Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Ngày soạn: / / Tiết: 1,2 CHƢƠNG I ;DAO ĐỘNG CƠ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I MỤC TIÊU Kiến thức: - Nêu đƣợc: + Định nghĩa dao động điều hoà + Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu gì? - Viết đƣợc: + Phƣơng trình dao động điều hồ giải thích đƣợc cá đại lƣợng phƣơng trình + Cơng thức liên hệ tần số góc, chu kì tần số + Công thức vận tốc gia tốc vật dao động điều hoà - Vẽ đƣợc đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu - Làm đƣợc tập tƣơng tự nhƣ Sgk Kĩ năng: Năng lực: II CHUẨN BỊ Giáo viên: Hình vẽ mơ tả dao động hình chiếu P điểm M đƣờng kính P 1P2 thí nghiệm minh hoạ Học sinh: Ơn lại chuyển động trịn (chu kì, tần số mối liên hệ tốc độ góc với chu kì tần số) III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số Kiểm tra cũ Bài Hoạt động ( phút): Tìm hiểu dao động Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức - Lấy ví dụ vật dao động - Là chuyển động qua lại I Dao động đời sống: thuyền nhấp vật đoạn đƣờng Thế dao động nhô chỗ neo, dây đàn ghita rung xác định quanh vị trí cân - Là chuyển động có giới động, màng trống rung động  ta nói hạn không gian lặp vật dao động  lặp lại nhiều lần quanh Nhƣ dao động cơ? vị trí cân Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 - Khảo sát dao động trên, ta nhận - Sau khoảng thời gian - VTCB: thƣờng vị trí thấy chúng chuyển động qua lại định trở lại vị trí cũ vật đứng n khơng mang tính tuần hồn  xét với vận tốc cũ  dao động Dao động tuần hồn lắc đồng hồ sao? lắc đồng hồ tuần - Là dao động mà sau - Dao động tuần hồn hồn khoảng thời gian khơng Nhƣng sau khoảng nhau, gọi chu kì, thời gian (T) vật trở lại vị vật trở lại vị trí nhƣ cũ với trí nhƣ cũ với vật tốc nhƣ cũ  dao vật tốc nhƣ cũ động tuần hoàn + Chu kỳ T(s) + Tần số f (Hz) Hoạt động ( phút): Tìm hiểu phƣơng trình dao động điều hoà Hoạt động GV Hoạt động HS - Minh hoạ chuyển động tròn M điểm M II Phƣơng trình dao động điều hoà + t M0 x P P1 Ví dụ - Giả sử điểm M  O Kiến thức chuyển động tròn đƣờng trịn theo chiều dƣơng với tốc độ góc  - P hình chiếu M lên Ox - Nhận xét dao động P - Trong trình M chuyển - Giả sử lúc t = 0, M vị M chuyển động? động tròn đều, P dao động   (rad) trí M0 với POM trục x quanh gốc toạ độ O - Sau t giây, vật chuyển động đến vị trí M,  (t   ) rad với POM - Khi toạ độ x điểm P có x = OMcos(t + ) phƣơng trình nhƣ nào? - Toạ độ x = OP điểm P có phƣơng trình: x = OMcos(t + ) Đặt OM = A - Có nhận xét dao động - Vì hàm sin hay cosin x = Acos(t + ) điểm P? (Biến thiên theo thời gian hàm điều hoà  dao động Vậy: Dao động điểm P Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 theo định luật dạng cos) - Y/c HS hoàn thành C1 điểm P dao động điều hoà - Tƣơng tự: x = Asin(t + ) dao động điều hoà Định nghĩa - Hình dung P khơng phải - HS ghi nhận định nghĩa dao - Dao động điều hồ dao điểm hình học mà chất điểm P  động điều hồ động li độ vật ta nói vật dao động quanh VTCB O, hàm cosin (hay sin) toạ độ x li độ vật thời gian - Gọi tên đơn vị đại lƣợng Phƣơng trình có mặt phƣơng trình - Ghi nhận đại lƣợng - Phƣơng trình dao