Slide bài giảng vật lí 10 cánh diều bài 2: Động lượng và năng lượng trong va chạm (3 tiết)

Tóm lược nội dung

BÀI 2. ĐỘNG LƯỢNG VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG VA CHẠM

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: Va chạm giữa các vật là hiện tượng thường gặp. Lực gây ra do va chạm có thể rất nhỏ như khi các phân tử không khí va chạm lên da chúng ta, nhưng có thể rất lớn như khi các thiên thạch va chạm với nhau ngoài vũ trụ. Ta đã biết rằng động lượng và năng lượng của hệ kín luôn được bảo toàn, tuy nhiên động lượng và năng lượng của từng vật trong va chạm thì có thể thay đổi. Vậy khi các vật va chạm với nhau, động lượng và năng lượng của chúng thay đổi như thế nào?

NỘI DUNG BÀI HỌC GỒM

• Khảo sát thực nghiệm.
• Nghiên cứu va chạm trong thực tế.

HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

1. Khảo sát thực nghiệm.

- Cần xác định những yếu tố nào để xác định động lượng và năng lượng của xe trước và sau va chạm?

- Tiến hành thí nghiệm như thế nào?

- Cách xử lí kết quả sau khi đo đạc như thế nào?

Nội dung ghi nhớ:

- Để xác định động lượng và năng lượng của xe trước và sau va chạm cần xác định khối lượng, vận tốc, độ cao (dùng để tính thế năng) của các xe.

- Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Điều chỉnh đồng hồ hiện về số 0, chỉnh 2 xe về các chốt ghim.

Bước 2: Mở chốt ghim đồng thời gắn ở 2 xe (chốt ghim này giống như một công tắc có tác dụng đẩy 2 xe chuyển động tiến lên phía trước). Khi 2 xe đi qua 2 cổng quang điện, đồng hồ bắt đầu đo thời gian 2 xe đi qua để xác định thời gian (gián tiếp tính được vận tốc trước va chạm của mỗi xe). Sau khi va chạm 2 xe bật ngược trở lại, tiếp tục đi qua cổng quang điện, đồng hồ lại đo thời gian (gián tiếp tính được vận tốc sau va chạm)

- Cách xử lí kết quả: Sau khi đo được thời gian mỗi xe đi qua cổng quang điện trước và sau va chạm thì tính được vận tốc trước và sau va chạm. Dùng cân để cân khối lượng mỗi xe (bước này tiến hành trước khi thực hiện thí nghiệm). Sau đó sử dụng các công thức đã học để tính động lượng trước và sau va chạm của mỗi xe. Vì thực hiện va chạm trên băng đệm khí nằm ngang nên động năng của mỗi xe cũng chính là năng lượng của mỗi xe.

2. Nghiên cứu va chạm trong thực tế.

- Khi thả trứng chim cút xuống đĩa cứng và xuống gối đỡ có gì giống và khác nhau?

- Để giảm nguy cơ bị thương cho người ngồi trong xe khi xảy ra va chạm, những chiếc ô tô hiện đại được thiết kế như thế nào?

Nội dung ghi nhớ:

- Khi thả trứng chim cút rơi xuống đĩa cứng, quả trứng bị vỡ. 

- Khi thả trứng chim cút rơi xuống gối đỡ, quả trứng không bị vỡ mà giữ nguyên hình dạng.

- Để giảm nguy cơ bị thương cho người ngồi trong xe khi xảy ra va chạm, một số bộ phận ở ô tô hiện đại được thiết kế để hấp thụ năng lượng khi xảy ra va chạm, kéo dài thời gian va chạm, giảm lực tác dụng lên người ngồi trong xe. Ô tô hiện đại được thiết kế phần đầu xe biến dạng, kéo dài thời gian tác động, do đó giảm lực cần thiết để dừng ô tô.

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

- Hoàn thành bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Tổng động lượng của hai vật cùng khối lượng chuyển động cùng vận tốc nhưng ngược chiều khi va chạm

A. tăng lên.

B. giảm.

C. bằng không.

D. là vô hạn.

Câu 2: Trong một vụ va chạm hoàn toàn đàn hồi, động lượng và năng lượng

A. không được bảo toàn.

B. được bảo toàn.

C. trở thành bằng không sau va chạm.

D. bằng nhau trước va chạm.

Câu 3: Trong một va chạm hoàn toàn đàn hồi giữa hai xe có cùng khối lượng chuyển động dọc theo một đường thẳng, nếu xe đẩy đang chạy nhanh va chạm với xe chạy chậm thì sau va chạm xe đẩy chạy nhanh sẽ chuyển động.

A. với tốc độ bằng xe chạy chậm.

B. chậm hơn một chút.

C. nhanh hơn một chút.

D. với tốc độ như cũ.

Câu 4: Túi khí trong ô tô có tác dụng gì?

A. Trang trí.

B. Cung cấp khí cho người trong ô tô.

C. Bảo vệ con người trong trường hợp xe xảy ra va chạm.

D. Cung cấp khí cho các bánh xe.

Câu 5: Trong một vụ va chạm hoàn toàn không đàn hồi, tổng động năng của các vật va chạm

A. hoàn toàn biến mất.

B. được tăng lên.

C. giảm.

D. không đổi.

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

Câu 1: Hai vật va chạm với nhau, động lượng của hệ thay đổi như thế nào? Xét hệ này được coi là hệ kín.

Câu 2: Tổng động lượng của hai vật cùng khối lượng chuyển động cùng vận tốc nhưng ngược chiều khi va chạm?