản ứng hạt nhân hạt sau phản ứng tỏa lượng phản ứng thu lượng Nếu m0 > m: khối lượng giảm, hạt nhân thu lượng lượng nghĩ chuyển hóa thành lượng thông thường, phản ứng hạt nhân tỏa lượng Nếu m0 < m: khối lượng tăng, lượng thông thường chuyển hóa thành lượng nghĩ, phản ứng hạt nhân thu Ghi nhận biểu thức tính lượng Giới thiệu biểu thức tính lượng tỏa thu vào Năng lượng tỏa thu vào: lượng tỏa thu W = |m0 – m|c2 vào Hoạt động : Giải tập ví dụ Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Hướng dẫn HS giải HS tự xung phong giải lấy điểm Giải tập trang 187 SGK Hoạt động : Củng cố, giao nhiệm vụ nhà GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Hoạt động giáo viên Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập trang 186, 187 SGK IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Hoạt động học sinh Tóm tắt lại kiến thức học Ghi tập nhà GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Tuần: Ngày soạn: Tiết: 62, 63 Bài 37 PHÓNG XẠ I MỤC TIÊU - Nêu tượng phóng xạ - Viết phản ứng phóng xạ - Nêu đặc tính q trình phóng xạ - Viết hệ thức định luật phóng xạ Nắm khái niệm chu kì bán rã số phóng xạ - Nêu số ứng dụng đồng vị phóng xạ II CHUẨN BỊ Giáo viên: Một số bảng, biểu hạt nhân phóng xạ; ba họ phóng xạ tự nhiên III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết Hoạt động : Kiểm tra cũ: + Nêu khái niệm: Độ hụt khối, lượng liên kết, lượng liên kết riêng + Phát biểu định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân Hoạt động (35 phút): Tìm hiểu tượng phóng xạ Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Hiện tượng phóng xạ Định nghĩa tượng phóng xạ Yêu cầu học sinh đọc sách giáo Đọc sách giáo khoa nêu Phóng xạ q trình phân rã tự phát khoa nêu tượng phóng tượng phóng xạ hạt nhân khơng bền vững Q trình xạ phân rã kèm theo tạo hạt kèm theo phát xạ điện Ghi nhận khái niệm từ Giới thiệu hạt nhân mẹ hạt Hạt nhân tự phân rã gọi hạt nhân mẹ, nhân hạt nhân tạo thành sau phân rã gọi hạt nhân Các dạng phóng xạ Viết phương trình tổng qt a Phóng xạ α A Yêu cầu học sinh viết phương phương trình viết gọn X → AZ−−42Y + 24He Z trình tổng qt phương trình phóng xạ α Dạng viết gọn: viết gọn phóng xạ α A Z α X  → AZ−−42Y Ghi nhận chất hạt α Tia α dòng hạt nhân 4He chuyển Giới thiệu chất hạt α chuyển động chúng động với tốc độ cỡ 2.10 m/s Đi chuyển động chúng chừng vài cm khơng khí chừng vài µm vật rắn Viết phương trình tổng qt b Phóng xạ β A Yêu cầu học sinh viết phương phương trình viết gọn X → Z+A1Y + −10e Z trình tổng qt phương trình phóng xạ β- Dạng viết gọn: viết gọn phóng xạ β- A β− X  → Z+A1Y Z Ghi nhận chất hạt β- Giới thiệu chất hạt β- Tia β- dòng electron ( −01 e) Viết phương trình tổng qt c Phóng xạ β+ Yêu cầu học sinh viết phương phương trình viết gọn A X → Z−A1Y + 10e trình tổng qt phương trình phóng xạ β+ Z viết gọn phóng xạ β+ Dạng viết gọn: Ghi nhận chất tia β + A Z + β X  → Z−A1Y Tia β+ dòng pơzitron (có khối lượng khối lượng electron có điện tích +e) Nó phản hạt electron Ghi nhận tốc độ tia β Tia β- β+ chuyển động với tốc độ xấp xĩ Giới thiệu tốc độ tia β đường chúng tốc độ ánh sáng, Các tia truyền đường chúng vài mét khơng khí vài Giới thiệu chất tia β+ GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Giới