động - Lưu ý: phƣơng trình điều hồ: x = Acos(t + ) + A,   phƣơng trình số, A >  > + x: li độ dao động + Để xác định  cần đƣa phƣơng + A: biên độ dao động, trình dạng tổng quát x = Acos(t + xmax (A > 0) ) để xác định + : tần số góc dao - Với A cho biết pha ta động, đơn vị rad/s xác định đƣợc gì? ((t + ) đại lƣợng cho phép ta xác định đƣợc gì?) - Tƣơng tự biết ? - Qua ví dụ minh hoạ ta thấy chuyển động tròn dao động điều hồ có mối liên hệ gì? - Trong phƣơng trình: x = Acos(t + ) ta quy ƣớc chọn trục x làm gốc để tính pha dao động chiều tăng pha tƣơng ứng với chiều tăng góc chuyển động trịn POM - Chúng ta xác định đƣợc x + (t + ): pha dao thời điểm t động thời điểm t, đơn vị rad - Xác định đƣợc x thời điểm + : pha ban đầu dao ban đầu t0 động, dƣơng âm Chú ý (Sgk) - Một điểm dao động điều hồ đoạn thẳng ln ln đƣợc coi hình chiếu điểm tƣơng ứng chuyển động trịn lên đƣờng kính đoạn thẳng Hoạt động ( phút): Tìm hiểu chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hoà Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức III Chu kì, tần số, tần số - Dao động điều hồ có tính tuần - HS ghi nhận định nghĩa góc dao động điều hồ hồn  từ ta có định nghĩa chu kì tần số Chu kì tần số - Chu kì (kí hiệu T) dao động điều hoà Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 khoảng thời gian để vật thực dao động toàn phần + Đơn vị T giây (s) - Tần số (kí hiệu f) dao động điều hoà số dao động toàn phần thực đƣợc giây + Đơn vị f 1/s gọi - Trong chuyển động tròn tốc độ góc , chu kì T tần số có  2  2 f T Héc (Hz) Tần số góc: Trong dao động điều hồ  gọi tần mối liên hệ nhƣ nào? số góc Đơn vị rad/s  2  2 f T Hoạt động ( phút): Tìm hiểu vận tốc gia tốc dao động điều hoà Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức IV Vận tốc gia tốc - Vận tốc đạo hàm bậc li x = Acos(t + ) dao động điều hoà độ theo thời gian  biểu thức?  v = x’ = -Asin(t + ) Vận tốc  Có nhận xét v? - Vận tốc đại lƣợng biến v = x’ = -Asin(t + ) thiên điều hoà tần số với - Ở vị trí biên (x = A): li độ  v = - Ở VTCB (x = 0):  |vmax| = A - Gia tốc đạo hàm bậc vận  a = v’ = -2Acos(t + ) tốc theo thời gian  biểu thức? Gia tốc a = v’ = -2Acos(t + ) - Dấu (-) biểu thức cho biết điều - Gia tốc ln ngƣợc dấu với gì? = -2x li độ (vectơ gia tốc luôn - Ở vị trí biên (x = A): hƣớng VTCB)  |amax| = -2A - Ở VTCB (x = 0):  a = Hoạt động ( phút): Vẽ đồ thị dao động điều hoà Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 - Hƣớng dẫn HS vẽ đồ thị dao - HS vẽ đồ thị theo hƣớng dẫn V Đồ thị dao động x điều hoà x = Acost ( = 0) động GV điều hoà A 3T T t T - Dựa vào đồ thị ta nhận thấy A đƣờng hình sin, ngƣời ta gọi dao động điều hồ dao động hình sin Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu câu hỏi tập nhà - Ghi câu hỏi tập - Yêu cầu: HS chuẩn bị sau nhà Kiến thức - Ghi chuẩn bị cho sau IV RÖT KINH NGHIỆM Nam Trực, ngày tháng năm 20 DUYỆT CỦA GIÁM HIỆU Ngày soạn: / / / Tiết 3; BÀI TẬP I Mục tiêu: - Củng cố kiến thức dao động - Rèn luyện cho HS kĩ giải tập động học dđđh, lắc lò xo, lắc đơn, lƣợng dao động II Chuẩn bị: GV: Chọn tập với nội dung cần ôn luyện Nắm bắt tình hình tiếp thu kiến thức giải tập HS qua 6, 7, HS: Ôn tập tốt 6, 7, III Tổ chức hoạt động dạy học Hoạt động Giải tập - Xác định đại lƣợng dđđh: x, v, a, T, f Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 - Thực tính tốn lƣợng GV giới thiệu nội dung tốn: Vật có khối lƣợng m = 100g dđđh theo pt: x  2,5cos 10 t   /  1) Xác định biên độ, chu kì, tần số pha ban đầu dao động 2) Vào thời điểm pha dao động đạt giá trị 1500 ,lúc li độ bao nhiêu? 