Bài 26. Thế năng

Tiết 44 Thế năng trọng trư ờng Bài 26 : Thế năng Giáo viên: Trần Viết Thắng Trường THPT Chu Van An Giáo án vật lý lớp 10 ban cơ bản Bài giảng Vật lí lớp 10 ban cơ bản: Bài 26 Thế năng Tiết 44. Thế năng trọng trường Mục tiêu: * Phát biểu được ĐN trọng trường, trọng trường đều * Viết được biểu thức trọng lực của một vật P = m. g * Phát biểu được ĐN viết được biểu thức W t trọng trường ĐN được khái niệm mốc thế năng. Kiểm tra bài cũ 1. Viết biểu thức tính công của một lực 2. Khi nào một vật có năng lượng? 3. Một viên đạn đang bay có năng lượng không? Một viên đạn ở độ cao Z có năng lượng không? 4. Nhắc lại khái niệm thế năng đã học ở lớp 8 Bài 26 Thế năng Tiết 1. Thế năng trọng trường 1. Trọng trường. ( HĐ1. 10 Phút) Học sinh Giáo viên ? Trọng lực là gì. ĐĐ của TL Giới thiệu khái niệm trọng trường. Trả lời và tự ghi chép Ghi nhớ khái niệm và biểu hiện của trọng trường, công thức của trọng lực P = m g g là gia tốc rơi tự do hay gia tốc trọng trường Hướng dẫn HS trả lời C 1 Giới thiệu khái niệm trọng trường đều Học sinh Giáo viên Hướng dẫn HS trả lời C 1 HS trả lời C 1 ? Biểu thức ĐL II Niutơn g m gm m F a hl === Hướng dẫn HS đọc SGK Yêu cầu HS nhận xét về khả năng sinh công của vật có k.l. m ở độ cao z Tìm ví dụ chứng tỏ vật có khối lượng. m khi đưa lên độ cao z, lúc rơi xuống có thể sinh công 2. Thế năng trọng trường. Học sinh Giáo viên Học sinh Giáo viên ? Khi vật m ở độ cao z có khả năng sinh công, chứng tỏ diều gì.? Trả lời các câu hỏi; phát biểu, ghi chép ĐN thế năng Tính công của trọng lực khi vật có khối lượng m rơi không vận tốc ban đầu từ độ cao z xuống đất. Các nhóm HS trao đổi và trình bày cách tính. HS ghi kết quả và viết biểu thức tính thế năng trọng trường: W t = mgz Vật có năng lượng. Dạng năng lượng này gọi là thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn) A = Pz = mgz Học sinh Giáo viên ? Thế năng của một vật phụ thuộc vào các yếu tố nào. Từ biểu thức tính thế năng trọng trường: W t phụ thuộc g, z Trong trọng trường đều? Khi vật ở trên mặt đất: . z = 0 W t = 0 Vị trí mà thế năng bằng 0 được gọi là gốc hay mốc thế năng W t phụ thuộc z HS ghi chép khái niệm về gốc hay mốc thế năng W t = mgz Học sinh Giáo viên ? Thế năng của một vật phụ thuộc vào yếu tố nào nữa không? Vào mốc thế năng. Trả lời C3 W t có thể: > 0; = 0; < 0 Khi tính độ cao z ta chọn chiều dương hướng lên trên. 3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực Học sinh Giáo viên Xét vật m rơi từ độ cao z M đến độ cao z N Tính công của trọng lực và độ giảm thế năng Khi vật rơi thẳng đứng A MN = mgz M mgz N Khi vật chuyển dời từ độ cao z M đến độ cao z N theo một đường bất kì thì ta cũng luôn có: A MN = mgz M mgz N M N z M z N M N 3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực Học sinh Giáo viên Xét vật m rơi từ độ cao z M đến độ cao z N Tính công của trọng lực và độ giảm thế nănag W tMN = W tM W tN M N z M z N M N A MN = mgz M mgz N A MN = W tM - W tN W tMN = W tM W tN = mgz M mgz N W tMN = A MN [...]