Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động trong trong trọng trường.. -Viết được công thức tính cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi của l
Trang 1Ngày soạn : 19/11
Tiết: 46
I / MỤC TIÊU:
1-Kiến thức:
-Viết được công thức tính cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động trong trong trọng trường
-Viết được công thức tính cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi của lò xo
- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi của lò xo
2-Kỹ năng: +Vận dụng được công thức tính cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực
đàn hồi của lò xo để giải một số bài toán đơn giản
3-Thái độ, tình cảm:
+ Vận dụng để giải thích các câu hỏi trong thực tế và giải một số bài tập liên quan đêùn địng luật bảo toàn cơ năng
II / CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ:
1- Chuẩn bị của thầy: - Chuẩn một số thí nghiệm trực quan như con lắc dơn, con lắc lò xo….
2- Chuẩn bị của trò : - Ôn lại kiến thức về động năng, thế năng và cơ năng (đã được học ở THCS)
III.TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1-Ổn định tổ chức:
2-Kiểm tra bài cũ:(3) + ĐVĐ: “Trong quá trình chuyển động của một vật chịu tác dụng của trọng lực
hay lực đàn hồi, động năng và thế năng của vật có liên hệ với nhau như thế nào? Hãy quan sát một đồng hồ quả lắc đang dao động trong trọng trường, động năng và thế năng của quả lắc biến đổi như thế nào?
3-Nội dung bài mới:
Hoạt động 1 (8phút) : Sơ bộ nhận xét về quan hệ giữa động năng và thế năng
của một vật trong trọng trường.
Thời
lượng Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Kiến thức cơ bản
3’
5’
GV: +Một người tung một hòn đá
lên cao Hỏi hòn đá sẽ chuyển
động như thế nào và động năng,
của quả bóng bay thay đổi ra sao?
GV: Trong chương trình THCS,
chúng ta đã biết: động năng và thế
năng là hai dạng của cơ năng
Trong quá trình cơ năng, động năng
và thế năng có thể chuyển hóa qua
lại nhưng cơ năng thì được bảo
toàn Tuy nhiên, có phải trong
HS:- Thảo luận, trả lời:
Hòn đá chuyển động theo hai giai đoạn:
-Giai đoạn 1: Đi lên chậm dần rồi dừng lại
Vận tốc của vật giảm dần nên động năng giảm Độ cao của vật
so với mặt đất tăng dần nên thế năng của vật tăng dần
-Giai đoạn 2: Rơi xuống nhanh dần đến khi chạm đất
Vật rơi có vận tốc tăng dần nên động năng của vật tăng dần
Trong quá trình rơi, độ cao của vật so với mặt đất giảm dần nên thế năng giảm dần
Trang 2trong tất cả các quá trình cơ học cơ
năng đều được bảo toàn? Muốn có
điều đó thì cần có điều kiện gì?
Biểu thức toán học nào thể hiện
mối quan hệ đó?
HS: Cá nhân nhận thức vấn đề
cần nghiêng cứu
Hoạt động 2 (25phút) :Tìm hiểu sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
Thời
lượng Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Kiến thức cơ bản
8’
15’
GV:- Khi một vật chuyển động
trong trọng trường thì tổng
động năng và thế năng của một
vật được gọi là cơ năng của vật
trong trọng trường (gọi tắt là cơ
năng của vật)
Biểu thức:
2
1 2
W W W= + = mv +mgz
GV: + Ta xét bài toán sau : Cho
một vật khối lượng m chuyển
động không ma sát từ vị trí 1 có
độ cao h1 xuống vị trí 2 có độ
cao h2 Trong quá trình cuyển
động của vật, lực nào thực hiện
công? Công này liên hệ như
thế nào với độ biến thiên động
năng và thế năng?
h1 1
h2 2
GV: Từ các biểu thức vừa viết,
nhận xét quan hệ giữa độ biến
thiên thế năng và độ biến thiên
động năng giữa hai vị trí?
