CHƯƠNG IV Tiết 37 CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I Mục tiêu Kiến thức - Định nghĩa xung lượng lực, nêu chất, tính chất, véc tơ đơn vị đo xung lượng lực niutơn giây (N.s) - Định nghĩa động lượng, biểu thức tính động lượng đặc điểm véc tơ động lượng - Phát biểu nội dung định luật II Niu tơn theo cách khác - Định nghĩa hệ lập, liên hệ lấy ví dụ thực tế - Phát biểu định luật bảo toàn động lượng hiểu rõ phạm vi áp dụng định luật Kỹ - Vận dụng công thức xung lượng lực biểu thức động lượng giải toán đơn giản sgk sbt - Rèn kỹ giải tập TNKQ tập tự luận cho học sinh xung lượng lực động lượng Đồng thời rèn kỹ biểu diễn véc tơ động lượng Thái độ - Rèn luyện phong cách làm việc khoa học, độc lập nghiên cứu, tác phong lành mạnh có tính tập thể Phát triển lực học sinh - Năng lực giao tiếp; lực tự nghiên cứu, lực tự giải vấn đề, lực hợp tác - Năng lực sử dụng ngơn ngữ lực tính tốn II Chuẩn bị giáo viên học sinh Chuẩn bị giáo viên - Bài giảng điện tử, soạn, bóng tenit (nếu có) - Phiếu học tập Chuẩn bị học sinh - Kiến thức gia tốc Biểu thức định luật II Niu tơn - Sách, vở, đồ dùng học tập theo quy định III Tổ chức hoạt động dạy học Hoạt động khởi động (3 phút) Kiểm tra cũ: Kết hợp vào dạy * Mục tiêu: Nhằm thu hút, tạo hứng khởi, kích thích học sinh phát vấn đề học cần nghiên cứu * Phương pháp: Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Chiếu số hình ảnh, yêu cầu học sinh quan sát nhận xét chuyển động chúng Ví dụ: Thả diều chuyển động tên lửa Cú đá vô lê cầu thủ bóng đá; chuyển động viên bi A va vào thành bàn, Chuyển động bóng tennis đập vào tường * Tổ chức hoạt động: Học sinh quan sát thực nhiệm vụ, đứng chỗ báo cáo * Gợi ý sản phẩm: Quả bóng, viên bi bóng tennis bị đổi hướng đột ngột Hoạt động hình thành kiến thức (30 phút) 2.1 Hoạt động 1: Tìm hiểu động lượng vật (15 phút) * Mục tiêu: Nêu xung lượng lực gì? Đơn vị? - Hiểu động lượng vật gì? Biểu thức tính động lượng? Đơn vị? - Phát biểu nội dung định luật II Niu tơn dạng * Phương pháp: Hoạt động nhóm * Gợi ý sản phẩm: Có thể học sinh trả lời câu hỏi đặt Nội dung cách thức hoạt động Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu xung lượng lực Gv giao nhiệm vụ: Yêu cầu học sinh nghiên cứu sgk, trả lời câu hỏi sau: - Hãy làm số thí nghiệm minh họa thay đổi hướng chuyển động vật? - Xung lượng lực gì? - Biểu thức? - Đơn vị? Tổ chức hoạt động: - Thực nhiệm vụ: Các cặp đôi Hs Thảo luận, trao đổi, báo cáo: thời gian thảo luận, sau báo cáo Nhận xét chéo hoạt động cặp đôi Gv đánh giá, nhận xét: Nhận xét, bổ sung hoàn chỉnh kiến thức Nhiệm vụ 2: Nghiên cứu động lượng vật có khối lượng m Gv giao nhiệm vụ: Giáo viên yêu cầu học sinh nghiên cứu sgk, trả lời câu hỏi sau: - Định nghĩa động lượng Biểu thức? - Đặc điểm động lượng? - Biểu thức định luật II NiuTơn dạng Tổ chức hoạt động: - Thực nhiệm vụ: chia lớp thành nhóm Hs Thảo luận, trao đổi, báo cáo: thời gian thảo luận 10 phút, cử đại diện trình bày Hs Thảo luận, trao đổi, báo cáo: thời gian thảo luận, sau báo cáo Sản phẩm I Động lượng Xung lượng lực a Ví dụ Phân tích chuyển động viên bi-a chạm vào thành bàn Vậy: Lực có độ lớn đáng kể tác dụng lên vật khoảng thời gian ngắn, gây biến đổi đáng kể trạng thái vật b Định nghĩa - F.