Kiến thức - Nắm vững cách tính công do trọng lực thực hiện khi vật di chuyển, từ đó suy ra biểu thức của thế năng trọng trường.. 2 1 12 W t W t - Có khái niệm chung về thế năng trong cơ
Trang 1GIÁO ÁN DỰ GIỜ
Thứ 4 ngày 20 tháng 02 năm 2013 Giáo viên dạy : Cô Võ Thị Mỹ Lợi Tiết 7 Lớp : 10/9
Phòng : Hội trường
Môn học : Vật lý
Bài dạy : Thế năng Thế năng trọng trường
Sinh viên dự giờ : Đinh Trung Nguyên
Tiết 50 : THẾ NĂNG THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG
I Mục tiêu :
1 Kiến thức
- Nắm vững cách tính công do trọng lực thực hiện khi vật di chuyển, từ
đó suy ra biểu thức của thế năng trọng trường
- Nắm vững mối quan hệ: công của trọng lực bằng độ giảm thế năng
2 1
12 W t W t
- Có khái niệm chung về thế năng trong cơ học từ đó phân biệt hai dạng năng lượng động năng và thế năng hiểu rõ khái niệm thế năng luôn gắn với tác dụng của lực thế
2 Kỹ năng
- Vận dụng được công thức xác định thế năng, trong đó phân biệt:
o Công của trọng lực luôn làm tăng hoặc giảm thế năng với dấu của công của ngoại lực
o Thế năng tại mỗi vị trí có thể có giá trị khác nhau tuỳ theo cách chọn gốc toạ độ Từ đó nắm vững tính tương đối của thế năng và biết chọn mức không của thế năng cho phù hợp trong việc giải các bài toán liên quan đến thế năng
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
- Dụng cụ thí nghiệm về thế năng của trọng trường, của lực đàn hồi
- Các hình vẽ mô tả trong bài
2 Học sinh
- Ôn lại các khái niệm lực hấp dẫn, trọng lực, trọng trường và khái niệm thế năng (đã được học ở THCS)
Trang 2III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Th
ời
gia
n
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng
5’ Hoạt động 1: Kiểm tra,
chuẩn bị điều kiện xuất
phát Đặt vấn đề.
- GV yêu cầu HS nhắc
lại khái niệm lực hấp
dẫn, khái niệm trọng
trường
- Giải thích hoạt động
của cánh cung và của
búa máy đóng cọc (hình
35.1, 35.2 SGK)
- Năng lượng của cánh
cung và quả nặng của
búa máy dự trữ là dạng
năng lượng nào?
- Có mấy dạng thế năng?
Đó là những dạng nào?
GV đặt vấn đề: Trong
chương trình THCS
chúng ta đã làm quen với
hai dạng khái niệm thế
năng là thế năng hấp dẫn
và thế năng đàn hồi Vậy
thế năng của một vật sẽ
phụ thuộc những yếu tố
nào? Biểu thức toán học
nào thể hiện mối quan hệ
đó?
Bài 35: THẾ NĂNG –
THẾ NĂNG TRỌNG
TRƯỜNG
- Suy nghĩ, trả lời và nhận thức vấn đề của bài học
Bài 35: THẾ NĂNG – THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG
5’ Hoạt động 2: Tìm hiểu
khái niệm thế năng.
- Từ kinh nghiệm thực
tế và phán đoán HS trả
1 Khái niệm thế năng
Trang 3- Trở lại với 2 câu hỏi
phần mở bài Hãy trả lời
câu hỏi:
- Khi nào cánh cung và
quả nặng của búa máy
thực hiện được công lớn
hơn (bắn mũi tên xa hơn,
cọc lún sâu hơn)
- Thế năng của vật phụ
thuộc vào những yếu tố
nào?
lời được:
- Khi cánh cung bị uốn cong nhiều hơn thì mũi tên bay xa hơn Quả nặng của búa máy được kéo càng cao thì cọc càng lún sâu và đất
- Thế năng của cánh cung phụ thuộc vào độ cong của cung, thế năng của búa máy phụ thuộc vào vị trí tương đối của nó so với mặt đất
Thế năng là dạng năng lượng phụ thuộc vào vị trí tương đối của vật so với mặt đất, hoặc phụ thuộc độ biến dạng của vật so với trạng thái khi chưa biến dạng
10’ Hoạt động 3: Công của
trọng lực.
Yêu cầu HS giải bài
toán:
- Xét chất điểm có khối
lượng m di chuyển từ
điểm B có độ cao z B đến
điểm C có độ cao z C.
