Tài liệu Giáo án vật lí 10 tiết 42

Trường THPT Phạm Phú Thứ Ngày soạn: 15/01/2010 Người soạn: Nguyễn Quốc Trưởng Tiết: 42 Bài: 25 ĐỘNG NĂNG. I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của động năng (của một chất điểm hay một vật rắn chuyển động tịnh tiến). - Phát biểu được trong điều kiện nào động năng của vật biến đổi. 2. Kĩ năng: - Giải được các bài tập đơn giản tương tự như các bài toán trong SGK. - Nêu được các ví dụ về những vật có động năng sinh công. II. CHUẨN BỊ: Giáo viên: Chuẩn bị ví dụ thực tế về những vật có động năng sinh công, chẳng hạn như những hậu quả của một trận lũ quét. Học sinh: - Ôn lại phần động năng đã học ở lớp 8 THCS. - Ôn lại công thức tính công của một lực. - Ôn lại các công thức về chuyển động thẳng biến đổi đều. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định và kiểm tra sĩ số lớp. (1 phút) 2. Kiểm tra bài cũ học sinh. (4 phút) Câu hỏi: - Phát biểu định nghĩa công và đơn vị của công. Nêu ý nghĩa của công âm. - Định nghĩa và viết biểu thức tính công suất. 3. Tiến trình dạy bài mới: Thời gian Hoạt động của GV-HS Nội dung trọng tâm 5 phút Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm năng lượng và động năng. GV yêu cầu HS đọc SGK để tìm hiểu khái niệm năng lượng và quá trình trao đổi năng lượng. GV trình bày cho HS các quá trình trao đổi năng lượng: Thực hiện công, truyền nhiệt hay phát ra các tia mang năng lượng… Sau đó yêu cầu cá nhân HS hoàn thành yêu cầu C1. HS đọc SGK để tìm hiểu động năng. GV chú ý nhẫn mạnh cho HS động năng là một dạng năng lượng và khi một vật có động năng thì vật đó có thể tác dụng lực lên vật khác và lực này sinh công. GV lấy một ví dụ minh họa cho HS ý này chẳng hạn chuyển động của viên đạn khi va chạm vào tấm gỗ. GV yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu C2. I. Khái niệm động năng. 1. Năng lượng. Mọi vật xung quanh ta đều mang năng lượng. Khi các vật tương tác với nhau thì giữa chúng xảy ra quá trình trao đổi năng lượng. 2. Động năng. Động năng là một dạng năng lượng mà một vật có được do nó đang chuyển động. Hoạt động 2: Công thức tính động năng. GV trình bày cho HS cách xây dựng công thức tính động năng. HS chú ý nghe giảng kết hợp với tham khảo SGK để nắm bài. GV: Có nhận xét gì về chuyển động của vật? HS: Vì F không đổi nên m F a = không đổi do đó vật chuyển động thẳng biến đổi đều. II. Công thức tính động năng. 1. Xét vật khối lượng m chịu tác dụng của lực F không đổi trong khoảng thời gian t ∆ làm cho vật chuyển động theo giá của lực, vận tốc của vật biến đổi từ 1 v đến 2 v Ta có: m F a = không đổi nên vật chuyển động thẳng biến đổi đều. Ta có: s m F 2vvas2vv 2 1 2 2 2 1 2 2 =−⇔=− 14 phút GV: Công thức tính công của lực F trong trường hợp này. HS: A = F.s GV nhấn mạnh lực tác dụng lên vật sinh công vật thu năng lượng và chuyển từ trạng thái nghỉ sang trạng thái chuyển động. Vế trái của (2) biểu thị năng lượng mà vật thu được trong quá trình sinh công của lực F và gọi là động năng của vật. GV chú ý nhấn mạnh kết quả này đúng với mọi trường hợp tổng quát. GV: Đơn vị của động năng? HS: Động năng là một dạng năng lượng nên nó có đơn vị của năng lượng là J. GV cho HS hoàn thành yêu cầu C3. ( ) s.Fvv 2 m 2 1 2 2 =−⇔ Vậy: Amv 2 1 mv 2 1 2 1 2 2 =− (1) 2. Xét trường hợp vật chuyển động từ trạng thái nghỉ 0v 1 = , dưới tác dụng của lực F vật đạt đến vận tốc .vv = (1) suy ra: Amv 2 1 2 = (2) Động năng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng (kí hiệu )W đ mà vật đó có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức: 2 đ mv 2 1 W = Đơn vị của động năng là Jun (J) 8 phút Hoạt động 3: Tìm hiểu định lí biến thiên động năng. GV: Có nhận xét gì về độ biến thiên động năng? HS: Độ biến thiên động năng bằng công của lực. GV: Nếu A > 0? HS: Động năng của vật tăng. GV: Nếu A = 0? HS: Động năng của vật không đổi. GV: Nếu A < 0? HS: Động năng của vật giảm. III. Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng. (1) suy ra: Amv 2 1 mv 2 1 2 1 2 2 =− Hay: AWAWW đđđ 12 =∆⇔=− Đính lí biến thiên động năng: Độ biến thiên động năng của một vật bằng công của tổng các ngoại lực tác dụng lên vật. Hệ quả: - Nếu A > 0: Lực sinh công dương thì động năng của vật tăng. - Nếu A = 0: Lực không sinh công thì động năng của vật không đổi. - Nếu A < 0: Lực sinh công âm thì động năng của vật giảm. 3 phút Hoạt động 4: Củng cố. GV nhắc lại các kiến thức trọng tâm học sinh cần nắm: - Khái niệm năng lượng và động năng. - Biểu thức tính động năng của một vật. - Định lí biến thiên động năng. Yêu cầu HS hoàn thành các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự trong sách BT. Hoạt động 5. Vận dụng. ( 10 phút) Câu 1: Chọn câu đầy đủ nhất. Động năng: A. Là một dạng năng lượng. B. Có được do chuyển động có gia tốc. C. Là một dạng năng lượng do chuyển động của vật mà có. D. Có được do chuyển động đều. Câu 2: Để phân biệt động năng và động lượng, phát biểu nào sau đây là đúng nhất? A. Động năng là một dạng năng lượng, còn động lượng đặc trưng cho trạng thái động lực của vật. B. Động năng và động lượng là hai tên gọi khác nhau của cùng một đại lượng. C. Động năng và động lượng đều do chuyển động đều mà có. D. Cả A, B, C đều đúng. Câu 3: So sánh động năng của ba vật có khối lượng khác nhau )m m (m m ,m ,m 123321 >> chuyển động cùng vận tốc. A. 321 đđđ W W W >> B. 123 đđđ W W W >> C. 132 đđđ W W W >> D. 321 đđđ W W W == Câu 4: Một vật có khối lượng 100g rơi tự do từ độ cao 72m. Hãy tính động năng của vật khi rơi đến đất. Lấy 2 m/s 10 g = . A. 72 J B. 720 kJ C. 72 kJ D. 7,2 kJ. IV. RÚT KINH NGHIỆM: . như các bài toán trong SGK. - Nêu được các ví dụ về những vật có động năng sinh công. II. CHUẨN BỊ: Giáo viên: Chuẩn bị ví dụ thực tế về những vật có động. đđđ W W W == Câu 4: Một vật có khối lượng 100 g rơi tự do từ độ cao 72m. Hãy tính động năng của vật khi rơi đến đất. Lấy 2 m/s 10 g = . A. 72 J B. 720 kJ