Đinh lượng bảo toàn động lượng | Đại học Sư phạm Hà Nội

Trường: Họ tên giáo viên: Tổ: Ngày:
TÊN BÀI DẠY: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
Môn học/Hoạt động giáo dục: Vật lí ; Lớp: 10
Thời gian thực hiện: (2 tiết) I.MỤC TIÊU 1. Kiến thức:
Thực hiện thí nghiệm và thảo luận, phát biểu được định luật bảo toàn động lượng trong hệ kín.
- Vận dụng được định luật bảo toàn động lượng trong một số trường hợp đơn giản.
- Thực hiện thí nghiệm và thảo luận được sự thay đổi năng lượng trong các
trường hợp va chạm đơn giản.
- Thảo luận để thiết kế phương án, hoặc lựa chọn phương án, thực hiện phương
án, xác định được tốc độ và đánh giá được động lượng trước và sau va chạm
bằng dụng cụ thực hành. 2. Năng lực
- Năng lực chung:
+ Năng lực tự học: biết lựa chọn các nguồn tài liệu học tập phù hợp, Chủ động
tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập thông qua việc
tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi và trả lời các yêu cầu.
+ Năng lực giao tiếp và hợp tác: Trao đổi, tranh luận, giúp đỡ nhau khi làm thí nghiệm
- Năng lực vật lý:
+ Xác định được tốc độ và đánh giá được động lượng trước và sau va chạm.
+ Tiến hành thí nghiệm với thiết bị đã cho
+ Phát biểu được định luật Bảo toàn động lượng trong hệ kín
+ Sử dụng kiến thức đã học về định luật 2 Newton giải thích các hiện tượng thực tế cuộc sống. 3. Phẩm chất:
- Chăm chỉ: Tích cực tìm tòi, sáng tạo trong các câu hỏi cá nhân khi tìm hiểu
định luật Bảo toàn động lượng. Có ý chí vượt qua khó khăn để đạt kết quả tốt
trong hoạt động nhóm khi thực hiện thí nghiệm.
- Trung thực: ghi chép lại số liệu báo cáo dự án một cách nghiêm túc, trung thực.
- Kiên trì, cẩn thận, chu đáo trong và sau khi làm thí nghiệm, sắp xếp, thu gọn sau thí nghiệm
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Bài giảng powerpoint: - SGK, SGV, Giáo án.
- Các dụng cụ thí nghiệm cần tiến hành trong bài
- Video (hình ảnh) phần mở bài
- Máy chiếu (nếu có), máy tính - Phiếu học tập: 2. Học sinh
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp, bút, thức kẻ.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1: Hoạt động khởi động
1. Mục tiêu: Thông qua ví dụ thực tế về tương tác giữa hai vật trong hệ kín để
HS hiểu được suy nghĩ ban đầu về đại lượng được bảo toàn là động lượng.
2. Nội dung: GV và HS cùng quan sát và thảo luận về hình ảnh/ video về một
hiện tượng trong thực tế là một người nhảy từ thuyền lên bờ và thuyền bị lùi trở lại.
3. Sản phẩm học tập: HS bước đầu có suy nghĩ về đại lượng được bảo toàn là động lượng.
4. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV cho HS quan sát hình ảnh một người nhảy từ thuyền lên bờ và thuyền bị lùi trở lại:
- Câu hỏi đặt ra: Vì sao thuyền bị lùi trở lại?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS quan sát hình ảnh và liên hệ với thực tế, suy nghĩ đưa ra câu trả lời.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- HS giơ tay phát biểu, GV mời 1 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.
TL: Lực đẩy Ác-si-mét cân bằng với trọng lực của “người + thuyền” nên hệ có
tổng động lượng trước khi người bước lên bờ bằng .
Khi người bước lên bờ, người có vận tốc hướng về phía trước. Lúc này, chân
người sẽ đạp và đẩy thuyền theo huớng ngược lại nên thuyền bị đẩy lùi lại phía sau.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV tiếp nhận câu trả lời.
- GV dẫn dắt HS vào bài học: Ở bài trước, ta đã được học về định luật bảo toàn
cơ năng. Đến bài hôm nay, ta sẽ được học về định luật bảo toàn động lượng.
