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

BÀI 31: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I. Mục tiêu Sau khi học xong bài này, học sinh có thể: a) Về kiến thức: Nêu được khái niệm “Hệ kín”. Nêu được khái niệm “Động lượng”. Phát biểu được định luật bảo toàn động lượng. b) Về kĩ năng: - Vận dụng định luật bảo toàn động lượng để: Giải thích các hiện tượng vật lí có liên quan . Giải các bài tập về định luật bảo toàn động lượng. c) Về thái độ: Chú ý lắng nghe, nghiêm túc trong giờ học. Tích cực, chủ động tham gia xây dựng kiến thức mới. d). Định hướng phát triển năng lực - Năng lực chung: + Năng lực tự học. +Năng lực sáng tạo. - Năng lực chuyên biệt: + Biểu diễn được các vectơ lực: Trọng lực, lực tác dụng, phản lực. + Vận dụng định luật bảo toàn động lượng giải thích các hiện tượng thực tế ngoài đời sống. II. Phương pháp - PP gợi mở vấn đáp. - PP đọc SGK. - Kĩ thuật đặt câu hỏi. -PP diễn giảng. III. Tổ chức hoạt động dạy học 1. Hoạt động: Tìm hiểu khái niệm hệ kín Trợ giúp của GV Hoạt động của HS Lưu bảng - Nghiên cứu SGK phần 1 và trả lời câu hỏi: + Hệ kín là hệ như thế nào? + Theo định nghĩa thì hệ vật và Trái Đất có phải là hệ kín không? Vì sao? - Hệ 2 vật va chạm chuyển động không ma sát trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang có phải là hệ kín không? (Gợi ý của GV: xét tổng các ngoại lực tác dụng, vẽ hình chiếu của ngoại lực tác dụng lên vật). - Tuy nhiên trong thực tế, có thể coi gần đúng một hệ là hệ kín nếu các ngoại lực (lực ma sát, lực cản và lực hấp dẫn) là rất nhỏ hoặc nội lực rất lớn hơn so với ngoại lực trong thời gian ngắn xảy ra hiện tượng. Hãy lấy ví dụ về những hệ gần đúng là hệ kín? - Trả lời: Một hệ vật được gọi là hệ kín nếu chỉ có những lực của vật trong hệ tác dụng lẫn nhau (gọi là nội lực) mà không có lực bên ngoài tác dụng (ngoại lực), hoặc nếu có thì những lực này phải triệt tiêu nhau. - Nghiên cứu SGK và trả lời câu hỏi: Hệ vật và Trái Đất không phải là hệ kín vì luôn tồn tại các lực hấp dẫn từ vũ trụ tác dụng lên hệ. - Vẽ hình, biễu diễn các lực. - Trả lời: Là hệ kín vì các ngoại lực gồm trọng lực và phản lực của mặt phẳng ngang triệt tiêu lẫn nhau. - Ghi nhận. - Trả lời: + Hệ vật và Trái Đất + Hệ súng – đạn 1. Hệ kín - Không có ngoại lực tác dụng lên hệ - -Nội lực >> ngoại lực 2. Hoạt động: Tìm hiểu các định luật bảo toàn Trợ giúp của GV Hoạt động của HS Nội dung -Khi giải các bài toán cơ học, ngoài định luật II Niuton thì ta còn áp dụng Định luật bảo toàn. - Đọc SGK, trả lời: thế nào là đại lượng bảo toàn? -Kể một vài định luật bảo toàn mà em biết? - Các định luật bảo toàn này có vai trò rất quan trọng trong nghiên cứu vật lý vì chúng có lĩnh vực áp dụng rất rộng rãi. Trong bài này, ta tìm hiểu định luật bảo toàn đầu tiên định luật bảo toàn động lượng. -Có giá trị không đổi theo thời gian. - Định luật bảo toàn khối lượng,động lượng, năng lượng. - Học sinh lắng nghe 2. Các định luật bảo toàn -Có giá trị không đổi theo thời gian. .- ĐLBT:Khối lượng , Động lượng , Năng lượng, Momen động lượng 3. Hoạt động: Xây dựng định luật bảo toàn động lượng Trợ giúp của GV Hoạt động của HS Nội dung a/ Tương tác của hai vật trong một hệ kín -Xét hệ kín gồm hai vật có khối lượng m1 và m2 tương tác với nhau. Ban đầu có vận tốc và . sau thời gian tương tác ∆t, các vector vận tốc biến đổi thành và -Vẽ hình minh họa sau đó yêu cầu học sinh biểu diễn các lực trong tương tác -Biến đổi để xây dựng đẳng thức (31.1), trong lúc tiến hành có thể hỏi học sinh các câu : + Theo định luật II newton lực bằng gì? + +∆ + Biểu thức của định luật III newton? b/ Động lượng trong đẳng thức ta thấy có đại lượng tích mv và người ta định nghĩa đó là đọng lượng( gọi học sinh đọc định nghĩa, biểu thức và đơn vị c/ Định luật bảo toàn động lượng : - Các em hãy xem lại biểu thức Và cho biết trong biểu thức trên động lượng của hai vật trước và sau tương tác như thế nào ? Ta có: - Tổng quát hơn cho hệ kín n vật ta có : -Nếu gọi P và P’ là tổng động lượng của các vật trong hệ trước và sau va chạm ta có: Đó chính là nội dung của ĐLBT Động Lượng : “ Tổng động lượng của hệ kín thì được bảo toàn” hay nói một cách khác là “trong hệ kín, tổng động lượng các vật trong hệ trước và sau khi va chạm, tương tác thì không thay đổi”. -Yêu cầu học sinh đọc định luật trong sách d/ Thí nghiệm kiểm chứng -Gọi 1 học sinh đọc thí nghiệm. -Trình bày dụng cụ thí nghiệm chức năng và cách tiến hành -Mục đích của thí nghiệm này là tính đại lượng nào? -Xem kết quả bảng 1 em có nhận xét gì? -Vẽ hình và biểu diễn các lực -Nghe giảng , chú ý để trả lời các câu hỏi - - - -Lắng nghe, ghi bài -Lắng nghe -Ghi chép -Tính động lượng mv cho từng xe và cả hệ sau đó so sánh các giá trị trước và sau va chạm. -Định luật bảo toàn được nghiệm đúng. 3/ Định luật bảo toàn động lượng. a/ tương tác của hai vật trong một hệ kín b/ Động lượng -Định nghĩa (SGK) -Biểu thức: P mv -Đơn vị: c/ Định luật bảo toàn động lượng -Động lượng của hệ gồm n vật. -Phát biểu: Vecto tổng động lượng của hệ kín được bảo toàn .-Biểu thức: III. Củng cố - Dặn dò Hoạt động của GV Hoạt động của HS -Nêu 1 vài VD thực tế về định luật bảo toàn động lượng mà em biết? -Yêu cầu HS: Vận dụng ĐL bảo toàn động lượng giải thích hiện tượng? - Cho HS nhắc lại các khái niệm: hệ kín, động lượng, định luật bảo toàn động lượng. * Dặn dò về nhà: Làm bài tập 1, 2, 3, 4, 5 SGK. -Chuyển động của tên lửa khi bắn, súng bắn ra đạn bị giật lùi - Trả lời câu hỏi củng cố bài học: - Nhắc lại các khái niệm và củng cố bài học. - Nhận nhiệm vụ học tập.