Giáo án Vật lý 10 - Tiết 40 đến 44

c
. Là hệ có tác dụng của ngoại lực nhưng các ngoại lực cân bằng nhau
. Một hệ lúc bình thường không phải là hệ cô lập, trong một khoảng thời gian ngắn , trong hệ xảy ra va chạm mạnh hoặc phân huỷ mạnh, sao cho nội lực tương tác giữa các bộ phận của hệ là rất lớn so với các ngoại lực. Khi đó có thể coi hệ là cô lập trong khoảng thời gian .
2.Định luật bảo toàn động lượng và phạm vi áp dụng:
*Định luật bảo toàn động lượng được rút ra từ thực nghiệm hoặc từ lí thuyết (sgk).
* Tổng các vectơ động lượng của các vật trong một hệ cô lập là đại lượng bảo toàn.
. Khi = 0 thì: + + +... = 
. Khi Fnglx = 0 thì: p1x + p2x + p3x ...... = const
. Khi Fngly = 0 thì: p1y + p2y + p3y ...... = const .....
*Phạm vi áp dụng:
 Chỉ áp dụng trong HQC quán tính với hệ cô lập hoặc ”cô lập'' theo từng phương
HS: 
+Theo dõi lời giảng của gv
+Trả lời các câu hỏi sau:
. Hãy lấy những ví dụ về hệ cô lập hoặc coi là cô lập trong thực tế?
. Hãy chứng minh rằng: Hệ không cô lập nhưng nếu có hình chiếu của tổng hợp ngoại lực lên một phương X nào đó bằng 0 thì hình chiếu tổng động lượng của hệ lên phương X đó cũng bảo toàn?
(Fx=0 ax=0 
vx= const px = const)
Hoạt động 2: Vận dụng định luật bảo toàn động lượng dể giải thích nguyên tắc của chuyển động bằng phản lực.
GV:
+Hướng dẫn học sinh đọc hiểu mục II.5 sgk
+Đưa ra trường hợp tên lửa đang bay phụt khí ra phía sau để tăng tốc và phụt khí ra phía trước để giảm tốc và yêu cầu học sinh chứng minh.
 Có: (M+m). = m. +M.
 = + ( - )
. Nếu khí phụt ra phía trước phải có > nên <
. Nếu khí phụt ra phía sau luôn có >
+Yêu cầu học sinh giải thích trường hợp súng giật khi bắn và cách khắc phục.
HS:
+Đọc mục II.5 sgk
+ Chứng minh rằng: tên lửa đang bay phụt khí ra phía sau để tăng tốc và phụt khí ra phía trước để giảm tốc
+Chứng minh tại sao súng giật lại phía sau khi bắn? Thực tế người ta khắc phục bằng cách nào?
Hoạt động 3: Giải bài tập mẫu áp dụng định luật bảo toàn động lượng
GV 
+Đọc đầu bài và giải mẫu bài toán ví dụ sau: 
Một người khối lượng m=50kg đang chạy dọc theo đường ray với vận tốc v1=3m/s thì nhảy lên một xe goòng khối lượng m2=150kg đang chạy đều trên đường ray đó với vận tốc v2=2m/s. Tính vận tốc xe goòng sau khi người nhảy lên xe nếu trước đó:
+Người và xe chạy cùng chiều?
+Người và xe chạy ngược chiều?
Giải
Xét hệ người và xe trong khoảng thời gian người tương tác với xe.
Chọn trục ox trùng đường ray, chiều (+) là chiều chuyển động của xe trước khi người nhảy vào xe.
Các lực tác dụng vào hệ: và 
Theo phương ox trùng với đường ray thì hình chiếu của ngoại lực tác dụng lên hệ bằng 0.
Gọi vận tốc xe goòng sau va chạm là 
áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ theo phương ox ta có:
 m1v1x + m2v2x = (m1+m2)v'x (1)
 vx' = 
+Khi người và xe chạy cùng chiều: vx' = 2,25 m/s
+Khi người và xe chạy ngược chiều: vx' = 0,75 m/s
Như vậy trong cả hai trường hợp toa goòng đều chuyển động theo hướng cũ.
HS 
+Trả lời các câu hỏi sau:
. Cho biết hệ cần khảo sát là hệ nào?
. Định luật bảo toàn động lượng áp dụng cho hệ này trong trường hợp nào?
. Viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng cho hệ trước tương tác và sau tương tác theo phương ox?
. Từ đó tìm vận tốc xe goòng sau khi người nhảy vào xe và nhận xét về hướng chuyển động của xe sau tương tác?
