Giáo án 12 Chương VIII & IX

Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2008 – 2009 Trang 138
Nga
̀
y soa
̣
n : 25/02/2009
Tiê
́
t : 83
I. MỤC TIÊU :
1. Kiê
́
n thư
́
c:
- Hiểu và phát biểu được hai tiên đề của thuyết tương đối hẹp.
- Nêu được hệ quả của thuyết tương đối về tính tương đối của không gian và thời gian.
2. Ky
̃
năng:
- Dựa vào thuyết tương đối giải thích sự liên hệ giữa không gian và thời gian, sự thay đổi khối lượng
của vật chuyển động, năng lượng của vật.
3. Tha
́
i đô
̣
:
II. CHUẨN BỊ :
1. Giáo viên:
- Nội dung về tính tương đối của chuyển động theo cơ học cổ điển.
- Một vài mẩu truyện viễn tưởng về thuyết tương đối (nội dung một số phim truyện viễn tưởng)

2. Học sinh: - Ôn lại một số kiến thức lớp 10 phần cơ học. (cộng vận tốc, các định luật Niu-tơn, động
lượng...)
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐÂ
̀
U







 (5
/
)
 !"
B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức
HĐ 1: Hạn chế của cơ học cổ điển.
10
+ khối lượng và kích thước của
ôtô không đổi. Vận tốc thay đổi
+ Vận tốc thay đổi phụ thuộc
vào việc chọn hệ quy chiếu
12 13 31
v v v= +
r r r
Ví dụ: (từng học sinh lấy ví dụ
cụ thể)

+ Một chiếc ôtô chuyển động
thẳng biến đổi đều đại lượng vật
lý nào không thay đổi? đại lượng
nào thay đổi ?
+ Vậy vận tốc thay đổi phụ thuộc
vào yếu tố nào? lấy ví dụ ?
+ Nhưng đến cuối thế kỷ XIX đến
đầu thế kỷ XX khoa học phát triển
đã làm thí nghiệm cho thấy vận
tốc của ánh sáng truyền trong môi
trường chân không là 300000km/s
(bất biến) không phụ thuộc vào
nguồn sáng đứng yên hay chuyển
động
1. Hạn chế của cơ học cổ
điển.
+ Cơ học cổ điển (cơ học Niu-
tơn) không còn đúng đối với
những trường hợp vật chuyển
động với tốc độ gần bằng tốc
độ ánh sáng
HĐ 2: Các tiên đề của Anhxtanh.
15
+ Mọi định luật vật lý đều xảy
ra như nhau trong mọi hệ quy
chiếu quán tính
+ Nếu ánh sáng phát ra cùng
chiều chuyển động của xe thì
tốc độ của nguồn sáng là v+c.
Nếu ánh sáng phát ra ngược

+ Năm1905 Anh-xtanh đã xây
dựng thuyết tổng quát hơn gọi là
thuyết tương đối hẹp Anh-xtanh
+ Từ thí nghiệm về vận tốc của
ánh sáng trong chân không ta rút
ra được điều gì?
+ Cho một đèn phát ra ánh sáng,
đèn đó được đặt lên một xe
chuyển động với tốc độ là v trong
môi trường chân không. Hãy xác
2. Các tiên đề của Anhxtanh.
  #  $ (nguyên lí tương
đối):
Các định luật vật lý (cơ học,
điện từ học…) có cùng một
dạng như nhau trong mọi hệ
quy chiếu quán tính.
Hiện tượng vật lí diễn ra như
nhau trong các hệ quy chiếu
quán tính.
%

&'()

!*+,-.

/01223
CHƯƠNG VI: SƠ LƯỢT VỀ THUYẾT
TƯƠNG ĐỐI HẸP
BÀI 50: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2008 – 2009 Trang 139
chiều chuyển động của xe thì
tốc độ của nguồn sáng là c-v
+ theo thí nghiệm đo được thì
tốc độ ánh sáng trong hai
trường hợp đo được là như
nhau không thay đổi
+ Phát biểu hai tiên đề
định tốc độ của nguồn sáng theo:
- cơ học cổ điển: khi ánh sáng
phát ra cùng chiều với chiều
chuyển động của xe và ngược
chiều với chiều chuyển động của
xe ?
- theo Anh-xtanh?
+ Hãy rút ra kết luận về hai tiên
đề của Anh-xtanh
#$$ (nguyên lí về sự bất
biến của tốc độ ánh sáng):
Tốc độ ánh sáng trong chân
không có cùng độ lớn bằng c
trong mọi hệ quy chiếu quán
tính, không phụ thuộc vào
phương truyền và vào tốc độ
của nguồn sáng hay máy thu:
c=299 792 458m/s
≈
3.10
8
m/s