Và câu hỏi “Vì sao thuyền bị lùi trở lại” trong tình huống trên sẽ được giải
thích như thế nào dưới góc độ định luật bảo toàn động lượng? Chúng ta đi vào
tìm hiểu bài học bài 29. Định luật bảo toàn động lượng
Hoạt động 2. Hình thành kiến thức 1. Mục tiêu:
- HS thực hiện thí nghiệm về tình huống trong thực tiễn liên quan đến chuyển động của vật.
- Nêu được ý nghĩa vật lí và định nghĩa động lượng từ tình huống thực tế.
2. Nội dung: GV giảng giải, phân tích, yêu cầu HS đọc SGK, tiến hành làm thí
nghiệm và thảo luận, trả lời câu hỏi.
3. Sản phẩm học tập: HS thực hiện thí nghiệm thành công và phát biểu được ý
nghĩa vật lí và định nghĩa động lượng.
4. Tổ chức thực hiện :
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Nhiệm vụ 1. Thực
hiện thí nghiệm về động 1. Thí nghiệm lượng Trả lời:
Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập *Thảo luận 1:
- GV chia lớp thành 4 nhóm.
Khi thả 2 viên bi từ cùng một độ
- GV cho HS đọc thí nghiệm trong SGK rồi trả
cao, viên bi có khối lượng lớn hơn
lời câu Thảo luận 1: Từ thí nghiệm trong hình
sẽ tác dụng lực lớn hơn lên khối
18.2: Dự đoán độ dịch chuyển của khúc gỗ trong
gỗ làm cho khối gỗ bị đẩy đi xa
các trường hợp và cho biết độ dịch chuyển đó
hơn. Tương tự khi xét cùng một
phụ thuộc vào những yếu tố nào của viên bi.
viên bi, lực của viên bi tác dụng
Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng.
lên khối gỗ sẽ lớn hơn (khối gỗ sẽ
bị đẩy đi xa hơn) khi viên bi được
- GV chuẩn bị sẵn 4 bộ dụng cụ, mỗi bộ dụng cụ
thả ở chỗ cao hơn. gồm:
Như vậy độ dịch chuyển của khúc
+ 2 viên bi nhỏ có hình dạng, kích thước giống
gỗ phụ thuộc vào khối lượng viên
nhau nhưng khác khối lượng. (Một viên bi bằng
bi và vị trí thả viên bi.
sắt, một viên bi bằng thủy tinh)
- HS các nhóm tiến hành làm thí
+ Một mặt phẳng nghiêng, nhẵn.
nghiệm kiểm chứng cho câu trả lời + Một khúc gỗ nhỏ. cho câu Thảo luận 1.
- Sau đó, GV yêu cầu HS dựa vào SGK để tiến hành làm thí nghiệm.
Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS quan sát hình ảnh, đọc thông tin sgk, trả lời câu hỏi.
- HS tiến hành làm thí nghiệm theo yêu cầu của GV.
Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận
- Đại diện 2 nhóm HS đứng dậy trình bày câu trả lời
- HS ở nhóm khác nhận xét, đánh giá, bổ sung
Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện
- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.
Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu
khái niệm động lượng
Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- Dựa vào câu Thảo luận 1, GV đặt câu hỏi:
2. Khái niệm động lượng
+ Theo em, tại sao khúc gỗ lại dịch chuyển Trả lời: được?
Khúc gỗ dịch chuyển được là do
- GV đưa ra khái niệm, công thức tính và đơn vị
viên bi truyền chuyển động cho.
của động lượng cho HS ghi chép vào vở. Khái niệm:
Đại lượng đặc trưng cho khả năng
truyền chuyển động của vật này
lên vật khác thông qua tương tác
giữa chúng được gọi là động lượng. Công thức tính: (18.1) Trong đó:
- GV cho HS quan sát hình ảnh thể hiện mối liên
m: khối lượng của vật (kg)
hệ giữa vectơ động lượng và vận tốc của một
là vận tốc của vật (m/s)
vật, yêu cầu HS nhận xét về hướng của vectơ
động lượng và vectơ vận tốc. Sau đó trả lời câu
=> là động lượng của vật (kg.m/s)
Thảo luận 2: Cho ví dụ để giải thích tại sao Trả lời:
động lượng của một vật lại phụ thuộc vào hệ quy chiếu.
Vectơ động lượng và vectơ vận tốc
có cùng hướng với nhau.