+Từ bài toán ví dụ rút ra các bước giải bài toán áp dụng định luật bảo toàn động lượng?
Hoạt động 4: Tổng kết
GV:
+Yêu cầu học sinh trả lời tại lớp các câu hỏi 1,2,3,4,5 sgk
+Giao công việc về nhà
HS:
+Trả lời câu hỏi 1,2,3,4,5 sgk
+Về nhà hoàn thành các câu hỏi và bài tập sgk
Tiết 42 bài tập 
A. Mục tiêu:
+Vận dụng thành thạo các đặc điểm của vectơ động lượng và định luật bảo toàn động lượng để giải một số bài tương tự bài tập sgk
+Rèn luyện cách giải một phương trình vectơ
B. Chuẩn bị: 
1. GV: 
Chuẩn bị đầu bài và lời giải 3 bài tập
2. HS:
Ôn lại các đặc điểm của vectơ động lượng và nội dung định luật bảo toàn động lượng
C.	Tổ chức các hoạt động dạy học:
Hoạt động 1: Nhắc lại kiến thức cơ bản
GV: Yêu cầu 2 học sinh lên bảng 
+HS1:Định nghĩa xung lượng, định nghĩa và nêu các đặc điểm của vectơ động lượng?
+HS2: Phát biểu nội dung, viết biểu thức và phạm vi áp dụng của định luật bảo toàn động lượng?
Hoạt động 2: Luyện giải bài tập
GV đọc đầu bài và hướng dẫn học sinh lên bảng giải
Bài tập 1
Một tên lửa khối lượng M = 1T đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc V=200m/s thì động cơ hoạt động, từ trong tên lửa một lượng nhiên liệu khối lượng m=100kg cháy và phụt ra tức thời phía sau với vận tốc v=700m/s. Tính vận tốc tên lửa ngay sau khi nhả nhiên liệu?
Giải
Hệ tên lửa và nhiên liệu lúc nổ là một hệ kín vì nội lực >> ngoại lực.
Gọi vận tốc tên lửa sau khi nhả nhiên liệu là 
Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:
 M = m + (M-m) 
Chiếu lên Ox trùng phương chuyển động của tên lửa, chiều (+) là chiều chuyển động của tên lửa trước khi nhả nhiên liệu ta được:
 vox = = 300(m/s)
Vậy tên lửa tiếp tục chuyển động theo hướng cũ với vận tốc 300m/s
Bài tập2
Một người khối lượng m=50kg đang chạy dọc theo đường ray với vận tốc v1=3m/s thì nhảy lên một xe goòng khối lượng m2=150kg đang chạy đều trên đường ray đó với vận tốc v2=2m/s. Tính vận tốc xe goòng sau khi người nhảy lên xe nếu trước đó:
+Người và xe chạy cùng chiều?
+Người và xe chạy ngược chiều?
Giải
Xét hệ người và xe: Trong ktg người nhảy vào xe, hệ này là hệ kín vì có ngoại lực và cân bằng.
Gọi vận tốc xe goòng sau va chạm là 
Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:
 m1 + m2 = (m1+m2) (1)
Chọn Ox trùng đường ray, chiều (+) trùng chiều chuyển động của người.
Chiếu (1) lên Ox ta được:
 vx' = 
+Khi người và xe chạy cùng chiều: vx' = 2,25 m/s
+Khi người và xe chạy ngược chiều: vx' = 0,75 m/s
Như vậy trong cả hai trường hợp toa goòng đều chuyển động theo hướng cũ.
HS:
+Lên bảng giải theo hệ thống câu hỏi dẫn dắt của gv như sau:
?Hệ cần khảo sát là hệ nào?
?Đó có phải là một hệ kín không? Vì sao?
?Viết phương trình định luật bảo toàn động lượng cho hệ trước và sau khi nhả nhiên liệu?
?Giải phương trình vetơ đó để tìm vo?
?Hệ cần khảo sát là hệ nào?
?Đó có phải là hệ kín không? Vì sao?
?Viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng cho hệ trước và sau tương tác?
?Hãy giải phương trình vectơ đó và tìm v'?
Hoạt động 3: Tổng kết bài
GV
+Lưu ý với học sinh những vấn đề sau:
. Cần chỉ rõ hệ vật cần khảo sát và cho biết vì sao động lượng hệ bảo toàn.
. Cho biết rõ áp dụng định luật bảo toàn cho hệ theo phương nào ở hai thời điểm nào.
. Nếu chỉ cần tìm vận tốc vật theo một phương Ox thì chỉ cần áp dụng định luật bảo toàn cho hệ theo phương đó.