3) Vật qua vị trí x = 1,25cm vào thời điểm nào? Phân biệt thời điểm vật qua theo chiều dƣơng, chiều âm? 4) Tìm thời gian vật dao động hai vị trí x1 = -1,25cm x2 = 2,5cm 5) Tìm tốc độ trung bình vật chu kì dao động lƣợng dao động Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung -Hƣớng dẫn giải toán -Thảo luận nhóm, thực 1)Tìm A, T, f,  từ pt: việc nêu lần lƣợt các nội dung: câu hỏi gợi ý: +So sánh phƣơng trình: H1 Dạng pt tổng quát   x  2,5cos 10 t   2  dđđh? Pt li độ dao động (bài toán) cho ta xác định đƣợc đại lƣợng nào? với pt tổng quát: x  A cos t    Tìm kết H2 Đại lƣợng pha -Xác định (t + ) pha dao dao động? Pha dao động có động thay đổi theo thời gian ?   x  2,5cos 10 t   2   2  x  A cos  t    T   A  2,5cm So sánh với pt: T  0, s     f   Hz T      rad  2)Tìm t để 10 t     5  2 Cá nhân thực hiện, giải tìm t  t = 1/30 s ứng với 10 t     5  2 Tìm   x  2,5cos 10 t   2  H3 Biết thời điểm vật qua t = 1/30(s): x =-2,16 vị trí xác định, 3)Giải phƣơng trình: xác định vị trí nào?   x  2,5cos 10 t   = 2  -Thu nhận kiến thức để vận dụng cho việc giải toán ứng với 1,5  t   GV cung cấp Thảo luận 10 t     k 2 -Giải thích nội dung câu 3: nhóm, chọn cách giải thích +Qua vị trí theo chiều dƣơng Vì có nhiều thời điểm vật hợp   qua vị trí xác định? 10 t     k 2 -Hƣớng dẫn HS vận dụng k t   (1) 60 kiến thức lƣợng giác Lƣu ý +Qua vị trí theo chiều âm: cách chọn nghiệm để thỏa 10 t      k 2 Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung điều kiện vẽ chiều chuyển 4)Thời gian vật dao động động vật (Dùng phƣơng hai vị trí x1, x2: trình: v = -Asin(t+))  Hƣớng dẫn chọn nghiệm để   1 (1) sin 1  v > v <  1  | x1 |  OM    2 rad Ta có: t     Với 2 = 10 rad/s H4 Nêu liên hệ chuyển -Cá nhân thực theo   rad  t  15 s động tròn dao động hƣớng dẫn GV 5)Tốc độ trung bình: Trong điều hịa? chu kì: -Dùng mối liên hệ hai S = 4A; t = T ; v  chuyển động, hƣớng dẫn xác Năng lƣợng dao động: định thời gian dao động hai vị trí Từ hình vẽ, GV hƣớng dẫn, H5 Thời gian dao động thảo luận nhóm hai vị trí x1 x2 thời gian chuyển động tròn S  0,5m / s T E m A2  3,125.103 J  tM M  t x1  x2  cung M 1M nhƣ nào? H6 Góc quay , tốc độ góc  thời gian quay chuyển động tròn liên hệ biểu thức nào? -Ơn lại cách tính vận tốc trung bình lớp 10, vận dụng H7 Tốc độ trung bình đƣợc giải cho câu xác định nào? Trong chu kì, quãng đƣờng vật di chuyển gấp lần biên độ? Hƣớng dẫn HS cách xác định S cách tổng quát: (Tính theo x1, x2 hai vị trí vật dao động thời gian t) H8 Cơng thức tính Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung lƣợng? Hoạt động Giải tập Bài toán: Một lị xo có độ cứng k = 0,01N/cm treo thẳng đứng, đầu dƣới lò xo mang vật m = 4g a) Tính chu kì dao động hệ b) Đƣa vật đến vị trí lị xo khơng biến dạng buông nhẹ Chọn gốc thời gian lúc thả vật, gốc tọa độ vị trí cân bằng, trục tọa độ thẳng đứng có chiều dƣơng chiều lúc vật bắt đầu chuyển động Viết pt dao động vật (Cho g = 10m/s2; 2 = 10) c)Xác định vị trí mà vật với động d)Tính lực đàn hồi cực đại cực tiểu lị xo suốt q trình dao động Hoạt động GV Hoạt động HS Nêu lần lƣợt câu hỏi gợi ý: -Đọc phân tích đề Nội dung a) Chu kì: T  2 m k H1 Chu kì dao động hệ thay số m=4.10-3kg; CLLX tính cơng thức -Cá nhân thực câu a) k = 1N/m  T = 0,4 (s) nào? H2 Ở vị trí cân bằng, lò xo -Thảo luận cách viết pt dao b)Viết pt dao động: nhƣ nào? Vị trí vật động lúc bắt đầu chuyển động + Vẽ trục tọa độ thích hợp xác định nào? Vận tốc T -Tính A Lúc bắt đầu chuyển động: vật bao nhiêu? M H3 Trình bày cách viết phƣơng trình dao động -Tính   2  5 rad / s l0  l0 O (VTCB) -Hƣớng dẫn HS độ dãn + x = - l0 = - 410-2m với mg k + v =  A = 4.10-2 m lò xo VTCB, lƣu ý Tính góc  với  nghiệm pt: li độ ban đầu x0 x  A cos t    -HD HS xác định góc  H4 Hãy nêu cách xác định + Tính l0 góc  Có lƣu ý việc chọn giá trị  cho phù hợp nội dung toán? H5 Viết biểu thức tính (theo động năng) v   A sin t    Với t = 0: x =- 4.10-2m; v = -Cá nhân thực tính tốn   =  rad/s Kết quả: x  4.102 cos  5 t    m góc  b)Từ pt năng: W = Wt + Wđ ; Wđ =Wt  W =2Wt Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung -Giải thích cho HS việc -Sử dụng pt năng, cá nhân hai bên gốc tọa độ kA  2kx 2 A x  2 2.102 m -Vẽ hình, hƣớng dẫn HS c)Lực đàn hồi: F = kl xác định độ biến dạng +Ở vị trí thấp nhất: l = l0 + A lò xo số trƣờng hợp:  Fmax = k(l0 + A) l0 = A; l0  A +Ở vị trí cao nhất: l =  Fmax = chọn giá trị x > x < thực tính tốn kết H6 Lực đàn hồi lò xo -Thảo luận nhóm, tính lực tính cơng thức nào? Ở đàn hồi hai vị trí vật: vị trí vật, lực đạt thấp cao giá trị cực đại, cực tiểu? Hoạt động 3: Củng cố - Dặn dò: - GV rút nhận xét chung cách giải hai toán, rút yêu cầu nội dung toán - Yêu cầu HS giải tập nhà: SBT VL IV Rút kinh nghiệm – Bổ sung: …………………………………………………………………………………………………………… …………….……………………………………………………………………………………………… ………………………….………………………………………………………………………………… …………………………………….……………………………………………………………………… ………………………………………………… Nam Trực, ngày tháng năm 20 DUYỆT CỦA GIÁM HIỆU Ngày soạn: / / Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Tiết: CON LẮC LÕ XO I MỤC TIÊU Kiến thức: - Viết đƣợc: + Công thức lực kéo tác dụng vào vật dao động điều hồ + Cơng thức tính chu kì lắc lị xo + Cơng thức tính năng, động lắc lị xo - Giải thích đƣợc dao động lắc lị xo dao động điều hồ - Nêu đƣợc nhận xét định tính biến thiên động lắc dao động - Áp dụng đƣợc công thức định luật có để giải tập tƣơng tự phần tập - Viết đƣợc phƣơng trình động lực học lắc lò xo Kĩ năng: Thái độ: II CHUẨN BỊ Giáo viên: Con lắc lị xo theo phƣơng ngang Vật m vật hình chữ “V” ngƣợc chuyển động đêm khơng khí Học sinh: Ơn lại khái niệm lực đàn hồi đàn hồi lớp 10 III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Kiểm tra cũ Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức Hoạt động ( phút): Tìm hiểu lắc lị xo Hoạt động GV Hoạt động HS - Minh hoạ lắc