∆t xung lượng lực F khoảng thời gian ∆t - Đơn vị xung lực là: niutơn giây N.s Động lượng Động lượng vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc v đại lượng xác định biểu thức p = m.v - Đơn vị động lượng là: kg.m/s - Động lượng đại lượng véctơ hướng với vận tốc : + Biểu thức dạng khác định luật II Niu-tơn: + Định luật II Niutơn: Độ biến thiên động lượng vật khoảng thời gian xung lượng tổng lực tác dụng lên vật - Các nhóm nhận xét chéo khoảng thời gian Gv đánh giá, nhận xét: Nhận xét, bổ sung Ý nghĩa: Lực đủ mạnh tác dụng lên vật khoảng thời gian hữu hạn hồn chỉnh kiến thức gây biến thiên động lượng vật 2.2 Hoạt động Tìm hiểu định luật bảo toàn động lượng Ứng dụng (15 phút) * Mục tiêu: Định nghĩa hệ cô lập, liên hệ lấy ví dụ thực tế - Phát biểu định luật bảo toàn động lượng hiểu rõ phạm vi áp dụng định luật * Phương pháp: Hoạt động nhóm Thu thập thơng tin, tổng hợp kiếm thức trọng tâm * Gợi ý sản phẩm: Định luật bảo toàn động lượng Nội dung cách thức hoạt động Nhiệm vụ 1: Nghiên cứu khái niệm hệ cô lập Gv giao nhiệm vụ: Yêu cầu học sinh nghiên cứu, trả lời câu hỏi: + Thế hệ lập? Lấy ví dụ + Đặc điểm nội lực ngoại lực hệ cô lập? Tổ chức hoạt động: Hs Hoạt động độc lập, hoàn thành nhiệm vụ Ví dụ: Hệ vật rơi tự - Trái đất Gv nhận xét, chốt kiến thức mở rộng thêm cho học sinh hệ cô lập: - Hệ vật chuyển động không ma sát mặt phẳng nằm ngang Trong tượng nổ, va chạm, nội lực xuất thường lớn so với ngoại lực thơng thường, nên hệ vật coi gần kín thời gian ngắn xảy tượng Nhiệm vụ 2: Nghiên cứu định luật bảo toàn động lượng Gv giao nhiệm vụ: Gv Đặt vấn đề: Hệ cô lập gồm vật tương tác tổng động lượng hệ nào? Yêu cầu học sinh nghiên cứu thay đổi động lượng hệ trước sau tương tác Tổ chức hoạt động: Sản phẩm II Định luật bảo tồn động lượng Hệ lập - Hệ nhiều vật coi cô lập không chịu tác dụng ngoại lực có ngoại lực phải cân - Trong hệ cô lập, có nội lực tương tác vật hệ Các nội lực trực đối đơi Định luật bảo tồn động lượng Nội dung định luật: Động lượng hệ cô lập đại lượng không đổi p1 + p2 = không đổi Hs nghiên cứu, nhận xét: tổng động lượng hệ cô lập trước sau tương tác không đổi Gv đánh giá, nhấn mạnh: Tổng động lượng hệ cô lập vectơ không đổi hướng độ lớn Nhiệm vụ 3: Ứng dụng định luật bảo toàn thực tế Gv giao nhiệm vụ: u cầu học sinh thảo luận nhóm để hồn thành nhiệm vụ sau: - Từ toán va chạm mềm, tìm vận tốc hai vật sau va chạm ? - Từ toán chuyển động phản lực tính vận tốc chuyển động tên lửa? Tổ chức hoạt động: - Chia lớp thành nhóm, thảo luận, áp dụng định luật bảo toàn động lượng để giải tốn bảng phụ Gv Có thể gợi ý cho học sinh phương pháp giải tập sau: + Bước 1: Xác định hệ cô lập + Bước 2: Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: ∑ptrước = ∑psau + Bước 3: Xác định kiện cần tìm theo yêu cầu đề Hs nhóm nộp bảng phụ, nhóm nhận xét chéo Gv nhận xét, đánh giá Ứng dụng a Va chạm mềm - Hệ vật xét toán hệ cô lập - Áp dụng ĐLBT động lượng: ∑ptrước = ∑psau Trong đó: ∑ptrước = m1v1 ∑psau = (m1 + m2).v → m1v1 = (m1 + m2).v r m1v1 r ⇒v= m1 + m2 - Va chạm hai vật gọi va chạm mềm b Chuyển động phản lực - Chuyển động phản lực chuyển động vật tự tạo phản lực cách phóng hướng ngược lại phần - Coi tên lửa hệ lập, động lượng hệ bảo tồn, nên áp dụng ĐLBT động lượng, ta có: ∑ptrước = ∑psau Trong đó: ∑ptrước = mv = ∑psau = mv + MV → mv + MV = → V = - (m/M).V Hoạt động luyện tập (7 phút) * Mục tiêu: Hệ thống hóa kiến thức học Vận dụng kiến thức vào giải tập trắc nghiệm * Phương pháp: Vận dụng thu thập thông tin, tổng hợp kiếm thức trọng tâm * Tổ chức hoạt động: + Tổ chức học sinh hoạt động theo cặp để hoàn thành phiếu học tập + Học sinh vận dụng kiến thức học kết hợp trao đổi, thảo luận theo nhóm để giải vấn đề phiếu học tập * Gợi ý sản phẩm: Hoàn thành phiếu học tập PHIẾU HỌC TẬP Câu Chọn phát biểu Động lượng hệ cô lập đại lượng A khơng xác định B bảo tồn C khơng bảo toàn D biến thiên Câu Động lượng vật khối lượng m chuyển động với vận tốc v đại lượng xác định công thức A p = mv B p = m.v C p = m.a D p=ma Câu Dưới tác dụng lực 4N, vật thu gia tốc chuyển động Sau thời gian 2s độ biến động lượng vật A kg.m.s-1 B kg.m.s C kg.m.s-1 D g.m.s Gv nhận xét, đánh giá Câu B Câu A Câu A Hoạt động vận dụng, tìm tịi - mở rộng (5 phút) * Mục tiêu: Vận dụng kiến thức học để giải thích tượng thực tế * Phương pháp: Gv giao nhiệm vụ: + Cho học sinh thổi bóng bay, thả bóng Quả bóng bạn bay khơng trung lâu nhất, người thổi bóng người chiến thắng + Yêu cầu học sinh giải thích tượng ta thổi bóng bay bng tay ta thấy trạng thái chuyển động bóng thay đổi nào? Vì ? * Tổ chức hoạt động: + Chọn học sinh để tham gia chơi trị chơi, sau học sinh thảo luận để trả lời câu hỏi giáo viên + Phần giải thích học sinh hoạt động nhà không đủ thời gian Gv nhận xét, đánh giá câu trả lời học sinh * Gợi ý sản phẩm: Khi bạn bơm bong bóng để bay lên phịng trước khơng khí bên tháo hết ngồi, bạn tạo động tên lửa Trong trường hợp này, bị ném phân tử không khí bên bóng Nhiều người tin phân tử khơng khí khơng có trọng lượng, thật chúng có trọng lượng, khơng đáng Khi bạn tháo chúng khỏi miệng vòi bóng, phần cịn lại bóng phản ứng theo hướng ngược lại Giáo viên tổng kết học hướng dẫn học sinh tự học nhà + Học bài, hoàn thành câu hỏi C1, C2, C3 làm tập lại sgk tập sbt + Làm thêm tập sau: Một bóng gơn có khối lượng 40g nằm yên mặt sàn Sau cú đánh, bóng bay lên với vận tốc 60m/s Tính xung lượng lực tác dụng độ lớn trung bình lực tác dụng Biết thời gian tác dụng 0,3.10-3s + Nghiên cứu để hoàn thành kế hoạch chủ đề Stem: Chế tạo xe đua phản lực ... lượng lực F khoảng thời gian ∆t - Đơn vị xung lực là: niutơn giây N.s Động lượng Động lượng vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc v đại lượng xác định biểu thức p = m.v - Đơn vị động lượng. .. ngột Hoạt động hình thành kiến thức (30 phút) 2.1 Hoạt động 1: Tìm hiểu động lượng vật (15 phút) * Mục tiêu: Nêu xung lượng lực gì? Đơn vị? - Hiểu động lượng vật gì? Biểu thức tính động lượng? Đơn... TẬP Câu Chọn phát biểu Động lượng hệ cô lập đại lượng A khơng xác định B bảo tồn C khơng bảo tồn D biến thiên Câu Động lượng vật khối lượng m chuyển động với vận tốc v đại lượng xác định công thức