Đây là giá trị tốc độ lớn nhất
của hạt vật chất trong tự nhiên
(hiện nay)
HĐ 3: Các hệ quả của thuyết tương đối hẹp
10 + Sự co lại của độ dài và sự
chậm lại của đồng hồ chuyển
động
+ Hs đọc SGK nêu hệ quả
+ C1:
2
o
2
v
1
c
= −l l
= 0,8m
+ C2:
o
2
2
t
t
v
1
c
∆
∆ =
−
= 1,25giờ

Đồng hồ chuyển động chạy
chậm hơn đồng hồ gắn với
quan sát viên đứng yên là 0,25
giờ = 900giây.
+ Khái niệm không gian và thời
gian là tương đối nó phụ thuộc
vào việc chọn hệ quy chiếu
quán tính
+ Đọc SGK công thức (2) đã
được thực nghiệm xác nhận...
(phần chữ in nhỏ)
+ Từ thuyết tương đối hẹp của
Anh-xtanh người ta đã xây dựng
hai hệ quả nào?
+ Nêu hệ quả sự co lại của độ dài?
+C1: Hãy tính độ co chiều dài của
một cái thước có chiều dài riêng
1m chuyển động với tốc độ v =
0,6c
+ Nêu hệ quả sự chậm lại của
đồng hồ chuyển động?
+ C2: Sau một giờ tính theo đồng
hồ chuyển động với tốc độ v =
0,6c thì đồng hồ chạy chậm hơn
đồng hồ gắn với quan sát viên
đứng yên bao nhiêu giây?
+ Từ hai hệ quả ta nhận xét gì về
khái niệm không gian và thời
gian?
3. Hệ quả của thuyết tương

đối hẹp:
%4567%8.9
Độ dài của một thanh bị co lại
dọc theo phương chuyển động
của nó
2
o o
2
v
1
c
= − <l l l
(1)
l
o
: độ dài riêng: độ dài của
thanh khi đứng yên dọc theo
trục tọa độ trong hệ quy chiếu
K
l: độ dài của thanh đo được
trong hệ K, khi thanh chuyển
động với tốc độ v dọc theo trục
tọa độ trong hệ K
:456!;7%<<
=>8:
Đồng hồ gắn với quan sát viên
chuyển động chạy chậm hơn
đồng hồ gắn với quan sát viên
đứng yên.
o

o
2
2
t
t t
v
1
c
∆
∆ = >∆
−
(2)
t∆
: khoảng thời gian đo được
theo đồng hồ gắn vào quan sát
viên đứng yên
o
t∆
: khoảng thời gian đo được
theo đồng hồ chuyển động
C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC
?@7AB(5
/
)
Bài tập 3 & 4 SGK.
IV: RÚT KINH NGHIỆM
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
%


&'()

!*+,-.

/01223
Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2008 – 2009 Trang 140
Ngày soạn: 26/2/2009
Tiết thứ: 84

I. MỤC TIÊU:
CB
- Nêu được hệ quả của thuyết tương đối về tính tương đối của khối lượng và về mối quan hệ giữa khối
lượng và năng lượng .
- Viết được hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng và giải được các bài tập vận dụng hệ
thức này.
CD(
- Giải được các bài tập áp dụng hệ thức Anh-xtanh.
E8
II. CHUẨN BỊ:
@F:7%G=
@F:7%/HHọc bài cũ . Ôn khái niệm động lượng ở lớp 10
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐÂ
̀
U
 (2
/
)
C-/%:%
I


J
: (8
/
)
1. Nêu hai tiên đề của Anh- xtanh và các hệ quả của thuyết tương đối hẹp
2. Bài tập 3. 4SGK?
 !"
B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức
HĐ 1: Tìm hiểu khối lượng tương đối tính
10 + Động của lượng của một
vật là đại lượng đo bằng tích
của khối lượng và vận tốc
của vật.
+ Động lượng là đại lượng
đặc trưng cho sự truyền
chuyển động giữa các vật
tương tác.
P
F
t
∆
=
∆
uur
r
+
o
o

2
2
m
p mv v
v
1
c
= =
−
r r r
+ Khối lượng của vật có ính
tương đối và phụ thuộc vào
hệ quy chiếu.
+ (2)
o
m m⇒ ≈
m=
o
2
2
m
60
100kg
0,6
v
1
c
= =
−
+ Động lượng của một vật là

gì? Viết biểu thức? Hãy cho
biết ý nghĩa vật lý của động
lượng ?
+ Trong thuyết tương đối, động
lượng tương đối tính của một
chất điểm chuyển động với vận
tốc
v
r
cũng được định nghĩa
bằng công thức giống như
trong cơ học cổ điển. Viết biểu
thức?
+ Thông báo m khối lượng của
vật khi chuyển động với tốc độ
v gọi là khối lượng tương đối
tính, m
o
khối lượng của vật khi
đứng yên gọi là khối lượng
nghỉ. Từ đó nêu nhận xét gì
khối lượng của một vật?
+ Với những vật chuyển động
với tốc độ << c. Hãy so sánh
khối lượng tương đối tính và
khối lượng nghỉ?
+ C1: Tính khối lượng tương
đối tính m của một người có
khối lượng nghỉ m
o

