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