thiệu hạt nơtrinô phản hạt chúng Ghi nhận hạt nơtrinô phản hạt chúng milimet kim loại Trong phóng xạ β+ xuất hạt nơtrinơ ( 0ν ) phóng xạ β- Viết lại đầy đủ phương xuất phản hạt nơtrinô ( v%) Yêu cầu học sinh viết lại đầy trình phóng xạ β- β+ Các nơtrinơ phản hạt chúng có đủ phương trình phóng xạ khơng lượng nhỏ, khơng mang điện β- β+ chuyển động với tốc độ xấp xĩ tốc độ ánh sáng Giới thiệu tia γ Giới thiệu nguy hiểm tia γ Giới thiệu đường tia γ Ghi nhận tia γ Ghi nhận nguy hiểm tia γ Ghi nhận đường tia γ Tiết Hoạt động : Tìm hiểu định luật phóng xạ Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Giới thiệu đặc tính q trình phóng xạ Giới thiệu định luật phóng xạ Ghi nhận đặc tính q trình phóng xạ Ghi nhận định luật Giới thiệu tên gọi đại Ghi nhận tên gọi đại lượng công thức định lượng cơng thức luật phóng xạ định luật phóng xạ d Phóng xạ γ Một số hạt nhân sau q trình phóng xạ α hay β-, β+ tạo trạng thái kích thích Khi xảy tiếp q trình hạt nhân chuyển từ trạng thái kích thích trạng thái có lượng thấp phát xạ điện từ γ , gọi tia γ Các tia γ qua vài mét bê tơơng vài xentimet chì Nội dung II Định luật phóng xạ Đặc tính q trình phóng xạ + Có chất q trình biến đổi hạt nhân + Có tính tự phát khơng điều khiển + Là q trình ngẫu nhiên Định luật phóng xạ Trong q trình phân rã, số lượng hạt nhân (hay khối lượng) chất phóng xạ giảm theo hàm mũ: t N(t) = N02 − T = N0e-λt t Yêu cầu học sinh tìm biểu thức liên hệ T λ Tìm biểu thức liên hệ T λ m(t) = m02 − T = m0e-λt Với T chu kì bán rã, λ số phóng xạ: T = Giới thiệu chu kì bán rã chất phóng xạ Ghi nhận khái niệm Yêu cầu học sinh thực C1 Thực C1 Hoạt động : Tìm hiểu đồng vị phóng xạ nhân tạo Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Giới thiệu cách tạo đồng vị phóng xạ nhân tạo ln 0, 693 = λ λ Chu kì bán rã Chu kì bán rã T thời gian qua số lượng hạt nhân khối chất phóng xạ ban đầu lại 50% (nghĩa có 50% số lượng hạt nhân khối chất bị phân rã) Nội dung II Đồng vị phóng xạ nhân tạo Phóng xạ nhân tạo phương pháp nguyên tử đánh dấu Ghi nhận cách tạo đồng Người ta tạo hạt nhân phóng xạ vị phóng xạ nhân tạo ngun tố X bình thường khơng phải chất phóng xạ theo sơ đồ tổng quát sau : GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 A Z Giới thiệu phương pháp Ghi nhận phương pháp nguyên nguyên tử đánh dấu tử đánh dấu X + n → A+Z1 X A +1 Z X đồng vị phóng xạ X Khi trộn lẫn với hạt nhân bình thường khơng phóng xạ, hạt nhân phóng xạ A +1 Z X gọi nguyên tử đánh dấu, cho phép ta khảo sát tồn tại, phân Giới thiệu ứng dụng Ghi nhận ứng dụng phương bố, chuyển vận nguyên tố X phương pháp nguyên tử đánh pháp nguyên tử đánh dấu Phương pháp nguyên tử đánh dấu có dấu số lĩnh vực số lĩnh vực nhiều ứng dụng quan trọng sinh học, hóa học, y học, … Giới thiệu phản ứng tạo Ghi nhận phản ứng tạo đồng Đồng vị 14C, đồng hồ Trái Đất 14 14 đồng vị phóng xạ C vị phóng xạ C khí Ở tầng cao khí có phản ứng: 14 14 khí quyển 0n + N → C + 1p 14 6C đồng vị phóng xạ β-, chu kì 14 Giới thiệu cách tính tuổi cổ vật phương pháp so sánh tỉ lệ 14 12 C cổ vật C khơng khí 12 bán rã 5730 năm Tỉ lệ C C Ghi nhận cách tính tuổi CO khí quyễn 10-6 % cổ vật phương pháp so Các loại thực vật hấp thụ CO2 14 C khơng