... của một lực A = F.s.cos 2 Khi nào một vật có năng lượng? Khi vật đó có khả năng sinh công 3 Một viên đạn đang bay có năng lượng không? Có năng lượng: động năng Một viên đạn ở độ cao Z có năng lượng không? Có năng lượng vì khi rơi xuống đất viên đạn có khả năng sinh công Dạng năng lượng này được gọi là thế năng Nhắc lại khái niệm thế năng Z Hãy quan sát cho nhận xét! Vật nặng đưa lên độ cao Z, vật có mang lượng không? Vì sao? Hãy quan sát cho nhận xét! Một lò xo bò nén, lò xo có mang lượng không? Vì sao? Hãy quan sát cho nhận xét! Cung dương, Cung có mang lượng không? Vì sao? Các vật ví dụ mang lượng gọi Một số trường hợp khác: Búa máy đóng cọc So sánh vật hai vò trí? Wt = mgz Z Đònh nghóa năng? Z A O B Chọn gốc O = - Tại Wt(O) O: - Tại Wt(A) > A: - Tại Wt(B) < B: Biến thiên Z Z1 Z2 M r p N Câu Một vật có khối lượng 1,0kg 11,0J Đối với mặt đất Lấy g = 9,8m Khi vật độ cao là: A 0,102m 0,102m B 1,0m 1,0m C 9,8m 9,8m D 32m 32m Wt = mgz ⇒ z = Wt = 0,102m = mg 9,8 phambayss.violet.vn Bài Một vật có khối lượng 1kg 1J mặt đất Lấy g = 10m/s2 Độ cao vật A 9,8m B 1m C 0,1m D 32m Bài Một vật có khối lượng 500g đáy giếng sâu 6m Lấy g = 10m/s2 Thế vật mặt đất A 40 J B -6J C J D -30 J Điền dấu thích hợp vào trống ? z zM z z M zN N O a) AMN N zN zM M O O > M, N zM , zN b) AMN < c) AMN = II- THẾ NĂNG ĐÀN Công lực HỒI đàn hồi Từ trạng thái biến dạng tr/thái không biến dạng, côngFur lực hồi thực hiện: đàn A= k(∆l) l0 ∆l l + ∆l Thế đànnăng hồi đàn hồi dạng Thế lượng vật có vật bò biến dạng đàn hồi Wt = k(∆l)2 ∆l = 2cm Bài tập: k= 6(tr141): W = ?, 200N/m, có phụ thuộc m t không? + Wt = k(∆l) = 200.0,022 = 4.10−2 J 2 + Thế đàn hồi không phụ thuộc lượng Tínhvào thếkhối vật đàn hồi có cần phân biệt vật bò nén hay bò dãn không? 4tr141 Một vật có khối lượng m gắn lò xo có độ cứng k, đầu lò ∆l (đoạn ∆l < 0) xo bò nén the bao nhiêu? Đ A + k(∆l)2 B k(∆l) C C − k(∆l) D − k(∆l)2 phambayss.violet.vn (5tr141) Hai vật khối lượng, nằm hai vò trí M N cho MN nằm ngang So sánh M N M N hM hN h’ Cùng gốc năng, M N Tiết 44 Thế năng trọng trư ờng Bài 26 : Thế năng Giáo viên: Trần Viết Thắng Trường THPT Chu Van An Giáo án vật lý lớp 10 ban cơ bản Bài giảng Vật lí lớp 10 ban cơ bản: Bài 26 Thế năng Tiết 44. Thế năng trọng trường Mục tiêu: * Phát biểu được ĐN trọng trường, trọng trường đều * Viết được biểu thức trọng lực của một vật P = m. g * Phát biểu được ĐN viết được biểu thức W t trọng trường ĐN được khái niệm mốc thế năng. Kiểm tra bài cũ 1. Viết biểu thức tính công của một lực 2. Khi nào một vật có năng lượng? 3. Một viên đạn đang bay có năng lượng không? Một viên đạn ở độ cao Z có năng lượng không? 