Trường THPT Nguyễn Văn Linh Tiết 20: Bài tập : CƠNG – CƠNG SUẤT A. Mục tiêu: I. Kiến thức : Vận dụng được cơng thức tính Cơng – Cơng Suất để giải các bài tập trong sách Bài Tập II. Kĩ năng : Vận dụng linh hoạt các cơng thức để giải cac bài tập trong SBT B.Chuẩn bị I. Học sinh : Giải trước các bài tập và các vấn đề chưa rõ II. Giáo viên : - Phương pháp giải và bài tập tổng qt -Nội dung ghi bảng A. Tóm tắt lý thuyết + Công : A = F.s.cosα (J) Với ( , )F v α = uurr + Công suất : P = t A . (W) B. Bài tập SBT : Bài 24.4 : Để kéo gàu nước lên đều ta phải tác dụng lên gàu nước một lực kéo → F hướng thẳng đứng lên cao và có độ lớn F = P = mg. - Công của lực kéo : A = F.s.cosα = m.g.h.cos0 o = 10.10.5.1 = 500 (J) - Công suất trung bình của lực kéo : P = t A = 100 500 = 50 (W) Bài 24.6 : Trên mặt phẳng ngang lực ma sát :F ms = µmg = 0,3.2.10 4 .10 = 6.10 4 (N) a) Công của lực ma sát : A = F ms .s = m.a. a vv o 2 22 − = - 2 1 mv o 2 = - 2 1 2.10 4 .15 2 = - 225.10 4 (J) Thời gian chuyển động : t = 4 4 10.6 15.10.2 == − ms oo F mv a vv = 5(s) Công suất trung bình : P = t A || = 5 10.225 4 = 45.10 4 (W) b) Quãng đường di được : s = 4 4 10.6 10.225 || || = ms F A = 37,5 (m) Bài 9 trang 60 : Để ôtô lên dốc với tốc độ không đổi thì lực kéo của động cơ ôtô có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực kéo xuống : F K = mgsinα + µmgcosα. Do đó công kéo : A = F K .s = mgs(sinα + µcosα) C. Bài tập chuẩn bị của GV: Một ơtơ khối lượng m = 4tấn đang chuyển động thẳng đề trên mặt phẳng nằm ngang với vận tốc 10m/s . Cơng suất của động cơ là 20kW. a) Tính hệ số ma sát của mặt đường b) Sau đó tăng tốc , chuyển động nhanh dần đều và khi đi them được 250m vân tốc của ơtơ là 54km/h . Tính cơng suất trung bình của động cơ trên qng đường này và cơng suất tức thời của ơtơ ở cuối qng đường . Lấy g = 10m/s 2 . C. Tổ chức các hoạt động dạy học Hoạt động 1 (5 phút ) : - Ổn định lớp, Kiểm tra bài cũ Cơng – Cơng Suất : Định nghĩa , biểu thức, đơn vị ? Hoạt động 2( 5 phút): Tóm tắt lý thuyết Hoạt động của Học Sinh Trợ giúp của Giáo Viên + Công : A = F.s.cosα (J) Với ( , )F v α = uurr + Công suất : P = t A . (W) - Nhắc lại cơng thức tính Cơng-Cơng suất - Giải thích cac đại lượng trong cơng thức Hoạt động 3(30phút): Giải bài tập SBT Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 1 Trường THPT Nguyễn Văn Linh Bài 24.4 :Tìm hiểu bài tập. - Trả lời các câu hỏi của GV. - Để kéo gàu nước lên đều ta phải tác dụng lên gàu nước một lực kéo → F hướng thẳng đứng lên cao và có độ lớn F = P = mg. - Công của lực kéo :A = F.s.cosα = 500 (J) - Công suất trung bình :P = t A = 50 (W) Bài 24.6 : Tìm hiểu bài tập - Trên mặt phẳng ngang lực ma sát : F ms = µmg = 0,3.2.10 4 .10 = 6.10 4 (N) a) Công của lực ma sát : A = F ms .s = m.a. a vv o 2 22 − = - 225.10 4 (J) - Thời gian chuyển động : t = 4 4 10.6 15.10.2 == − ms oo F mv a vv = 5(s) - Công suất trung bình : P = t A || = 5 10.225 4 = 45.10 4 (W) b) Quãng đường di được : s = 4 4 10.6 10.225 || || = ms F A = 37,5 (m) Bài 9/60 : Tìm hiểu bài tập -Để ôtô lên dốc : F K = mgsinα + µmgcosα. - Công kéo : A = F K .s = mgs(sinα + µcosα) Bài tập 24: u cầu HS đọc và tóm tắt - Điều kiện để đưa được thùng nước lên là gì ? - Tính cơng của lực kéo khi đó ? - Hướng dẫn HS chọn giá trị góc α thích hợp Tính cơng suất trung bình của lực kéo ? - Giáo viên vẽ hình, phân tích lực , mơ tả chuyển động của vật . Bài tập 24.6: u cầu HS đọc và tóm tắt - Tính độ lớn của lực ma sát ? - Tính qng đường vật đi ? - Tính cơng của lực ma sát ? - Tính thời gian chuyển động ? -Tính cộng suất trung bình của lực ma sát ? - Từ biểu thức tính cơng của lực ma sát, hãy tính qng đường vật đi được ? - Tính qng đường vật đi ? Bài 9/60 : u cầu HS đọc và tóm tắt - HS phân tích các lực tác dụng lên vật . - Để ơtơ lên được dốc thì lực kéo phải thỏa mãn điều kiện gì ? - Tính cơng của lực kéo của vật khi đó ? Hoạt động 4(30phút) : Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà - Nghe GV củng cố - Nhận nhiệm vụ về nhà - Các bài tập vừa giải - Làm bài tập về nhà và các bài tập tập tương tự Tiết 21: ĐỘNG NĂNG A. Mục tiêu: I. Kiến thức : Vận dụng được cơng thức tính động năng và định lý thế năng để giải một số bài tập II. Kĩ năng : Vận dụng linh hoạt cơng thức để tìm các đại lương có liên quan B.Chuẩn bị I. Học sinh : Giải trước các bài tập trong SGK- SBT II. Giáo viên : - Phương pháp giải và bài tập tổng qt -Nội dung ghi bảng Bài 25.3. Vận tốc chung của hai vật sau va chạm : 21 2211 mm vmvm v + + = →→ → Chọn chiều của → 1 v là chiều dương, ta có: v = 65 12.610.5 21 21 + − = + − mm mvmv = - 2(m/s) Độ biến thiên động năng của hệ :∆W đ = 2 1 (m 1 +m 2 )v 2 - 2 1 m 1 v 1 2 - 2 1 m 2 v 2 2 = 2 1 (5+6)(-2) 2 - 2 1 5.10 2 - 2 1 6.12 2 = - 660 (J) Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 2 Trường THPT Nguyễn Văn Linh Động năng giảm, động năng đã chuyển hoá thành dạng năng lượng khác sau va chạm. Bài 25.4 Công thực hiện bởi động cơ ôtô trong quá trình tăng tốc bằng độ biến thiên động năng của ôtô : A = 2 1 mv 2 2 - 2 1 mv 1 2 = 2 1 1200.27,8 2 - 2 1 1200.6,9 2 = 434028 (J) Công suất trung bình của động cơ ôtô :P = 12 43028 = t A = 36169 (W) Bài 25.5 Vận tốc của vật khi chạm đất :v = 20.10.22 =gh = 20 (m/s) Khi chui vào đất được một đoạn s = 0,1m thì vật dừng lại, độ biến thiên động năng của vật bằng công của các lực tác dụng lên vật, do đó ta có : A P - A K = mgs - F.s = ∆Wđ = 0 - 2 1 mv 2 ⇒ F = 10.4 1,0.2 20.4 2 22 +=+ mg s mv = 8040 (N) Bài tập chuẩn bi GV: Từ tầng cuối cùng , một thang máy có khối lượng tổng cộng m = 1tấn,đi lên tầng cao a) Trên đoạn s 1 = 5m đầu tiên thang máy chuyển động nhanh dần và đạt vận tốc 5m/s . Tính cơng mà động cơ thang máy thực hiện trên đoạn này b) Trên đoạn s 2 = 10m tiếp theo, thang máy chuyển động thẳng đều . Tính cơng suất động cơ c) Trên đoạn s 3 = 5m sau cùng , thang máy chuyển động chậm dần và dừng lại . Tính cộng của động và lực trung bình domđộng cơ tác dụng lên thang máy Hướng dẫn: - Dùng định lý động năng trên các đoạn đường - Dùng cộng thức tính cơng và cơng suất C. Tổ chức các hoạt động dạy học Hoạt động 1 (2 phút ) : Ổn định lớp Hoạt động 2 ( 8phút:)Tóm tắt lý thuyết Hoạt động của Học Sinh Trợ giúp của Giáo Viên - Viết cơng thức. Nêu các đặt điểm + Động năng : Wđ = 2 1 mv 2 . Động năng là một đại lượng vô hướng, không âm, có đơn vò giống đơn vò công. - Phát biểu và viết biểu thức A = 2 1 mv 2 2 - 2 1 mv 1 2 = W đ2 – W đ1 - Viết cơng thức tính động năng . Nêu các đặt điểm về động năng - Phát biểu và viết biểu thức định lý động năng - GV: Giải thích lại các đại lượng trong cơng thức, đơn vị của các đại lượng Hoạt động 3(5phút): Giải bài tập SBT -Viết biểu thức đònh luật bảo toàn động lượng và suy ra vận tốc chung của hai vật. - Chọn chiều dương để chuyển phương trình véc tơ về phương trình đại số. Thay số tính ra trò đại số của vận tốc chung. - Xác đònh độ biến thiên động năng của hệ. - Ghi nhận sự chuyển hoá năng lượng. - Viết biểu thức tính công của động cơ ôtô. BT 25.3:u cầu HS đọc và tóm tắt bài tốn - Hướng dẫn học sinh sử dụng đònh luật bảo toàn động lượng để tìm vận tốc chung của hai vật sau va chạm. -Yêu cầu học sinh chọn chiều dương để đưa phương trình véc tơ về phương trình đại số và tính ra giá trò đại số của vận tốc chung. - Yêu cầu học sinh xác đònh độ biến thiên động năng của hệ. BT 25.4 u cầu HS đọc và tóm tắt bài tốn - Giải thích cho học sinh biết khi động năng giảm nghóa là động năng đã chuyển hoá thành dạng năng lượng khác. - Yêu cầu học sinh xác đònh biểu thức tính công của Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 3 Trường THPT Nguyễn Văn Linh - Thay số tính công của động cơ ôtô. - Tính công suất trung bình của động cơ ôtô trong thời gian tăng tốc. - Tính vận tốc của vật khi chạm đất. - Viết biểu thức đònh lí động năng từ đó suy ra lực cản - Thay số tính toán. động cơ ôtô. -Yêu cầu