khí, có cacbon thường sánh tỉ lệ 126 cổ vật cacbon phóng xạ Khi lồi thực vật 6C chết, khơng hấp thụ CO trong khơng khí 14 khơng khí, lượng chất phóng xạ C thực vật chết giảm theo thời gian Tỉ lệ 14 12 C loài thực vật chết giảm so C với tỉ lệ khơng khí So sánh hai tỉ lệ cho phép xác định thời gian từ lúc lồi thực vật chết )Hoạt động : Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập trang 194 SGK tập từ 37.3 đến 37.10 SBT IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Hoạt động học sinh Tóm tắt lại kiến thức học Ghi tập nhà GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Tuần: Ngày soạn: Tiết: 64 BÀI TẬP I MỤC TIÊU : Rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức học phóng xạ để trả lời câu hỏi giải tập có liên quan II CHUẨN BỊ Giáo viên: Xem kỷ tập sgk, sbt, chuẩn bị thêm số tập trắc nghiệm tự luận Học sinh: Ơn lại kiến thức phóng xạ III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động : Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức liên quan đến tập cần giải: t t Định luật phóng xạ: N(t) = N02 − T = N0e-λt; m(t) = m02 − T = m0e-λt; với T = ln 0,693 = λ λ Hoạt động : Giải câu hỏi trắc nghiệm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Yêu cầu hs giải thích chọn B Giải thích lựa chọn Câu trang 194: B Yêu cầu hs giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu trang 194: D Yêu cầu hs giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu trang 194: D Yêu cầu hs giải thích chọn A Giải thích lựa chọn Câu 37.3: A Yêu cầu hs giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu 37.4: D Yêu cầu hs giải thích chọn C Giải thích lựa chọn Câu 37.5: C Hoạt động : Giải tập tự luận Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Bài 37.7: Yêu cầu học sinh viết biểu Viết biểu thức định luật Số nguyên tử lại sau thời gian t: t thức định luật phóng xạ phóng xạ N = N0.2 − T Yêu cầu học sinh viết biểu Viết biểu thức tính số hạt thức tính số hạt nhân bị nhân bị phân rã thời phân rã thời gian t gian t thay số để tính kết thay số để tính kết quả cụ thể Yêu cầu học sinh lập tỉ số số hạt nhân ban đầu số hạt nhân lại sau thời gian t sau thời gian t’, từ suy số lần giảm sau thời gian t’ Lập tỉ số số hạt nhân ban đầu số hạt nhân lại sau thời gian t sau thời gian t’, từ suy số lần giảm sau thời gian t’ Số nguyên tử phân rã thời gian t: t t N’ = N0 – N = N0 – N0.2 − T = N0(1 – − T ) = 1010(1 – − 3,8 ) = 0,167.1010 (nguyên tử) Bài 37.8: Số lần giảm lượng chất phóng xạ sau thời gian t = năm: N= N0 N − t T t = 2T Số lần giảm lượng chất phóng xạ sau thời gian t’ = năm = 2t: t' 2t t N’ = T = T = (2 T )2 = N2 = 32 = (lần) Yêu cầu học sinh viết phương trình phân rã rút kết luận Viết phương trình phân rã rút kết luận Bài 37.10: Phương trình phân rã: 238 226 92 U → 3( He) + 2( −1 e ) + 88 Ra Sau lần phĩng xạ α lần phóng xạ β-, hạt nhân IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY 238 92 U biến thành hạt nhân 226 88 Ra GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Tuần: Ngày soạn: Tiết: 65 Bài 38 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH I MỤC TIÊU - Nêu phản ứng phân hạch - Giải thích cách định tính phản ứng phân hạch phản ứng tỏa lượng - Lí giải tạo thành phản ứng