4. Nhắc lại khái niệm thế năng đã học ở lớp 8 Bài 26 Thế năng Tiết 1. Thế năng trọng trường 1. Trọng trường. ( HĐ1. 10 Phút) Học sinh Giáo viên ? Trọng lực là gì. ĐĐ của TL Giới thiệu khái niệm trọng trường. Trả lời và tự ghi chép Ghi nhớ khái niệm và biểu hiện của trọng trường, công thức của trọng lực P = m g g là gia tốc rơi tự do hay gia tốc trọng trường Hướng dẫn HS trả lời C 1 Giới thiệu khái niệm trọng trường đều Học sinh Giáo viên Hướng dẫn HS trả lời C 1 HS trả lời C 1 ? Biểu thức ĐL II Niutơn g m gm m F a hl === Hướng dẫn HS đọc SGK Yêu cầu HS nhận xét về khả năng sinh công của vật có k.l. m ở độ cao z Tìm ví dụ chứng tỏ vật có khối lượng. m khi đưa lên độ cao z, lúc rơi xuống có thể sinh công 2. Thế năng trọng trường. Học sinh Giáo viên Học sinh Giáo viên ? Khi vật m ở độ cao z có khả năng sinh công, chứng tỏ diều gì.? Trả lời các câu hỏi; phát biểu, ghi chép ĐN thế năng Tính công của trọng lực khi vật có khối lượng m rơi không vận tốc ban đầu từ độ cao z xuống đất. Các nhóm HS trao đổi và trình bày cách tính. HS ghi kết quả và viết biểu thức tính thế năng trọng trường: W t = mgz Vật có năng lượng. Dạng năng lượng này gọi là thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn) A = Pz = mgz Học sinh Giáo viên ? Thế năng của một vật phụ thuộc vào các yếu tố nào. Từ biểu thức tính thế năng trọng trường: W t phụ thuộc g, z Trong trọng trường đều? Khi vật ở trên mặt đất: . z = 0 W t = 0 Vị trí mà thế năng bằng 0 được gọi là gốc hay mốc thế năng W t phụ thuộc z HS ghi chép khái niệm về gốc hay mốc thế năng W t = mgz Học sinh Giáo viên ? Thế năng của một vật phụ thuộc vào yếu tố nào nữa không? Vào mốc thế năng. Trả lời C3 W t có thể: > 0; = 0; < 0 Khi tính độ cao z ta chọn chiều dương hướng lên trên. Chn mc th nng ti O. Xỏc nh v trớ ti ú th nng ti: = 0, > 0; < 0 A O B Wto = 0 WtA > 0 WtB < 0 3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực Học sinh Giáo viên Xét vật m rơi từ độ cao z M đến độ cao z N Tính công của trọng lực và độ giảm thế năng Khi vật rơi thẳng đứng A MN = mgz M mgz N Khi vật chuyển dời từ độ cao z M đến độ cao z N theo một đường bất kì thì ta cũng luôn có: A MN = mgz M mgz N M N z M z N M N 3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực Học sinh Giáo viên Xét vật m rơi từ độ cao z M đến độ cao z N Tính công của trọng lực và độ giảm thế nănag W tMN = W tM W tN M N z M z N M N A MN = mgz M mgz N A MN = W tM - W tN W tMN = W tM W tN = mgz M mgz N W tMN = A MN [...]