Giáo án vật lí 10 chân trời bài 18. Động lượng và Định luật bảo toàn động lượng (3 tiết)

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Thực hiện thí nghiệm về động lượng

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 4 nhóm.

- GV cho HS đọc thí nghiệm trong SGK rồi trả lời câu Thảo luận 1: Từ thí nghiệm trong hình 18.2: Dự đoán độ dịch chuyển của khúc gỗ trong các trường hợp và cho biết độ dịch chuyển đó phụ thuộc vào những yếu tố nào của viên bi. Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng.

- GV chuẩn bị sẵn 4 bộ dụng cụ, mỗi bộ dụng cụ gồm:

+ 2 viên bi nhỏ có hình dạng, kích thước giống nhau nhưng khác khối lượng. (Một viên bi bằng sắt, một viên bi bằng thủy tinh)

+ Một mặt phẳng nghiêng, nhẵn.

+ Một khúc gỗ nhỏ.

- 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:

+ Theo em, tại sao khúc gỗ lại dịch chuyển được?

- GV đưa ra khái niệm, công thức tính và đơn vị của động lượng cho HS ghi chép vào vở.

- GV cho HS quan sát hình ảnh thể hiện mối liên hệ giữa vectơ động lượng và vận tốc của một vật, yêu cầu HS nhận xét về hướng của vectơ động lượng và vectơ vận tốc. Sau đó trả lời câu Thảo luận 2: Cho ví dụ để giải thích tại sao động lượng của một vật lại phụ thuộc vào hệ quy chiếu.

GV đưa ra gợi ý giải thích tại sao động lượng của một vật lại phụ thuộc vào hệ quy chiếu: Động lượng được tính bằng tích của khối lượng và vận tốc của vật. Khối lượng của vật không phụ thuộc vào hệ quy chiếu, trong khi đó vận tốc của vật là một đại lượng phụ thuộc vào hệ quy chiếu. Vì vậy động lượng phụ thuộc vào hệ quy chiếu.

- GV đưa ra lưu ý.

- GV tiếp tục cho HS trả lời câu Luyện tập: Trong một trận bóng đá, cầu thủ A có khối lượng 78kg chạy dẫn bóng với tốc độ 8,5m/s. Trong khi đó, cầu thủ B có khối lượng 72 kg (ở đội đối phương) cũng chạy đến tranh bóng với tốc độ 9,2 m/s theo hướng ngược hướng của cầu thủ A (Hình 18.4).
a, Hãy xác định hướng và độ lớn của vectơ động lượng của từng cầu thủ.

b, Hãy xác định vectơ tổng động lượng của 2 cầu thủ .

+ GV gợi ý câu b: HS cần chọn chiều dương cho hệ chuyển động gồm 2 cầu thủ.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS chú ý nghe giảng kết hợp với đọc thông tin SGK để trả lời câu hỏi.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời 1 bạn trả lời cho mỗi câu hỏi đưa ra, riêng câu Luyện tập 4 thì lên bảng trình bày lời giải.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

1. Thí nghiệm

Trả lời:

*Thảo luận 1:

Khi thả 2 viên bi từ cùng một độ cao, viên bi có khối lượng lớn hơn sẽ tác dụng lực lớn hơn lên khối gỗ làm cho khối gỗ bị đẩy đi xa hơn. Tương tự khi xét cùng một viên bi, lực của viên bi tác dụng lên khối gỗ sẽ lớn hơn (khối gỗ sẽ bị đẩy đi xa hơn) khi viên bi được thả ở chỗ cao hơn.

Như vậy độ dịch chuyển của khúc gỗ phụ thuộc vào khối lượng viên bi và vị trí thả viên bi.

- HS các nhóm tiến hành làm thí nghiệm kiểm chứng cho câu trả lời cho câu Thảo luận 1.

2. Khái niệm động lượng

Trả lời:

Khúc gỗ dịch chuyển được là do viên bi truyền chuyển động cho.

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:

m: khối lượng của vật (kg)

   là vận tốc của vật (m/s)

=> là động lượng của vật (kg.m/s)

Trả lời:

Vectơ động lượng và vectơ vận tốc có cùng hướng với nhau.

*Thảo luận 2:

Ví dụ: Xét bạn Nhật đang ngồi trên xe ô tô chuyển động thẳng với tốc độ v:

+ Đối với hệ quy chiếu gắn với đất (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.

+ 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 do đó động lượng của Nhật trong hệ quy chiếu này có độ lớn bằng 0.

*Luyện tập:

a. Cầu thủ A có vectơ động lượng hướng từ trái qua phải và có độ lớn bằng:

                = 663 (kg.m/s)

Cầu thủ B có vectơ động lượng hướng từ phải qua trái và có độ lớn bằng:

                = 754,4 (kg.m/s)

b. Vectơ tổng động lượng của cả 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)