lò xo trƣợt - HS dựa vào hình vẽ minh Nm k F v v=0 N P ma hoạ GV để trình bày cấu mặt k phẳng nằmF ngang không m k HS F =cho biếtNgồm gì? tạo lắc lị xo sát Y/c m P P Kiến thức I Con lắc lò xo Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lƣợng m gắn vào đầu lị xo có độ cứng k, khối lƣợng khơng đáng - HS trình bày minh hoạ kể, đầu lò xo đƣợc chuyển động vật kéo giữ cố định vật khỏi VTCB cho lò xo dãn đoạn nhỏ buông tay Trang 10 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 A Z X A4 Z 2 Y  24 He Dạng rút gọn: - Bản chất phóng xạ  tính - HS nêu chất tính chất nó? - Hạt nhân 226 88 Ra phóng xạ   viết chất 226 88 phƣơng trình? Ra  Hoặc: 226 88 222 86 Ra   222 86 Rn  X   AZ 42Y - Tia  dòng hạt nhân Rn  24 He  A Z He chuyển động với vận tốc 2.107m/s Đi đƣợc chừng vài cm khơng khí chừng vài m vật rắn - Bản chất phóng xạ - gì? - Thực chất phóng xạ  kèm - - HS đọc Sgk để trình bày 0 theo phản hạt nơtrino (  ) có - Tia - dịng êlectron ( 10 e ) khối lƣợng nhỏ, không mang điện, A Z chuyển động với tốc độ  c X A Z - Hạt nhân C phóng xạ   viết - phƣơng trình? - Bản chất phóng xạ + gì? - Thực chất phóng xạ  kèm + 0 theo hạt nơtrino (  ) có khối lƣợng 14 C  147 N  1    147 N Hoặc: 146 C  c Phóng xạ + - HS đọc Sgk để trình bày - Tia + dịng pơzitron ( 10 e ) A Z động với tốc độ  c X Y  10 e  00 A Z 1 Dạng rút gọn: Cụ thể: 11 p  01n  10 e  00 - Hạt nhân   X   Z A1Y e  00 nhỏ, không mang điện, chuyển 12 Y  10 e  00 A Z 1 Dạng rút gọn: Cụ thể: 01n  11 p  10 e  00 14 b Phóng xạ - A Z N phóng xạ   viết + * Tia - + chuyển động phƣơng trình? - Tia - + có tính chất gì? 12 N  126 C  10 e  00 Hoặc: 12  N   126 C - Trong phóng xạ - +, hạt nhân - HS nêu tính chất tia sinh trạng thái kích thích  - + trạng thái có mức lƣợng thấp phát xạ điện từ ,   X   Z A1Y với tốc độ  c, truyền đƣợc vài mét khơng khí vài mm kim loại d Phóng xạ  E2 – E1 = hf - Phóng xạ  phóng xạ Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải 178 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 gọi tia  kèm phóng xạ - + - Tia  đƣợc vài mét bêtơng vài cm chì Hoạt động ( phút): Tìm hiểu định luật phóng xạ Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức II Định luật phóng xạ - Y/c HS đọc Sgk nêu đặc tính - HS đọc Sgk để trả lời q trình phóng xạ Đặc tính q trình phóng xạ a Có chất q trình biến đổi hạt nhân b Có tính tự phát không điều khiển đƣợc c Là trình ngẫu nhiên - Gọi N số hạt nhân thời điểm t Định luật phân rã phóng Tại thời điểm t + dt  số hạt nhân xạ lại N + dN với dN < - Xét mẫu phóng xạ  Số hạt nhân phân rã thời ban đầu Là -dN + N0 sô hạt nhân ban đầu gian dt bao nhiêu?  Số hạt nhân phân huỷ -dN tỉ lệ - Khoảng thời gian dt với + N số hạt nhân lại sau với đại lƣợng nào? số hạt nhân N mẫu thời gian t phóng xạ: -dN = Ndt dN   dt N - Gọi N0 số hạt nhân mẫu phóng xạ tồn thời điểm t =  muốn tìm số hạt nhân N tồn lúc t >  ta phải làm gì?  ln | N | N N0   t N t dN     dt N N0  N  N 0et Trong  số dƣơng gọi số phân rã, đặc trƣng cho chất phóng xạ xét t  ln|N| - ln|N0| = -t  ln |N|   t  N  N e   t | N0 | - Chu kì bán rã gì? - HS đọc Sgk để trả lời ghi nhận công thức xác định chu Chu