... trọng trường đều mọi vật (nếu không chịu tác dụng của một lực nào khác) đều CĐ với gia tốc trọng trường g Định nghĩa Bài 26: THẾ NĂNG (tiết 1) I/ MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU 1. Kiến thức - Nắm được khái niệm trọng trường và biểu hiện của trọng trường - Nắm được định nghĩa trọng trường đều - Phát biểu được định nghĩa thế năng trọng trường của một vật, viết được công thức tính và đơn vị đo - Nắm được mối liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực 2. Kỹ năng - Vận dụng kiến thức giải thích 1 số hiện tượng trong cuộc sống - Vận dụng các công thức làm bài tập 3. Thái độ - Xây dựng cho học sinh tinh thần ham học hỏi, liên hệ kiến thức với thực tế II/ CHUẨN BỊ 1. Giáo viên 2. Học sinh - Ôn lại kiến thức về thế năng, khái niệm trọng lực, trọng trường - Xem lại biểu thức tính công của một lực III/ TỔ CHỨC DẠY HỌC 1. Ổn định tổ chức - Giáo viên ổn định lớp, kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ ? Động năng làgì? Công thức tính động năng và đơn vị của nó ? Chứng minh 1J = 1 kg.m 2 /s 2 3. Bài mới - Đặt vấn đề: Trong cuộc sống chúng ta thường thấy một số hiện tượng như: một vật đặt ở độ cao h, một cung đang giương, hay một vật đang bị lò xo nén. Tất cả những vật này đều có khả năng sinh công. ? Các vật này có năng lượng hay không? ? Đó là dạng năng lượng nào? Hoạt động 1: Tìm hiểu về trọng trường Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh ? Trọng lực là gì? - Gv: Xung quanh trái đất luôn tồn tại môi trường mà khi đặt vật trong nó sẽ bị trái đất hút gây lên trọng lực của vật. - Hs suy nghĩ, trả lời ? Trọng trường là gì? ? Biểu hiện nào cho biết môi trường đặt vật có trọng trường? - Khi đặt vật trong môi trường thấy có sự xuất hiện của trọng lực → có trọng trường. ? Công thức tính trọng lực? ? Gia tốc rơi tự do g  phụ thuộc vào những yếu tố nào? - Gv khẳng định: tại một vị trí nếu đặt các vật khác nhau thì trọng trường gây ra cho vật gia tốc g  như nhau. - Trọng trường đều là môi trường mà gia tốc tại mọi điểm có phương song song, cùng chiều và cùng độ lớn. ? Điều kiện để có trọng trường đều? - Hướng dẫn hs trả lời câu hỏi C1 (dựa vào định luật II) - Hs trả lời - Hs trả lời - Hs trả lời - Hs lĩnh hội - Hs suy nghĩ Hoạt động 2: Tìm hiểu về thế năng trọng trường 1. Định nghĩa Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Phân tích ví dụ (sgk) ? Thế năng trọng trường là gì? - Y/c hs trả lời câu hỏi C2. - Hs tiếp thu Biểu thức tính thế năng trọng trường xác định thế nào? 2. Biểu thức Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Gv cung cấp cho hs - Y/c đọc nội dung định nghĩa thế năng trọng trường một cách định lượng (sgk) - Gv nêu lên đặc điểm của thế năng ? z trong công thức là gì? ? Thế năng phụ thuộc vào những yếu tố nào? ? Khi m, g không đổi thì W t = 0 khi nào? - Hs lĩnh hội, tiếp thu - Hs trả lời - Vì vậy tại điểm có z = 0 được chọn làm mốc thế năng - Chọn mặt đất làm mốc thế năng - lưu ý cho học sinh khi xét thế năng phải nói rõ thế năng so với mốc nào. - Y/c trả lời câu hỏi C3 ? biểu thức liên hệ giữa công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng? - Ở bài học trước ta biết dưới tác dụng của ngoại lực, động năng của vật biến thiên sinh ra công của ngoại