Slide bài giảng vật lí 10 cánh diều bài 1: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng (3 tiết)

Tóm lược nội dung

BÀI 1. ĐỘNG LƯỢNG VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG (3 tiết)

KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK phần mở đầu, thảo luận nhóm đôi đưa ra câu trả lời cho câu hỏi: Sự va chạm giữa các ô tô khi tham gia giao thông, có thể ảnh hưởng lớn đến trạng thái của xe, thậm chí nguy hiểm đến tính mạng người ngồi trong xe. Để nâng cao độ an toàn của ô tô, giảm hậu quả của lực tác dụng lên người lái, cần phải hiểu điều gì sẽ xảy ra với ô tô bị va chạm khi đang chuyển động. Những đặc điểm nào của ô tô ảnh hưởng đến hậu quả va chạm?

NỘI DUNG BÀI HỌC GỒM

• Khảo sát thực nghiệm.
• Thực hiện và phân tích kết quả thực nghiệm về sự trao đổi động lượng.
• Khảo sát va chạm bằng dụng cụ thí nghiệm.

HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

1. Khảo sát thực nghiệm.

- Khi xe ô tô và xe đạp cùng va chạm vào 1 vật thì xe nào sẽ để lại hậu quả lớn hơn?

- Khi chạy xe với tốc độ lớn hơn thì khi va chạm vào 1 vật khác thì hậu quả của va chạm sẽ như thế nào?

- Khối lượng và tốc độ ảnh hưởng như thế nào đến hậu quả va chạm?

- Động lượng là gì? Động lượng được tính như thế nào? 

- Phát biểu khái niệm định luật bảo toàn động lượng?

- Nêu khái niệm hệ kín?

Nội dung ghi nhớ:

- Xe ô tô sẽ để lại hậu quả lớn hơn. 

- Chạy xe với tốc độ lớn thì hậu quả của xe chạy với tốc độ lớn sẽ để lại hậu quả lớn hơn. 

- Kết luận: tốc độ và khối lượng của vật khi va chạm càng lớn thì hậu quả do va chạm càng lớn.

- Khái niệm: Động lượng là đại lượng đặc trưng cho lượng chuyển động của vật trong tương tác. 

- Công thức tính:  p=m.v (1)

Trong đó:

m: khối lượng của vật (kg)

v : vận tốc của vật (m/s)

p : động lượng (kg.m/s)

- Định luật bảo toàn động lượng: Nếu không có ngoại lực nào tác dụng lên hệ thì tổng động lượng của hệ không đổi, tức là được bảo toàn.

p₁+p₂ = không đổi (3)

- Hệ kín là hệ vật chỉ có những lực của các vật trong hệ tác dụng lẫn nhau, không có tác dụng của những lực từ bên ngoài hệ hoặc nếu có thì các lực này triệt tiêu lẫn nhau. 

2. Thực hiện và phân tích kết quả thực nghiệm về sự trao đổi động lượng.

- Tại sao đinh sẽ dễ cắm sâu vào gỗ hơn khi dùng búa có khối lượng lớn hơn tác động vào?

Nội dung ghi nhớ:

Giải thích: Ta đã biết, quá trình dùng búa đóng đinh vào gỗ đã có sự truyền động lượng từ búa vào đinh. Áp dụng công thức tính động lượng p=m.v cho 2 trường hợp trên, thì động lượng do búa truyền vào đinh lớn nên đinh dễ cắm sâu vào gỗ. 

3. Khảo sát va chạm bằng dụng cụ thí nghiệm

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi 3: Hãy biểu diễn độ thay đổi động lượng của từng xe sau khi va chạm (hình 1.3)

Nội dung ghi nhớ:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe màu xanh trước va chạm.

- Xe màu xanh:

+ Động lượng của xe xanh trước va chạm là: p1 = mv

+ Động lượng của xe xanh sau va chạm là: p1’ = - mv (do sau va chạm chuyển động ngược chiều dương đã chọn)

+ Độ thay đổi động lượng của xe xanh: Δp=p1’ −p1=- mv-mv=-2mv

- Xe màu đỏ:

+ Động lượng của xe đỏ trước va chạm là: p2 = -mv (do ban đầu xe chuyển động ngược chiều dương đã chọn)

+ Động lượng của xe đỏ sau va chạm là: p2’ = mv

+ Độ thay đổi động lượng của xe đỏ: Δp=p2’ −p2 =2mv

=> Như vậy độ thay đổi động lượng của 2 xe trước và sau va chạm có độ lớn như nhau, chỉ khác nhau về hướng.

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

- Hoàn thành bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Vector động lượng là vector:

A. Cùng phương, ngược chiều với vector vận tốc

B. Có phương hợp với vector vận tốc một góc α bất kỳ.

C. Có phương vuông góc với vector vận tốc.

D. Cùng phương, cùng chiều với vector vận tốc.

Câu 2: Trong quá trình nào sau đây, động lượng của vật không thay đổi?

A. Vật chuyển động tròn đều.

B. Vật được ném ngang.

C. Vật đang rơi tự do.

D. Vật chuyển động thẳng đều.

Câu 3: Một vật chuyển động với tốc độ tăng dần thì có

A. động lượng không đổi.

B. động lượng bằng không.

C. động lượng tăng dần.

D. động lượng giảm dần.

Câu 4: Nếu khối lượng vật tăng gấp 2 lần, vận tốc vật giảm đi một nửa thì

A. động lượng và động năng của vật không đổi.

B. động lượng không đổi, động năng giảm 2 lần.

C. động lượng tăng 2 lần, động năng giảm 2 lần.

D. động lượng tăng 2 lần, động năng không đổi.

Câu 5: Hãy tínhđộ lớn động lượng tổng cộng của hệ hai vật có cùng khối lượng bằng 1 kg. Biết vận tốc của vật một có độ lớn 4 m/s và có hướng không đổi, vận tốc của vật hai là 3 m/s và cùng phương cùng chiều với vận tốc vật một.

A. 3 (kg.m/s).

B. 7 (kg.m/s).

C. 1 (kg.m/s).

D. 5 (kg.m/s).

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Em hãy nhận xét về phương của vecto động lượng?

Câu 2: Một vật nhỏ có khối lượng 2 kg trượt xuống một đoạn đường dốc nhẵn, tại một thời điểm xác định có tốc độ 3 m/s, sau đó 4 s có tốc độ 7m/s, tiếp ngay sau đó 3 s vật có độ lớn động lượng là bao nhiêu?