II. Bài tập ví dụ Giả
4. Phạm vi áp dụng của thuyết tương đố
Công thức γ = 2 2 1 1 c v − cho thấy γ chỉ lớn hơn 1 đáng kể (γ ≥ 1,1) khi v ≥ 0,4c = 120000km/s. Trong đời sống và sản xuất thông thường ta không gặp vận tốc lớn như vậy. Thuyết tương đối chỉ có hiệu quả đáng kể trong nghiên cứu các hạt sơ cấp, các thiên thể. Trong đời sống và sản xuất thông thường ta vẫn dùng cơ học cổ điển. Cơ học cổ điển là giới hạn của cơ học tương đối tính khi v << c.
Hoạt động 6 (15 phút): Giải bài tập ví dụ.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Hướng dẫn học sinh tính tuổi của Địa và Công theo người quan sát đứng yên.
Hướng dẫn học sinh tính tuổi của Địa và Công theo người quan sát gắn với con tàu vũ trụ đang chuyển động.
Giải thích lí do gây ra mâu thuẩn.
Hướng dẫn để học sinh tìm ra giới hạn của động năng của vật tự do để phải dùng thuyết tương đối.
Tính tuổi của Địa và Công theo người quan sát đứng yên.
Tính tuổi của Địa và Công theo người quan sát gắn với con tàu vũ trụ đang chuyển động.
Ghi nhận lí do gây ra mâu thuẩn.
Viết biểu thức tính năng lượng tương đối tính.
Nêu điều kiện để phải sử dụng thuyết tương đối.
Suy ra giá trị của Wđ.
II. Bài tập ví dụ
Bài 1.
Giả thiết con tàu vũ trụ luôn là hệ qui chiếu quán tính. Với v = 0,995c ứng với γ = 10. a) Theo Địa, thời gian đi và về của Công là
cc c n 995 , 0 . 8 . 2
= 16,08 năm, nên khi gặp lại, tuổi của Địa là 46,08 năm, còn đồng hồ của Công chạy chậm đi γ = 10 lần, nên mới chỉ 1,608 năm nên Công có tuổi 31,608 năm và trẻ hơn Địa.
b) Theo Công thì khoảng đi co lại 10 lần nên thời gian đi và về là 1,608 năm nên khi gặp lại tuổi của Công là 31,608 năm, còn đồng hồ của Địa chạy chậm 10 lần nên mới chỉ 0,1608 năm nên tuổi của Địa là 30,1608 năm và trẻ hơn Công.
Bài 2.
Ta có: W = γm0c2 = m0c2 + Wđ
Wđ = (γ - 1) m0c2.
Ta phải sử dụng thuyết tương đối khi γ≥ 1,1.
Do đó Wđ ≥ 0,1m0c2, tức là động năng lớn hơn hoặc bằng 10% năng lượng nghĩ.
Hoạt động7 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học.
Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập từ 1 đến 6 trang 125 sách TCNC.
Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài. Ghi các câu hỏi và bài tập về nhà.
Tiết 33. HẠT NHÂN. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Nêu các khái niệm độ hụt khối, năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt nhân.
Hoạt động 2 (20 phút): Hệ thống hóa lại kiến thức về hạt nhân và phản ứng hạt nhân.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Yêu cầu học sinh nêu và giải thích kí hiệu hạt nhân. Yêu cầu học sinh nêu các khái niệm: độ hụt khối, năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng.
Yêu cầu học sinh phát biểu các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.
Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để có phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng và phản ứng hạt nhân thu năng lượng.
Yêu cầu học sinh nêu hai loại phản ứng hạt nhân thu năng lượng.
Nêu và giải thích kí hiệu hạt nhân.
Nêu các khái niệm: độ hụt khối, năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng.
Phát biểu các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.
Nêu điều kiện để có phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng và phản ứng hạt nhân thu năng lượng.
Nêu hai loại phản ứng hạt nhân thu năng lượng.
I. Lý thuyết
Hệ thông hóa lại kiến thức
+ Hạt nhân A
ZX có A nuclôn, trong đó Z prôtôn và A – Z = N nơtron.
+ Độ hụt khối: ∆m = Zmp + Nmn – mhn. + Năng lượng liên kết: Wlk = c2∆m. + Năng lượng liên kết riêng: ε =
AWlk Wlk
. + Các đại lượng được bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:
- số nuclôn A. - điện tích.
- năng lượng tương đối tính hoặc khối lượng tương đối tính.
- động lượng.
+ Năng lượng trong phản ứng hạt nhân: Gọi m0 là tổng khối lượng nghĩ các hạt trước phản ứng và m là tổng khối lượng nghĩ các hạt sau phản ứng.
Nếu m0 > m: phản ứng tỏa năng lượng. Nếu m0 < m: phản ứng thu năng lượng. Năng lượng tỏa ra hoặc thu vào:
W = c2|m0 – m|
Có hai loại phản ứng tỏa năng lượng là phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch.
Hoạt động 3 (15 phút) : Giải bài tập ví dụ.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Yêu cầu học sinh tính khối lượng hạt nhân kali.
Yêu cầu học sinh tính độ hụt khối của hạt nhân kali.
Yêu cầu học sinh tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt nhân kali.
Tính khối lượng hạt nhân kali. Tính độ hụt khối của hạt nhân kali.
Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của
II. Bài tập ví dụ
Khối lượng của hạt nhân kali:
m = mnt – 19me = 38,9637 – 19.0,0005486 = 38,9533 (u). Độ hụt khối: ∆m = 19mp + 20mn – m = 19.1,007276 – 20.1,008665 – 38,9533 = 0,3582 (u) = 0,3582.931,5 = 333,7 (MeV/c2). Năng lượng liên kết:
Wlk = ∆m.c2 = 333,7 (MeV). Năng lượng liên kết riêng:
ε = 39 7 , 333 = A Wlk = 8,55 (MeV/nuclôn)
Hoạt động 4 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học.
Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập từ 1 đến 9 trang 128, 129 sách TCNC.
Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài. Ghi các câu hỏi và bài tập về nhà.
Tiết 34. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Nêu định nghĩa phóng xạ và các đặc tính của quá trình phóng xạ.
Hoạt động 2 (7 phút): Tìm hiểu các loại tia phóng xạ.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Yêu cầu học sinh nêu tên gọi và bản chất của các loại tia phóng xạ.
Nêu tên gọi và bản chất của các loại tia phóng xạ.
I. Lý thuyết