lực. Vậy khi thế năng trọng trường thay đổi thì độ biến thiên thế năng trọng trường có liên hệ gì với công của trọng lực? 3. Mối liên hệ Bài 26: THẾ NĂNG (tiết 2) I/ MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU 1. Kiến thức - Phát biểu định nghĩa thế năng đàn hồi - Nắm được công thức tính công của lực đàn hồi và công thức tính thế năng đàn hồi. 2. Kỹ năng - Vận dụng công thức làm bài tập - Vận dụng công thức đúng với mỗi loại thế năng 3. Thái độ - Hs có thái độ lắng nghe, tiếp thu, lĩnh hội tri thức II/ CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Chuẩn bị phiếu học tập 2. Học sinh - Ôn lại định luật Húc - Ôn lại công thức tính công của vật III/ TỔ CHỨC DẠY HỌC 1. Ổn định tổ chức lớp 2. Kiểm tra bài cũ 3. Bài mới Đặt vấn đề: Thế năng tồn tại ở 2 dạng: thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi. Thế năng đàn hồi là gì? Hoạt động 1: Nghiên cứu công của lực đàn hồi Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh ? Thế năng đàn hồi là gì? +) Một lò xo có chiều dài tự nhiên l o , độ cứng k, một đầu giữ cố định, đầu kia gắn vào vật có khối lượng m đang ở vị trí cân bằng. +) Kéo vật đến vị trí lò xo giãn 1 đoạn l rồi thả tay. ? Lực nào đã có tác dụng sinh công? - Biểu thức tính công của lực đàn hồi? ? Lực đàn hồi xuất hiện khi nào? - Lực đàn hồi xuất hiện khi một vật bị biến dạng và có xu hướng chống lại nguyên nhân gây ra biến dạng. - Hs tiếp thu ? Với lò xo đã bị kéo giãn thì lực đàn hồi xuất hiện có đặc điểm gì? (điểm đặt, phương, chiều, độ lớn) - Lực đàn hồi trong bài bằng bao nhiêu? ? Biểu thức tính công tổng quát? - Biểu thức tính công tổng quát chỉ được áp dụng khi lực tác dụng thay đổi hay không đổi? ? Khi thả tay lò xo chuyển động từ A về O lực đàn hồi có thay đổi không? - Vì lực đàn hồi thay đổi, giả sử có lực đàn hồi trung bình xuất hiện trong suốt quá trình dịch chuyển. Lực đàn hồi trung bình xác định: dh F 0 1 F k. l 2 2     - Độ lớn công của lực đàn hồi: dh A F . l   - Hs trả lời Hoạt động 2: Tìm hiểu về thế năng đàn hồi Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Khi lò xo biến dạng thì nó có thế năng đàn hồi. Và thế năng đàn hồi cũng chính bằng công của lực đàn hồi. - Biểu thức tính thế năng đàn hồi. - Mốc thế năng chọn ở vị trí cân bằng ? Tính công của lực đàn hồi khi lò xo dịch chuyển từ vị trí x 2 đến vị trí x 1 . - Công của lực đàn hồi bằng độ giảm thế năng của lực đàn hồi. ? Khi nào biến dạng sinh công dương? ? Khi nào biến dạng sinh công âm? - H trả lời, tiếp thu Hoạt động 3: Củng cố - rút kinh nghiệm giờ dạy 1. Củng cố Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Gv phát phiếu học tập và yêu cầu hs làm - Y/c hs về nhà làm các bài tập trong sgk và sách bài bài tập. - Hs hoàn thành bài làm 2. Rút kinh nghiệm giờ dạy Nội dung bài giảng THẾ NĂNG (tiết 2) II/ Thế năng đàn hồi - Định nghĩa (sgk) 1. Công của lực đàn hồi - Công của lực đàn hồi: 2 1 A k.