=60kg
chuyển động với tốc độ 0,8c.
1) Khối lượng tương đối tính
+ Động lượng tương đối tính của
một chất điểm chuyển động với vận
tốc v được định nghĩa
o
o
2
2
m
p mv v
v
1
c
= =
−
r r r
(1)
Trong đó đại lượng
m =
o
o
2
2
m
m
v
1
c

≥
−
(2)
gọi là khối lượng tương đối tính của
chất điểm chuyển động, và m
o
gọi là
khối lượng nghỉ.
+ Cơ học cổ điển chỉ xét những vật
chuyển động với tốc độ << c, nên
o
m m≈
%

&'()

!*+,-.

/01223
BÀI 51: HỆ THỨC ANH-XTANH GIỮA
KHỐI LƯỢNG & NĂNG LƯỢNG
Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2008 – 2009 Trang 141
HĐ2: Tìm hiểu hệ thức giữa năng lượng và khối lượng
15 + Hs tham khảo SGK
+ Khi vật có khối lượng m
thì nó có một năng lượng E
và ngược lại. Hai đại lượng
này luôn tỉ lệ với nhau.
+ Khối lượng cũng thay đổi
một lượng ∆m tương ứng và

ngược lại.
+ E = E
o
= m
o
c
2
:
năng lượng nghỉ
+ E
≈
m
o
c
2
+
1
2
m
o
v
2
Năng lượng nghỉ + động
năng
+ Theo vật lý học cổ điển m
o
và E
o
được bảo toàn. Còn
theo thuyết tương đối thì

không nhất thiết được bảo
toàn.
+ Năng lượng toàn phần
+ Nêu hệ thức giữa năng lượng
và khối lượng và ý nghĩa của
hệ thức. Hướng dẫn hs đọc
SGK và trả lời các câu hỏi sau:
+ Theo hệ thức hai đại lượng
năng lượng toàn phần và khối
lượng của vật có mối quan hệ
với nhau như thế nào?
+ Khi năng lượng ∆E thay đổi
thì dẫn đến đại lượng nào thay
đổi?
+ Khi v = 0 thì năng lượng E
được xác định như thế nào? Từ
đó nhận biết năng lượng nghỉ ?
+ Khi v << c thì năng lượng E
được xác định như thế nào ?
C2: Tính năng lượng toàn phần
E của một vật đứng yên có khối
lượng nghỉ m
o
= 1kg. So sánh
năng lượng này với điện năng
do Nhà máy thủy điện Hòa
Bình (có P = 1,92 triệu KW )
có thể phát ra trong 1 năm
+ Theo vật lý học cổ điển, đối
với hệ kín khối lượng nghỉ và

năng lượng nghỉ có đặc điểm
gì? Còn theo thuyết tương đối
thì như thế nào?
+ Theo thuyết tương đối, đối
với hệ kín đại lượng nào được
bảo toàn?
2) Hệ thức giữa năng lượng và
khối lượng
+ E = mc
2
=
2
o
2
2
m
c
v
1
c
−
(3)
- Khi vật có khối lượng m thì nó
cũng có một năng lượng E, và ngược
lại, khi vật có năng lượng E thì nó có
khối lượng m. Hai đại lượng này
luôn tỉ lệ với nhau.
E = mc
2
- Khi năng lượng thay đổi lượng ∆E

thì khối lượng cũng thay đổi một
lượng ∆m tương ứng và ngược lại.
∆E = ∆m.c
2

(4)
+ Các trường hợp riêng.
- Khi v = 0 thì E = E
o
= m
o
.c
2
(5)
E
o
được gọi là năng lượng nghỉ
- Khi v << c (với các trường hợp của
cơ học cổ điển) hay
v
c
<< 1, ta có
2
2
2
2
1 1 v
1
2
c

v
1
c
≈ +
−
⇒
E
≈
m
o
c
2
+
1
2
m
o
v
2

(6)
Như vậy khi vật chuyển động, năng
lượng toàn phần của nó bao gồm
năng lượng nghỉ và động năng của
vật.
+ Đối với hệ kín, khối lượng nghỉ và
năng lượng nghỉ tương ứng không
nhất thiết được bảo toàn, nhưng vẫn
có định luật bảo toàn của năng lượng
toàn phần E, bao gồm năng lượng

nghỉ và động năng.
HĐ3: Vận dụng cho phôtôn
5
+
hc
hfε = =
λ
; v = c
+
ε
= m
ph
c
2