kì bán rã (T) Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải 179 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 N N0  N e  T  e  T  2  T = ln2  T  ln   qua số lƣợng hạt 0,693 nhân cịn lại 50% (nghĩa  - Chứng minh rằng, sau thời gian t = xT số hạt nhân phóng xạ cịn lại N - Chu kì bán rã thời gian kì bán rã N0 2x phân rã 50%) - Theo quy luật phân rã: N  N 0e t  N0   0,693  t ln T t - Lưu ý: sau thời gian t =  et  (eln2 )T  T  t = xT  N  chứng minh H  H e ln e t Trong đó,   - Y/c HS đọc Sgk độ phóng xạ, T N0 2x xT số hạt nhân phóng xạ lại là: N  t N0 2x Độ phóng xạ (H) (Sgk) Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu câu hỏi tập nhà - Ghi câu hỏi tập - Yêu cầu: HS chuẩn bị sau nhà Kiến thức - Ghi chuẩn bị cho sau IV RÖT KINH NGHIỆM Nam Trực, ngày tháng năm 20 DUYỆT CỦA GIÁM HIỆU Ngày soạn: / / Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải 180 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Tiết: 64 BÀI TẬP I TĨM TẮT KIẾN THỨC: a)Xác định lƣợng chất cịn lại: - Cho m0 hay N0 T Tìm khối lƣợng (số hạt nhân nguyên tử ) lại sau thời gian t ? Tính số hạt hạt nhân nguyên tử A Z X m (g) vật chất N  Khối lƣợng lại X sau thời gian t : m = m0  Số hạt nhân X lại sau thời gian t : N = N  t T t T m N A A  m e  t  N e .t hạt (2.1) (2.2) Chú ý: t T phải đƣa đơn vị Đối với khối lƣợng m khơng cần đổi đơn vị ta tính lấy đơn vị m theo m0 nhƣ đề b) Xác định lƣợng chất bị phân rã : - Cho khối lƣợng hạt nhân ban đầu ( số hạt nhân ban đầu N0 ) T Tìm lƣợng hạt nhân bị phân rã thời gian t ? Khối lƣợng hạt nhân bị phân rã : Δm = m0  m  m0 (1  Số hạt nhân bị phân rã : ΔN =   t T )  m0 (1  e  t ) (2.3) t N  N  N (1  T )  N (1  e .t ) (2.4) Chú ý : không đƣợc áp dụng định luật bảo toàn khối lƣơngj nhƣ phản ứng hoá học +C A -> B m A ≠ mB + mC c)Xác định khối lƣợng hạt nhân : - Cho phân rã : + tia phóng xạ Biết m0 , T hạt nhân mẹ A B Z X  Z 'Y Ta có : hạt nhân phóng xạ có hạt nhân tao thành Do ΔNX (phóng xạ) = NY (tạo thành) Mà N X  m X N A ( NA số Avôgađrô ) A Suy : N mY  n.B  Y B  NA Tổng quát : m X N A m X B A B  NA A mcon =  mY  mme Acon Ame m X B A (2.5) d) Xác định thời gian phóng xạ , tuổi thọ vật chất  m  T t ln m  ln   ln( )  t - Cho m, m0 Ta có : m  m0 e  t   .t  ln  m  T m0 (2.7) Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải 181 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 - Cho N, N0 Lập luận tƣơng tự , ta đƣợc : t   N T ln  ln  N     (2.8) Chú ý : -các đại lƣợng m – m0 , N - N0 , H – H0 phải đơn vị Và giải quan tâm có đơn vị hay khơng không cần phải đổi đơn vị chuẩn để giải nhanh trắc nghiệm + m m0 = % lƣợng chất lại hạt nhân sau phân rã thời gian t Tƣơng tự cho N/N0 H / H0 + m m0 = a% khối lƣợng hạt nhân bị phóng xạ Tƣơng tự cho ΔN/N0 ΔH / H0 Khi ta có m m0 thể suy khối lƣợng hạt nhân lại sau thời gian phân rã t = 100% - a% e) Xác định chu kì bán rã 1) Cho m & m0 ( N & N0) : - Biết sau thời gian t mẫu vật có tỉ lệ m/m0 ( hay N/N0 ) Tìm chu kì bán rã mẫu vật ?  