( l) 2   2. Thế năng đàn hồi - Định nghĩa (sgk) - Biểu thức: 2 t 1 W k.( l) 2   trong đó: - Mốc thế năng: Tại vị trí cân bằng - 12 t1 t2 A W W   +) A > 0: W t1 > W t2 +) A < 0: W t1 < W t2 K: độ cứng (hệ số đàn hồi) (N/m) Δl: đ ộ biến dạng của l ò xo (m) PHIẾU HỌC TẬP Câu 1: Một vật được ném thẳng đứng từ dưới lên cao. Trong quá trình chuyển động của vật thì: (Gốc thế năng THẾ NĂNG      !"#$ $%&#'%&()  *+,  -." / 0#"# 1'" $%&2 3''$ $%&4 i niệm thế năng 35#'"$%&2 67 8 9:$%&$4 8 3';)<):=) - 9:$%&>$ - #;#; )?)@(:# / A?>$B * A C ∆D ∆E D * D A F "+*A G * G A 4"?>$B H *A -"IG * 8G A J K2L7?11#MNO ?>$B AP )$%&" #'2%&@:"? ?)?>?%Q?$ $%&4 R ?>?%Q 8*    S$%&# T? / P / / / P P/ P/  IRU /J / /  IRU RJ d d mv mv A hay A W W = − = − 8 !"# "$%&'("   ) *  A ?>$B #'  ?V W#:?X?<Y $V7"#  Hệ quả: H-"G P Z"G /  G P [G / +, P [, /  →7" H[\+(%] → H-"G P Z"G /  G P ^G / +, P ^, /  → H^\+_" →7 H-"G P Z"G /  G P -G / +, P -, /  →2` H-\+2= . a b#7")Y#7"4?> $B=(%] a b#)Y#4?>$B =_" +, +*, G P G / +, +*, G P G / +*, +, G P G / 8 31@" 8 (c$4?> ?%Q'7$(c2 a '%]< 3';) < >   0# > $" "< '   V\–d2 a ?) ?> ?%QY    W # – ?V# a ?)%](c>$ (c  8eB$4 $ $%&"W' %&()%] 5XW I(;?#J L$B A/ 4"=B2 5  [...]...CỦNG CỐ 1 Thế năng trọng trường không phụ thuộc vào: A Khối lượng của vật B Vị trí đặt vật C Gia tốc trọng trường D Vận tốc của vật 2 Một vật nằm yên có thể có: A Động năng B Vận tốc C Động lượng D Thế năng CỦNG CỐ 3 Công của trọng lực: A Không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của vật B Phụ thuộc vào dạng đường đi của vật mà không phụ... của vật C Phụ thuộc ca hình dạng đường đi của và các vị trí điểm đầu và vị trí điểm cuối của vật D Không phụ thuộc ca hình dạng đường đi của và các vị trí điểm đầu và vị trí điểm cuối của vật CỦNG CỐ 4 Khẳng định nào dưới đây là đúng ? Nếu một vật chịu tác dụng của trọng lực thì : A Công của trọng lực bằng độ giam động năng của vật B Công của trọng lực bằng độ giam thế năng. .. Công của trọng lực bằng độ giam động năng của vật B Công của trọng lực bằng độ giam thế năng của vật C Công của trọng lực bằng độ tăng thế năng của vật D Công của trọng lực ở mọi điểm trên quỹ đạo là như nhau Hướng dẫn về nhà Tra lời các câu hỏi 1 đến 4 ... c) AMN = II- THẾ NĂNG ĐÀN Công lực HỒI đàn hồi Từ trạng thái biến dạng tr/thái không biến dạng, côngFur lực hồi thực hiện: đàn A= k(∆l) l0 ∆l l + ∆l Thế đànnăng hồi đàn hồi dạng Thế lượng vật... phambayss.violet.vn Bài Một vật có khối lượng 1kg 1J mặt đất Lấy g = 10m/s2 Độ cao vật A 9,8m B 1m C 0,1m D 32m Bài Một vật có khối lượng 500g đáy giếng sâu 6m Lấy g = 10m/s2 Thế vật mặt đất A... hồi Wt = k(∆l)2 ∆l = 2cm Bài tập: k= 6(tr141): W = ?, 200N/m, có phụ thuộc m t không? + Wt = k(∆l) = 200.0,022 = 4.10−2 J 2 + Thế đàn hồi không phụ thuộc lượng Tínhvào thếkhối vật đàn hồi có cần