học sinh thay số để tính công của động cơ ôtô. - Yêu cầu học sinh tính công suất của động cơ ôtô trong thời gian tăng tốc BT 25.5 u cầu HS đọc và tóm tắt bài tốn -Yêu cầu học sinh tính vận tốc của vật khi chạm đất. - Hướng dẫn để học sinh tìm lực cản trung bình của đất lên vật. Hoạt động 4(30phút) : Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà - Nghe GV củng cố - Nhận nhiệm vụ về nhà - Các bài tập vừa giải - Làm bài tập về nhà và các bài tập tập tương tự Tiết 22: Bài tập : THẾ NĂNG A. Mục tiêu: I. Kiến thức : Vận dụng được các cơng thức về thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hổi của lò xo II. Kĩ năng : Vận dụng được các cơng thức: thế năng hấp dẫn, thế năng đàn hồi và liên hệ giữa độ giảm thế năng và cơng của trọng lực . B.Chuẩn bị I. Học sinh : Giải trước các bài tập và các vấn đề chưa rõ II. Giáo viên : - Phương pháp giải và bài tập tổng qt -Nội dung ghi bảng Bài tập 1: Từ độ cao h M so với mặt Đất thả một vật khối lượng m = 0,1kg rơi xuống Đất. Biết vận tốc của vật khi chạm Đất là v 0 = 20m/s. Lấy g = 10m/s. a) Bỏ qua lực cản khơng khí. Tính - độ cao h M , thế năng của vật ở độ cao trên - qng đường vật rơi khi thế năng giảm 4 lần b) Biết lực cản của khơng khí F c = 0,2N. Tính vận tốc của vật khi chạm Đất v 0 ? Hướng dẫn a) Vật rơi tự do : * Ta có: 2 2 0 20 2 M M v v h m g − = = ; W tM = mgh M = 20J * Ta có: A P + A c = W đN – W đM 0 2 ( ) 17,9 / M c h mg F v m s m − ⇔ = = Bài tập 2: Vật m = 0,01kg , k = 100N/m . Dùng một lực F = 2N kéo vật theo phương ngang . Bỏ qua ma sát a) Tính độ giãn, thế năng đàn hồi khi cân bằng b) Tính độ giãn của lò xo khi thế năng giảm 2 lần Hướng dẫn a) Khi vật cân bằng : F đh = F ⇔ 0,02 F k l F l m k ∆ = ⇒ ∆ = = ; 2 ( ) 0,02 2 t k l W J ∆ = = b) 2 ( ) 2 2 tM N tM N W k l W l k ∆ = ⇒ ∆ = = 0,014m Bài tập 3:Vật m = 0,2kg, lò xo có độ cứng k = 100N/m. Lấy g = 10m/s 2 . Chọn gốc thế năng tại O là vị trí cân bằng . a) Tính thế năng tại của hệ vật tại vị trí cân bắng b) Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng, hướng xuống 1cm. Tính thế năng của vật khi đó. Hướng dẫn a) Khi vật cân bằng : F đh = P 0 0,02 mg l m k ⇒ ∆ = = Ta có: 2 0 2 t k l W ∆ = = 0,02J Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 4 l o m Trường THPT Nguyễn Văn Linh b) Ta có: 2 ( ) 2 M M k l x W mgx ∆ + = − = 0,045J C. Tổ chức các hoạt động dạy học Hoạt động 1 (2 phút ) : Ổn định lớp Hoạt động 2( 3 phút): Ôn lại các công thức Hoạt động của HS Trợ giúp của GV - Viết công thức thế năng trong 2 trường hợp - Viết công thức liên hệ . - Viết công thức thế ngăng của vật trong trọng trường và của hệ vật+ lò xo ? - Liên hệ giữa độ giảm thế năng và công của trọng lực? Hoạt động 3( 35 phút): Ôn lại các công thức Bài tập 1: Tìm hiểu bài tập a) Vật rơi tự do : * Ta có: 2 2 0 20 2 M M v v h m g − = = ; W tM = mgh M = 20J * Ta có: A P + A c = W đN – W đM 0 2 ( ) 17,9 / M c h mg F v m s m − ⇔ = = Bài tập 2: Tìm hiểu bài tập a) Khi vật cân bằng : F đh = F ⇔ 0,02 F k l F l m k ∆ = ⇒ ∆ = = ; 2 ( ) 0,02 2 t k l W J ∆ = = b) 2 ( ) 2 2 tM N tM N W k l W l k ∆ = ⇒ ∆ = = 0,014m Bài tập 3: Tìm hiểu bài tập a) Khi vật cân bằng : F đh = P 0 0,02 mg l m k ⇒ ∆ = = Ta có: 2 0 2 t k l W ∆ = = 0,02J b) Ta có: 2 ( ) 2 M M k l x W mgx ∆ + = − = 0,045J Bài tập 1: Yêu cầu HS tóm tắt - Tính độ cao h M ? ( dựa vào công thức rơi tự do của một vật trong trọng trường ) - Tính thế năng của vật ở độ cao trên? - Hướng dẫn HS chọn gốc thế năng cho phù hợp với yêu cầu bài toán. - Khi có lực cản thì định luật bảo toàn cơ năng còn đúng không ? Vì sao? -Viết biểu thức định luật bảo toàn năng lượng? - Tính vận tốc của vật khi chạm đất ? so sánh với vận tốc câu a ? giải thích vì sao ? Bài tập 2: Yêu cầu HS tóm tắt - Khi vật đứng cân bằng thì độ lớn của F và F đh có dộ lớn như thế nào ? - Tính độ biến dạng ? - Tính thế năng tại M ? - Hướng dẫn HS phân tích điều kiện bài toán cho. Đưa ra phương pháp giải ? - Tính độ giãn