t  Ta có : : m  m0 e  t  e  m m t ln  ln    m0 T  m0 Tƣơng tự cho N , N0 : T     T  t ln   m    ln    m0  t ln  N   ln    N0  (2.10) (2.11) - Có thể dùng cơng thức hàm mũ để đốn giải nhanh với câu có số liệu đẹp Nếu m = m0 t t N  n  T  = n (với n є N * )  T n N0 II BÀI TẬP: PHƢƠNG PHÁP NỘI DUNG Bài 1: Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 3,8 Giải ngày Sau thời gian 11,4 ngày khối lƣợng - Ta có : T = 3,8 ngày ; t = 11,4 = 3T ngày lƣợng chất phóng xạ cịn lại phần Do ta đƣa hàm mũ hai để giải nhanh trăm so với khối lƣợng lƣợng chất phóng xạ nhƣ sau : ban đầu? A 25% C 12,5% B 75% D 87,5% m  m0  t T t  m m  3   2 T  m0 m0 = 12,5%  Chọn đáp án : C Bài 2:Tính số hạt nhân bị phân rã sau 1s 1g Giải Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải 182 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Rađi 226 Ra Cho biết chu kỳ bán rã 226 Ra 1580 năm Số Avôgađrô NA = 6,02.1023 mol1 A) 3,55.1010 hạt B) 3,40.1010 hạt C) 3,75.1010 hạt D).3,70.1010 hạt - Số hạt nhân nguyên tử có gam 226 Ra : N0 = m N A  6,022 10 23  2,6646 10 21 hạt A 226 - Suy số hạt nhân nguyên tử Ra phân rã sau s : N  N (1   t T  21  )  2,6646 10 1     1580.365.86400   10   3,70 10   hạt  Chọn đáp án D Bài 3: 24 11 Na chất phóng xạ β- tạo thành hạt nhân magiê 24 12 Mg Ban đầu có 12gam Na chu kì bán rã 15 Sau 45 h khối lƣợng Mg tạo thành : Giải Nhận xét : t = 3.T nên ta dùng hàm mũ để giải cho nhanh toán : - khối lƣợng Na bị phân rã sau 45 = 3T : A 10,5g B 5,16 g Δm  m0 (1  C 51,6g D 0,516g g  t T )  12(1   3)  Δm = 10,5 Suy khối lƣợng mg tạo thành : mcon = mme Acon 10,5  24  10,5 gam  Chọn Ame 24 đáp án A Bài 5: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã 360 Giải Sau khối lƣợng cịn - tốn xác định thời gian phóng 1/32 khối lƣợng ban đầu : xạ hạt nhân biết tỉ lệ khối lƣợng phân rã A 75 ngày (24h) B 11,25 lại C 11,25 ngày D 480 ngày - Ta có m nên từ cơng thức (2.7), ta  m0 32 đƣợc : t  T  m ln ln  m0   360     ln   t  32   ln = 1800 = 75 ngày  Chọn đáp án A Bài 6: 24 11 Na chất phóng xạ Sau thời gian 105 h độ khối lƣợng giảm 128 lần Chu kì bán rã A 7,5h 24 11 Na Giải - Theo đề , ta có : H 1   t H0 128 2T  B 15h C 30h D 3,75h Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải 183 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 t 7 T - Vậy chu kì bán rã bán rã hạt nhân 23 Na : T= t  15 h  Chọn đáp án B III RÖT KINH NGHIỆM: Nam Trực, ngày tháng năm 20 DUYỆT CỦA GIÁM HIỆU Ngày soạn: Tiết: 65 / / PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH I MỤC TIÊU Kiến thức: - Nêu đƣợc phản ứng phân hạch - Giải thích đƣợc (một cách định tính) phản ứng phân hạch phản ứng hạt nhân toả lƣợng - Lí giải đƣợc tạo thành phản ứng dây chuyền nêu điều kiện để có phản ứng dây chuyền Kĩ năng: Năng lực: -Năng lực giao tiếp:Sử dụng đƣợc ngơn ngữ vật lí để mơ tả tƣợng loại quang phổ - Năng lực sử dụng công nghệ thông tin truyền thông (ICT): Sử dụng số phần mềm chun dụng để mơ hình hóa q trình vật lí II CHUẨN BỊ Giáo viên: Một số phim ảnh phản ứng phân hạch, bom A, lị phản ứng … Học sinh: Ơn lại phóng xạ III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải 184 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Hoạt động ( phút): Kiểm tra cũ Hoạt động ( phút): Tìm hiểu chế phản ứng phân