Thế năng - Thế năng trọng trường

GV Võ thị Phượng Trường THPT Tôn Thất Tùng - Đà nẵng Vật lý 10 Nâng cao Tiãút 50: THÃÚ NÀNG . THÃÚ NÀNG TROÜNG TRÆÅÌNG . I. MỤCTIÊU: NGAÌY SOAÛN: 25 /2 /2010 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 : = 12 A − 1 t W 2 t W - Có khái niệm chung về thế năng trong cơ học, là dạng năng lượng của một vật chỉ phụ thuộc vị trí tương đối giữa vật với Trái Đất, hoặc phụ thuộc độ biến dạng của vật so với trạng thái chưa biến dạng ban đầu. Từ đó phân biệt hai dạng năng lượng động năng và thế năng , hiểu rõ khái niệm thế năng luôn gắn với t/d của lực thế. 2. Kĩ năng : - Vận dụng được công thức xác định thế năng, trong đó phân biêt: + Công của trọng lực luôn làm giảm thế năng. Khi thế năng tăng tức là trọng lực thực hiện công âm, bằng và ngược dấu với công dương của ngoại lực. + 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 việt giải các bài toán có liên quan đến thế năng . II . CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Biên soạn nội dung câu hỏi 1-4 sgk thành các câu trắc nghiệm. - Dụng cụ thí nghiệm về thế năng của trọng trường, của lực đàn hồi. - Các hình vẽ mô tả trong bài. 2. Học sinh: - Làm thí nghiệm về thế năng của lực đàn hồi. - Công, khả năng sinh công . III .NỘI DUNG : Tiãút 50: THÃÚ NÀNG . THÃÚ NÀNG TROÜNG TRÆÅÌNG . 1. KHÁI NIỆM THẾ NĂNG : Vật ở độ cao Z ( so với mặt đất ),vật đàn hồi bị biến dạng thì có năng lượng → gọi “thế năng” . 2. CÔNG CỦA TRỌNG LỰC : Z B / ∆Z ∆s Nhận xét : - Công của trọng lực không phụ thuộc hình dạng đường đi của vật , chỉ phụ thuộc các vị trí đầu và cuối . - Lực có tính chất như thế gọi là lực thế hay lực bảo toàn . 3. THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG : Vật có kl m ở độ cao Z ( so với mặt đất ), có khả năng sinh công A = mgz khi rơi tới mặt đất → ở độ cao Z vật có năng lượng là mgz → gọi : thế năng trọng trường : Do đó : A BC = mgz B - mgz C = W tB – W tC Vật kl m di chuyển từ B có độ cao z B → C có độ cao z c (đ/v mặt đất) Công của P → : A BC = P.B / C / C Z C Z B B P ur C / A BC = mg ( z B - z C ) W t = mg z GV Võ thị Phượng Trường THPT Tôn Thất Tùng - Đà nẵng Vật lý 10 Nâng cao Tổng quát : Vậy : Công của trọng lực bằng hiệu thế năng của vật tại vị trí đầu và vị trí cuối, tức bằng độ giảm thế năng của vật . → Công là số đo độ biến đổi năng lượng . - Vật đi từ cao xuống thấp : A 12 > 0 : công phát động → thế năng giảm - Vật đi từ thấp lên cao : A 12 < 0 : công cản → thế năng của vật tăng . - Nếu quỹ đạo là đường cong kín : A 12 = 0 . Chú ý :- Thế năng trọng trường của 1 vật phụ thuộc vào gốc thế năng ta chọn . Khi thay đổi gốc thế năng thì thế năng của vật thay đổi . - W t TD = 0 - Thế năng của hệ Vật – trái đất : W t = mg z - Thế năng trọng trường là trường hợp riêng của thế năng hấp dẫn . 4. LỰC THẾ VÀ THẾ NĂNG : - Lực thế : lực hấp dẫn , lực đàn hồi , lực tĩnh điện … - Định nghĩa thế năng : sgk III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1.