Bài 27. Cơ năng

- Viết được biểu thức tính cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường và cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng lực đàn hồi của lò xo.. - Phát biểu được định luật bảo toàn

5Giáo án:

Bài 27: Cơ năng

I Mục tiêu

1 Kiến thức

- Nắm được khái niệm cơ năng của một vật

- Viết được biểu thức tính cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường và cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng lực đàn hồi của lò xo

- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động trong trọng

trường

- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi của lò xo

2 Kĩ năng

- Thiết lập được công thức tính cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường

- Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường để giải một số bài toán đơn giản

3 Thái độ

- Sử dụng được kiến thức để giải quyết các bài toán vật lí trong đời sống hàng ngày

- Học sinh hứng thú với môn học và kích thích sự say mê tìm tòi của học sinh

II Chuẩn bị

1. Giáo viên

- Chuẩn bị dụng cụ trực quan ( con lắc đơn, con lắc lò xo,…)

- Hình vẽ minh họa

2. Học sinh

Cơ năng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi

Mối liên hệ giữa độ tăng động năng và độ giảm thế năngĐLBT cơ năng của một vật dưới tác dụng của trọng lực Khái niệm cơ năng

Tái hiện(1) SLLG(2)

TB(3)

SLLG(4)

- Học bài cũ, chuẩn bị những nhiệm vụ của bài trước

- Đọc trước bài mới

III Logic phát triển nội dung bài học

IV Tiến trình dạy học

Hoạt động 1: Củng cố kiến thức xuất phát, nhận thức vấn đề (5p)

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung

? Nhắc lại khái niệm cơ

năng đã học?

?Hãy quan sát 1 đồng

Suy nghĩ và trả lời:

hồ mà quả lắc dao

động trong trọng

trường; động năng và

thế năng của quả lắc

biến đổi như thế nào?

Khi quả lắc đi xuống thế năng giảm, động năng tăng, khi quả lắc đi lên thì ngược lại

Bài 27: Cơ năng

Hoạt động 2: Tìm hiểu về cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường đều (15p)

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung

Thông báo về cơ năng

?Dựa vào định nghĩa

cơ năng hãy viết công

thức tính cơ năng

?Xác định công của

trọng lực khi vật đi

trên đoạn đường cong

M đến N?

Lắng nghe, ghi chép

Suy nghĩ trả lời

Suy nghĩ tài hiện trả lời:

I Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường

1 Định nghĩa

Khi một vật chuyển động trong trọng trường thì tổng động năng và thế năng của vật được gọi là cơ năng

W =

2 Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường

M

N

Mặt khác công còn

được xác định như thế

nào?

Gợi ý: 1, Quan hệ giữa

công của trọng lực và

độ biến thiên thế năng

như thế nào?

2, Quan hệ giữa công

của trọng lực và độ

biến thiên động năng

như thế nào?

Từ các công thức trên

ta rút ra kết luận gì?

Như vậy cơ năng của vật được bảo toàn

Lắng nghe, ghi chép

Khi một vật chuyển động trong

trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là đại lượng bảo toàn.

W = = hằng số

hay = hằng số

3 Hệ quả

- Nếu động năng giảm thì thế năng tăng (động năng chuyển hóa thành thế năng) và ngược lại

- Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu (bằng không) và ngược lại

Thông báo về định luật

bảo toàn cơ năng và hệ

quả của nó

Hoạt động 3: Tìm hiểu Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi (10p)

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung

? Tương tự ta có thể

định nghĩa cơ năng của

vật chịu tác dụng của

lực đàn hồi như thế

nào?

+ Thông báo về cơ

năng của vật chịu tác

dụng của lực đàn hồi và

công thức tính

+ Giới thiệu điều kiện

áp dụng định luật bảo

toàn cơ năng?

+ Mỗi liên hệ giữa công

của các lực và độ biến

thiên cơ năng?

Hãy suy nghĩ trả lời câu

hỏi C1, C2

Suy nghĩ trả lời

Lắng nghe, ghi nhận và ghi chép

Suy nghĩ và trả lời

II Cơ năng của vật cịu tác dụng của lực đàn hồi

Khi vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của lò

xo đàn hồi thì trong quá trình chuyển động của vật, cơ năng được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật là một đại lượng bảo toàn

= hằng số

Chú ý:

+ Định luật bảo toàn cơ năng chỉ đúng khi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi.

+ Nếu vật còn chịu thêm tác dụng của các lực khác thì công của các lực

đó đúng bằng độ biến thiên cơ năng.

Hoạt động 4: Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng để giải những bài tập cơ bản (10p)

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung

Bài toán: Một vật bắt

đầu chuyển động trên

một mắc dốc có hình

dạng bất kỳ từ độ cao

1m so với mặt nằm

ngang chọn làm mốc

Tìm vận tốc của vật khi

nó tới chân dốc Bỏ qua

mọi ma sát (g = 10 m/

Suy nghĩ giải bài toán

Giải: Vì chuyển động không có ma

sát nên phản lực của mặt dốc tác dụng lên vật luôn vuông góc với phương chuyển dời và do đó không thực hiện công

+ Tại vị trí xuất phát:

Wđ1 = 0; Wt1 = mgh + Tại chân dốc :

Wđ2 = ; Wt2 = 0

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:

Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2

mgh =

v = = = 4,47 m/s

Hoạt động 5: Tổng kết bài học Bài tập về nhà (5p)

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung

Nhắc lại kiên thức về cơ

năng, định luật bảo toàn

cơ năng, công thức

Đọc phần tổng kết

Nhiệm vụ về nhà:

Làm tất cả bài tập trong

SGK và SBT Chuẩn bị

bài mới

Lắng nghe trả lời

Lắng nghe, ghi chép