GV đưa ra gợi ý giải thích tại sao động lượng
của một vật lại phụ thuộc vào hệ quy *Thảo luận 2:
chiếu: Động lượng được tính bằng tích của khối
Ví dụ: Xét bạn Nhật đang ngồi
lượng và vận tốc của vật. Khối lượng của vật
trên xe ô tô chuyển động thẳng với
không phụ thuộc vào hệ quy chiếu, trong khi đó tốc độ v:
vận tốc của vật là một đại lượng phụ thuộc vào
hệ quy chiếu. Vì vậy động lượng phụ thuộc vào
+ Đối với hệ quy chiếu gắn với đất hệ quy chiếu.
(người quan sát đứng trên vỉa hè),
Nhật đang chuyển động với tốc độ
v và do đó, động lượng của Nhật
trong hệ quy chiếu này có độ lớn là m.v. - GV đưa ra lưu ý.
+ Trong khi đó, đối với hệ quy
chiếu gắn với một người quan sát
khác đang ngồi chung xe ô tô với
Nhật thì Nhật đang đứng yên và
- GV tiếp tục cho HS trả lời câu Luyện
do đó động lượng của Nhật trong
tập: Trong một trận bóng đá, cầu thủ A có khối
hệ quy chiếu này có độ lớn bằng 0.
lượng 78kg chạy dẫn bóng với tốc độ 8,5m/s. Lưu ý:
Trong khi đó, cầu thủ B có khối lượng 72 kg (ở
đội đối phương) cũng chạy đến tranh bóng với
- Động lượng là một đại lượng
tốc độ 9,2 m/s theo hướng ngược hướng của cầu
vectơ có hướng cùng với hướng thủ A (Hình 18.4). của vận tốc.
a, Hãy xác định hướng và độ lớn của vectơ động
- Động lượng phụ thuộc vào hệ
lượng của từng cầu thủ. quy chiếu.
b, Hãy xác định vectơ tổng động lượng của 2
- Vectơ động lượng của nhiều vật cầu thủ .
bằng tổng các vectơ động lượng
+ GV gợi ý câu b: HS cần chọn chiều dương cho của các vật đó.
hệ chuyển động gồm 2 cầu thủ. *Luyện tập:
Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập
a. Cầu thủ A có vectơ động lượng
- HS chú ý nghe giảng kết hợp với đọc thông tin
hướng từ trái qua phải và có độ
SGK để trả lời câu hỏi. lớn bằng:
Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận = 663 (kg.m/s)
- GV mời 1 bạn trả lời cho mỗi câu hỏi đưa ra,
Cầu thủ B có vectơ động lượng
riêng câu Luyện tập 4 thì lên bảng trình bày lời
hướng từ phải qua trái và có độ giải. lớn bằng:
Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện = 754,4 (kg.m/s)
- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuẩn kiến
b. Vectơ tổng động lượng của cả
thức, chuyển sang nội dung mới. hai cầu thủ là:
Chọn chiều dương là chiều chuyển
động của cầu thủ A, động lượng
của hệ 2 cầu thủ này là: = 663 - 754,4 = -91,4 (kg.m/s)
Vậy vec tơ tổng động lượng của 2
cầu thủ có hướng ngược với chiều
dương quy ước và có độ lớn bằng 91,4 (kg.m/s)
Hoạt động 3: Hoạt động luyện tập
1. Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học
2. Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề;
phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dùng trực quan
3. Sản phẩm: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống,
năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo.
4. Tổ chức thực hiện: Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh làm bài tập trắc nghiệm: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1
Giáo viên phát phiếu các câu hỏi trắc nghiệm và yêu cầu học sinh làm Bước 2
Học sinh làm việc cá nhân Bước 3
Giáo viên thông báo kết quả làm bài và học sinh tự chấm điểm cho mình:
Câu 1: Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển
động với vận tốc là đại lượng được xác định bởi công thức nào sau đây?
Câu 2: Phát biểu nào sau đây không đúng? A. Đô w ng lượng của mô w t vâ w
t bằng tích khối lượng và vâ w n tốc của vâ w t. B. Đô w ng lượng của mô w t vâ w t là mô w t đại lượng vectơ. C. Đô w ng lượng của mô w t vâ w
t có đơn vị của năng lượng. D. Đô w ng lượng của mô w t vâ w t phụ thuô w c vào khối lượng và vâ w n tốc của vâ w t. Câu 3: Mô w t vâ w
t khối lượng 500 g chuyển đô w ng thẳng dọc trục Ox với vâ w n tốc 18 km/h. Đô w ng lượng của vâ w t bằng A. 9 kg.m/s. B. 2,5 kg.m/s. C. 6 kg.m/s. D. 4,5 kg.m/s.
