Giáo án bài 27 cơ năng

Tiết 44 - Bài 27: CƠ NĂNG I II III Mục tiêu Về kiến thức - Phát biểu định nghĩa viết biểu thức - Thiết lập viết công thức tính trường hợp cụ thể lực tác dụng trọng lực lực đàn hồi - Phát biểu định luật bảo toàn viết hệ thức định luật Về kĩ - Vận dụng định luật bảo toàn để giải toán chuyển động vật Về thái độ - Học sinh nghiêm túc học - Có hứng thú Phát triển lực HS - Năng lực tự học - Năng lực tính tốn - Năng lực tìm kiếm kiến thức - Năng lực giải vấn đề Chuẩn bị Giáo viên - Chuẩn bị kế hoạch dạy - Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm: Con lắc đơn Học sinh - Ôn tập lại kiến thức học: “Động năng, Định lí động năng”,”Thế năng, Thế trọng trường, Thế đàn hồi” - Đọc trước đến lớp Tổ chức hoạt động dạy học Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số Hoạt động khởi động: - Mục tiêu: Định hướng vào học - Cách tổ chức: Cho HS quan sát thí nghiệm Thí nghiệm: Sử dụng lắc đơn bao gồm vật nhỏ có khối lượng m mắc vào sợi dây không dãn chiều dài l Đưa vật lên độ cao xác định thả cho vật chuyển động tự GV: Yêu cầu học sinh quan sát thí nghiệm trả lời câu hỏi ? Trong trình chuyển động động vật thay đổi nào? HS: Suy nghĩ trả lời câu hỏi: Trả lời: Khi vật xuống động tăng giảm Khi vật lên ngược lại GV: Các em thấy trình chuyển động vật, giảm động tang ngược lại Nhưng liệu tổng động vật có thay đổi khơng? Để trả lời câu hỏi này, nghiên cứu học hôm - Sản phẩm: HS ghi nhận phát vấn đề để vào Hoạt động hình thành kiến thức a Hoạt động 1: Tìm hiểu vật chuyển động trọng trường  Mục tiêu hoạt động: + Giúp học sinh hiểu định nghĩa vật chuyển động trọng trường viết biểu thức + Giúp học sinh hiểu định luật bảo toàn hệ của định luật  Tổ chức hoạt động: Hoạt động GV Hoạt động HS Đầu tiên, ta tìm hiểu định nghĩa vật chuyển HS lắng nghe động trọng trường GV: Khi vật chuyển động chịu tác dụng lực lượng mà nhận có động vật Người ta gọi tổng động vật vật Kí hiệu vật W GV: Yêu cầu HS dựa vào định nghĩa GV vừa phát biểu Hãy viết biểu thức năng: W = Wđ + W t Viết tường minh: HS trả lời Biểu thức năng: W = W đ + Wt Sản phẩm, nội dung kiến thức cần đạt I, Cơ vật chuyển động trọng trường 1, Định nghĩa W = W đ + Wt  W = mv2 + mgz W = mv2 + mgz GV đặt vấn đề: Ta thấy, động tăng giảm ngược lại Vậy tổng động liệu có thay đổi hay khơng hay thay đổi nào? Thì ta tìm hiểu qua phần HS lắng nghe GV: Xét vật khối lượng m chuyển động trọng HS lắng nghe trường từ vị trí M đến vị trí N Giả sử q trình chuyển động vật chịu tác dụng trọng lực Hướng dẫn: + Từ M đến N vận tốc tăng => động tăng Ta có độ biến thiên động động lúc sau WđN - WđM = AP + Từ M đến N giảm Ta có độ giảm từ M đến N công trọng lực WtM – WđN = AP Từ biểu thức, ta thấy độ tăng động độ giảm Ta chuyển WđN sang vế phải WđN sang vế trái: WđM + WtM= WtN + WđN Mà ta biết động vị trí vị trí + Trong q trình chuyển động từ M đến N HS nghiên cứu vật không thay đổi hay phát biểu định luật 2, Sự bảo toàn vật chuyển động trọng trường M m N WM = WN *Định luật: (SGK) W = Wđ + Wt (*) Hay mv2 + mgz = const vật bảo toàn GV yêu cầu HS nghiên cứu sách giáo khoa phát biểu định luật bảo toàn Từ định luật bảo tồn ta có hệ sau: Từ biểu thức (*) ta có tổng đại lượng khơng đổi, có động biến đổi qua lại lẫn  Nhận xét thứ nhất: Nếu động giảm tăng ngược lại  Tại vị trí động cực đại cực tiểu ngược lại GV yêu cầu HS đọc làm câu C1 