Hãy tính công do trọng
lực tác dụng lên vật thực
hiện trong dịch chuyển
từ B đến C
- Hướng dẫn HS: tính
công trong các trường
hợp dạng quỹ đạo khác
nhau (thẳng đứng, mặt
phẳng nghiêng, đường
cong bất kì)
- Yêu cầu HS nêu nhận
xét sự phụ thuộc của
công của trọng lực vào
dạng quỹ đạo chuyển
động
- Nhận xét sự phụ thuộc
của công vào dạng quỹ
đạo chuyển động
- HS theo dõi, làm theo yêu cầu
- Công toàn phần thực hiện trên quãng đường
từ B đến C là:
( )
BC
A = Σ∆ = Σ ∆A P z
A P z z
Nhận xét: Công của trọng lực không phụ thuộc vào dạng đường
đi của vật mà chỉ phụ thuộc vào vị trí đầu và
vị trí cuối của vật
2 Công của trọng lực
a.Trường hợp vật rơi thẳng đứng
ZB B
ZC C
Công của trọng lực:
A = P.s Cos α = P.z = mgz b.Trường hợp vật rơi trên mặt phẳng nghiêng từ B đến C
Công của trọng lực:
A = P.BC.sin α =mgz
c Trường hợp vật rơi trên cung BC
A =PΣ ∆z =mgz(*) Nhận xét: Công của trọng lực không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của vật mà chỉ phụ thuộc vào các vị trí
A
Trang 4Thông báo: Những lực
có tính chất như vậy gọi
là lực thế hay lực bảo
toàn
đấu và cuối Lực có tính chất như thế gọi là lực thế
Lực có tính chất: Công của lực đó không phụ thuộc vào dạng đường đi
mà chỉ phụ thuộc vào vị đầu và vị trí cuối thì được gọi là lực thế hay lực bảo toàn
10’ Hoạt động 4: Tìm hiểu
về thế năng trọng
trường.
- Biểu thức (3) được phát
biểu thành lời như thế
nào?
- Nhận xét về mối quan
hệ công của trọng lực và
sự biến đổi thế năng
trong các trường hợp
trong hình 35.4 và đưa ra
kết luận chung
- Kết luận:
Công là số đo sự biến
đổi năng lượng
Chú ý cho HS: Từ (2) ta
thấy thế năng phụ thuộc
vào việc chọn gốc toạ độ
O tại đó thế năng được
coi băng 0 và vị trí này
được gọi là mức không
của thế năng Mức
không được chọn tuỳ
theo bài toán cụ thể
-
- Công của trọng lực bằng hiệu thế năng tại
vị trí đầu và tại vị trí cuối, tức là bằng độ giảm thế năng
- A > 0: Công phát động, thế năng của vật giảm Vật đi từ cao xuống thấp
- A = 0: Trọng lực không sinh công Vật
có quỹ đạo khép kín
- A < 0: Công cản, thế năng của vật tăng Vật
đi từ thấp lên cao
3 Thế năng trọng trường.
Biểu thức (1) được viết lại:
-
A = mgz mgz
Kí hiệu: Wt = mgz (2) Đại lượng Wt được gọi là thế năng của vật trong trọng trường (gọi tắt là thế năng trọng trường) Vậy ta luôn có:
A12 = Wt1 – Wt2 (3)
- Đơn vị của thế năng ;
Giống đơn vị của công cũng đo bằng jun (J)
Trang 57’ Hoạt động 5: Tìm hiểu
liên hệ lực thế và thế
năng.
- Yêu cầu HS kể tên 1 số
lực thế?
- Hỏi: Lực ma sát có
phải là lực thế không? Vì
sao?
GV thông báo: Thế năng
luôn gắn liền với lực thế,
chỉ có lực thế tác dụng
lên vật mới tạo cho vật
thế năng Thế năng là
năng lượng của một hệ
có được do tương tác
giữa các phần của hệ
thông qua lực thế Thế
năng phụ thuộc vào vị trí
tương đối giữa các phần
của hệ
- Một số lực thế khác:
Lực hấp dẫn, lực đàn hồi, …
- Lực ma sát không phải là lực thế vì công của nó phụ thuộc vào dạng đượng đi
4 Lực thế và thế năng
Thế năng là năng lượng của một hệ có được do tương tác giữa các phần của hệ thông qua lực thế Thế năng phụ thuộc vào
vị trí tương đối giữa các phần của hệ
5’ Hoạt động 6: Vận
dụng, củng cố.
- Nhắc lại kiến thức thế
năng Công của thế
năng Lực thế Mối liên
hệ giữa lực thế và thế
năng
- Nêu đặc điểm của thế
năng, so sánh với động
năng?
- Giải thích ý nghĩa hệ
thức: A12 = Wt1 – Wt2
- Về nhà làm các bài tập
trong SGK
- Ôn lại kiến thức đã học để trả lời câu hỏi
- Về nhà làm bài tập theo yêu cầu
3’ Hoạt động 7: Định
hướng bài học tiếp
theo.
Ôn tập các kiến thức về
biến dạng đàn hồi của lò
xo, định luật Húc
Trang 6Ôn lại kiến thức về thế năng đàn hồi (đã học ở THCS)
Trang 7IV TỔNG KẾT TIẾT DẠY
………
………
………
………
………
………
………
………
V RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ………
………
………
………
………
………
………
………