Vật lý 11 - Bài tập về các định luật bảo toàn

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Bài tập về các định luật bảo toàn Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Thị Thu I. Mục tiêu 1. Kiến thức: - Viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng, định luật bảo toàn cơ năng cho hệ vật. - Phân tích bài toán: tính chất của hệ, chọn chiều chuyển động, chọn mốc thế năng. - Vận dụng các định luật bảo toàn để giải bài toán chuyển động của vật và bài toán va chạm. 2. Kỹ năng: - Khả năng phân tích và định hướng cách giải. - Vận dụng các định luật để giải bài toán cho chính xác. 3. Thái độ: - Nghiêm túc, chú ý và làm bài tập. II. Chuẩn bị 1. Giáo viên: - Nhắc nhở học sinh ôn lại biểu thức các định luật bảo toàn, các điều kiện để áp dụng được các định luật bảo toàn. - Các phiếu học tập. 2. Học sinh: - Làm các yêu cầu mà giáo viên nhắc nhở.. III. Hoạt động dạy học Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ. Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung kiến thức - Phát phiếu học tập cho - Vectơ tổng động lượng của học sinh. hệ kín không đổi trước và ? Yêu cầu học sinh trả lời - Đọc và trả lời câu 1. sau tương tác 𝑝 = 𝑝' hay câu 1. m1.𝑣1 +m2.𝑣2=m1.𝑣1' +m2.𝑣2' ? Yêu cầu học sinh trả lời - Đọc và trả lời câu 2. - Cơ năng của vật chịu tác câu 2. dụng của lực thế luôn bảo - Nhận xét câu trả lời. toàn. Hoạt động 2: Phân tích giải bài tập Hoạt động của giáo viên - Trình bày bảng: * Bài toán vận dụng ĐLBTĐL: - Hệ có cô lập hay không (khi xảy ra tương tác nội lực có độ lớn vượt trội so với ngoại lực không) - Xét đến các vectơ vận tốc, hình chiếu của các vectơ vận tốc lên cùng một trục mà ta chọn làm chiều dương trước và sau tương tác. - Áp dụng ĐLBTĐL. * Bài toán vận dụng các định luật bảo toàn: - Xét hệ vật có phải là hệ kín hay không - Hệ có lực cản hay ma sát không? - Chọn chiều dương để xác định vectơ vận tốc cho quá trình trước và sau tương tác. Chọn mốc thế năng (nếu có) thích hợp. Hoạt động của học sinh. Nội dung kiến thức * Bài toán vận dụng - Ghi nhớ nội dung các ĐLBTĐL: bước phân tích bài toán. - Áp dụng ĐLBTĐL cho hệ kín ( chỉ có nội lực). - 𝑣 ↑↑ Ox  𝑣1 và 𝑣2 cùng dương. - 𝑣 ↓↓ Ox  𝑣1 và 𝑣2 cùng âm. - 𝑣 ↑↓ Ox  𝑣1 và 𝑣2 nhận giá trị tương ứng. - 𝑣 hợp với Ox một góc α thì ta chiếu 𝑣 lên trục Ox. - Áp dụng ĐLBTĐL: - Ghi nhớ nội dung các m1.𝑣 +m2.𝑣 =m1.𝑣 ' +m2.𝑣 ' 1 2 1 2 bước phân tích bài toán. * Bài toán vận dụng các định luật bảo toàn: - Hệ kín điều kiện của ĐLBTĐL - Hệ vật chỉ chịu tác dụng của lực thế điều kiện áp dụng ĐLBTCN - 𝑣 ↑↑ Ox  𝑣1 và 𝑣2 cùng dương (or âm). - Theo ĐLBTĐL:. Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> - Viết các biểu thức ĐLBT. - Viết các phương trình tương ứng và giải.. m1.𝑣1 +m2.𝑣2=m1.𝑣1' +m2.𝑣2' - Theo ĐLBTCN: W = const. Hoạt động 3: Giải bài tập Hoạt động của giáo viên. Hoạt động của học Nội dung kiến thức sinh - Giải bài tập 3 - Đọc bài 3 trong - Trong va chạm đàn hồi, - Tóm tắt và vẽ hình lên phiếu học tập. động lượng và động năng được bảo toàn. bảng. ? Trong va chạm đàn hồi đại - Trả lời câu hỏi của - Xét hai vật cụ thể: lượng vật lý nào được bảo giáo viên. m1.𝑣1+m2.𝑣2=m1.𝑣1' +m2.𝑣2' 2 2 toàn 𝑚1.