lop 10 nang cao. Bai 38: va cham...

Giáo án chuyên môn
Ngày soạn:27/2/2010
Ngày dạy: 3/3/2010
Bài 38: VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ VA CHẠM KHÔNG ĐÀN HỒI
(2 tiết)
I. MỤC TIÊU
1. Về kiến thức
- Có khái niệm chung về va chạm và phân biệt va chạm đàn hồi và va chạm
mềm (hoàn toàn không đàn hồi).
- Biết vận dụng các định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng cho cơ
hệ kín để khảo sát va chạm của hai vật.
2. Về kỹ năng
- Giải thích được các hiện tượng vật lý có liên quan.
- Tính được vận tốc của các vật sau va chạm đàn hồi và phần động năng của hệ
bị giảm sau va chạm mềm.
- Rèn luyện cho học sinh có kỷ năng giải bài toán về va chạm đàn hồi và không
đàn hồi.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Tranh vẽ trong sách giáo khoa.
2. Học sinh
- Ôn lại định luật bảo toàn động lượng và bài tập.
III. DỰ KIẾN NỘI DUNG GHI BẢNG
Bài 38: VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI
1. Phân loại va chạm
a. Va chạm là gì?
- Va chạm cơ học là hiện tượng hai vật gặp nhau trong chuyển động tương đối
và tương tác qua tiếp xúc trực tiếp.
- Tương tác giữa hai vật xảy ra trong khoảng thời gian rất ngắn và xuất hiện nội
lực rất lớn => bỏ qua ngoại lực => coi hệ va chạm là hệ kín.
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng.

b. Phân loại va chạm
GVHD: Nguyễn Thị Hữu Dư SVTT: Ngô Thị Nhân
1
Giáo án chuyên môn
* Va chạm đàn hồi
+ Đặc điểm: - Sau va chạm, hình dạng 2 vật không bị biến dạng
- Sau va chạm hai vật chuyển động tách rời nhau và chuyển động
với vận tốc riêng biệt.
- Động năng toàn phần không đổi.
+ Trong va chạm đàn hồi có sự bảo toàn động lượng và động năng.
* Va chạm mềm
+ Đặc điểm: - Sau va chạm hai vật dính nhau và chuyển động cùng vận tốc.
- Một phần động năng của hệ biến thành nội năng.
+ Trong va chạm đàn hồi động năng của hệ không được bảo toàn, chỉ có động
lượng được bảo toàn.
2. Va chạm đàn hồi trực diện
a. Thế nào là va chạm đàn hồi trực diện?
+ Là va chạm trong đó các tâm của hai quả cầu trước và sau va chạm chuyển
động trên cùng một đường thẳng.
+ Va chạm đàn hồi trực diện còn gọi là va chạm xuyên tâm.
b. Khảo sát va chạm đàn hồi trực diện
- Giả sử m
1
, m
2
là khối lượng của hai quả cầu; v
1
, v
2
, v

1
’, v
2
’ là các vận tốc của
hai quả cầu trước và sau va chạm.
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: m
1
v
1
+m
2
v
2
=m
1
v
1
’+m
2
v
2
’ (38.1)
- Do động năng được bảo toàn nên:
2222
2'
22
2'
11
2
22

2
11
vmvmvmvm
+=+
(38.2)
- Từ 2 biểu thức trên suy ra:
( )
21
22121
'
1
2
mm
vmvmm
v
+
+−
=

( )
21
11212
'
2
2
mm
vmvmm
v
+
+−

=
* Xét các trường hợp riêng
+





=
=
⇒=
1
'
2
2
'
1
21
vv
vv
mm
=> Nhận xét: Có sự trao đổi vận tốc giữa 2 quả cầu sau va chạm.
GVHD: Nguyễn Thị Hữu Dư SVTT: Ngô Thị Nhân
2
Giáo án chuyên môn
+
21
mm >>
;
0

1
=v
=>





−=
=
2
'
2
'
1
0
vv
v
=> Nhận xét: Quả cầu 2 dội ngược lại, quả cầu 1 đứng yên.
3. Va chạm mềm
a. Bài toán (sgk)
b. Bài giải
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
( )
VMmmv +=
- Độ biến thiên động năng của hệ trước và sau va chạm:

01
1112
<

+
−=






−
+
=−=∆
đđđđđ
W
Mm
M
W
Mm
m
WWW
Nhận xét: Động năng giảm đi một lượng và lượng đó chuyển hóa thành dạng
năng lượng khác.
4. Bài tập vận dụng
IV. THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Tiết 1:
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề (5 phút)
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- Gấp sách vở, lắng nghe câu hỏi của
giáo viên.
- Trả lời câu hỏi kiểm tra bài cũ:
+ Động lượng của một vật chuyển

động là đại lượng đo bằng tích của
khối lượng và vận tốc của vật.

vmP
=
(kg.m/s)
+ Định luật bảo toàn động lượng:
Vector động lượng của hệ kín được
bảo toàn.

