6. Nếu chuyển động đĩ lă chuyển động nhanh dần đều thì ta cịn cĩ
7.6 Định luật bảo toăn động lượng (băi 31 SGK Vật lí 10NC)
7.6.1 Phđn tích kiến thức cần xđy dựng
- Kiến thức cần xđy dựng lă một định luật vật lí: định luật bảo toăn động lượng.
- Để xđy dựng định luật năy, học sinh nín biết khâi niệm động lượng trước. Qua đĩ học sinh hiểu động lượng lă một đại lượng đặc trưng cho độ mạnh, yếu trong va chạm của một vật cĩ vận tốc. Từ đĩ mới nảy sinh nhu cầu tìm hiểu sự biến đổi của động lượng trong va chạm.
- Vấn đề đặt ra lă: “Động lượng của hai vật trước vă sau va chạm biến đổi như thế năo khi chúng tương tâc với nhau trong một hệ kín?”
7.6.2 Mục tiíu
- Kiến thức:
• Hiểu, phât biểu được định luật bảo toăn động lượng cho hệ hai vật vă cho hệ nhiều vật.
- Kĩ năng:
• Quan sât vă mơ tả hiện tượng vật lí: hai vật tương tâc trong hệ kín.
• Thực hiện thí nghiệm: sử dụng bộ thí nghiệm chuyển động thẳng kiểm nghiệm định luật bảo toăn động lượng trong trường hợp va chạm mềm của hí kín gồm 2 vật.
• Giải băi tôn vật lí: từ định luật II, III Niu-tơn tìm mối liín hệ động lượng hai vật trước vă sau va chạm.
7.6.3 Sơ đồ tiến trình xđy dựng kiến thức
71
Sử dụng định luật III Niu-tơn thể hiện mối liín hệ giữa 2 lực trong tương tâc. Sử dụng định luật II Niu-tơn suy ra mối liín hệ câc lực tương tâc với vận tốc vă khối lượng.
Kết hợp 2 mối liín hệ vă rút ra kết quả.
Động lượng của hai vật trước vă sau va chạm biến đổi như thế năo khi chúng tương tâc với nhau
trong một hệ kín?
Vec-tơ tổng động lượng của hệ kín được bảo toăn.
Động lượng lă đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu trong va chạm của một vật cĩ vận tốc, nĩ lă một đại lượng vecto:
Khi 2 vật tương tâc với nhau trong hệ kín, vận tốc của chúng thay đổi, tức lă động lượng thay đổi.
Theo định luật III Niu-tơn: Theo định luật II Niu-tơn:
Suy ra :
Vec-tơ tổng động lượng của hệ kín được bảo toăn.
Cĩ thể kiểm nghiệm kết luận trín như thế năo?
Tiến hănh thí nghiệm: 2 vật tương tâc với nhau (va chạm mềm), đo vận tốc trước vă sau va chạm, từ đĩ tính động lượng trước vă sau va chạm, nhận xĩt.
So sânh kết quả thực nghiệm vă kết quả rút ra từ kết luận trín. 2 vật cĩ khối lượng bằng nhau,
1 vật chuyển động với vận tốc vo đến va chạm với vật kia đang đứng yín, sau va chạm 2 vật dính văo nhau chuyển động cùng vận tốc v. Động lượng của hệ được bảo toăn.
Đo vận tốc của vật trước va chạm: vo=
Đo vận tốc của hệ 2 vật sau va chạm mềm: v=
v=vo/2 v=vo/2
Vec-tơ tổng động lượng của hệ kín được bảo toăn.
1.1.0.2 7.6.4 Lựa chọn phương phâp dạy học
Sử dụng phối hợp nhĩm phương phâp dạy học dùng ngơn ngữ, phương phâp thực hănh thí nghiệm.
7.6.5 Tiến trình dạy học cụ thể
Hoạt động của giâo viín Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1: Tìm hiểu định luật bảo toăn động lượng
Đặt vấn đề:
Động lượng lă đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu trong va chạm của một vật cĩ vận tốc, nĩ lă một đại lượng vecto: p m vr= .r. Khi 2 vật tương tâc với nhau trong hệ kín, vận tốc của chúng thay đổi, tức lă động lượng thay đổi. Vậy, động lượng của hai vật trước vă sau va chạm biến đổi như thế năo khi chúng tương tâc với nhau trong một hệ kín?
Yíu cầu học sinh đề xuất giải phâp kết hợp với gợi ý:
Tìm mối liín hệ động lượng 2 vật trước vă sau va chạm tức lă tìm mối liín hệ vận tốc trước vă sau va chạm. Vận tốc của câc vật thay đổi lă do trong thời gian va chạm chúng tâc dụng lực lín nhau. Câc lực tương tâc liín hệ với nhau theo định luật III Niuton, câc lực lại cĩ mối liín hệ với gia tốc vă khối lượng theo định luật II Niuton, mă gia tốc lại cĩ mối liín hệ với vận tốc. Từ câc mối liín hệ đĩ, cĩ thể ta sẽ tìm được mối liín hệ động lượng câc vật trước vă sau va chạm.
!! Yíu cầu học sinh thực hiện theo giải phâp
- Giải phâp cho băi tôn: tìm mối liện hệ động lượng 2 vật trước vă sau va chạm.
- Thực hiện theo giải phâp đê đề ra vă 73
đê đề ra
Nhận xĩt kết quả vă mở rộng cho trường hợp hệ nhiều vật:
Vế trỏi chớnh lă tổng động lượng của hệ trước va chạm, về phải lă tổng động lượng của hệ sau va chạm. Từ đĩ, cĩ thể kết luận rằng: tổng động lượng của hệ được bảo toăn. Kết quả năy được mở rộng cho hệ nhiều vật:
'p= p p= p r r rút ra kết luận : ' ' 1 1. 2. 2 1. 1 2. 2 m vr+m vr =m vr +m vr
Lắng nghe vă ghi nhớ
Hoạt động 2: Kiểm nghiệm kết luận thu được
Đặt vấn đề: kết luận trín lă một định luật tổng quât trong tự nhiín, để kiểm chứng sự đúng đắn của nĩ địi hỏi tiến hănh rất nhiều thí nghiệm. Tuy nhiín, trong phạm vi lớp học chúng ta tiến hănh thí nghiệm nhỏ trong đĩ cĩ 2 vật va chạm với nhau
? Yíu cầu học sinh đề xuất phương ân thí nghiệm.
!! Giới thiệu bộ thí nghiệm vă yíu cầu học
- Đề xuất phương ân thí nghiệm:
• 2 vật cĩ khối lượng bằng nhau, va chạm mềm với nhau
• Đo vận tốc trước vă sau va chạm
• Kiểm nghiệm xem vận tốc sau va chạm cú đỳng bằng ẵ vận tốc trước va chạm hay khơng, bởi đĩ lă kết quả thu được nhờ suy luận lí thuyết.
- Tiến hănh thí nghiệm theo phương ân
sinh tiến hănh thí nghiệm theo phương ân đê đề ra.
? Yíu cầu học sinh so sânh kết quả thí nghiệm với kết quả rút ra từ kết luận vă nhận xĩt.
Vậy, ta cĩ thể khẳng định kết luận trín lă đúng đắn. Đú chớnh lă nội dung của định luật bảo toăn động lượng: “Vec-tơ tổng động lượng của hệ kín được bảo toăn.”
đê đề ra.
Nhận xĩt: kết quả thí nghiệm phù hợp
với kết quả rút ra từ kết luận trín.
- Lắng nghe, ghi chĩp