hạch Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức - Y/c HS đọc Sgk cho biết phản - HS đọc Sgk ghi nhận I Cơ chế phản ứng ứng phân hạch gì? phản ứng phân hạch phân hạch - Phản ứng hạt nhân tự xảy Phản ứng phân hạch gì?  phản ứng phân hạch tự phát (xác - Là vỡ hạt suất nhỏ) nhân nặng thành hạt - Ta quan tâm đên phản ứng nhân trung bình (kèm theo phân hạch kích thích vài nơtrơn phát ra) - Q trình phóng xạ  có phải - Khơng, hai mảnh vỡ có phân hạch không? khối lƣợng khác nhiều - Xét phân hạch 235 92 U, 238 92 kích thích U, 239 92 U  chúng nhiên liệu Phản ứng phân hạch - HS đọc Sgk, phải truyền cho hạt nhân X lƣợng đủ n + X  X*  Y + Z + kn công nghiệp hạt nhân lớn (giá trị tối thiếu (k = 1, 2, 3) - Để phân hạch xảy cần phải làm lƣợng này: lượng kích - Q trình phân hạch gì? hoạt, cỡ vài MeV), cách X không trực tiếp mà - Dựa sơ đồ phản ứng phân hạch cho hạt nhân “bắt” nơtrôn phải qua trạng thái kích - Trạng thái kích thích khơng bền  trạng thái kích thích (X*) thích X* vững  xảy phân hạch - Tại không dùng prôtôn thay cho - Prơtơn mang điện tích dƣơng nơtrơn?  chịu lực đẩy hạt nhân tác dụng Hoạt động ( phút): Tìm hiểu lƣợng phân hạch Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức II Năng lƣợng phân hạch - Thông báo phản ứng phân hạch 235 92 U - HS ghi nhận hai phản ứng - Xét phản ứng phân hạch: n  235 U 92 U* 236 92  95 Y  138 I  01n 39 53 U* n  235 U 92 236 92  139 54 95 Xe  38 Sr  01n Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải 185 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Phản ứng phân hạch toả - Thông báo kết phép toán lƣợng chứng tỏ hai phản ứng phản - HS ghi nhận phản ứng ứng toả lƣợng: lượng phân phân hạch toả lƣợng hạch - 1g 235 92 U - Phản ứng phân hạch phản ứng phân hạch toả lƣợng, lƣợng 235 92 U phân hạch toả lƣợng bao nhiêu? E  Tƣơng đƣơng 8,5 than dầu toả cháy hết - Trong phân hạch 235 92 U kèm theo 2,5 nơtrơn (trung bình) với lƣợng lớn, 239 94 gọi lượng phân hạch 6,022.1023.212 235 = 5,4.1023MeV = 8,64.107J - Mỗi phân hạch 235 92 U tỏa lƣợng 212MeV Phản ứng phân hạch dây - HS ghi nhận phản ứng dây chuyền chuyền - Giả sử sau phân hạch có k nơtrơn đƣợc giải Pu kèm theo nơtrơn phóng đến kích thích - Các nơtrơn kích thích hạt 235 92 U tạo nên nhân  phân hạch  tạo thành hạt nhân phản ứng dây chuyền phân hạch - Sau n lần phân hạch liên tiếp, số - Sau n lần phân hạch, số n nơtrơn giải phóng tiếp - Sau n lần phân hạch: k  nơtrôn giải phóng kn tục kích thích phân hạch kích thích kn phân hạch kích thích kn phân hạch mới? - Khi k <  điều xảy ra? + Khi k < 1: phản ứng phân - Khi k = 1 điều xảy ra? - Số phân hạch giảm nhanh hạch dây chuyền tắt nhanh (Ứng dụng nhà máy điện - Số phân hạch không đổi  + Khi k = 1: phản ứng nguyên tử) lƣợng toả không đổi phân hạch dây chuyền tự trì, lƣợng phát - Khi k >  điều xảy ra? (Xảy trƣờng hợp nổ bom) - Muốn k  cần điều kiện gì? - Số phân hạch tăng nhanh không đổi  lƣợng toả lớn  + Khi k > 1: phản ứng kiểm sốt đƣợc, có phân hạch dây chuyền tự thể gây bùng nổ trì, lƣợng phát - Khối lƣợng chất phân tăng nhanh, gây hạch phải đủ lớn để số nơtrôn bùng nổ - Lưu ý: khối lƣợng tối thiểu để phản bị “bắt”