định luat bao toan cơ năng

Giáo Án Giảng DạyGiáo án môn : Vật Lý.. 3Việc tính thế năng đàn hời trong hai trường hợp trên là khơng tương tự nhau... 2Biến thiên cơ năng.công của lực không phải lực thế

Trang 1

Giáo Án Giảng Dạy

Giáo án môn : Vật Lý Trang 1 Năm học 2008 –

2009

Sinh Viên :Vũ Thị Minh Khoa : Lý – KTCN

GV Hướng Dẫn: Bùi Tuấn Anh

Ngày Soạn : 12 / 2 / 2009

Tiết : 52 Bài : ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG

I, Mục Tiêu Bài Học :

1, Kiến Thức :

Nắm vững khái niệm cơ năng gờm tởng đợng năng và thế năng của vật

Thiết lập và viết được cơng thức tính cơ năng trong các trường hợp cụ thể lực tác dụng là trọng lực và lực đàn hời.từ đó mở rợng ra được thành định luật tởng quát khi lực tác dụng là lực thế nói chung

Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng trong các trường hợp cụ thể lực tác dụng là trọng lực và lực đàn hời

Viết được biểu thức tính cơng của lực khơng phải lực thế

2, Kỹ Năng :

Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng để giải được mợt sớ bài toán

3, Thái Độ :

Hs tich́ cực hứng thú với mơn học và kích thích sự say mê tìm tòi khoa học của Hs

II, Chuẩn Bị :

1, Chuẩn Bị Của Giáo Viên :

Con lắc đơn,các bảng phụ và mợt sớ hình vẽ minh họa

2, Chuẩn Bị Của Học Sinh :

Ơn lại các bài: “Đợng năng.Định lý đợng năng”; “Thế năng Thế năng trọng trường”;

“Thế năng đàn hời”

III, Hoạt Động Dạy Và Học :

1, Ổn Định Lớp (1 phút):Kiểm tra tình hình sĩ sớ lớp

2, Kiểm Tra Bài Cũ (4 phút) ;

+ Câu Hỏi :

1)Viết công thức tính thế năng đàn hời?Đơn vị của thế năng đàn hời?

2)Viết cơng thức tính cơng của lực đàn hời?Giải thích tại sao lực đàn hời là lực thế?

Trang 2

3)Ta có mợt con lắc lò xo.Nếu ta đặt con lắc lò xo nằm ngang hoặc treo thẳng đứng thì việc tính thế năng đàn hời của vật tại mợt vị trí bất kì trong hai trường hợp trên có tương tự như nhau khơng?Vì sao?

+ Câu Trả Lời :

1)Công thức tính thế năng đàn hời: Wđh =12kx2 (J)

2)Cơng thức tính cơng của lực đàn hời:A12=Wđh1-Wđh2

Lực đàn hời là lực thế tại vì cơng của lực đàn hời chỉ phụ thuợc vào vị trí đầu và vị trí cuới mà khơng phụ thuợc vào hình dạng đường đi của vật

3)Việc tính thế năng đàn hời trong hai trường hợp trên là khơng tương tự nhau

Ở trường hợp con lắc lò xo nằm ngang thì ở tại vị trí cân bằng của vật,lò xo khơng bị biến dạng.Thế năng đàn hời được tính theo vị trí cân bằng này

Ở trường hợp con lắc lò xo được treo thẳng đứng thì tại vị trí cân bằng của vật,lò xo đã bị giãn ra mợt đoạn lo so với trạng thái chưa bị biến dạng.Và thế năng đàn hời của vật tại mợt vị trí bất kì phải được tính theo vị trí cân băng này chứ khơng tính theo vị trí lò xo khơng bị biến dạng

3, Bài Mới (40 phút):

Thời

Lượng Hoạt Động Của Giáo Viên Hoạt Động Của Học

Hoa

̣t đợng 1 :Đưa ra tình

huớng, phát biểu nhiệm vụ

Thí nghiệm:Sử dụng con lắc

đơn gờm mợt vật nhỏ khới

lượng m treo ở đầu mợt sợi dây

khơng giãn chiều dài l Đưa vật

lên mơt đợ cao xác định rời thả

cho vật chuyển đợng tự do

Trong quá trình vật chuyển

đợng thì đợng năng và thế năng

của vật thay đởi như thế nào?