⇒
m
ph
=
2 2
hf h
c c c
ε
= =
λ
+ m
oph
= 0
Hướng dẫn hs vận dụng:
+ Năng lượng của phôtôn? Tốc

độ của phôtôn?
+ Khối lượng tương đối tính
của phôtôn?
+ Khối lượng nghỉ của phôtôn?
3. Áp dụng cho phôtôn
+ Khối lượng tương đối tính của
phôtôn: m
ph
=
2 2
hf h
c c c
ε
= =
λ
(7)
+ Khối lượng nghỉ của phôtôn
m
oph
=
2
2
v
m 1
c
−

⇒
m
oph

=0 (8)
C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC
@7ABKL
M
4
Ba
̀
i tâ
̣
p 3/259SGK
IV: RÚT KINH NGHIỆM
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
%

&'()

!*+,-.

/01223
Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2008 – 2009 Trang 142
Ngày soạn: 02/03/2009
Tiết thứ: 85

I. MỤC TIÊU:
CB
- Viết được hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng và giải được các bài tập vận dụng hệ
thức này.
- Nêu được hệ quả của thuyết tương đối về tính tương đối của không gian và thời gian và vận dụng để
giải bài tập có liên quan.

CD(
- Hệ thống kiến thức
- Rèn luyện kỹ năng tính toán bằng số (chuyển đổi đơn vị, làm tròn số có nghĩa …).
E8
- Tình cảm: ý thức tự học.
II. CHUẨN BỊ:
@F:7%G=- Hệ thống câu hỏi và bài tập
@F:7%/H - Làm bài tập trong SGK và SBT.
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐÂ
̀
U

C-/%:%
I

J
 Kết hợp trong hướng dẫn giải bài tập
 !"
B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức
Hoạt động 1: Vận dụng công thức về hệ quả của thuyết tương đối hẹp
15
l = l
o
2
2
v
1
c

−
l
o
: độ dài riêng: độ dài của
thanh khi đứng yên trong hệ
quy chiếu K
l: độ dài của thanh đo dược
trong hệ K, khi thanh chuyển
động với tốc độ v
+
o
2
2
t
t
v
1
c
∆
∆ =
−
t∆
: khoảng thời gian đo được
theo đồng hồ gắn vào quan sát
viên đứng yên
o
t∆
: khoảng thời gian đo
được theo đồng hồ chuyển
động

Bài 1: Tính độ co chiều dài của
một cái thước có chiều dài riêng
30cm, chuyển động với tốc độ v =
0,8c.
+ Độ co lại theo phương chuyển
động độ dài theo tỉ lệ nào?
Bài 2: Một đồng hồ chuyển động
với tốc độ v = 0,8c. Hỏi sau 30
phút (tính theo đồng hồ đó) thì
đồng hồ này chậm hơn đồng hồ
gắn với quan sát viên đứng yên
bao nhiêu giây
+ Nêu công thức sự chậm lại của
đồng hồ chuyển động? cho biết
tên các đại lượng trong biểu thức?
Bài 1: Độ dài l của thanh, khi
thanh chuyển động
l = l
o
2
2
v
1
c
−
= 18cm
Vậy thước đã bị co lại so lúc đầu
một đoạn: 30-18 = 12cm
Bài 2: Khoảng thời gian
t∆

đo
được theo đồng hồ gắn với quan
sát viên đứng yên
o
2
2
t
t
v
1
c
∆
∆ =
−
=
30
0,6
= 50 ph
Vậy đồng hồ này chậm hơn đồng
hồ gắn với quan sát viên đứng
yên: 50 – 30 = 20 ph
Hoạt động 2: Vận dụng hệ thức giữa năng lượng và khối lượng
20 Tóm tắt:
W
đ
= m
o
c
2
.

v?
+
2
2
0
2
2
m c
W mc
v
1
c
= =
−
Bài 3: Một hạt có động năng bằng
năng lượng nghỉ của nó. Tính tốc
độ của hạt.
+ Hệ thức giữa năng lượng và
khối lượng
Bài 3:
2 2
d 0 0
2
0
2
2
W W m c 2m c (1)
m c
W (2)

v
1
c
= + =
=
−
%

&'()

!*+,-.