'PP
=
+ Trường hợp hệ kín gồm 2 vật định
luật có dạng:
- Yêu cầu học sinh gấp sách vở lại.
- Nêu câu hỏi kiểm tra bài cũ:
Động lượng là gì? Phát biểu định luật
bảo toàn động lượng. Đối với hệ hai
vật thì định luật có dạng như thế nào?
- Gọi học sinh lên bảng trả lời.
- Nhận xét câu trả lời và cho điểm
học sinh.
GVHD: Nguyễn Thị Hữu Dư SVTT: Ngô Thị Nhân
3
Giáo án chuyên môn
''
22112211
vmvmvmvm
+=+
- Nhận xét câu trả lời của bạn.

- Va chạm là một hiện tượng rất hay
gặp trong thực tế. Có rất nhiều kiểu,
nhiều dạng va chạm khác nhau. Để
đơn giản, trong bài này ta chỉ xét va
chạm giữa hai vật. Vậy có những loại
va chạm nào giữa 2 vật? Sau va chạm
các vật chuyển động như thế nào?
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm va chạm, phân loại va chạm. (10 phút)
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- Đọc sách giáo khoa phần mở đầu và
phần 1 để trả lời câu hỏi:
Va chạm cơ học là một hiện tượng,
trong đó hai vật gặp nhau trong
chuyển động tương đối và tương tác
qua tiếp xúc trực tiếp.
- Tiếp tục nghiên cứu sách giáo khoa
để trả lời:
Hệ 2 vật va chạm có thể coi là hệ
kín vì tương tác giữa 2 vật xảy ra
trong thời gian rất ngắn, trong khoảng
thời gian đó xuất hiện các nội lực rất
lớn, do đó có thể bỏ qua ngoại lực
thông thường (như trọng lực).
- Trả lời câu hỏi: Lực xung là nội lực
rất lớn xuất hiện trong khoảng thời
gian rất ngắn.
- Trả lời câu hỏi:
+ Có thể áp dụng định luật bảo toàn
động lượng.
- Yêu cầu học sinh nêu khái niệm va

chạm.
- Nhận xét câu trả lời của học sinh.
Thông báo lại định nghĩa va chạm một
lần nữa. Yêu cầu học sinh viết bài vào
vở.
- Nêu câu hỏi:
Hệ 2 vật va chạm có thể coi là hệ kín
không? Tại sao?
- Nhận xét câu trả lời của học sinh.
- Nêu câu hỏi: Thế nào là lực xung?
- Nhận xét câu trả lời của học sinh.
- Thông báo: Hệ 2 vật va chạm là hệ
kín.
- Nêu câu hỏi: Có thể áp dụng định
luật bảo toàn nào để khảo sát va chạm
GVHD: Nguyễn Thị Hữu Dư SVTT: Ngô Thị Nhân
4
Giáo án chuyên môn
+ Nội dung định luật: Tổng động
lượng của hai vật trước và sau va
chạm bằng nhau.
- Chú ý theo dõi và ghi vào vở đầy đủ.
- Trả lời câu hỏi của giáo viên.
giữa 2 vật? Nêu nội dung định luật.
- Thông báo lại lần nữa để học sinh
nhớ.
- Đặt vấn đề: Trong thực tế thường
gặp 2 loại va chạm: va chạm đàn hồi
và va chạm không đàn hồi.
- Nêu lên những đặc điểm phân biệt

giữa va chạm đàn hồi và không đàn
hồi:
- Yêu cầu học sinh so sánh về va chạm
đàn hồi và va chạm không đàn hồi.
- Nhận xét, bổ sung.

Hoạt động 3: Khảo sát va chạm đàn hồi trực diện. (15 phút)
Hoạt động của giáo viên Trợ giúp của học sinh
- Nghiên cứu sách giáo khoa, trả lời
câu hỏi: Là va chạm trong đó các tâm
của hai quả cầu trước và sau va chạm
chuyển động trên cùng một đường
thẳng.
- Trả lời câu hỏi:
Để giải bài toán va chạm đàn hồi ta có
thể áp dụng định luật bảo toàn động
lượng và bảo toàn động năng (chính là
định luật bảo toàn cơ năng).
- Nêu câu hỏi: Thế nào là va chạm
đàn hồi trực diện?
- Nhận xét câu trả lời của học sinh.
- Thông báo: va chạm đàn hồi trực
diện còn gọi là va chạm xuyên tâm.
- Nêu câu hỏi:
Đế khảo sát bài toán va chạm đàn hồi
thì có thể áp dụng những định luật
nào?
- Nhận xét câu trả lời.
- Nêu những dữ kiện để khảo sát bài
toán va chạm.

