Giáo án Vật lí 10 – Tiết 44: Thế Năng

Giáo án Vật lí 10 – Tiết 44: Thế Năng được biên soạn với mục tiêu giúp các em học sinh nắm được định nghĩa trọng trường đều, viết được biểu thức tính trọng lực của một vật; ý nghĩa của thế năng trọng trường; biểu thức tính thế năng trọng trường và nêu ý nghĩa, đơn vị của từng đại lượng có trong biểu thức; tác hại của thế năng trọng trường trong thực tế.

SỞ GD&ĐT ĐÀ NẴNG TRƯỜNG THPT PHAN CHÂU TRINH GIÁO ÁN – TIẾT 44  THẾ NĂNG Giáo viên hướng dẫn:  Giáo sinh thực tập:  TRẦN THỊ THANH NGUYỆT  NGUYỄN TRƯƠNG TRÀ Đà Nẵng, tháng 2 năm 2021 Ngày soạn: 02/02/2021 Ngày thực hiện: 05/02/2021 Lớp: 10 I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức ­ Phát biểu được định nghĩa trọng trường đều. Viết được biểu thức tính trọng lực của một  vật ­ Phát biểu được định nghĩa và nêu ý nghĩa của thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn) ­ Viết được biểu thức tính thế năng trọng trường và nêu ý nghĩa, đơn vị của từng đại  lượng có trong biểu thức  ­ Định nghĩa được khái niệm mốc thế năng.  ­ Viết được hệ thức liên hệ giữa độ biến thiên thế năng và cơng của trọng lực ­ Phát biểu được định nghĩa và nêu được ý nghĩa của thế năng đàn hồi.  ­ Thiết lập được biểu thức tính thế năng đàn hồi và nêu ý nghĩa, đơn vị của từng đại  lượng có trong biểu thức ­ Nêu được một số ứng dụng, tác hại của thế năng trọng trường trong thực tế ­ Nêu được một số ứng dụng của thế năng đàn hồi trong thực tế 2. Kỹ năng ­ Nêu được một số ứng dụng, tác hại của thế năng trong thực tế ­ Vận dụng được kiến thức bài học để giải được các bài tập liên quan ­ Vậng dụng được kiến thức bài học, tìm tịi thêm các kiến thức liên quan để chế tạo  một số sản phẩm về thế năng có ứng dụng cao trong thực tế 3. Thái độ 3.1. Trong khi học ­ Tích cực tham gia xây dựng ý kiến ­ Tự giác, tích cực và nghiêm túc trong q trình hoạt động nhóm.  3.2. Sau khi học ­ Có ý thức mong muốn vận dụng kiến thức về thế năng vào trong thực tiễn ­ Tự giác và trung thực trong việc hồn thành các bài tập nhà được giao 4. Năng lực chung ­ Năng lực hợp tác và giao tiếp  ­ Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo  II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Chuẩn bị của giáo viên 1.1. Thiết bị, dụng cụ, phương tiện Máy chiếu, kế hoạch bài giảng, bài giảng Power  point, phiếu học tập, video mở đầu bài học về xe xuống dốc, video về ăn uống ngồi   khơng gian: https://www.youtube.com/watch?v=HqedZspOWYw  1.2. Phương pháp dạy học chính Đặt và giải quyết vấn đề 2. Chuẩn bị của học sinh  ­ Ơn lại phần thế năng đã được học ở chương trình Vật Lý THCS ­ Ơn lại định luật Húc, Cơng thức tính cơng trong trường hợp tổng qt III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CỤ THỂ 1. Hướng dẫn chung Các bước Hoạt động Hoạt động  Khởi động Hoạt động  Hình thành  Hoạt động  kiến thức Hoạt động  Luyện tập,  Hoạt động  củng cố Hoạt động  Tìm tịi,  mở rộng Tên hoạt động Ổn định  Thời lượng  dự kiến 1 phút Đặt vấn đề giới thiệu bài mới 3 phút Tìm hiểu khái niệm trọng trường, thế  năng trọng trường.  20 phút Tìm hiểu khái niệm của thế năng đàn hồi.  Ứng dụng của thế năng đàn hồi Bài tập trắc nghiệm vận dụng và củng cố  thơng qua trị chơi “Con số may mắn” Chế tạo bình tưới nước siêu tiết kiệm  8 phút 8 phút 5 phút 2. Hướng dẫn cụ thể từng hoạt động 2.1. Hoạt động 1: Ổn Định a. Mục tiêu: ­ Ổn định lớp học và nắm sĩ số lớp học trước khi dạy b. Cách thức tổ chức: Hoạt động của GV Hoạt động của HS ­GV: lớp trưởng báo cáo sĩ số  lớp học, tất cả  các  HS: lớp trưởng báo cáo và lớp  học sinh chuẩn bị  dụng cụ  học tập bộ  môn đầy đủ  lắng nghe  để cũng học tiết hơm nay 2.2. Hoạt Động 2: Đặt vấn đề giới thiệu bài mới a. Mục tiêu: Đặt ra vấn đề và dẫn dắt vào nội dung kiến thức mới b. Thiết bị, đồ dùng: Máy chiếu, bài giảng Power point  c. Cách thức tổ chức: Hoạt động của GV Hoạt động của HS ­GV: tiết trước chúng ta đã tìm hiểu về  động năng,  ­HS: lắng nghe quan sát video dạng     lượng   nhờ   chuyển   động   mà   có   được.  Hơm nay chúng ta tiếp tục tìm hiểu một dạng năng   lượng khác. Để  biết đó là dạng năng lượng gì, thầy  và trị chúng ta cùng tim hiểu thí nghiệm sau:        + một cây đinh ghim sẵn vào miếng gỗ  và đặt   một quả  nặng 200g lên cây đinh, bây giờ  qua nặng  có khả năng sinh cơng khơng?       + nâng quả nặng lên độ cao Z1 cùng quan sát xem  quả nặng có sinh khả năng sinh cơng khơng? ­ Ta thấy khi nâng quả nặng lên độ cao Z1 thì quả  năng có khả năng sinh cơng bằng việc thực hiện  ­ HS: dạ khơng cơng lên cây đinh găm vào gỗ 1 đoạn. điều này  chứng tỏ quả nặng có năng lượng khi được đưa lên  độ cao Z1. Năng lượng mà quả nặng có được do đưa  lên độ một độ cao nhất định được gọi là thế năng.   Bây giờ chúng  sẽ tìm hiểu kĩ hơn  về thế em vào   ­ HS: dạ có phần đầu tiên bài học ­ HS:lắng nghe d. Dự kiến sản phẩm: Câu trả lời của học sinh 2.3. Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm trọng trường, thế năng trọng trường.  a. Mục tiêu: ­ Phát biểu được định nghĩa trọng trường đều. Viết được biểu thức tính trọng lực của một  vật  ­ Phát biểu được định nghĩa và nêu ý nghĩa của thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn) ­ Viết được biểu thức tính thế năng trọng trường và nêu ý nghĩa, đơn vị của từng đại  lượng có trong biểu thức  ­ Định nghĩa được khái niệm mốc thế năng.  ­ Nêu được một số ứng dụng, tác hại của thế năng trọng trường trong thực tế ­ Viết được hệ thức liên hệ giữa độ biến thiên thế năng và cơng của trọng lực b. Thiết bị, đồ dùng: Máy chiếu, bài giảng powerpoint c. Cách thức tổ chức: Hoạt động của GV Tìm hiểu hiểu khái niệm trọng trường ­GV: Như đã học ở cấp 2, một bạn cho thầy biết tại   sao chúng ta và mọi vật trên trái đất đều khơng bị rơi  ra khỏi trái đất? ­ Vậy khi quả  nặng rơi thì lực nào làm quả  nặng  rơi? ­ Lực hút của trái đất gọi là gì? ­ Cơng thức tính trọng lực :   với  là gia tốc rơi tự do ( gia tốc trọng trường) , m là   khối lượng của vật ­ Bây giờ  quan sát video về  một du hành đang   tàu  Hoạt động của HS ­HS: vì có lực hút của trái đất ­ lực hút của trái đất ­ HS: gọi là trọng lực ạ ­HS: Vì các tàu khơng gian ở  ngồi   vũ   trụ     khơng   có  trọng lực của trái đất nên các  vật khơng bị rơi khơng gian, tại sao các đồ  vật sau khi bị  bng tay  ­ HS: lắng nghe vẫn khơng rơi  nhưng bình thường? ­ HS lắng nghe và ghi chép ­ GV: vậy rõ ràng trọng lực của trái đất hút mọi vật  về phía nó chỉ tồn tại trong một giới hạn khơng gian  nào đó thơi đúng khơng các em.? Khơng gian xung  quanh trái đất mà tại đó mọi vật có khối lượng m  đều bị trọng lực tác dụng gọi là trọng trường ­ Ở một khơng gian khơng q rộng thì tại mọi điểm  gia tốc   đều song song và cùng chiều nên ta nói trong  khơng gian đó trọng tường đều  ­ GV: u cầu học sinh thực hiện C1 và nhận xét ­ HS lắng nghe ­HS Phân tích lựa ta chỉ  thấy  có trọng lực tác dụng , khi đó  áp dụng định luật II Newton   thì ta có  = m = m do vậy mà  vật ln chuyển động rơi tự  do với gia tốc là  ­ HS: lắng nghe Định nghĩa thế năng trọng trường  ­ GV: Như ví dụ ở đầu tiết học quả nặng đưa lên  cao có thế năng , nhờ trọng lực mà rơi xuống và  thực hiện cơng nên lúc này ta nói thế năng của quả  nặng là thế năng trọng trường  ­ Vậy tổng qt một vật ở độ cao z thì có khả năng  sinh cơng, nghĩa là mang năng lượng, năng lượng này  gọi là thế năng trọng trường             ­ HS: z càng lớn thì đinh găm  đoạn s càng lớn, từ  đó cơng  cũng càng lớn.  ­HS: A=mgz ­GV: ví dụ khác, ta xét một quả nặng được thả tự do  ở độ cao z va vào đinh và thực hiện cơng khiến đinh  găm vào gỗ  một đoạn s, chúng ta cùng quan sát xem   ở độ cao z khác nhau thì s sẽ như thế nào từ đó rút ra  cơng   trường hợp nào lớn hơn. Ví dụ  này cũng là  ­ HS: Lắng nghe câu C2 sgk các em suy nghĩ hồn thành ­ GV: Các em hãy tính cơng của trọng lực làm một  vật khối lượng m rơi tự do từ độ cao z tới mặt đất ­ GV: cơng các em đã tính ở trên cũng chính bằng thế  năng trọng trường của một vật   độ  cao z so với  ­ HS: Lắng nghe mặt đất.                       Wt = A = mgz  (26.2)   + Trong đó: Wt là thế năng trọng trường (J) A là cơng của trọng lực (J) m là khối lượng của vật (kg) ­ HS: Lắng nghe g là gia tốc trọng trượng (m/S ) z     dộ   cao     vật   so   với   mốc   thế   (m)  ­ GV: các em lưu ý ta quy ước tính chiều cao của vật  là từ mốc thế năng  tính lên.  vật ở cao hơn mốc thì z > 0; thấp hơn mốc thì z