Câu 4: Trong quá trình nào sau đây, đô w ng lượng của vâ w t không thay đổi? A. Vâ w t chuyển đô w ng tròn đều. B. Vâ w t được ném ngang. C. Vâ w t đang rơi tự do. D. Vâ w t chuyển đô w ng thẳng đều.
Câu 5: Động lượng của vật liên hệ chặt chẽ nhất với A. động năng. B. thế năng.
C. quãng đường đi được. D. công suất. Câu 6: Mô w
t chất điểm chuyển đô w ng không vâ w n tốc đầu dưới
tác dụng của lực không đổi F = 0,1 N. Đô w ng lượng chất điểm
ở thời điểm t = 3 s kể từ lúc bắt đầu chuyển đô w ng là A. 30 kg.m/s. B. 3 kg.m/s. 0,3 kg.m/s. C. D. 0,03 kg.m/s.
Câu 7: Một hòn đá có khối lượng 5 kg, bay với vận tốc
72km/h. Động lượng của hòn đá là: A. p = 360 kgm/s. B. p = 360 N.s. C. p = 100 kg.m/s D. p = 100 kg.km/h. Câu 8: Mô w t vâ w
t 3 kg rơi tự do rơi xuống đất trong khoảng thời
gian 2 s. Đô w biến thiên đô w ng lượng của vâ w t trong khoảng thời
gian đó là (lấy g = 9,8 m/s2). A. 60 kg.m/s. B. 61,5 kg.m/s. C. 57,5 kg.m/s. D. 58,8 kg.m/s. Câu 9: Mô w
t quả bóng khối lượng 250 g bay tới đâ w p vuông góc
vào tường với tốc đô w v1 = 5 m/s và bâ w
t ngược trở lại với tốc đô w v2 = 3 m/s. Đô w ng lượng của vâ w t đã thay đổi mô w t lượng bằng A. 2 kg.m/s. B. 5 kg.m/s. C. 1,25 kg.m/s. D. 0,75 kg.m/s. Câu 10: Mô w t vâ w
t khối lượng 1 kg chuyển đô w ng tròn đều với tốc đô w 10 m/s. Đô w biến thiên đô w ng lượng của vâ w t sau 1/4 chu kì
kể từ lúc bắt đầu chuyển đô w ng bằng A. 20 kg.m/s. B. 0 kg.m/s. C. 10√2 kg.m/s. D. 5√2 kg.m/s.
-Tuyên dương 3 bạn có điểm làm bài cao nhất Bước 4
-Giáo viên tổng kết hoạt động 3 và đánh giá kết quả học tập của học sinh: + Ưu điểm + Nhược điểm
Hoạt động 4: Hoạt động vận dụng
1. Mục tiêu: Học sinh được củng cố lại kiến thức thông qua bài tập ứng dụng.
2. Nội dung: HS sử dụng SGK và vận dụng kiến thức đã học để trả lời câu hỏi.
3. Sản phẩm: Nêu rõ yêu cầu về nội dung và hình thức báo cáo phát hiện và
giải quyết tình huống/vấn đề trong thực tiễn.
4. Tổ chức thực hiện N i dung 1: ộ
- Yêu cầu học sinh về nhà củng cố lại kiến thức và làm bài Ôn t p ậ tập trong SGK N i dung 2: ộ
1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập M r ở ng ộ
GV chia lớp thành nhiều nhóm (mỗi nhóm gồm các HS trong 1
bàn) và giao các nhiệm vụ: thảo luận trả lời các câu hỏi sau và
ghi chép lại câu trả lời vào vở bài tập:
Câu hỏi: Một vật có khối lượng 1kg rơi tự do xuống đấ trong
khoảng thời gian 0,5 giây. Độ biến thiên động lượng của vật
trong khoảng thời gian đó là bao nhiêu? Cho g = 9,8 m/s2.
2. Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - HS trả lời. - HS nộp vở bài tập.
- HS tự ghi nhớ nội dung trả lời đã hoàn thiện. Đáp án: 4,9 kg. m/s N i dung 3: ộ
- Ôn tập lại kiến thức và chuẩn bị cho tiết tiếp theo Chuẩn b cho ị tiếết sau