- Viết được công thức trọng lực của một vật P = m g, trong đó g là gia tốc của một vật chuyển động tự do trong trọng trường đều.. GV lấy ví dụ minh họa cho HS về khả năng sinh công của m
Trang 1Trường THPT Phạm Phú Thứ
Ngày soạn: 20/01/2010
Người soạn: Nguyễn Quốc Trưởng
Tiết: 43
Bài: 26
THẾ NĂNG.
I MỤC TIÊU:
1 Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa trọng trường và trọng trường đều.
- Viết được công thức trọng lực của một vật P = m g, trong đó g là gia tốc của một vật chuyển động tự do trong trọng trường đều
- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức của thế năng trọng trường (hay thế năng hấp dẫn) Định nghĩa
được khái niệm mốc thế năng
2 Kĩ năng: - Giải được các bài tập đơn giản tương tự như các bài toán trong SGK.
II CHUẨN BỊ:
Giáo viên: Chuẩn bị ví dụ thực tế để minh họa: Vật có thế năng có thể sinh công (thế năng trọng trường).
I HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Ổn định và kiểm tra sĩ số lớp (1 phút)
2 Kiểm tra bài cũ học sinh (4 phút)
Câu hỏi: - Phát biểu định nghĩa và biểu thức tính động năng của một vật
- Phát biểu định lí biến thiên động năng
3 Tiến trình dạy bài mới:
8 phút
Hoạt động 1: Trọng trường.
GV yêu cầu HS đọc SGK và có thể thảo luận
để tìm hiểu trọng trường (của Trái Đất) GV đặt các câu hỏi có liên quan
GV: Mọi vật đặt xung quanh Trái Đất thì chịu tác dụng của lực nào?
HS: Lực hấp dẫn do Trái Đất gây ra chính là trọng lực
GV: Công thức tính trọng lực?
HS: P = m g
GV cho HS hoàn thành yêu cầu C1
HS đọc SGK để tìm hiểu về trọng trường đều
I Thế năng trọng trường
1 Trọng trường.
Xung quanh Trái Đất tồn tại một trọng trường Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện của trọng lực tác dụng lên một vật khối lượng m đặt tại vị trí bất kì trong khoảng không gian có trọng trường
Trọng lực: P = m g (1) Trong trọng trường đều gia tốc trọng trường g tại mọi điểm cùng phương, cùng chiều và có cùng độ lớn
10 phút
Hoạt động 2: Thế năng trọng trường.
GV lấy ví dụ minh họa cho HS về khả năng sinh công của một vật m được đặt ở độ cao z
so với mặt đất để đi đến khái niệm thế năng trọng trường
GV chú ý nhấn mạnh cho HS thấy thế năng trọng trường cũng là một dạng năng lượng và
nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường
HS hoàn thành yêu cầu C2
HS xây dựng công thức tính thế năng trọng trường từ ví dụ của GV đưa ra hoặc ví dụ về búa máy trong SGK
GV: Công của trọng lực?
HS: A = P.z = mgz; A được gọi là thế năng của vật
GV: Chú ý nhấn mạnh cho HS trong công thức (2) thì mặt đất được chọn là mốc tính thế năng
2 Thế năng trọng trường.
a) Định nghĩa: Thế năng trọng trường của một
vật là một dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.
b) Biểu thức của thế năng trọng trường:
Khi một vật khối lượng m được đặt ở độ cao z so với mặt đất (trong trọng trường của Trái Đất) thì thế năng trọng trường của vật được định nghĩa bằng công thức:
mgz
Trang 2Lưu ý cho HS để sử dụng được công thức (2) cần phải chọn trước một mốc để tính thế năng
Và cũng cần lưu ý cho HS khi tính độ cao z ta cần chọn chiều dương của z hướng từ dưới lên trên
GV yêu cầu cá nhân HS hoàn thành yêu cầu C3
13 phút
Hoạt động 3: Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực
GV xây dựng mối liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực
GV: Tính công của trọng lực khi vật m rơi từ
M đến N?
HS:
N M
N M
MN P MN mg ( z z ) mgz mgz
GV: Công của trọng lực có phụ thuộc vào dạng đường đi từ M đến N không?
HS: Công của trọng lực chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và điểm cuối N mà không phụ thuộc vào dạng của đường đi
GV cho HS rút ra mối quan hệ giữa công của trọng lực và biến thiên thế năng của vật Cho
HS tham khảo thêm SGK để nắm được nội dung của mối liên hệ này
GV cho HS rút ra các nhận xét để suy ra hệ quả từ mối liên hệ trên
GV: Khi vật giảm độ cao?
HS: A > 0
GV: Khi vật tăng độ cao?
HS: A < 0
GV cho HS hoàn thành yêu cầu C4, C5
3 Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực
Công của trọng lực: A MN = mgz M − mgz N Đặt: W t ( M ) = mgz M và W t ( N ) = mgz N Vậy: AMN = Wt( M ) − Wt( N ) (3)
Khi một vật chuyển động trong trọng trường từ
vị trí M đến ví trí N thì công của trọng lực của vật có giá trị bằng hiệu thế năng trọng trường tại M và tại N.
Hệ quả:
- Khi vật giảm độ cao: Trọng lực sinh công dương
- Khi vật tăng độ cao, trọng lực sinh công âm
2 phút
Hoạt động 4: Củng cố.
GV nhắc lại các kiến thức trọng tâm học sinh cần nắm:
- Khái niệm trọng trường và trọng trường đều
- Công thức tính thế năng trọng trường và chú
ý mốc tính thế năng
- Mối liên hệ giữa công của trọng lực và biến thiên thế năng của vật và các hệ quả của mối liên hệ này
Yêu cầu HS hoàn thành các bài tập trong SGK
và các bài tập tương tự trong sách BT
Hoạt động 5 Vận dụng ( 7 phút)
Câu 1: Hãy chọn câu đúng Công thức tính thế năng trọng trường Wt = mgz, trong đó mốc thế năng được chọn:
Câu 2: Công của trọng lực phụ thuộc vào những yếu tố nào?
A Phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối. B Phụ thuộc vào dạng đường đi
C Phụ thuộc vào vận tốc đầu D Cả A, B, C đều đúng
Câu 3: Ba vật có khối lượng khác nhau m1 , m2 và m3(m3 > m2 > m1)có cùng độ cao trong trọng trường So sánh thế năng của ba vật
Trang 3A Wt 1 > Wt 2 > Wt 3 B Wt3 > Wt2 > Wt1
C Wt2 > Wt3 > Wt1 D Wt1 = Wt2 = Wt3
Câu 4: Vật trượt đều từ chân lên đỉnh mặt phẳng nghiêng Đại lượng nào thay đổi trong quá trình vật trượt:
Câu 5: Chọn câu đúng nhất Thế năng trọng trường của một vật phụ thuộc vào:
IV RÚT KINH NGHIỆM: