TIẾT 85: HỆ THỨC EINSTEIN GIỮA NĂNG LƯỢNG VÀ KHỐI LƯỢNG
I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:
Nêu hệ thức Einstein: E = mc2 là cơ sở khoa học để nghiên cứu các vấn đề năng
lượng hạt nhân.
Phương pháp: Diễn giảng, pháp vấn, gợi mở.
II. CHUẨN BỊ: HS: xem Sgk.
III. TIẾN HÀNH LÊN LỚP:
A. Ổn định:
B. Kiểm tra: không
C. Bài mới:
PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG
Các tiên đề Einstein: học sinh xem Sgk.
Từ các tiên đề Einstein (thuyết tương
đối) đã nêu lên hệ thức quan trọng giữa
năng lượng và khối lượng của một vật
hệ thức Einstein: E = mc2.
CM: 1g vật chất chứa 25.106kwh
m = 1g = 10-3kg.
HỆ THỨC EINSTEIN GIỮA NĂNG LƯỢNG VÀ
KHỐI LƯỢNG:
- Nếu 1 vật có khối lượng m thì có năng lượng E tỉ
lệ với m, gọi là năng lượng nguyên tử.
E = mc2
c là vận tốc ánh sáng; c = 3.108m/s
Vậy, theo hệ thức thì 1 g vật chất chứa một năng
c = 3.108m/s
=> E = mc2 = 10-3.(3.108)2
= 9.1013(J) = 9.1010kJ.
Ta có: 1kwh = 3600kJ
3600
1kwh = 1kJ
Vậy:E = 9.1010 kJ =
3600
10.9 10
= 25.106 (kWh)
* Từ hệ thức E = mc2 học sinh nhận
xét gì về mối liên quan giữa m và E?
+ Khác với vật lý cổ điển: năng lượng
và khối lượng được bảo toàn.
Theo thuyết tương đối, khối lượng
không được bảo toàn.
CM: mối liên hệ giữa kg và 2
c
MeV
?
Học sinh nhắc lại: 1eV = ?J
1Me = ?eV
lượng rất lớn là 25.106kwh.
- Năng lượng nguyên tử có thể biến đổi thành năng
lượng thông thường (động năng) và ngược lại. Sự
biến đổi này chỉ xảy ra trong các phản ứng hạt nhân,
không xảy ra trong các phản ứng hóa học và quá
trình vật lý thông thường (nén, nhiệt…). Khi năng
lượng nguyên tử tăng hay giảm thì khối lượng cũng
tăng hoặc giảm một cách tỉ lệ.
- Đối với hệ kín, không có sự bảo toàn khối lượng
mà chỉ có sự bảo toàn năng lượng toàn phần (tổng
của năng lượng thông thường và năng lượng nguyên
tử)
Chú ý: từ E = mc2 trong vật lý hạt nhân, đơn vị của
khối lượng không phải là kg, mà nó có đơn vị là
“năng lượng/c2”
Nghĩa là: m = 2
c
E
1eV = 1,6.10-19J
1MeV = 106V
Thay vào biểu thức m = 2
c
E
, ta có:
1 2
c
MeV
= 1,7827.10-30kg.
? 2
c
MeV
1 kg
1 kg = 0,561.1030 2
c
MeV
u = 1,66055.10-27kg ? 2
c
MeV
1 2
c
MeV
= 2
6
16
c
eV = 28
13
)10.3(
10.6,1 = 1,7827.10-30kg
Ngược lại: 1kg = 0,561.10-30
2
c
MeV
Với: u = 1,66055.10-27kg
=> u = 931,5. 2
c
MeV
D. Củng cố: Nhắc lại : “Hệ thức Einstein giữa năng lượng và khối lượng”
E. Dặn dò: - BTVN: 5 - 6 - Skg trang 225 – 226
- Chuẩn bị tiết sau “Bài tập”