/01223
BÀI: BÀI TẬP
VỀ HỆ THỨC ANH-XTANH
Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2008 – 2009 Trang 143
+
2
d 0
W W m c
= +
Tóm tắt:
U = 10
5
V. Tìm v?
+ W
đ
– W
đo
= eU

+ E = W
đ
+ m
o
c
2

⇒
W
đ
= E - m
o
c
2
= mc
2
- m
o
c
2
=
2
o
2
2
m c
v
1
c
−

- m
o
c
2
=
2
o
2
2
1
m c 1
v
1
c
 
 ÷
 ÷
−
 ÷
 ÷
−
 
+ Biểu thức năng lượng toàn phần
của hạt.
+ Từ (1) & (2) tìm v

Bài 4: Tính tốc độ của 1 êlectron
được tăng tốc bởi hiệu điện thế
10
5

V
+ Định lí động năng?
+ Từ biểu thức năng lượng toàn
phần. Hãy xác định động năng
theo năng lượng toàn phần và
năng lượng nghỉ.
+ Hướng dẫn hs đặt
v
c
β =
. Tìm
β
⇒
v
2
2
1 3
2 v c
2
v
1
c
⇒ = ⇒ =
−
8
2,6.10 m /s≈
Bài 4:
2
d o
2

1
W 1 m c eU
1
 
= − =
 ÷
 ÷
−β
 
,
với
v
c
β =
⇒
2
2
0
1 eU
1
m c
1
= +
−β

⇒
2
2
0
1

1
eU
1
m c
− β =
+
⇒
2
2
2
0
1
1
eU
1
m c
− β =
 
+
 ÷
 


2
2
2
0
1
1
eU

1
m c
β = −
 
+
 ÷
 
⇒

0,55β ≈
v = 3.10
8
.0.4 = 1,65.10
8
m/s.
C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC
@7ABKN
M
4
Cơ học Newton Cơ học tương đối tính
a) Phương trình chuyển động:
dv d(mv)
m F
dt dt
= =
r r
r
0
2
2

m v
d
( ) F
dt
v
1
c
=
−
r
r
b) Xung lượng:
p mv=
r r
o
2
2
m v
p
v
1
c
=
−
r
r
c) Khối lượng: m
o
2
2

m
m
v
1
c
=
−
d) Động năng:
2
2
1
mv
2
0
2
2
1
m c ( 1)
v
1
c
−
−
e) năng lượng nghỉ: 0 m
o
c
2
f) Liên hệ giữa năng lượng và
động lượng
2

d
p
W
2m
=
2 2
0
E
p (m c)
c
= +
IV: RÚT KINH NGHIỆM
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
%

&'()

!*+,-.

/01223
Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2008 – 2009 Trang 144
Nga
̀
y soa
̣
n : 05/03/2009
Tiê
́
t : 86&87

I. MỤC TIÊU :
1. Kiê
́
n thư
́
c:
- Nêu cấu tạo hạt nhân nguyên tử, biết kí hiệu hạt nhân và đơn vị khối lượng nguyên tử.
- Nêu được lực hạt nhân là gì và đặc điểm của lực hạt nhân.
- Nêu được độ hụt khối của hạt nhân là gì, viết được công thức tính độ hụt khối.
- Nêu được năng lượng liên kết hạt nhân là gì, viết được công thức tính năng lượng liên kết hạt nhân.
2. Ky
̃
năng:
- Viết đúng kí hiệu hạt nhân nguyên tử.
- Tìm năng lượng liên kết hạt nhân, năng lượng liên kết riêng.
3. Tha
́
i đô
̣
:
II. CHUẨN BỊ :
1. Giáo viên: - Hình vẽ mô hình cấu tạo các đồng vị của Hyđrô, hêli.
2. Học sinh :
- Ôn lại một số kiến thức về cấu tạo hạt nhân trong hoá học, cấu tạo nguyên tử, bảng HTTT.
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐÂ
̀
U
 (2
/

)
C-/%:%
I

J

 !" Khối lượng hạt nhân có bằng tổng khối lượng của các nuclôn tạo thành
nó hay không? Tại sao các prôtôn mang điện tích dương lại có thể gắn kết chặt với nhau trong hạt nhân chứ
không đẩy nhau ra xa?
B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức
HĐ 1: Nhận biết cấu tạo hạt nhân
18 + Hs thảo luận theo nhóm trả lời:
+ Cấu tạo nguyên tử: Hạt nhân ở
giữa mang điện tích dương, các
êlectrôn chuyển động xung
quanh hạt nhân. Khối lượng hạt
nhân
≈
khối lượng nguyên tử
+ Hạt nhân được cấu tạo từ các
nuclôn: prôtôn (p), khối lượng
m
p
=1,67262.10
-27
kg, mang một
điện tích nguyên tố dương +e và
nơtron (n), khối lượng m
n

