Giáo án môn Vật lí Bài 31: Định luật bảo toàn động lượng

ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I/Mục tiêu: Kiến thức : - Định nghĩa được xung lượng của lực, nêu được bản chất( tính chất vectơ) và đơn vị đo xung lượng của vật. - Định nghĩa được động lượng, nêu được bản chất( tính chất vectơ) và đơn vị đo động lượng - Từ định luật II Neutơn suy ra được định lý biến thiên động lượng. - Phát biểu được định nghĩa hệ côlập - Phát biểu và viết được biểu thức của định luật bảo toàn động lượng Kỹ năng: - Vận dụng được định luật bảo toàn động lượng để giải bài toán va chạm mềm. - Giải thích được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực. II/Chuẩn bị: Giáo viên: - Bộ thí nghiệm minh hoạ định luật bảo toàn động lượng dùng đệm khí hoặc cần rung. Học sinh: - Ôn lạicác định luật Neutơn. III/Tiến trình:  Ổn định :  Kiểm tra:  Bài mới : Tiết 1: Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm xung lượng của lực. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Nội dung ghi bảng - Nhận xét về lực tác dụng và thời gian tác dụng lực trong các ví dụ của giáo viên Nhận xét về tác dụng của lực đó đối với trạng thái chuyển động của của vật . - Nêu và phân tích 2 ví dụ ở SGK của các vật chịu tác dụng của lực lớn trong thời gian ngắn có thể gây ra biến đổi đáng kể trạng thái chuyển động của vật. - Nêu và phân tích khái niệm xung lượng của lực. I/ Động lượng: 1/ Xung lượng của lực: - Xung lượng của lực F trong khoảng thời gian t là tích tF Hoạt động 2:Tìm hiểu khái niệm động lượng . - Cho học sinh đọc SGK . - Xây dựng phương trình 23.1 theo hướng dẫn của GV . - Nêu bài toán xác định tác dụng của xung lượng của lực. 2/ Động lượng - Lực F tác dụng lên vật có khối lượng m , đang chuyển động với -Nhận xét về ý nghĩa hai vế của phương trình 23.1 . - Trả lời câu hỏi C1 , C2. - Xác định biểu thức tính gia tốc của vật và áp dụng địnluật hai neuton cho vật . - Giới thiệu động lượng. vận tốc v1 trong khoảng thời gian t vật thu được vận tốc v2. - t vva    12 m. Fma   tFvmvm  .12 .(a) b. Động lượng : SGK Hoạt động3: Xây dựng và vận dụng phương trình (a) Xây dựng phương trình 23.3. Y nghĩa các đại lượng có trong phương trình 23.3. Vận dụng làm ví dụ. -Viết lại biểu thức (a) bằng cách sử dụng công thức động lượng. - Mở rộngphương trình là một cách diễn đạt khác của định luật hai newton c. Từ công thức (a) ta có thể viết . tFpp  .21 Hay tFp  . (xung của lực) Phát biểu : SGK Hoạt động 4: Giao nhiệm vụ về nhà. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho tiết sau - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị tiết sau Tiết 2: Hoạt động 1: Tìm hiểu định luật bảo toàn động lượng . Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Nội dung ghi bảng Cá nhân trả lời HS tiếp thu khái niệm và có thể lấy ví dụ minh hoạ GV yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm động lượng và cách diễn đạt thứ 2 của định luật II Newton. GV thông báo khái niệm hệ cô lập, nội lực, ngoại lực. GV lấy một số ví dụ về hệ cô lập. (trường hợp gần đúng) II. Định luật bảo toàn động lượng. 1/ Hệ cô lập.SGK Hoạt động 2: Phát biểu và vận dụng điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song. Làm việc cá nhân 1 1 2 2;P F t P F t          Mà 1 2F F    nên 1 2P P     Suy ra 1 2 0P P P        (Hay biến thiên tổng động lượng bằng 0) Vậy tổng động lượng của hệ không đổi trước và sau khi tương tác. HS tiếp thu và ghi nhớ Biểu thức ' ' 1 1 2 2 1 1 2 2m v m v m v m v      Khi một vật chịu tác dụng của lực thì động lượng của vật thay đổi. Vậy trong hệ cô lập, nếu hai vật tương tác với nhau thì tổng động lượng của hệ trước và sau tương tác có thay đổi không? GV hướng dẫn học sinh cùng xây dựng biểu thức cho định luật bảo toàn theo định hướng sau: - Viết biểu thức định lý biên thiên động lượng cho từng vật. - Nhận xét mối quan hệ giữa 1P  và 2P  ? - Xác định biến thiên tổng động lượng của hệ, từ đó 2/ Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập. 1 1 2 2;P F t P F t          Mà 1 2F F    nên 1 2P P     Suy ra 1 2 0P P P        Định luật: sgk biểu thức của định luật cho trường hợp hệ gồm 2 vật khối lượng m1 và m2. ' ' 1 1 2 2 1 1 2 2m v m v m v m v      nhận xét động lượng của hệ trước và sau tương tác? GV chính xác hoá kết quả thu được và phát biểu định luật bảo toàn động lượng. GV viết biểu thức của định luật cho trường hợp hệ gồm 2 vật khối lượng m1 và m2. Hoạt động3: Xét bài toán va chạm mềm và bài toán chuyển động bằng phản lực. Đọc bài toán và nhận thức vấn đề cần giải quyết. Làm việc theo nhóm vận dụng kiến thức định luật bảo toàn động lượng để giải bài toán Hoàn thành C3 Vận dụng kiến thức trả lời: GV yêu cầu học sinh giải bài toán va chạm mềm theo sgk GV giới thiệu thuật ngữ chuyển động bằng phản lực. Hoàn thành yêu cầu C3 GV đặt thêm một số câu hỏi để củng cố. 3/va chạm mềm. Sgk 4/ Chuyển động bằng phản lực. Sgk có thể thảo luận nhóm trả lời hoặc làm việc cá nhân. Tại sao khi bắn súng trường cần ghì chặt súng vào vai? Tại sao khi ta nhảy từ thuyền lên bờ thì thuyền giật lùi? Hoạt động 4:Vận dụng củng cố. -Làm bài tập 6,7 SGK. -Hướng dẫn : Xác định tính chất của hệ vật . - Ap1 dụng định luật bảo toàn động lượng Hoạt động 4: Giao nhiệm vụ về nhà. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. - Bài tập 5,8,9 SGK. - Bài mới: Công và công suất .