I. Mục tiêu 1. Kiến thức Nắm vững khái niệm cơ năng gồm tổng động năng và thế năng của vật. Viết được công thức tính cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường và vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi. Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường và vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi. 2. Kĩ năng Vận dụng công thức cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng để giải các bài tập. 3. Thái độ Tích cực tham gia thảo luận nhóm , hăng hái phát biểu xây dựng bài. II. Chuẩn bị 1.Giáo viên Chuẩn bị thí nghiệm con lắc đơn và con lắc lò xo băng phần mềm powpoint 2.Học sinh Ôn lại kiến thức đã học về động năng và thế năng ở bài trước. Ôn lại kiến thức đã học về cơ năng ở chương trình THCS. III. Tiến trình dạy học Hoạt động 1. Kiểm tra bài cũ
Họ tên: Đoàn Thị Kim Huyền Lớp : Sư phạm vật lý k_35 Nhóm :2 GIÁO ÁN GIẢNG DẠY Bài 37: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG NĂNG (NC) I Mục tiêu Kiến thức - Nắm vững khái niệm gồm tổng động vật - Viết cơng thức tính vật chuyển động trọng trường vật chuyển động tác dụng lực đàn hồi - Phát biểu định luật bảo toàn vật chuyển động trọng trường vật chuyển động tác dụng lực đàn hồi Kĩ Vận dụng công thức định luật bảo toàn để giải tập Thái độ Tích cực tham gia thảo luận nhóm , hăng hái phát biểu xây dựng II Chuẩn bị 1.Giáo viên - Chuẩn bị thí nghiệm lắc đơn lắc lò xo băng phần mềm powpoint 2.Học sinh - Ôn lại kiến thức học động trước - Ôn lại kiến thức học chương trình THCS III Tiến trình dạy học Hoạt động Kiểm tra cũ Thời gian Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Nêu dạng lượng học tiết trước, viết biểu thức tính dạng lượng - Các dạng lượng học tiết trước Wd = + Động năng: mv Wdh = - Khi thả rơi viên phấn từ độ cao xuống mặt đất động viên phấn thay đổi sao? + Thế đàn hôi: kx Wt = mgz + Thế trọng trường: - Khi thả viên phấn rơi thì: + Động vật tăng dần vận tốc tăng dần + Thế vật giảm dần độ cao viên phấn so với mặt đất giảm dần Hoạt động Tìm hiểu khái niệm Thời gian Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Quan sát thí nghiệm mơ dao động lắc đơn + Trong trình chuyển động động vật thay đổi - Các em thấy trình chuyển động vật giảm động tăng ngược lại Nhưng liệu tổng động vật có thay đổi hay khơng? Để trả lời câu hỏi hơm tiến hành tìm hiểu 37: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG - Dựa vào kiến thức học lớp cho biết gì? - GV thơng báo vật tổng động vật - Vậy tính theo cơng - Học sinh quan sát thí nghiệm + Khi vật xuống giảm động tăng , vật lên ngược lại - Là lượng học thức nào? - Có loại năng? - W = Wd + Wt - GV thông báo gồm hai - Có hai loại: Thế hấp dẫn loại: đàn hồi + Cơ hấp dẫn + Cơ đàn hồi Hoạt động Tìm hiểu định luật bảo tồn trường hợp trọng lực Thời gian Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Bài tốn: Một vật có khối lượng m rơi tự ,lần lượt qua ba vị trí A, B C Tính vật ba điểm A, B, C Gợi ý: Dựa vào định nghĩa - Cơ A cơng thức tính động WA = Wd + Wt = mvA2 + mghA để tính ba điểm - Cơ B A A WB = WdB + WtB = = (1) mvB + mghB m g (h − hB ) + mghB = mgh (2) - Cơ C WC = WdC + WtC = - Từ kết toàn yêu cầu học sinh nhận xét - Cơ điểm - Yêu cầu học sinh phát biểu định luật bảo toàn - Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C1 sgk = m.2 gh = mgh 2 mvC + mghC (3) - Từ (1), (2) (3) ta thấy ba điểm - Trong trình chuyển động, vật chịu tác dụng trọng lực, động chuyển thành ngược lại, tổng chúng tức vật bảo tồn (khơng đổi theo thời gian) + Cơ vật vị trí có độ W1 = mgh cao h: + vật mặt đất : W2 = - Dựa vào đồ thị H37.3 động vật cực đại cực tiểu vị trí mv Áp dụng định luật bảo toàn trình chuyển động vật ta được: W1 = W2 mv = mgh v = gh hay ⇒ +Wd max O Wt +Wd Zcựcđại Wt max Hoạt động Tìm hiểu vật chịu tác dụng lực đàn hồi Thời gian Hoạt động giáo viên Bài toán Cho lắc lò xo nằm ngang, kéo lắc khỏi vị trí cân đoạn x0 Bỏ qua ma sát lắc với trục mặt bàn - GV thông báo: Lực đàn hồi lực tương tự trường hợp nên vật đươc bảo toàn - Yêu cầu học sinh phát biểu định luật - Biểu thức đinh luật - Yêu cầu học sinh trả lời câu C2 sgk Hoạt động học sinh - Trong trình chuyển động vật chịu tác dụng lực đàn hồi động vật tăng , vật giảm ngược lại, vật ln bảo tồn W = Wd + Wdh = 2 mv + kx = 2 const - Vật có khối lượng m toán lắc đơn chịu tác dụng trọng lực lực căng dây Lực căng dây vng góc với độ dời vật Do cơng khơng có trọng lực lực sinh cơng Do ta áp dụng định luật bảo tồn - GV thơng báo nội dung định luật trường lực : Cơ vật chịu tác dụng lực ln bảo tồn Chú ý: Định luật bảo toàn nghiệm trường hợp vật chuyển động chịu tác dụng lực Hoạt động Biến thiên Công lực lực Thời gian Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Khi ngồi lực thế, hệ chịu tác - Cơ khơng bảo tồn dụng lực khơng phải lực ( lực ma sát, lực cản ….) vật có bảo tồn hay khơng? - Theo định lý động ta có: - Tìm độ biến thiên lực AF(không thế)+AF(thế)=Wđ2-Wđ1 không trường hợp mà ta có AF(thế)=Wt1-Wt2 ⇒ AF(khơng thế)+Wt1-Wt2=Wđ2-Wđ1 ⇒AF(không thế)=(Wđ2+Wt2)-(Wđ1-Wt1) ⇒AF(không thế)=W2-W1=∆W - Rút kết luận công lực lực - Khi ngồi lực thế, vật chịu tác dụng lực khơng phải lực vật khơng bảo tồn cơng lực độ biến thiên vật Hoạt động Bài tập vận dụng Thời gian Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Một lắc đơn có khối lượng m, chiều dài l Dây treo hợp với phương thẳng đứng góc α Tính vận tốc vật vị trí thấp + Chọn gốc mặt đất Cơ vật A: WA = Wt A = mgh Cơ vật O: WO = WdO = mvo Vì vật chịu tác dụng trọng lực nên vật bảo toàn + Áp dụng định luật bảo toàn IV Rút kinh nghiệm …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ………………………… V Nội dung ghi bảng Bài 37: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG I Cơ - Là lượng học - Cơ tổng động vật - Biểu thức: W=Wd -Wt II Định luật bảo tồn a.Trường hợp trọng lực Bài tốn: Một vật rơi tự từ độ cao h so với mặt đất có khối lượng m Tính vật vị trí A, B C Giải Chọn gốc mặt đất WA = Wd A + Wt A = mv A + mghA = mgh WB = Wd B + WtB = mvB + mghB = m g (h − hB ) + mghB = mgh 2 + Cơ A: + Cơ B: + Cơ C: WC = WdC + WtC = mvc + mghc = m2 gh = mgh 2 h hb A B C Kết luận: Trong trình chuyển động, vật chịu tác dụng trọng lực, động chuyển thành ngược lại, tổng chúng bảo toàn Biểu thức: W=Wd+Wc= mv + mgh = const b Trường hợp lực đàn hồi Trong trình chuyển động, động vật tăng đàn hồi giảm ngược lại vật ln bảo tồn W = Wd + Wdh = Biểu thức: 2 mv + kx = const 2 Hệ quả: + Wd tăng Wt giảm ngược lại +Tại vị trí Wd cực đại Wt cực tiểu ngược lại Định luật bảo toàn cho trường hợp tổng quát Cơ vật chịu tác dụng lực bảo tồn biến thiên Cơng lực khơng phải lực Khi ngồi lực thế, vật chịu tác dụng lực khơng phải lực vật khơng bảo tồn cơng lực độ biến thiên