=
1,67493.10
-27
kg, không mang
điện tích.
+ Điện tích hạt nhân Z (nguyên
tử số) chính là số thứ tự Z của
nguyên tử trong bảng hệ thống
tuần hoàn và đây chính là số
prôtôn trong hạt nhân.
+ Tổng số các nuclôn trong hạt
nhân gọi là số khối A
- Số nơtron trong hạt nhân N: N
= A – Z
+ C1:
+Yêu cầu hs nhắc lại kiến
thức đã học ở môn Hóa học
10
- Cấu tạo nguyên tử
- Cấu tạo hạt nhân
- Điện tích và số khối hạt
nhân?
+ Kí hiệu hạt nhân? Ví dụ kí
hiệu hạt nhân heli, hạt nhân
urani.
1. Cấu tạo hạt nhân. Nuclôn.
a) Cấu tạo hạt nhân.
+ Gồm các hạt: nuclôn, có 2 loại:
prôton (p) & nơtron (n).
+ Số prôton (p) trong hạt nhân

bằng Z (bằng số TT trong bảng
HTTH) Z gọi là nguyên tử số.
+ Số nơtron (n) trong hạt nhân
bằng N
+ Số nuclôn: Z + N = A; A gọi là
số khối.
b) Kí hiệu hạt nhân:
A
Z
X
,
A
X
hoặc
XA
A: số khối; Z : nguyên tử số.
4
2
He
,
4
He
hoặc
He4
238
92
U
,
238
92

U
hoặc
U238
c) Kích thước hạt nhân:
- Hạt nhân có kích thước rất nhỏ,
coi hạt nhân là hình cầu thì đường
kính của nó vào khoảng 10
-14
m
đến 10
-15
m
%

&'()

!*+,-.

/01223
CHƯƠNG IX HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
BÀI 52: CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN
TỬ. ĐỘ HỤT KHỐI
Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2008 – 2009 Trang 145
R
U
=1,2.10
-15
3
238
≈

7,4.10
-15
m
U U
He He
V A
238
V A 4
= =
=59,5
+ Thông báo kích thước hạt
nhân.
C1: Tính bán kính của hạt
nhân
U238
. Hạt nhân
U238
có thể tích lớn hơn hạt nhân
4
2
He
mấy lần?
- Công thức gần đúng xác định
bán kính:
1
15
3
R 1,2.10 A (m)
−
=

HĐ2: Nhận biết khái niệm đồng vị. Đơn vị khối lượng nguyên tử
20 + Đồng vị là những nguyên tử
mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn
Z (có cùng vị trí trong bảng tuần
hoàn), nhưng có số nơtron khác
nhau.
Ví dụ: - Hiđrô có 3 đồng vị:
hiđrô thường
1
1
H
, hiđrô nặng
(hay đơteri)
2
1
H
(hay
2
1
D
), hiđrô
siêu nặng (hay triti)
3
1
H
(hay
3
1
T
).

+ 1u =
C12
1
m
12
+ 1u =
23
1 12
g
12 6,0221.10
27
1,66055.10 kg
−
≈
+ E = mc
2
+ 1u = 931,5
2
MeV
c
.
+ Nêu khái niệm đồng vị đã
học ở hoá học? Cho ví dụ.
+ Có những loại đồng vị nào?
+ Nêu đơn vị đơn vị cácbon
đã học trong hoá học?
+ Vậy 1u bằng bao nhiêu kg?
+ 1u =
23
1 12

g
12 6,0221.10
27
1,66055.10 kg
−
≈
+ Hệ thức Anh-xtanh được
viết như thế nào?
+Trong vật lí hạt nhân người
ta thường dùng đơn vị eV
hoặc MeV. Vậy đơn vị khối
lượng nguyên tử ngoài u ra thì
còn dùng đơn vị
2
eV
c
,
2
MeV
c
.
Vậy 1u bằng bao nhiêu
2
MeV
c
2. Đồng vị: là những nguyên tử
mà hạt nhân có cùng Z, nhưng có
số N khác nhau (A≠)
H
1

1
,
H
2
1
và
H
3
1

C
11
6
,
C
12
6
,
C
13
6
và
C
14
6
- Có hai loại đồng vị: đồng vị bền
và đồng vị phóng xạ (không bền).
3. Đơn vị khối lượng nguyên tử:
a) kí hiệu u. u có trị số bằng 1/12
khối lượng nguyên tử C12.