. Vectơ động lượng của hệ bằng tổng các vectơ động lượng của các vật trong hệ xét trong cùng một HQC quán tính và ở cùng một thời điểm.
. Phương trình định luật bảo toàn động lượng luôn phải viết trong HQC quán tính.
. Động lượng của hệ kín được bảo toàn cả về phương chiều và giá trị độ lớn
+Giao bài tập về nhà cho học sinh
HS về nhà:
+Giải các bài tập phần định luật bảo toàn động lượng trong sbt
+Đọc trước bài Công - Công suất
Tiết 43 Công - Công suất 
(Tiết 1)
A. Mục tiêu:
+Phát biểu được định nghĩa công của một lực. Biết cách tính công của một lực trong trường hợp đơn giản (lực không đổi, chuyển dời thẳng)
+Biết khi nào công có giá trị âm và khi nào công có giá trị dương
+Nắm được các đơn vị của công thường dùng trong thực tế
B. Chuẩn bị: 
1. HS:
Ôn lại khái niệm công ở lớp 8
C.	Tổ chức các hoạt động dạy học :
Hoạt động 1: Mở bài
Đặt các câu hỏi để vào bài như sgk
Hoạt động 2: Dẫn dắt học sinh đọc hiểu mục I
I.Công:
GV:
+Yêu cầu học sinh đọc mục I. sgk
+Ra hệ thống câu hỏi để kiểm tra kết quả thu được của học sinh.
*Viết bảng:
1) Định nghĩa công cơ học:
Khi có lực = tác dụng lên một vật X và gốc của lực dịch chuyển đoạn thẳng thì ta nói đã thực hiện một công lên vật X. Công đó được tính như sau: 
 * A(F) = (F.cos). S = ()
 = F'.S ( F' là hình chiếu lực F lên phương dịch chuyển)
 = F.S' (S' là hình chiếu quãng đường lên phương lực F)
2) Công A trên đồ thị " biểu diễn sự phụ thuộc của F// vào S"
. Khi Fcos = const: A(F) = diện tích(abcd) Hình vẽ 1
. Khi Fcos biến thiên: A(F) = diện tích(gạch chéo) Hình vẽ 2
Hình vẽ:
3) Đặc điểm của công A:
+Công là đại lượng vô hướng có thể (+) hoặc (-) và có tính tương đối:
 . >: Công của lực cản có giá trị âm
 . <: Công của lực phát động có giá trị dương
 . =: Lực phương dịch chuyển không thực hiện công A=0
 . = 0 hoặc 1800: Công có giá trị cực đại = FS
+Công của một lực bằng công của thành phần lực song song với phương dịch chuyển; Bằng tích của lực với hình chiếu quãng đường trên phương của lực. 
+ Những lực tác dụng lên vật mà: Điểm đặt không dịch chuyển
 Có phươngphương dịch chuyển
thì đều không thực hiện công
+Công có tính cộng được: Công của một hợp lực bằng tổng đại số công của các lực thành phần xét trên cùng một quãng đường
 A(Fhl) = A(F1) + A(F2) +.....
+ Đơn vị của công:
+ 1N.m = 1J; 1kJ = 1000J
+ 1KWh = 1000W. 3600s = 36. 105 (J)
*Chú ý:
. Lực sinh công Lực thực hiện công
. Khi vật A tác dụng lực lên vật B và lực này sinh công thì cũng có thể nói vật A sinh công hoặc thực hiện công lên vật B
. Khi A tác dụng lên vật B một lực F và A(F) >0 tức là A sinh công dương thì ta nói A mất bớt công và B nhận công hay B thu thêm công. 
.Khi vật A tác dụng lên vật B một lực F và A(F) <0 tức là A sinh công âm thì ta nói A nhận công hay thu thêm công và B mất bớt công. 
VD: Ngón tay miết lên mặt bàn, bàn không chuyển động nhưng ngón tay vẫn thực hiện công lên mặt bàn.
Đối với bàn: A(Fms do tay td) >0 bàn nhận thêm công và do đó tay mất bớt công (Giá trị công mà bàn nhận được bằng giá trị công mà tay mất đi trong quá trình trên)
HS
+Đọc mục I sgk
+Trả lời các câu hỏi sau:
. Khi nào một lực sinh công
.Viết biểu thức tính công của lực F và chỉ rõ các đại lượng trong biểu thức?
. Cho biết đơn vị của công?
.Lấy ví dụ về công cản và công phát động?
. Trả lời câu hỏi C1, C2 ?
. Một người vác trên vai một vật nặng và chuyển động thì ngườ