I Mục tiêu: 1 Kiến thức : - Nắm vững khái niệm cơ năng bằng tổng động năng và thế năng - Biết cách thiết lập địng luật bảo toàn cơ năng trong các trường hợp cụ thể : trọng lực , lực đàn
Trang 1Tiết chương trình:
Bài 37: Định Luật Bảo Toàn Cơ Năng
Ngày soạn : ………….ngày giảng :………
I) Mục tiêu:
1) Kiến thức :
- Nắm vững khái niệm cơ năng bằng tổng động năng và thế năng
- Biết cách thiết lập địng luật bảo toàn cơ năng trong các trường hợp cụ thể : trọng lực , lực đàn hồi rồi suy ra ĐLBTCN tỏng quát
2) Kỹ năng :
- Biết xác định khi nào cơ năng dược bảo toàn
- Vận dụng ĐL dể giải bài tập và giải thích một số hiện tượng liên quan
3) Thái đô:
- Rèn luyện kỹ năng quan sát và nghiên cứu khoa học tính cẩn thận tỉ mỉ
II) Chuẩn bị
1) Giáo viên
- Con lắc đơn , con lắc lò xo
- Các hình trong sgk
- Chuẩn bị các câu hỏi thí nghiệm để hổ trợ bài giảng
2) Học sinh
- Ôn lại ĐLBTCHNL ở cấp THCS
- Các khái niệm về động năng và thé năg công của trọng lực và công của
lực đàn hồi
III) Tiến Trình Dạy Học
T/gian HĐ của giáo viên HĐcủa học sinh Kiến thức cơ bản
5 phút
25phút
HĐ1:Kiểm tra bài củ
- Viết biểu thức của thế năng đàn
hồi Nêu các tính chất của thế
năng đàn hồi
- Viết biểu thức của thế năng trọng
trường
HĐ2: Thiết lập định luật
- Giáo viên làm thí nghiệm về con
lắc đơn và nhận xét về sự biến đổi
thế năng và động năng trong quá
trình chuyển động của vật
- Thả một vật m rơi tự do lần lượt
qua các vị trí A,B có độ cao tương
ứng là Z1,Z2với các vạn tốc tương
ứng v1, v2
- Cho học sinh viết biểu thức động
năng của vật tại hai vị trí A,B dựa
vào các ĐL động năng ,học sinh
-Trả lời câu hỏi
-quan sát và cho nhận xét
- học sinh vẽ hình
- học sinh tự viết
- Wđh = kx 2
2 1
- Wt = mgz
- động năng và thế năng của vật trong trọng trường liên tiếp thay đổi 1) Thiết lập định luật a) Trường hợp trọng lực
- vẽ hình
Wđ1=
2
1
mv12
Wđ2=
2 1
mv2 2
Trang 2hãy viết biểu thức công của lực và
độ biến thiên động năng
- Cho học sinh viết biểu thức thế
năng của vật tại vị trí A,B
- Viết biểu thức liên hệ giữa độ
giảm thế năng và công của trọng
lực
- Cho học sinh tìm ra được mối liên
hệ giữa cơ năng của vật tại hai vị
trí A,B rồi rút ra địn luật
- Cho học sinh trả lời CHC1
- Trình bày thí nghiệm hình
37.4bằng hình vẽ lưu ý học sinh bỏ
qua masat và cho học sinh nhận xét
sự biến đổi động năng của vật vì
thế năng đàn hồi của lò xo
- Bằng phương pháp tường tự giáo
viết gợi ý cho học sinh viết ra ĐL
bảo toàn cơ năng
- Giáo viên gợi ý cho học sinh xét
cơ năng của hệ ở những vị trí dặc
biệt
-Giáo viên lập luận để đi đến kết
luận tổng quát
- Cho học sinh trả lời câu hỏi C2
- Cho học sinh đọc và rút ra nhận
xét vì công của lực không phải là
- học sinh tự viết
-Học sinh tự thiết lập -Học sinh trả lời
- Học sinh trả lời
- Học sinh đọc tìm hiểu sự biến thiên cơ năng công của lực
Áp dụng ĐL động năng
A12= Wđ2- Wđ1
=
2
1
mv2 2-
2
1
mv12 (1)
Wt1= mgz1
Wt2= mgz2
A12= Wt1- Wt2
= mgz1- mgz2 (2)
từ (1) và (2) : ⇒
Wđ2- Wđ1= Wt1- Wt2
⇒Wđ2+Wt2=Wđ1+Wt1 hay :
2
1
mv2 2+mgz2
= mgz1+
2
1
mv12
ĐL: SGK b) Trường hợp lực đàn hồi :
W=Wđ +Wđh
=
2
1
mv2+ kx 2
2
1
=hằng số khi vật ở vị trí biên : v=0 ⇒Wđ= 0⇒Wđh cực đại
- Vật ở VTCB
⇒
=
=
0 x
v
Wđ cực đại Wđh = 0 c) Kết luận tổng quát
cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn được bảo toàn
2) Biến thiên cơ năng .Công của lực không phải lực thế
khi ngoài lực thế vật còn chịu tác dụng của lực không phải lực thế cơ năng cảu vật không bảo
Trang 310phút
lực thế Giáo viên có thể giải thích
thêm cho học sinh
-Cho học sinh đọc đề , giáo viên vể
hình
- Cho học sinh chọn mốc thế năng
- Giáo viên và học sinh lên bảng
viết biểu thức cơ năng của vật tại
C,B
- Gọi học sinh khác áp dụng
ĐLBTCN cho cơ năng tại B,C
- Sau đó học sinh tính v
HĐ3: Vận dụng và củng cố
- Yêu cầu học sinh làm bài tập
2phần 3
- yêu cầu học sinh các câu hỏi trắc
nghiệm SGK
- Yêu cầu học sinh chuẩn bị bài
mới
không phải lực thế và rút ra kết luận tổng quát
- Học sinh chọn gốc thế năng tại
C
WB =Wc
toàn và công của lực này bằng độ biến thiên cơ năng của của vật 3) Bài tập áp dụng :
WB = mgh =mg(1-cosα)
Wc = 2
C
mv 2 1
WB =Wc
⇒vc = 2 gl ( 1 − cos α )