ỔN ĐỊNH TỔ CHỨC : - Kiểm tra sĩ số : - HS ổn định vị trí : 2.KIỂM TRA BÀI CŨ : 1) - Viết biểu thức động năng của vật có khối lượng m chuyển động tịnh tiến với vận tốc v . Nêu đơn vị động năng ? - Động năng của vật sẽ thay đổi ra sao, nếu : a) m không đổi , v tăng gấp 2 ? b) v không đổi , m tăng gấp 2 ? c) m giảm ½ , v tăng gấp 4 ? 2) Phát biểu định lí về động năng . Từ đó nói rõ mối quan hệ giữa công và năng lượng . 3. BÀI MỚI : GV Võ thị Phượng Hoạt động 1 : ( phút): Tìm hiểu khái niệm thế năng . Hổ trợ của GV Hđộng của HS - Yêu cầu HS đọc phần 1 sgk. - Hướng dẫn HS tìm hiểu khái niệm thế năng. - Yêu cầu HS lấy VD. - Nhận xét câu trả lời. - Đọc phần 1 SGK, tìm hiểu các ví dụ để dẫn đến khái niệm thế năng. - Lấy các ví dụ thực tiễn về thế năng. Hoạt động 2 ( phút): Công của trọng trường, thế năng trọng trường, lực thế. - Yêu cầu học sinh đọc phần 2, tìm hiểu công của trọng trường. - Yêu cầu nêu nhận xét. - Cho học sinh đọc phần 3, tìm hiểu thế năng trọng trường và độ giảm thế năng. Nêu câu C1, C2, hướng dẫn trả lời. - Đọc phần 2 SGK, tìm hiểu công của trọng lực và rút ra nhận xét. - Đọc phần 3 SGK, tìm hiểu công thức (35.3) và độ giảm thế năng. - Trả lời câu hỏi C1, C2. - Nhận xét câu trả lời của bạn. Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu liên hệ thực tế và thế năng. - Gợi ý liên hệ lực thế và thế năng: - Nhận xét trả lời của HS. - Đọc phần 4 SGK, tìm hiểu rõ hơn khái niệm lực thế và thế năng. - Lấy ví dụ. Hoạt động 4 ( phút): Vận dụng củng cố. Hổ trợ của GV Hđộng của HS - Nêu câu hỏi. - Nhận xét câu trả lời của học sinh. - Yêu cầu HS trình bày đáp án và nhận xét các - Trả lời các câu hỏi trắc nghiệm theo nội dung câu 1-4 SGK. - Làm việc cá nhân giải bài tập 3 SGK. A 12 = W t1 – W t2 GV Võ thị Phượng Trường THPT Tôn Thất Tùng - Đà nẵng Vật lý 10 Nâng cao câu trả lời. - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. Hoạt động 5 : ( phút) HƯỚNG DẪN CÔNG VIỆC VỀ NHÀ . - Yc hs trả lời các câu hỏi 1-4 trang 167 sgk . - Làm các bài tập 2-3 trang 167 sgk . - Làm các bài tập 4.32→ 4.37 trang 51 sbt . - Xem trước bài”Thế năng đàn hồi”trang169sgk - Ghi bài tập về nhà . - Ghi những chuẩn bị cho tiết sau. . RÚT KINH NGHIỆM : . BỔ SUNG : GV Võ thị Phượng Trường THPT Tôn Thất Tùng - Đà nẵng Vật lý 10 Nâng cao . vật thay đổi . - W t TD = 0 - Thế năng của hệ Vật – trái đất : W t = mg z - Thế năng trọng trường là trường hợp riêng của thế năng hấp dẫn . 4. LỰC THẾ VÀ THẾ NĂNG : - Lực thế : lực hấp dẫn. của trọng trường, thế năng trọng trường, lực thế. - Yêu cầu học sinh đọc phần 2, tìm hiểu công của trọng trường. - Yêu cầu nêu nhận xét. - Cho học sinh đọc phần 3, tìm hiểu thế năng trọng trường. cản → thế năng của vật tăng . - Nếu quỹ đạo là đường cong kín : A 12 = 0 . Chú ý :- Thế năng trọng trường của 1 vật phụ thuộc vào gốc thế năng ta chọn . Khi thay đổi gốc thế năng thì thế năng