1u =
C12
1
m
12
=
A A
1 12 1
g
12 N N
=
+ 1u ≈ 1,66.10
=27
kg
+ Khối lượng 1 nuclôn ≈ u,
+ Khối lượng nguyên tử m ≈ A.u
b) Từ hệ thức: E = mc
2

⇒
m = E/c
2
1u = 931,5
2
MeV
c
.
- Chú ý:
+ Một vật có khối lượng m
0

khi ở
trạng thái nghỉ thì khi chuyển
động với vận tốc v, khối lượng sẽ
tăng lên thành m với
0
2
2
1
m
m
v
c
=
−
+ Năng lượng toàn phần:
= −
−
2
2
0
2
2
1
m c
E mc
v
c
Trong đó: E
0
= m

0
c
2
gọi là năng
lượng nghỉ.
E – E
0
= (m - m
0
)c
2
chính là động
năng của vật
HĐ 3: Nhận biết lực hạt nhân, khái niệm độ hụt khối, năng lượng liên kết, năng lượng lkết riêng
10 - Lực hạt nhân là lực tương tác
giữa các nuclôn trong hạt nhân
và là lực hút.
- Lực hạt nhân chỉ xảy ra khi
khoảng cách giữa hai nuclôn nhỏ
hơn hoặc bằng kích thước của
+ Lực hạt nhân là gì?
+ Lực hạt nhân chỉ xảy ra khi
nào?
+ Điều đó giải thích vì sao các
prôtôn mang điện tích dương
lại có thể gắn kết chặt với
4. Năng lượng liên kết:
a) Lực hạt nhân: là lực hút giữa
các nuclon.
Có bán kính tác dụng khoảng 10

-
15
m.
Chú ý: Lực hạt nhân cường độ rất
%

&'()

!*+,-.

/01223
Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2008 – 2009 Trang 146
30
hạt nhân.
+ Tổng khối lượng các nuclôn
tạo thành hạt nhân
4
2
He
:
2m
p
+ 2m
n
= 2.1,00728 +
2.1,00866 = 4,03188u
2m
p
+ 2m
n

> m(
4
2
He
)
+ Khối lượng m bao giờ cũng
nhỏ hơn một lượng
m∆
so với
tổng khối lượng các nuclôn tạo
thành hạt nhân đó
+ Độ hụt khối:
p n
m Zm (A Z)m m ∆ = + − −
 
+
2
o p n
E Zm (A Z)m c
 
= + −
 
+ E = mc
2
< E
o
+ Phải có một lượng năng lượng
được tỏa ra và được xác đinh:

2

.cmEEW
olk
∆=−=
nhau trong hạt nhân chứ
không đẩy nhau ra xa
Đặt vấn đề: Muốn phá vỡ hạt
nhân ta phải dùng năng lượng
như thế nào để thắng lực hạt
nhân?
+ Hạt nhân
4
2
He
có khối lượng
4,0015u so sánh với tổng khối
lượng của các nuclôn tạo
thành hạt nhân?
+
m∆
được gọi là độ hụt khối
của hạt nhân. Vậy độ hụt khối
m
∆
được xác định như thế
nào?
+ Theo thuyết tương đối thì:
- hệ các nuclôn ban đầu có
năng lượng được xác định
như thế nào?
- hạt nhân được tạo thành có

năng lượng được xác định
như thế nào?
+ Theo định luật bảo toàn
năng lượng thì như thế nào?
+ Vậy muốn tách hạt nhân có
khối lượng m thành các
nuclôn thì cũng tốn một năng
lượng cũng là
2
.cmW
lk
∆=
để
thắng lực hạt nhân. Do đó
2
.cmW
lk
∆=
được gọi là năng
lượng liên kết hạt nhân.
lớn so với lực điện từ, lực hấp dẫn
b) Độ hụt khối. Năng lượng liên
kết.
+ Khối lượng m của hạt nhân
A
Z
X
bao giờ cũng nhỏ hơn tổng khối
lượng các nuclôn tạo thành.
∆m = [Zm

p
+ (A – Z)m
n
] – m: độ
hụt khối.
+ Có năng lượng ∆E = ∆mc
2
= E
0
– E toả ra khi hệ nuclôn tạo thành
hạt nhân.
+ Muốn phá vỡ hạt nhân thành
các nuclôn riêng rẽ phải cung cấp
năng lượng bằng ∆E để thắng lực
hạt nhân. Nên ∆E gọi là năng
lượng liên kết hạt nhân.
+ Năng lượng liên kết tính cho
một nuclon là
E
A
∆
ε =
gọi là năng
lượng liên kết riêng
+ Hạt nhân có năng lượng liên kết
riêng lớn hơn sẽ bền vững hơn.
Chú ý: Đối với hạt nhân có số
khối từ 50 đến 70, năng lượng
liên kết riêng của chúng có giá trị
lớn nhất

C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC
?@7AB(10
/
)
Tiết 1: (5/)
Câu hỏi C3: Tính 1 ra đơn vị kg.
Prô tôn có khối lượng nghỉ là m
p
= 1,007278u
≈
938
2
MeV
c
; Nơtron có khối lượng nghỉ là m
n
= 1,008665u
≈
939
2
MeV
c
; Êlectron có khối lượng nghỉ là m
e
= 5,486.10
-4
u
≈
0,511
2

MeV
c
Tiết 2: (5/)
Câu hỏi C4: Biết khối lượng hạt nhân
4
2
He
là m
He
= 4,0015u, hãy so sánh khối lượng này với tổng khối
lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân Heli
m
He
< 2m
p
+ 2m
n
= 4,0319
Câu hỏi C5: Tính là năng lượng liên kết và là năng lượng liên kết riêng của hạt nhân.hạt nhân
4
2
He
W
lk
= 28,32MeV;
lk
W
7,08MeV / nuclon
A
=

IV: RÚT KINH NGHIỆM
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
%

&'()

!*+,-.