của lò xo khi đó? Bài tập 3: Yêu cầu HS tìm hiểu và tóm tắt - Trường hợp vật đứng cân bằng tại O. Tính thế năng đàn hồi của lò xo khi đó ? - Khi lò xo giãn một đoạn x. Tính thế năng đàn hồi của lò xo khi đó ? - Hướng dẫn HS tính thế năng của vật trong trường hợp lò xo giãn một đoạn x. Hoạt động 4(2phút) : Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà - Nghe GV củng cố - Nhận nhiệm vụ về nhà - Các bài tập vừa giải - Làm bài tập về nhà và các bài tập tập tương tự Tiết 23: Bài tập : CƠ NĂNG A. Mục tiêu: I. Kiến thức : Vận dụng được các công thức về ĐLBT cơ năng và ĐLBT năng lượng II. Kĩ năng : Vận dụng được các công thức: ĐLBT cơ năng và ĐLBT năng lượng để giải các bài tập trong SBT và bài tập chuẩn bị của GV . B.Chuẩn bị I. Học sinh : Giải trước các bài tập trong SBT và các vấn đề chưa rõ II. Giáo viên : - Phương pháp giải và bài tập tổng quát -Nội dung ghi bảng Bài tập 1: Một vật m = 0,1kg thả rơi tại M, từ độ cao h M . Biết thế năng của vật tại M là W tM = 20J . Lấy g = 10m/s 2 . a) Bỏ qua lực cản của không khí - Tính h M và vận tốc của vật khi chạm Đất v 0 - Xác định vận tốc, vị trí của điểm N để W đN = 3W tM - Tính vận tốc của vật khi vật cách mặt Đất 5m Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 5 Trường THPT Nguyễn Văn Linh b) Biết lực cản không khí F c = 0,2N. Tính vận tốc của vật khi chạm Đất Hướng dẫn a) Bỏ qua lực cản của không khí * Độ cao và vận tốc : + 20 M M W h m mg = = + 0 0 2 40 / M M W W v gh m s= ⇔ = = * Tính độ cao và vận tốc: - Áp dụng định luật bảo toàn vận tốc khi vật đi từ M đến N : W M = W N 4 tM dN tN tN W W W W⇔ = + = ⇒ 5 4 M N h h m= = - Ta có W đN = 3W tM 2.3 34,64 / N M v gh m s⇔ = = * Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng khi vật đi từ M đến K : W M = W K tM dK tK dK tM tK W W W W W W⇔ = + ⇒ = − 2 ( ) 17,32 / k M N v g h h m s⇒ = − = Bài tập 2: Vật m = 0,01kg , k = 100N/m gắn như hình vẽ: Tại O kéo vật sao cho lò xo giãn 2 M l cm∆ = rồi thả nhẹ a) Tính vận tốc của vật khi qua O b) Xác định vận tốc và độ giãn của vật tại N khi động năng bằng 2 lần thế năng c) Tính vận tốc của vật tại K khi lò xo giãn ra 1cm. Hướng dẫn a) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng khi vật đi từ M đến O : W M = W O 0 0 2 / M M k W W v l m s m = ⇒ = ∆ = b) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng khi vật đi từ M đến N : W M = W N 2 3 tM dN tN tN tN tN W W W W W W⇔ = + = + = 2 0,012 3 M N l l m ∆ ⇒ ∆ = = Ta có: W đN = 2W tN 2 1,7 / N N k v l m s m ⇒ = ∆ = Bài tập 3:Vật m = 0,01kg , treo vào lò xo có độ cứng k = 100N/m. Lấy g = 10m/s 2 . Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng O . a) Tính thế năng của vật tại O b) Nâng vật lên đến độ cao mà lò xo có độ cao tự nhiên rồi thả nhẹ . Tính vận tốc của vật tại O C. Tổ chức các hoạt động dạy học Hoạt động 1 (2 phút ) : Ổn định lớp Hoạt động 2( 3 phút): Ôn lại các công thức Hoạt động của HS Trợ giúp của GV - Nhắc lại các công thức + Trong trọng trường + Vật gắn vào lò xo - Định luật bảo toàn năng lượng - Yêu cầu học sinh nhắc lại các công thức + Cơ năng của vật trong trọng trường + Cơ năng của vật gắn vào lò xo - Công thức : Định luật bảo toàn năng lượng Hoạt động 3( 35 phút): Giải các bài tập Bài tập 1: Tìm hiểu bài tập a) Bỏ qua lực cản của không khí * Độ cao và vận tốc : + 20 M M W h m mg = = + 0 0 2 40 / M M W W v gh m s= ⇔ = = * Tính độ cao và vận tốc: - Áp dụng định luật bảo toàn vận tốc khi vật đi từ M đến N : W M = W N 4 tM dN tN tN W W W W⇔ = + = ⇒ 5 4 M N h h m= = - Ta có W đN = 3W tM Bài tập 1: Yêu cầu HS t ìm hiểu bài tập - Xác định cơ năng của vật tại M và tại O ? - Viết biểu thức ĐLBT năng lượng khi vật đi từ M đến O ? Tính độ cao h M và vận tốc v o của vật vận tốc của vật tại mặt Đất ? - Giáo viên hướng dẫn HS tìm các đại lượng - Viết biểu thức ĐLBT cơ năng khi vật đi từ M đến N ? Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 6 l o O m O Trường THPT Nguyễn Văn Linh 2.3 34,64 / N M v gh m s⇔ = = b) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng khi vật đi từ M đến K : W M = W K tM dK tK dK tM tK W W W W W W⇔ = + ⇒ = − 2 ( ) 17,32 / k M N v g h h m s⇒ = − = Bài tập 2: Tìm hiểu bài tập a) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng khi vật đi từ M đến O : W M = W O 0 0 2 / M M k W W v l m s m = ⇒ = ∆ = b) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng khi vật đi từ M đến N : W M = W N 2 3 tM dN tN tN tN tN W W W W W W⇔ = + = + = 2 0,012 3 M N l l m ∆ ⇒ ∆ = = Ta có: W đN = 2W tN 2 1,7 / N N k v l m s m ⇒ = ∆ = - Nhận nhiệm vụ về nhà - Tính vận tốc và độ cao của vật khi đó ? - GV: Hướng dẫn HS lựa chon phương pháp giải phù hợp . Nêu them một số trường hợp khác cho bài tập này . Bài tập 2: Yêu cầu HS tìm hiểu bài toán - Mô tả chuyển động và sự chuyển hóa năng lượng của vật - Viết biểu thức định luật bảo toàn cơ năng khi vật đi từ M đến 0. - Tính vận tốc của vật tại O ? - Viết biểu thức định luật bảo toàn cơ năng khi vật đi từ M đến N ? - Tính độ biến dạng của lò xo tại N ? - Từ giả thuyết của bài toán hãy tính vận tốc của vật tại N ? Bài tập 3: Yêu cầu HS về nhà làm bài tập Hoạt động 4(2phút) : Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà - Nghe GV củng cố - Nhận nhiệm vụ về nhà - Các bài tập vừa giải - Làm bài tập về nhà và các bài tập tập tương tự Tiết 24: Bài tập: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔILƠ-MARIÔT A. Mục tiêu. I. Về kiến thức: - Định luật Bôilơ- Mariôt : Quá trình đẳng nhiệt,định luật, đường đẳng nhiệt - Dùng định luật để giải bài tập vận dụng II. Về kĩ năng: -Vận dụng định luật Bôilơ-Mariôt - Nhận biết được đường đẳng nhiệt và tính chất của nó B.Chuẩn bị I. Học sinh : Giải trước các bài tập trong SBT và các vấn đề chưa rõ II. Giáo viên : - Phương pháp giải và bài tập tổng quát -Nội dung ghi bảng Bài tập 1: Một khối khí lí tưởng đựng trong một Xilanh có áp suất p 1 , thể tích V 1 = 2lít . Nén đẳng nhiệt lượng khí trên để áp suất tăng thêm 0,5atm, thể tích giảm đi 2 lần . a) Tính p 1 ? b) Vẽ đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ : pOV , pOT, VOT Hướng dẫn a) Quá trình biến đổi dẳng nhiệt : - TT 1 : p 1 = ; V 1 = 2lít - TT 2 : p 2 = p 1 + 0,5at ; V 2 = V 1 /2 = 1l Áp dụng định luật Bôilơ-Mariốt : 1 1 2 2 1 1 2 1( 0,5)pV p V p p= ⇔ = + 1 0,5p at⇒ = b) Hướng dẫn HS vẽ đồ thị trong các hệ trục tọa độ Bài tập 2:Một lượng khí lí tưởng được xác định : 2.10 5 Pa, 1L. Biến đổi đẳng nhiệt lượng khí trên để áp suất tăng thêm 0,5.10 5 . Tính độ biến thiên thể tích khi đó Hướng dẫn Quá trình biến đổi dẳng nhiệt : - TT 1 : p 1 = 2.10 5 Pa ; V 1 = 1lít - TT 2 : p 2 = p 1 + 0,5.10 5 Pa ; V 2 = ? Áp dụng định luật Bôilơ-Mariốt : 1 1 1 1 2 2 2 2 0,8 pV pV p V V l p = ⇒ = = 1 2 0,2V V V l⇒ ∆ = − = Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 7 Trường THPT Nguyễn Văn Linh Bài tập 3:Một quả bóng có thể tích 2L(không đổi) chứa không khí ở áp suất 10 5 Pa. Dùng một cái bơm có diện tích 40cm 2 , cao 40cm chứa không khí ở áp suất 10 5 Pa. a) Tính áp suất khí trong quả bóng sau khi bơm 4 lần b) Tính số lần bơm để áp suất không khí là 10.10 5 Pa Hướng dẫn a) Áp dụng định luật Bôilơ-Mariốt : 5 5 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 (2 . ) 10 (2 4.0,4.4) 4,2.10 2 pV p n Sh pV p V p Pa V V + + = ⇒ = = = = b) Áp dụng định luật Bôilơ-Mariốt : 2 1 1 2 2 1 2 1 21 (2 . ) .2 ( 2) 11,25 p pV p V p n Sh p n Sh p = ⇔ + = ⇒ = − = lần C Tổ chức các hoạt động dạy học Hoạt động 1: Ộn định lớp Hoạt động 2: Giải các bài tập GV chuẫn bị Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh BT1: Cho đồ thị biểu diễn sự thay đổi trạng thái của một lượng khí lý tưởng trong hệ tọa độ (p, V) a. Nêu nhận xét về các quá trình biến đổi trạng thái của lượng khí đó? b. Tính nhiệt độ sau cùng T 3 của khí biết T 1 = 27 0 C c. Vẽ lại đồ thị biểu diễn các quá trình trên trọng hệ tọa độ (V, T) và (p, T)? p (at) 4 (2) (3) 2 (1) 0 10 