dây chuyền điều kiện để có phản ứng dây chuyền II CHUẨN BỊ Giáo viên: Băng, đĩa hình phim ảnh phản ứng phân hạch, bom A, lò phản ứng III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động (5 phút): Kiểm tra cũ: Khi có phản ứng tỏa lượng? Năng lượng tỏa đó? Hoạt động : Tìm hiểu chế phản ứng phân hạch Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Giới thiệu phản ứng phân hạch Ghi nhận phản ứng phân hạch Thực C1 Yu cầu học sinh thực C1 Xem sơ đồ phản ứng phân Yêu cầu học sinh xem sơ đồ hạch hình 38.1 từ nêu cách phản ứng phân hạch hình 38.1 thực phản ứng phân hạch từ nêu cách thực phản ứng phân hạch Viết phương trình tổng quát Yêu cầu học sinh viết phương trình tổng quát Thực C2 Yêu cầu học sinh thực C2 Hoạt động (20 pht): Tìm hiểu lượng phân hạch Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Giới thiệu phản ứng phản hạch ví dụ Ghi nhận phản ứng phân hạch I Cơ chế phản ứng phân hạch Phản ứng phân hạch gì? Phân hạch vỡ hạt nhân nặng thành hai hạt nhân trung bình (kèm theo vài nơron phát ra) Phản ứng phn hạch kích thích Để có phản ứng phân hạch xảy phải cho nơron bắn vào hạt nhân X, đưa hạt nhân X lên trạng thái kích thích X* từ X* bị thnh hai hạt nhn trung bình kèm theo vài nơron phát ra: n + X → X* → Y + Z + kn Quá trình phân hạch X trực tiếp mà phải qua trạng thái kích thích X* Nội dung II Năng lượng phân hạch Xét phản ứng phân hạch: 235 236 95 138 n + 92 U → 92 U* → 39 Y + 53 I + n 0n Yêu cầu học sinh cho biết phản ứng phân hạch lại tỏa lượng Giới thiệu lượng tỏa phân hạch tương đương khối lượng nhiên liệu phân hạch khối lượng nhiên liệu thông thường Giới thiệu phản ứng phân hạch dây chuyền Cho biết phản ứng phân hạch lại tỏa lượng + 235 92 U 139 → 236 92 U* → 54 Xe + 95 38 Sr + 01 n Phản ứng phân hạch toả lượng 235 - Phản ứng phân hạch 92 U phản ứng toả lượng, lượng gọi Ghi nhận lượng tỏa lượng phân hạch phân hạch tương - Mỗi phân hạch 235 U tỏa lượng xấp 92 đương khối lượng nhiên xĩ 210 MeV liệu phân hạch khối lượng 235 - Tính tốn cho thấy, phân hạch 1g 92 nhiên liệu thông thường U tương đương với lượng 8,5 than dầu tỏa cháy hết Ghi nhận phản ứng phân hạch Phản ứng phân hạch dây chuyền dây chuyền Giả sử sau phân hạch có k nơtron giải phóng đến kích thích hạt 235 nhân 92 U khác tạo nên phân hạch Sau n lần phân hạch, số nơtron giải phóng kn kích thích kn phân hạch + Khi k < 1: phản ứng phân hạch dây GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 chuyền tắt nhanh + Khi k = 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì, lượng phát Yêu cầu học sinh cho biết Cho biết khối lượng không đổi khối lượng chất phân chất phân hạch phải đủ lớn + Khi k > 1: phản ứng phân hạch dây hạch phải đủ lớn có k ≥ có k ≥ chuyền tự trì, lượng phát tăng Giới thiệu khối lượng tới hạn Ghi nhận khối lượng tới hạn nhanh, gây nên bùng nổ 235 239 235 239 Để k ≥ khối lượng chất phân hạch 92 U 94 Pu 92 U 94 Pu phải đạt đến giá trị tối thiểu gọi khối lượng tới hạn Khối lượng tới Giới thiệu phản ứng phân Ghi nhận phản ứng phân hạch 235 239 hạch có điều khiển lò có điều khiển lò phản hạn 92 U vào cỡ 15kg, 94 Pu vào phản ứng hạt nhân nhà ứng hạt nhân nhà máy điện cỡ 5kg máy điện hạt nhân hạt nhân Phản ứng phân hạch có điều khiển Được