Các em đã thấy trong quá

trình chuyển đợng của vật, khi

thế năng giảm thì đợng năng

tăng và ngược lại Nhưng liệu

tởng đợng năng và thế năng của

vật có thay đởi khơng?Để trả

lời được câu hỏi này, chúng ta

sẽ nghiên cứu bài học hơm nay

Quan sát thí nghiệm

Khi vật đi xuớng thì

thế năng giảm và đợng năng tăng.Khi vật đi lên thì ngược lại

HS chú ý phát hiện vấn đề và hiểu được nhiệm vụ của bài học

HS ghi nợi dung bài vào vở

Bài 37:Định luật bảo toàn

cơ năng

Trang 2

Trang 3

Hoạt động 2:Tìm hiểu cơ năng

của vật chuyển động trong

trọng trường

Trước hết chúng ta sẽ tìm

hiểu về khái niệm cơ năng.Cơ

năng của vật được tính bằng

tổng động năng và thế năng

của vật

Kí hiệu: W=Wđ+Wt

Đơn vị: Jun (J)

Với khái niệm trên, chúng ta

cùng xét xem cơ năng của vật

chỉ chịu tác dụng của trọng lực

thì thế nào?Các em cùng

nghiên cứu phần a)Trường hợp

trọng lực

Các em xét bài toán sau:thả

một vật khối lượng m rơi tự do

qua vị trí A và B tương ứng

với các độ cao z1,z2.Tại đó vật

có vận tốc tương ứng là vr1,vr2

a)Động năng và thế năng của

vật thay đổi như thế nào?

b)So sánh cơ năng của vật tại

vị trí A và B?

Hướng dẫn để HS trả lời được

câu b

Quan hệ giữa công của trọng

lực và độ biến thiên động năng

như thế nào?

Quan hệ giữa công của trọng

lực và độ giảm thế năng?

So sánh hai công thức tính

công?So sánh cơ năng của vật

tại hai vị trí A và B?

Nhận xét kết quả của các

nhóm

Từ kết quả bài toán em có

nhận xét gì ?

Kết luận lại và yêu cầu HS

đứng lên đọc lại kết luận trong

SGK: trong quá trình chuyển

Ghi bài

HS trả lời được thế

năng của vật giảm và

động năng của vật tăng

Sau đó HS hoạt động nhóm để giải câu 2 ra bảng phụ

A12=Wđ2-Wđ1

A12=Wt1-Wt2

Cơ năng của vật tại vị

trí A và B bằng nhau

Đọc bài

1,Thiết lập định luật :

-Khái niệm cơ năng :

a)Trường hợp trọng lực

A12=Wđ2-Wđ1

A12=Wt1-Wt2

Wđ2-Wđ1=Wt1-Wt2

Wđ2+Wt2=Wđ1+Wt1

KL:SGK

2mv2+mgz =hằng số Trang 3

Trang 4

động, nếu vật chỉ chịu tác dụng

của lực thế thì động năng có

thể chuyển thành thế năng và

ngược lại, và cơ năng của vật

được bảo toàn theo thời gian

Hoa

̣t động 3 :Tìm hiểu về cơ

năng của vật chỉ chịu tác dụng

của lực đàn hồi

Trở lại ví dụ về con lắc lò xo

ở bài trước (GV đưa hình vẽ

minh họa đã chuẩn bị ra cho

HS quan sát )

Em hãy mô tả sự biến thiên

của động năng và thế năng đàn

hồi của con lắc lò xo ?

Theo em thì cơ năng của con

lắc có được bảo toàn không?

Kết luận:Tương tự như

trường hợp trên thì cơ năng của

vật chỉ chịu tác dụng của lực

đàn hồi cũng luôn được bảo

toàn

Để hiểu rõ hơn thì về nhà

các em có thể xem ở đồ thị

hình 37.4 SGK

Em có nhận xét gì về lực tác

dụng lên vật trong hai trường

hợp trên?Và cơ năng của vật

trong hai trường hợp đó thế

nào?

Đó chính là nội dung của

định luật bảo toàn cơ năng

Yêu cầu HS đọc nội dung

định luật trong SGK

Yêu cầu HS trả lời câu C2

trong SGK

Dựa vào kiến thức cũ

HS có thể trả lời được sự thay đổi của động năng và thế năng đàn hồi

HS dự đoán :cơ năng của con lắc được bảo toàn

Ghi bài

Đó là những lực thế

và cơ năng của vật chịu tác dụng của những lực thế luôn bảo toàn

Ghi bài

Đọc bài

Có thể áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho chuyển động của con lắc đơn nếu bỏ qua lực cản không khí.khi

b)Trường hợp lực đàn hồi

2kx2+1

2mv2 =hằng số

c)Định luật bảo toàn cơ năng

Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn được bảo toàn

Trang 5

Hoạt động 4:Tìm hiểu sự biến

thiên cơ năng của vật chịu tác

dụng của cả lực không phải lực

thế

Khi vật chịu tác dụng của cả

lực thế và lực không phải lực

thế thì cơ năng của vật có bảo

toàn không?

Xét một vật chịu tác dụng

của cả lực thế và lực không

phải lực thế dịch chuyển từ vị

trí 1 đến vị trí 2 theo một quỹ

đạo bất kì

Độ biến thiên động năng liên

hệ với tổng công của các lực

tác dụng lên vật như thế nào?

Độ giảm thế năng liên hệ với

công của lực thế như thế nào?

Từ hai công thức trên ta tìm

ra công thức tính công của lực

không thế như thế nào?

Em có nhận xét gì về cơ

năng của vật chịu tác dụng của

cả lực thế và lực không thế?

KL lại

đó vật chịu tác dụng của trọng lực và lực căng nhưng lực căng không sinh công vì

luôn vuông góc với độ

dời của vật

HS neâu ý kiến cá

nhân

A12(lực thế)+A12(lực không thế)=Wđ2-Wđ1

A12(lực thế)=Wt1-Wt2

A12(lực không thê

Cơ năng không bảo toàn.Công của lực không thế băng độ biến thiên cơ năng của vật

Ghi bài

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 của vật không bảo toàn,và công của lực này bằng độ biến thiên cơ năng của vật

A12(lực không thế)=W2

Trang 6

Hoạt động 5:Hướng dẫn HS

giải bài tập vận dụng

Yêu cầu HS đọc bài 1

Tóm tắt và phân tích bài

Các em không nên áp dụng

định luật 2 Niu tơn mà nên áp

dụng định luật bảo toàn cơ

năng

Nhắc HS cách chọn gốc thế

năng

Sau đó GV sẽ giải từng bước

một để HS hiểu được

Hướng dẫn bài 2để HS về

nhà giải

Hoạt động 6:Củng cố bài học

băng một số câu hỏi trắc

nghiệm

Câu 1:Trong trường hợp nào

sau đây cơ năng của vật không

thay đổi?

A)Vật chuyển động dưới tác

dụng của ngoại lực

B)Vật chuyển động trong trọng

trường và có lực ma sát

C)Vật chuyển động dưới tác

dụng của trọng lực

D)Vật chuyển động thẳng đều

Câu2:Cơ năng đàn hồi của hệ

vật và lò xo bằng:

A)động năng của vật

B)tổng động năng của vật và thế

năng đàn hồi của lò xo

C)thế năng đàn hồi của lò xo

D)động năng của vật và cũng

bằng thế năng đàn hồi của lò xo

Ghi bài

3)Bài tập vận dụng

Chọn gốc thế năng đi qua điểm C

l(1-cosα ).

WC=WdC+WtC=1

2mv2

Áp dụng định luật bảo toàn

v= 2 (1 cos )gl − α

Trang 7

IV, Dặn Dò Học Sinh Tiết Học Tiếp Theo :

+ Bài Tập Về Nhà: SGK

+Xem bài mới :Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

V, Rút Kinh Nghiệm :

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN DUYỆT :

Tuy Phước , Ngày , Tháng 2, Năm 2009

Tiêu đề	định luật bảo toàn cơ năng
Tác giả	Nhóm tác giả
Người hướng dẫn	Bùi Tuấn Anh
Trường học	Đại học Sư phạm Hà Nội
Chuyên ngành	Vật Lý
Thể loại	Bài giảng
Năm xuất bản	2009
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	78,5 KB