𝑣21 𝑚2.𝑣22 𝑚1.𝑣'1 𝑚2.𝑣'2 ? Biểu thức định luật BTĐL - Trả lời câu hỏi của + 2 = 2 + 2 2 cho hai vật giáo viên. ? Biểu thức bảo toàn động - Trả lời câu hỏi của a) Chọn trục Ox - Chiều của 𝑣1 và 𝑣2 khi năng. giáo viên. chiếu lên Ox cùng dương. Trình bày bảng: Xét hai vật - Thay vào hai biểu thức ở cụ thể: ' ' trên ta có: m1.𝑣1+m2.𝑣2=m1.𝑣1+m2.𝑣2 m1.𝑣1+m2.𝑣2=m1.𝑣1' +m2.𝑣2' '2 '2 2 2 𝑚1.𝑣1 𝑚2.𝑣2 𝑚1.𝑣 1 𝑚2.𝑣 2 2. +. 2. =. 2. +. 2. a)? Yêu cầu học sinh chọn chiều Ox. ? Xác định chiều của 𝑣1 và 𝑣2 ? Thay vào hai biểu thức trên. ? Yêu cầu học sinh từ hai biểu thức đó tìm ra 𝑣1' và 𝑣2' - Nhận xét bài làm của học sinh.. 2. 𝑚1.𝑣21 𝑚2.𝑣22 𝑚1.𝑣'1 𝑚2.𝑣'2. 2. +. =. +. 2 2 2 2 - Chọn chiều Ox. Từ hai biểu thức trên ta có: - Xác định chiều 𝑣1 (𝑚1 ‒ 𝑚2).𝑣1 + 2.𝑚2.𝑣2 ' = 𝑣 và 𝑣2. 1 𝑚1 + 𝑚2 (𝑚 ‒ 𝑚 - Thay vào biểu thức. 2 1).𝑣2 + 2.𝑚1.𝑣1 𝑣2' =. - Tìm. 𝑣1'. và. 𝑣2' .. - So sánh kết quả.. - Xác định chiều của b) Tương tự ý (a) và . ? Yêu cầu học sinh xác định 𝑣1 𝑣2. Lop11.com. 𝑚1 + 𝑚2. Thay số vào ta có: 𝑣1' = 3,6m/s 𝑣2' = 5,6m/s - Nhân xét: 𝑣1' và 𝑣2' đều mang giá trị dươngcùng chiều Ox. b) Từ hai biểu thưc trên ta.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> chiều của 𝑣1 và 𝑣2. ' ' ? Yêu cầu học sinh từ hai - Tìm ra 𝑣1 và 𝑣2. biểu thức bảo toàn ĐL và ĐN tìm ra 𝑣1' và 𝑣2' . - Nhận xét kết quả của học - So sánh kết quả. sinh.. - Giải bài tập 4 - Vẽ hình và tóm tắt bài tập lên bảng. a)? Hệ vật gồm đạn và gỗ có là hệ kín không ? Đại lượng vật lý nào được bảo toàn khi hệ là kín ? Chọn chiều chuyển động. - Đọc bài 4 trong phiếu học tập. - Trả lời câu hỏi của giáo viên. - Trả lời câu hỏi của giáo viên. - Chọn Ox và xác định chiều v0 và V. ? Viết biểu thức định luật - Viết biểu thức. bảo toàn động luợng cho hệ (đạn +gỗ) - Tìm V. ? Tìm V b)? Khi bỏ qua ma sát hệ - Trả lời câu hỏi của giáo viên. chịu tác dụng của lực gì ? Đại lượng vật lý nào của - Trả lời câu hỏi của giáo viên. hệ được bảo toàn ? Viết biểu thức ĐLBTCN - Viết biểu thức cho hệ. cho hệ (gỗ+đạn) - Tìm ∆l. ? Tìm ∆l - Nhận xét độ biến thiên - So sánh kết quả. động năng. - Kết luận lại nội dung.. có: 𝑣1' = 𝑣2' =. (𝑚1 ‒ 𝑚2).𝑣1 + 2.𝑚2.( ‒ 𝑣2) 𝑚1 + 𝑚2. (𝑚2 ‒ 𝑚1).( ‒ 𝑣2) + 2.𝑚1.𝑣1 𝑚1 + 𝑚2. Thay số vào hai biểu thức ta có: 𝑣1' = -6m/s 𝑣2' = 4m/s - Nhận xét: 𝑣1' <0 nên vật 1 chuyển động ngược chiều Ox và 𝑣2' >0 nên vật 2 chuyển động cùng chiều Ox. a) Chọn trục Ox như hình vẽ - Gọi V là vận tốc của hệ sau va chạm. - Theo ĐLBTĐL m.𝑣0= (M +m).V  V=. 𝑚.𝑣0 𝑀+𝑚. Thay số vào ta có: V=. 0,02.800 7 + 0,02. = 2,279 m/s. - Bỏ qua ma sát hệ chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi (lực thế). - Cơ năng của hệ tại O và A WO = WA hay. . (𝑀 + 𝑚).𝑉2 𝑘(∆𝑙)2 = 2 2 𝑀+𝑚 ∆l= V. 𝑘. Thay số vào ta có: 7 + 0,02 ∆l= 2,279. 100 =0,6 m. Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Hoạt động 4: Củng cố, làm bài tập về nhà Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung kiến thức ? Yêu cầu học sinh làm - Làm bài tập trong phiếu. - Củng cố lại bài tập về các bài tập về nhà trong các ĐLBT. phiếu. - Ôn tập để kiểm tra. - Nhắc nhở học sinh ôn tập chương 4.. Chữ kí của giáo viên hướng dẫn. Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(6)</span>