thực lò phản ứng hạt nhân, tương ứng trường hợp k = Dùng điều khiển có chứa bo hay cađimi hấp thụ nơron thừa để đảm bảo k = Nhiên liệu phân hạch 235 239 lò phản ứng thường 92 U hay 94 Pu Năng lượng toả từ lò phản ứng không đổi theo thời gian Hoạt động ( 5phút): Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập từ đến trang 198 SGK tập từ 38.1 đến 38.4 SBT IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tóm tắt lại kiến thức học Ghi tập nhà GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Tuần: Ngày soạn: Tiết: 66 Bài 39 PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH I MỤC TIÊU - Nu phản ứng nhiệt hạch - Giải thích cách định tính phán ứng tổng hợp hạt nhân nhẹ phẩn ứng tỏa lượng - Nêu điều kiện để xảy phản ứng nhiệt hạch - Nêu đặc điểm ưu việt lượng nhiệt hạch II CHUẨN BỊ Giáo viên: Băng, đĩa hình phim ảnh phản ứng tổng hợp hạt nhân III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động : Kiểm tra cũ: + Phản ứng phân hạch gì? Viết vài phản ứng phân hạch mà em biết + Thế phản ứng phân hạch dây chuyền? Nêu điều kiện để có phản ứng phân hạch dây chuyền Hoạt động : Tìm hiểu chế phản ứng nhiệt hạch Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Cơ chế phản ứng nhiệt hạch Phản ứng nhiệt hạch l gì? Giới thiệu phản ứng nhiệt Ghi nhận niệm Phản ứng nhiệt hạch phản ứng hạch hai hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng Nêu cách tính lượng H + 13H → 24He+ 01n Yêu cầu học sinh nêu cách tính tỏa phản ứng Năng lượng tỏa phản ứng lượng tỏa phản vào khoảng 17,6 MeV ứng Điều kiện thực Phải biến đổi hỗn hợp nhiên liệu chuyển Giới thiệu trạng thái plasma Ghi nhận trạng thái plasma sang trạng thái plasma tạo hạt nhân điều kiện để thực phản điều kiện để thực electron tự ứng nhiệt hạch phản ứng nhiệt hạch - Phải đưa nhiệt độ trạng thái plasma lên Yêu cầu học sinh cho biết Cho biết phải đưa cao (50 ÷ 100 triệu độ) phải đưa nhiệt độ trạng nhiệt độ trạng thái thái plasma lên cao mật plasma lên cao mật độ - Mật độ hạt nhân plasma phải đủ lớn độ hạt nhân plasma phải hạt nhân plasma phải - Thời gian trì trạng thái plasma nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn lớn lớn Hoạt động : Tìm hiểu lượng nhiệt hạch Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung II Năng lượng tổng hợp hạt nhân Giới thiệu lượng nhiệt Ghi nhận khái niệm Năng lượng toả phản ứng nhiệt hạch hạch gọi lượng nhiệt hạch Ghi nhận phản ứng Người ta chủ yếu quan tâm đến phản Giới thiệu phản ứng nhiệt nhiệt hạch mà côn người ứng hạt nhân hiđrơ tổng hợp hạch mà người quan tâm để quan tâm để sử dụng thành hạt nhân hêli sử dụng Viết phương trình tổng H + 13H → 24He Yêu cầu học sinh viết hợp đồng vị hạt nhân H + 12H → 24He phương trình tổng hợp hiđrô thành hạt nhân hêli đồng vị hạt nhân hiđrô H + 13H → 24He+ 01n thành hạt nhân hêli Ghi nhận tỉ lệ So sánh lượng nhiệt hạch lượng tỏa sử dụng Năng lượng tỏa tổng hợp g hêli gấp với lượng phân hạch loại nhiên liệu khác lượng tỏa đốt than Ghi nhận nguồn góc 10 lần lượng tỏa phân hạch g Giới thiệu nguồn góc lượng urani, gấp 85 lần lượng tỏa đốt lượng than Năng lượng nhiệt hạch nguồn gốc lượng hầu hết GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Hoạt động : Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập trang 203 SGK tập 39.3; 39.6 SBT Hoạt động HS Tóm tắt lại kiến thức học Ghi tập nhà GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Tuần: Ngày soạn: Tiết: 67 BÀI TẬP I MỤC TIÊU : Rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức học phản ứng phân hạch phản ứng nhiệt hạch để trả lời câu hỏi giải tập có liên quan II CHUẨN BỊ Giáo viên: Xem kỉ tập sgk, sbt, chuẩn bị thêm số tập trắc nghiệm tự luận Học sinh: Ôn lại kiến thức phản ứng phân hạch phản ứng nhiệt hạch III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động : Kiểm tra cũ: Thế phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch? Điều kiện để thực Hoạt động : Giải câu hỏi trắc nghiệm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Yêu cầu hs giải thích chọn C Giải thích lựa chọn Câu 38.1: C Yêu cầu hs giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu 38.2: D Yêu cầu hs giải thích chọn C Giải thích lựa chọn Câu 38.3: C Yêu cầu hs giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu 38.4: D Yêu cầu hs giải thích chọn B Giải thích lựa chọn Câu trang 198: B Hoạt động : Giải tập tự luận Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Bài trang 198: Yêu cầu học sinh viết hoàn Hoàn chỉnh phản ứng Hoàn chỉnh phản ứng: 235 94 140 chỉnh phản ứng n + 92 U → 39 Y + 53 I + 2( n) 0n 95 138 + 235 92 U → 40 Zn + 52 Te + 3( n) Bài trang 198: Viết lại phương trình phản Phương trình phản ứng: 235 140 94 ứng n + 92 U → 53 I + 39 Y + 3( n) + γ Yêu cầu học sinh tính phần Tính phần khối lượng giảm Phần khối lượng giảm phản ứng: khối lượng giảm trong phản ứng ∆m = 234,99332 - 138,89700 - 2.1,00866 phản ứng = 0,18886 (u) = 0,18886.931,5 = 175,92309 (MeV/c2) Yêu cầu học sinh tính Tính lượng tỏa Năng lượng tỏa phân hạch: lượng tỏa phân phân hạch W = ∆m.c2 = 175,92309 (MeV) hạch Bài trang 203: Yêu cầu học sinh tính phần Tính phần khối lượng giảm a) Phần khối lượng giảm phản ứng: ∆m = 2.2,0135 - 3,0149 - 1,0087 = 0,0034 khối lượng giảm và lượng tỏa (u) lượng tỏa phản phản ứng = 0,0034.931,5 = 3,167 (MeV/c2) ứng Năng lượng tỏa phản ứng: W = ∆m.c2 = 3,167 (MeV) = 3,167.1,6.10-13 = 5,07.10-13 (J) Yêu cầu học sinh tính số Tính số phản ứng để tỏa phản ứng để tỏa năng lượng tương đương với b) Số phản ứng để tỏa lượng tương đương với đốt kg than: lượng tương đương với đốt đốt kg than kg than 3.10 N= = 6.1019 (phản ứng) −13 , 07 10 Tính khối lượng đơteri Khối lượng cần thiết: Yêu cầu học sinh tính khối 6.1019 phản ứng M = N.mD = 6.1019.2.2,0135.1,66055.10-27 lượng đơteri tham gia số phản = 4.10-7 (kg) ứng IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ... 10 trang 55 Yêu cầu học sinh viết cơng thức tính thời gian truyền âm khơng khí gang Viết cơng thức tính Thời gian truyền âm khơng khí: t1 = s vk thời gian truyền âm khơng khí gang s Thời gian... VẬT LÝ 12 Tuần Tiết 14 Ngày soạn: Bài GIAO THOA SĨNG I MỤC TIÊU - Mơ tả tượng giao thoa sóng mặt nước nêu điều kiện để có giao thoa - Viết công thức xác định vị trí cực đai cực tiểu giao thoa... dung Câu trang 17: D Câu trang 17: D Câu trang 17: C Câu 3.4: B Câu 3.5: D Nội dung Bài trang 17 Ta có: T = 2π l 20 = 2.3,14 = g 9,8 (s) Số lần dao động toàn phần thực hiẹn thời gian t: N = t