- Nhắc nhở học sinh chú ý: các vận
tốc v
1
, v
2
, v
1
’, v
2
’ có giá trị đại số.
GVHD: Nguyễn Thị Hữu Dư SVTT: Ngô Thị Nhân
5
Giáo án chuyên môn
- Áp dụng định luật bảo toàn động
lượng:
m
1
v
1
+m
2
v
2
=m
1
v
1
’+m
2
v

2
’ (38.1)
- Do động năng bảo toàn nên:

2222
2'
22
2'
11
2
22
2
11
vmvmvmvm
+=+

(38.2)
Từ hai biểu thức trên rút ra v
1
’, v
2
’:

( )
21
22121
'
1
2
mm

vmvmm
v
+
+−
=

( )
21
11212
'
2
2
mm
vmvmm
v
+
+−
=
- Học sinh trả lời:
+





=
=
⇒=
1
'

2
2
'
1
21
vv
vv
mm
=> Nhận xét: Có sự trao đổi vận tốc
giữa 2 quả cầu sau va chạm.
+
21
mm >>
;
0
1
=v
=>





−=
=
2
'
2
'
1

0
vv
v
=> Nhận xét: Quả cầu 2 dội ngược lại,
quả cầu 1 đứng yên.
- Áp dụng định luật bảo toàn động
lượng, động năng ta viết được các
biểu thức nào?
- Tìm v
1
’, v
2
’ trong các trường hợp
đặc biệt:
+ m
1
=m
2
+m
1
>>m
2
và v
1
=0
- Rút ra nhận xét trong các trường
hợp đó.
- Nhận xét và bổ sung câu trả lời học
sinh.
Hoạt động 4: Bài tập vận dụng (10 phút)

Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- Học sinh giải bài tập:
+ Chọn chiều dương là chiều của v
1
+ Vận tốc của hai quả cầu sau va
chạm:
( )
23
3
'
11
1
v
mm
vmm
v −=
+
−
=

2)3(
2
'
11
2
v
mm
mv
v =
+

=
- Yêu cầu học sinh đọc to, rõ ràng bài
tập vận dụng ở mục 4.
- Nhắc nhở học sinh cần chọn chiều
dương trước khi giải toán.
GVHD: Nguyễn Thị Hữu Dư SVTT: Ngô Thị Nhân
6
Giáo án chuyên môn
Nhận xét: sau va chạm hòn bi thủy tinh
bật ngược lại, hòn bi thép bị đẩy đi, cả
hai vận tốc đều có độ lớn bằng nhau.
Hoạt động 5: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo (5
phút)
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- Chú ý lắng nghe, theo dõi.
- Nhận nhiệm vụ học tập.
- GV nhắc lại kiến thức cơ bản:
+ Định nghĩa va chạm.
+ Phân biệt va chạm đàn hồi, va chạm
không đàn hồi.
+ Va chạm đàn hồi trực diện. Công
thức tính của 2 vật sau va chạm.
- Giao nhiệm vụ học tập:
+ Nghiên cứu tiếp va chạm mềm.
+ Làm bài tập 1, 2 SGK.
Tiết 2:
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ (5 phút)
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- Gấp sách vở, lắng nghe câu hỏi.
- Trả lời bài cũ:

+ Va chạm mềm là va chạm mà sau va
chạm hai vật dính thành một khối
chung và chuyển động với cùng một
vân tốc.
+Có thể sử dụng định luật bảo toàn
động lượng, vì hệ va chạm là hệ kín.
+ Do vật biến dạng không phục hồi
nên một phần động năng đã chuyển
hóa thành nội năng.
-Yêu cầu HS gấp sách vở lại.
- Nêu câu hỏi:
Thế nào là va chạm mềm? Có thể sử
dụng định luật nào để khảo sát va
chạm mềm? Vì sao động năng của hệ
sau va chạm không bảo toàn?
- Nhận xét và cho điểm
Hoạt động 2: Khảo sát va chạm mềm (10 phút)
GVHD: Nguyễn Thị Hữu Dư SVTT: Ngô Thị Nhân
7
Giáo án chuyên môn
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- Lắng nghe, phân tích bài toán.
- Trả lời câu hỏi giáo viên:
+ Áp dụng định luật bảo toàn động
lượng:
( )
Mm
mv
VVMmmv
+

==>+=
+ Độ biến thiên động năng:
0
1
1
112
<
+
−=






−
+
=−=∆
đ
đđđ
W
Mm
M
W
Mm
m
WWW
Nhận xét: Động năng của hệ giảm.
- Yêu cầu học sinh đọc to, rõ ràng bài
toán trong mục 3.