20 30 V (l) - Đầu tiên chúng ta hãy tóm tắt bài toàn, tìm xem có thể tính nhiệt độ T 3 theo phương án nào? BT2: Một lượng khí CO 2 ở điều kiện chuẩn có thể tích là 16,8 lít. Người ta đưa lượng khí này vào trogn một bình chứa có dung tích 10 lít, rồi nung nóng bình lên tới 100 0 C. Khi đó, áp suất và khối lượng riêng của lượng khí CO 2 trong bình bằng bao nhiêu? Cho khối lượng mol của khí CO 2 là 44g/mol - Chúng ta hãy đọc kỷ đề bài, cho những thông số nào ở trạng thái nào? - Để tìm KLR chúng ta phải có điều kiện gì (những địa lượng nào)? Giải các bài tập BT1: 1 2 3 2 ; 4p at p p at= = = 1 2 3 20 ; 30V V l V l= = = 1 3 27 273 300 ; ?T K T= + = = Giải a. Theo đồ thị hình vẽ chúng ta có: (1) – (2): là quá trình đẳng tích. Vì: 1 2 20V V l= = ; áp suất tăng từ: 1 2 2 4p at p at= → = (2) – (3): là quá trình đẳng áp. Vì: 2 3 4p p at= = , thể tích tăng từ: 1 3 20 30V l V l= → = b. Áp dụng phương trình trạng thái của khí lý tưởng: 3 3 3 3 1 1 1 3 1 3 1 1 p V p V T p V T T T pV = ⇒ = = 900K c. Để vẽ được các quá trình trên trong các tọa đồ (V, T) và (p, T) chúng ta phải tính T 2 . Áp dụng định luật Sac-lơ: 1 2 2 1 1 2 1 600 p p p T T K T T p = ⇒ = = BT2: 1 760 1,013p mmHg Pa= = 1 1 16,8 ; 273V l T K= = 2 2 2 10 100 273 373 ?; ? V l T K p D = = + = = = Giải Áp dụng phương trình trạng thái 1 1 2 2 1 2 5 1 1 2 2 2 1 2,33.10 pV p V T T pV T p Pa V T = ⇒ = = Khối lượng: . 0,75.44 33m n M g= = = Hoạt động 4(2phút) : Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà - Nghe GV củng cố - Nhận nhiệm vụ về nhà - Các bài tập vừa giải - Làm bài tập về nhà và các bài tập tập tương tự Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 8 Trường THPT Nguyễn Văn Linh Tiết 25:Bài tập : PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG A. Mục tiêu. I. Về kiến thức: - Phương trình trạng thái , liên hệ với các đẳng q trình - Dùng phương trình để giải các bài tập II. Về kĩ năng: -Vận dụng được phương trình trạng thái - Nhận biết được đường đẳng nhiệt , đăn của nó B.Chuẩn bị I. Học sinh : Giải trước các bài tập trong SBT và các vấn đề chưa rõ II. Giáo viên : - Phương pháp giải và bài tập tổng qt -Nội dung ghi bảng. Bài 3 trang 73. Thể tích khối khí lúc đầu :V 1 = 12.0,125 + 2,5 = 4,0 (l) Theo đònh luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt : p 1 .V 1 = p 2 .V 2 => p 2 = 5,2 0,4.1 . 2 11 = V Vp = 1,6 (at) Bài 29.8. Ta có : p o V o = pV Hay : p o . o m ρ = p. ρ m ρ = 1 150.43,1 . 0 = p p o ρ = 214,5 (kg/m 3 ) m = ρ.V = 214,5.10 -2 = 1,145 (kg) Bài 30.7. Ta có : 2 2 1 1 T p T p = ,p 2 = 20273 )42273.(2 1 21 + + = T Tp = 2,15 (atm) p 2 < 2,5 atm nên săm không nổ. Bài 5 trang 76. Hằng số của phương trình trạng thái cho 1 mol khí lí tưởng : Ta có : 273 10.4,22.10 35 − == o oo T Vp T pV = 8,2 (đv SI) Bài 31.9.Thể tích của lượng khí trong bình ở điều kiện tiêu chuẫn : Ta có : o oo T Vp T pV = V o = Tp pVT o o = 289.1 273.20.100 = 1889 (lít). Kết quả chỉ là gần đúng vì áp suất quá lớn nên khí không thể coi là khí lí tưởng. C Tổ chức các hoạt động dạy học Hoạt động 1:Ổnđịnh lớp Hoạt động 2 (40p) : Giải các bài tập: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Yêu cầu học sinh xác đònh thể thích khối khí trong quả bóng và của 12 lần bơm ở áp suất ban đầu. Hướng dẫn để học sinh xác đònh áp suất khối khí trong quả bóng. Yêu cầu học sinh viết biểu thức đònh luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt. Hướng dẫnn để học sinh suy ra và tính khối lượng riêng, tà đó tính khối lượng khí. Yêu cầu học sinh viết biểu thức đònh luật Sac-lơ. Yêu cầu học sinh suy ra và tính p 2 . Yêu cầu học sinh cho biết săm có bò nổ hay không ? Vì sao ? Xác đònh thể tích khối khí ban đầu. Viết biểu thức đònh luật. Suy ra và tính p 2 . Viết biểu thức đònh luật. Xác đònh V o và V theo m và ρ, ρ o . Suy ra và tính ρ. Tính khối lượng khí. Viết biểu thức đònh luật. Suy ra và tính p 2 . Cho biết săm có bò nổ hay không ? Giải thích. Hoạt động 3 (15 phút) : Giải các bài tập. Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 9 Trường THPT Nguyễn Văn Linh Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hướng dẫn để học sinh tính hằng số của 1 mol khí lí tưởng. Yêu cầu hs nêu đk tiêu chuẫn. Lưu ý cho học sinh biết : 1atm ≈ 10 5 Pa (N/m 2 ) -Yêu cầu học sinh viết phương trình trạng thái. Yêu cầu học sinh suy ra để tính thể tích của lượng khí ở điều kiện tiêu chuẫn. Yêu cầu học sinh giải thích tại sao kết quả thu được chỉ là gần đúng. Viết phương trình trạng thái của khí lí tưởng có các thông số ứng với điều kiện tiêu chuẫn. Nêu điều kiện tiêu chuẫn. Thay số để tính ra hằng số. Viết phương trình trạng thái. Suy ra và thay số để tính V o . Giải thích. Hoạt động 4(2phút) : Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà - Nghe GV củng cố - Nhận nhiệm vụ về nhà - Các bài tập vừa giải - Làm bài tập về nhà và các bài tập tập tương tự Tiết 26: ƠN TẬP CHƯƠNG IV,V A. Mục tiêu. I. Về kiến thức: - Ơn tập lại các cơng thức và các dạng tốn của chương IV: - Ơn tập lại các cơng thức và các dạng tốn của chương V: II. Về kĩ năng: Vận dụng được các cơng thức của chương IV,V để giải một số bài tập B.Chuẩn bị I. Học sinh : Giải trước các bài tập trong SBT và các vấn đề chưa rõ II. Giáo viên : - Phương pháp giải và bài tập tổng qt -Nội dung ghi bảng I. Lý thuyết: 1. Các định luật bảo tồn: - Động lượng: p mv= ur r hay p = mv ( kg.m/s, Ns); Định luật bảo tồn động lượng: ' ' 1 2 1 2 p p p p+ = + uur uur uur uur - Cơng suất: A = F.scos α (J) ; Cơng suất: ( ) A P W t = - Động năng: 2 2 d mv W = ; Định lí động năng: 2 1d d ng W W A− = - Định luật bảo tồn cơ năng: Trong một hệ kín cơ năng của vật được bảo tồn: 2. Các định luật về chất khí: Phương trình trạng thái: 1 1 2 2 1 2 p V p V T T = . Suy ra các cơng thức trong các đẳng q trình II. Bài tập ơn tập BT 1: Một vật m = 0,2kg thả rơi tại M, từ độ cao h M . Biết cơ năng của vật tại M là W M = 90J . Lấy g = 10m/s 2 . a) Bỏ qua lực cản của khơng khí - Tính h M và vận tốc của vật khi chạm Đất v 0 - Xác định vận tốc, vị trí của điểm N để W đN = 2W tN - Tính vận tốc của vật khi vật đi được 2/3 qng đường b) Vật rơi có lực cản khơng khi F c . Biết vận tốc của vật khi chạm đất 25m/s. BT: 2: Vật m = 0,02kg , k = 200N/m gắn như hình vẽ: Tại O kéo vật sao cho lò xo giãn 2 M l cm∆ = rồi thả nhẹ a) Tính vận tốc của vật khi qua O b) Xác định vận tốc và độ giãn của vật tại N khi động năng bằng 2 lần thế năng c) Tính vận tốc của vật tại K khi lò xo giãn ra 1cm. BT 3: Một quả bóng thể tích V = 2,5l, chứa khí ở áp suất p o = 10 5 Pa . Dùng một cái bơm, bơm khơng khí ở áp suất 10 5 Pa vào bóng. Biết sau mỗi lần bơm đưa được 20cm 3 khơng khí vào quả bóng . a) Tính áp suất của quả bóng sau 10 lần bơm Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 10 l o O [...]... là : m = 0,2g, c = 0,8.103 /kg.K Tính - nhiệt độ sau khi biến đổi Vẽ đồ thị trong hệ pOV - cơng và độ biến thiên nội năng Hướng dẫn Tương tự bài tập 1: a) Dùng phương trình trạng thái khí lí tưởng b) Dùng phương trình đẳng áp và biểu thức NL I của NĐLH Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 13 Trường THPT Nguyễn Văn Linh C Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1(5phút) :Ởn định lớp – Kiểm tra bài cũ -Thế... - Các kiến thức đã học Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 15 Trường THPT Nguyễn Văn Linh - Nhận nhiệm vụ về nhà - Làm các bài tập còn lại SBT Tiết30: Bài tập: BIẾN DẠNG CƠ CỦA VẬT RẮN A Mục tiêu I Kiến thức: Vận dụng: Kiến thức về Biến dạng cơ của vật rắn II Kĩ năng: Vận dụng được các cộng thức về biến dạng cơ của vật rắn B Chuẫn bị: I Học sinh: Kiến thức về biến dạng cơ vật rắn II Giáo viên: Nội dung bài... l0 2 Tiết diện thanh: S= 2.10-4m2 = 2cm2 C Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1(2phút) :Ởn định lớp Hoạt động 2( 40 phút): Hướng dẫn GV chuẩn bị Hoạt động của Học Sinh Trợ giúp của Giáo Viên Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 16 Trường THPT Nguyễn Văn Linh Bài tập 1: HS tìm hiểu bài tốn - Tiết diện ngang của dây : 3,14.0,52.10 − 6 ≈ 0.2.10-6 m2 4 ESx F l 0 ⇒E = - Ta có F= k.x = = 20.1010 (Pa l0... ⇒ t = 188 0C 2α l02 BT 36.8: u cầu HS đọc và tìm hiểu bài tốn -Tóm tắt các đại lượng ? - Viết cơng thức tính diện tích ở 00C, t0C? - Tính độ biến thiên nhiệt độ ? Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 18 Trường THPT Nguyễn Văn Linh Hướng dẫn tương tự các bài tậpcòn lại: Hoạt động 4 (2 phút): Củng cố và dặn dò - Nghe GV củng cố - Các kiến thức đã học - Nhận nhiệm vụ về nhà - Làm các bài tập còn lại SGK, SBT Tiết... mặt? C Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1( 3 phút) :Ởn định lớp Hoạt động 2( 5 phút): Tóm tắt lý thuyết: Hoạt động của Học Sinh Trợ giúp của Giáo Viên - Ghi nhận hướng dẫn của GV - Tóm tắt cho HS và giải thích lại các cơng thức về lực Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 19 Trường THPT Nguyễn Văn Linh căng mặt ngồi - u cầu GV giải thích các đại lượng chưa rõ - u cầu HS hỏi những vấn đề chưa rõ Hoạt... HS trả lời các câu hỏi trong đề cương: Hoạt động của Học Sinh Trợ giúp của Giáo Viên - Đọc các câu hỏi - u cầu HS đọc và trả lời các câu hỏi? - Suy nghỉ và trả lời các câu hỏi - Hướng dẫn HS trả lời các câu hỏi - u cầu GV giải thích các vấn đề chưa rõ - Trả lời các vấn đề HS chưa rõ trong từng câu hỏi của đề cương Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 22 Trường THPT Nguyễn Văn Linh Tiết 2: Hoạt động 3 ( 42 phút):... trước các bài tập trong SBT và các vấn đề chưa rõ II Giáo viên : - Phương pháp giải và bài tập tổng qt -Nội dung ghi bảng 1.Bài tập SGK BT 7/SGK - Nhơm: m1 = 0,5kg ; c1 = 0,92.103J/kg.K ; t1 = 200C Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 11 Trường THPT Nguyễn Văn Linh - Nước : m2 = 0,118kg ; c2 = 4,18.103J/kg.K ; t2 = 200C - Sắt: m1 = 0,2kg ; c3 = 0,46.103J/kg.K ; t3 = 750C Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Qthu... BT 36.8: ∆S = 2α ∆t.l0 ⇒ ∆t = 2 2 2α l0 2α l0 - BT 36.12: + Ta có: ∆l = l0α∆t = 0, 054mm + ∆l ' = 75%∆l = 4 µ m -BT 35.10: F = - BT 36.13: ∆l F = α (t2 − t1 ) = ⇒ F = ESα (t2 − t1 ) = 22 KN l0 ES Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 17 Trường THPT Nguyễn Văn Linh 2 Bài tập GV chuẩn bị Câu 1: Thanh đồng có: chiều dài l0 = 2m, ở nhiệt độ t0 = 20oC, đường kính tiết diện ngang d = 2cm; hệ số nở dài α = 1,7.10-5K-1,... động cơ nhiệt? Hoạt động 2( 25 phút): Hướng dẫn GBT trong SBT Hoạt động của Học Sinh Trợ giúp của Giáo Viên * Bài tự luận * Bài tự luận - Tìm hiểu bài tập - BT 33.7 + Q = 0; A = -4000 ⇒ ∆U = A = - 4000J + Xác định Q và A và tính ∆U , , + Xác định Q và A lúc sau ? + Lúc sau : ∆U = Q + A GV: Hướng dẫn học chọn giá trị và dấu của Q và A Ghi nhận các vấn đề GV hướng dẫn trong cơng thức ngun lí I - BT 33.8... lượng 1kg và 2kg nước ở nhiệt độ 20 0C Tìm nhiệt lượng cần cung cấp để đưa nhiệt lượng đến 100 0C Biết nhiệt dung riêng của nhơm, đồng và nước là: c1 = 920J/kg.K , c2 = 128J/kg.K, c3 = 4190J/kg.K Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 14 Trường THPT Nguyễn Văn Linh Hướng dẫn Nhiệt lượng cần cung cấp cho thùng tăng nhiệt độ là Q = Q1 + Q2 + Q3 = m1c1(t2-t1) + m2c2(t2-t1) + m3c3(t2-t1) =717440J Bài tập 3: Một ấm . p 2 . Cho biết săm có bò nổ hay không ? Giải thích. Hoạt động 3 (15 phút) : Giải các bài tập. Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 9 Trường THPT Nguyễn Văn Linh Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học. GV chuẩn bị Hoạt động của Học Sinh Trợ giúp của Giáo Viên Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 16 Trường THPT Nguyễn Văn Linh Bài tập 1: HS tìm hiểu bài toán - Tiết diện ngang của dây : S= 2 4 Rd =. bài toán -Tóm tắt các đại lượng ? - Viết công thức tính diện tích ở 0 0 C, t 0 C? - Tính độ biến thiên nhiệt độ ? Giáo Án Tự chọn Vật Lý 10 CB 18 Trường THPT Nguyễn Văn Linh Hướng dẫn tương tự