GV: So sánh giá trị cơ năng của
vật tại hai vị trí ?
GV: Khi nào vật chuyển động
trong trọng trường chỉ chịu tác
HS: Cá nhân tiếp thu gi nhớ
HS: Suy nghĩ trả lời:
Trong quá trình chuyển động của vật, trọng lực thực hiện công:
A = mgh
Độ biến thiên động năng
∆Wđ = Wđ2 – Wđ1
= mg( h1 – h2) = mgh Độ biến thiên thế năng
∆Wt = - (Wt1 – Wt2 ) = - mg( h1 – h2) = -mgh
HS: Nhận xét:
Độ biến thiên động năng ngược dấu với độ biến thiên thế năng Nghĩa là động năng tăng bao nhiêu thì thế năng giảm bấy nhiêu và ngược lại
HS: Tả lời:
Wđ2 – Wđ1 = Wt1 – Wt2
⇒Wđ2 + Wt2 = Wđ1+ Wt1
I- CƠ NĂNG CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG:
1-Định nghĩa:
Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng trường bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của một vật
Biểu thức:
2
1 2
W W W= + = mv +mgz
2- Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:
Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn
+Biểu thức:
Trang 3dụng của trọng lực thì cơ năng
của vật là một đại lượng bảo
toàn
-Nghĩa là: W1 = W2
⇒ W1 = W2
W1 = W2
3- Hệ quả:
+Nếu động năng giảm thì thế năng (động năng chuyển hóa thành thế năng) và ngược lại
+Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại
Hoạt động 3 (7phút) : Tìm hiểu và vận dụng quy tắc momen lực.
Thời
lượn
g
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của
học sinh
Kiến thức cơ bản
7’ -GV: Định luật bảo toàn
cơ năng trên cũng đúng
cho trường hợp các lực
thế ví dụ lực đàn hồi
Một vật có khối lượng m ,
móc vào một lò xo Vật
có thể trượt không ma sát
trên mặt phẳng nằm
ngang Nếu kéo vật ra
khỏi vị trí cân bằng O rồi
buông tay , vật dao động
qua lại giữa A và B , tức
là có sự biến đổi qua lại
giữa động năng v à thế
năng Hãy xác định cơ
năng của vật tại các vị trí
B,O,A và điền vào bảng
-GV: Có nhận xét gì về
cơ năng tại mỗi vị trí và
sự biến đổi giữa động
năng và thế năng khi vật
đi từ B đến O , từ O đến A
-GV: Lập luận để phát
biểu định luật bảo toàn
cơ năng tổng quát
--HS: Lên bảng
xác định
-HS: Xác định vào
bảng
b./ Trường hợp lực đàn hồi :
Một vật có khối lượng m , móc vào một lò xo Vật có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang Nếu kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng rồi buông tay , vật dao động quanh vị trí cân bằng Tại mỗi vị trí của vật tổng động năng và thế năng của nó là một hằng số Tức là cơ năng của vật được bảo toàn
A O B
c./ Định luật bảo toàn cơ năng tổng quát
Trong hệ kín không có lực ma sát , thì có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng nhưng tổng của chúng , tức là cơ năng được bảo toàn
* Định luật này chỉ đúng cho hệ kín và không có ma sát
4.
dặn dò (2ph):
- Các em về nhà học bài và làm các bài tập 3,4,5 (trang 103) trong SGK và làm thêm các bài tập trong SBT Tiết sau học bài mới
IV-RÚT KINH NGHIỆM, BỔ SUNG:
………
………
2
2 2 1
2 1
2 2 t 1 t1
2 t 1 t 1 2
mgh mV
2
1 mgh mV
2 1
W W W W hay
W W W W
+
= +
+
= +
−
=
−
2
2 2 1
2 1
2 2 t 1 t1
2 t 1 t 1 2
mgh mV
2
1 mgh mV
2 1
W W W W hay
W W W W
+
= +
+
= +
−
=
−