- Hướng dẫn học sinh giải quyết bài
toán:
+ Sử dụng định luật nào để tìm vận tốc
của hệ sau va chạm?
+ Tìm độ biến thiên động năng của hệ.
+ Rút ra nhận xét.
+ Nhận xét câu trả lời của HS.
- Thông báo: Phần động năng này
chuyển qua dạng năng lượng khác.
Hoạt động 3: Bài tập vận dụng (15 phút)
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- Tóm tắt đề, suy nghĩ phương pháp
giải.
+ Áp dụng định luật bảo toàn động
lượng:

( )
sm
Mm
mv
V
VMmmv
/96,1
5,001,0
100.01,0
=
+
=
+
==>

+=
+ Độ biến thiên động năng:
J
mv
Mm
M
W
đ
495049
2
100.01,0
.
101,0
1
2
.
2
2
−=
+
−=
+
−=∆
Độ biến thiên động năng khác 0,
chứng tỏ động năng không được bảo
toàn.
Bài tập:
Bắn theo phương ngang một viên đạn
bay với vận tốc 100m/s, khối lượng
m=10g vào một thùng cát khối lượng

M=1kg treo ở đầu một sợi dây. Viên
đạn mắc lại thùng cát và chuyển động
cùng thùng cát với vận tốc V. Tính V.
Chứng tỏ rằng động năng không được
bảo toàn.
- Định hướng HS làm bài tập.
+Áp dụng định luật nào để tính V?
+Muốn chứng tỏ động năng không
bảo toàn thì phải tìm độ biến thiên
động năng.
GVHD: Nguyễn Thị Hữu Dư SVTT: Ngô Thị Nhân
8
Giáo án chuyên môn
- Bài 2: Một xe khối lượng 1,5kg
chuyển động với vận tốc 0,5m/s đến
va chạm với một xe khác có khối
lượng 0,5kg đang chuyển động cùng
chiều. Sau va chạm, hai xe dính vào
nhau và cùng chuyển động với vận tốc
0,3m/s. Tìm vận tốc ban đầu của xe
thứ hai và độ giảm động năng của hai
xe.
Hoạt động 4: Bài tập nâng cao (10 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- HS tóm tắt đề.
- HS suy nghĩ giải bài tập trên.
- HS suy nghĩ về định hướng của giáo
viên.
+ Va chạm trên là va chạm mềm.
+ Có thể áp dụng định luật bảo toàn

động lượng để giải bài toán trên.
- Động lượng của hệ lúc đầu:
11
vmP =
- Động lượng của hệ sau khi vật rơi
vào xe:
( )
2211
vmmP +=
- Áp dụng định luật bảo toàn động
lượng:
21
PP =
=>
( )
22111
vmmvm +=
- Giáo viên đọc bài tập để học sinh
tóm tắt đề: Một vật có khối lượng
25kg rơi nghiêng một góc 60
0
so với
đường nằm ngang với vận tốc 36km/h
vào một xe chứa cát đứng trên đường
ray nằm ngang. Cho khối lượng xe
975kg. Tính vận tốc của xe sau khi vật
cắm vào xe.
- GV định hướng để HS giải bài tập:
+ Va chạm giữa vật và xe là va chạm
gì?

+ Có thể áp dụng định luật bảo toàn
nào để giải bài toán này?
+ Nhắc học sinh chú ý động lượng là
đại lượng vector do đó phải chú ý đến
phương chiều của nó.
GVHD: Nguyễn Thị Hữu Dư SVTT: Ngô Thị Nhân
9
Giáo án chuyên môn
- Chiếu lên phương ngang:
( )
22111
cos vmmvm +=
α
=>
sm
mm
vm
v /125,0
cos
11
11
2
=
+
=
α
Hoạt động 5: Củng cố, giao nhiệm vụ học tập ở nhà (5 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- HS chú ý theo dõi.
- HS nhận nhiệm vụ học tập.

- Củng cố nội dung bài học:
+ Nhắc lại các kiến thức về va chạm.
+ Phân biệt va chạm đàn hồi và va
chạm mềm.
- Giao nhiệm vụ học tập ở nhà cho học
sinh:
+ Làm bài tập 3 trong sách giáo khoa.
+ Ôn lại kiến thức về các định luật bảo
toàn để chuẩn bị tốt cho tiết bài tập
vào buổi học tiếp theo.
V. RÚT KINH NGHIỆM
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Đà Nẵng, ngày….tháng… năm 2010
Giáo viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)
GVHD: Nguyễn Thị Hữu Dư SVTT: Ngô Thị Nhân
10