/01223
Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2008 – 2009 Trang 147
Nga
̀
y soa
̣
n : 07/03/2009
Tiê
́
t : 88 & 89
I. MỤC TIÊU :
1. Kiê
́
n thư
́
c:
- Nêu được hiện tượng phóng xạ là gì? - Nêu được thành phần và bản chất các tia phóng xạ.
- Phát biểu định luật phóng xạ và viết được hệ thức của định luật này.
- Nêu được độ phóng xạ là gì và viết được công thức tính độ phóng xạ.
- Nêu được ứng dụng của các đồng vị phóng xạ. Biết các đơn vị phóng xạ.

2. Ky
̃
năng:
- Giải thích hiện tượng phóng xạ, phân biết các loại tia phóng xạ.
- Vận dụng định luật phóng xạ và độ phóng xạ để giải một số bài tập liên quan.
- Giải thích ứng dụng của phóng xạ.
3. Tha
́
i đô
̣
:
II. CHUẨN BỊ :
1. Giáo viên: - Vẽ hình 53.1 và 53.3 SGK.
2. Học sinh : - Ôn lại một số kiến thức lớp 11 về lực Lo-ren-xơ và lực điện trường, từ trường.
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐÂ
̀
U
 (2
/
)
C-/%:%
I

J
 8
’

1. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo như thế nào? Nêu cấu tạo hạt nhân nguyên tử
16

8
O
và
238
92
U
2. Độ hụt khối và năng lượng liên kết hạt nhân là gì? Chúng có liên quan như thế nào về sự bền vững của
hạt nhân?
 !"
B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức
HĐ 1: Nhận biết hiện tượng phóng xạ & các tia phóng xạ
10
20
+ Đọc SGK
- Nêu định nghĩa.
- Do các nguyên nhân bên trong
gây ra.
Dù nguyên tử của chất phóng
xạ có nằm trong các hợp chất
khác nhau, dù ta có làm thay
đổi nhiệt độ của mẫu phóng xạ,
làm tăng áp suất tác dụng lên
nó, thì nó cũng không hề chịu
ảnh hưởng gì.
- Quá trình biến đổi hạt nhân.
+ Các loại tia phóng xạ: α; β
-
;
β

+
; γ.
+ Tia α chính là các hạt nhân
của nguyên tử heli (kí hiệu
4
2
He
, gọi là hạt α), Mang điện
tích dương
+ Được phóng ra từ hạt nhân
với vận tốc khoảng 2.10
7
m/s.
Tia α làm ion hóa mạnh các
+ Yêu cầu hs đọc SGK và trả
lời:
- Hiện tượng phóng xạ là gì?
- Quá trình phân rã phóng xạ do
đâu mà có? Vậy nó không phụ
thuộc vào những yếu tố nào?
+ Hãy cho biết thực chất của
quá trình phân rã phóng xạ là gì
?
+ Yêu cầu hs đọc SGK và nêu
các loại tia phóng xạ
- Tia α chính là các hạt nhân
của nguyên tử nào? mang điện
gì?
- Tia α phóng ra từ hạt nhân
với vận tốc bằng bao nhiêu? tia

α có khả năng gì?
Gv thông báo: Tia α chỉ đi
được tối đa khỏang 8 cm trong
không khí và không xuyên qua
được tờ bìa dày 1 mm.
+ Tia β phóng ra từ hạt nhân
1. Hiện tượng phóng xạ:
+ Định nghĩa: Hiện tượng hạt
nhân không bền vững tự phát
phân rã, phát ra các tia phóng xạ
và biến đổi thành hạt hạt nhân
khác gọi là hiện tượng phóng xạ
+ Là quá trình biến đổi hạt nhân,
không phụ thuộc vào yếu tố bên
ngoài.
2. Các tia phóng xạ:
a) Các loại tia phóng xạ:
+ α; β
-
; β
+
; γ.
+ Tia phóng xạ là tia không nhìn
thấy được, nhưng có những tác
dụng như: kích thích một số phản
%

&'()

!*+,-.


/01223
BÀI 53: PHÓNG XẠ