vào Hướng dẫn: a, Ta xét A B Khi bỏ qua tác dụng lực cản, lực ma sát bảo toàn A B hai vị trí cao hai bên nên động = Ta suy WtA = WtB =>mgzA = mgzB =>zA = zB z độ cao A B A đối xứng với B qua CO b Khi động cực đại có giá trị nhỏ Có nghĩa vật vị trí thấp Chính vị trí O Khi động cực tiểu có giá trị lớn Có nghĩa vật vị trí cao Chính vị trí A B c Khi động chuyển hóa thành động 3, Hệ -Nếu Wđ Wt ngược lại -Tại vị trí Wđ max Wt ngược lại C1: a.WA=WB mà WđA = WđB = =>WtA = WtB =>mgzA = mgzB =>zA = zB A đối xứng với B qua CO sẽ giảm tăng Động giảm mà vật từ vị trí thất đến vị trí cao Quan sát hình vẽ ta thấy vật từ O đến B từ O đến A Wđ Wt Động chuyển hóa thành Và ngược lại b Hoạt động 2:Tìm hiểu vật chịu tác dụng lực đàn hồi  Mục tiêu hoạt động: Giúp học sinh hiểu vật chịu tác dụng lực đàn hồi tính theo cơng thức nào?  Tổ chức hoạt động: Hoạt động GV Hoạt động HS Sản phẩm, nội dung kiến thức cần đạt Như trên, ta khảo sát chuyển động trọng trường Bây ta tìm hiểu vật chịu tác dụng lực đàn hồi GV: Xét vật gắn vào đầu lò xo Còn đầu lò xo gắn cố định Cho vật chuyển động ta thấy trình chuyển động vật tồn hai dạng lượng động chuyển động vật đàn hồi lò xo Tổng động đàn hồi vật chịu tác dụng lực đàn hồi Như vậy, ta có nội dung định luật vật chịu tác dụng lực đàn hồi GV: Yêu cầu học sinh nghiên cứu sách giáo khoa phát biểu định luật W=mv2 + k(l)2 = const II, Cơ vật chịu tác dụng lực đàn hồi HS: Phát biểu định luật W=mv2 + k(l)2 = const GV: Yêu cầu HS đọc yêu cầu giải câu C2 Hướng dẫn: HS đọc yêu cầu Tóm tắt đề bài: C2 h=5m vA=0 vB=6m/s g=10m/s Hỏi: So sánh WA WB? Giải thích Đề hỏi có bảo tồn khơng? Có nghĩa ta xác định A B so sánh hai Nếu bảo tồn khơng khơng bảo tồn Ta chọn gốc B zB=0 -Cơ A: + Vận tốc -> WđA=0 ->WA= mgzA ZA độ cao h Thay vào công thức: WA=50m -Cơ B: +B gốc nên zB=0 ->Cơ WđB=mvB2=18m Dựa vào việc tính hai vị trí, ta thấy A lớn B Vì ta kết luận trường hợp khơng bảo tồn Ta giải thích dựa vào tượng thực tế, vật chuyển động ln có lực ma sát cản trở nên có tiêu hao Vậy khơng bảo tồn Trong ta giải thích sau, Cơ vật khơng bảo tồn (giảm đi) trình chuyển động vật chịu thêm tác dụng lực ma sát *Dựa vào yêu cầu C2 ta có số lưu ý sau: +Định luật bảo tồn vật chịu tác dụng trọng lực lực đàn hồi +Công lực cản, lực ma sát… độ biến thiên IV Chú ý: +Định luật bảo toàn vật chịu tác dụng trọng lực lực đàn hồi +Công lực cản, lực ma sát… độ biến thiên c Hoạt động 3: Củng cố giao tập nhà - Qua học ngày hôm nay, em hiểu năng, định luật bảo toàn vật chuyển động trọng trường vật chịu lực đàn hồi Các em nhà ghi nhớ công thức để áp dụng làm tập - Yêu cầu học sinh làm tập sách giáo khoa để củng cố lại kiến thức học - Giao tập nhà: Làm tập lại sách giáo khoa sách tập d Rút kinh nghiệm dạy Phụ lục Bảng phụ: Hình 27.2 ... nghĩa GV vừa phát biểu Hãy viết biểu thức năng: W = Wđ + W t Viết tường minh: HS trả lời Biểu thức năng: W = W đ + Wt Sản phẩm, nội dung kiến thức cần đạt I, Cơ vật chuyển động trọng trường 1, Định... tồn khơng khơng bảo toàn Ta chọn gốc B zB=0 -Cơ A: + Vận tốc -> WđA=0 ->WA= mgzA ZA độ cao h Thay vào công thức: WA=50m -Cơ B: +B gốc nên zB=0 - >Cơ WđB=mvB2=18m Dựa vào việc tính hai vị trí,... k(l)2 = const II, Cơ vật chịu tác dụng lực đàn hồi HS: Phát biểu định luật W=mv2 + k(l)2 = const GV: Yêu cầu HS đọc yêu cầu giải câu C2 Hướng dẫn: HS đọc yêu cầu Tóm tắt đề bài: C2 h=5m vA=0