b) Vị trớ nào động năng cực đại, cực C
tiểu
GV: Giới thiệu về con lắc đơn, làm thớ nghiệm cho học sinh quan sỏt.
B A
O M - Khi con lắc dao động từ A qua
M, đến O rồi lờn B và ngƣợc lại, thỡ tớnh chất của chuyển động trong cỏc giai đoạn này nhƣ thế nào?
Cỏc cỏ nhõn học sinh thực hiện yờu cầu đại diện học sinh sẽ trả lời. a ) Cơ năng tai A bằng cơ năng tại B.
WA = WB
Tại A và B là hai vị trớ cao nhất mà vật đạt đƣợc nờn vận tốc tai hai vị trớ này bằng khụng.
Wđ(A) = Wđ (B) = 0
⇒ Wt (A) = Wt (B)
⇒ Độ cao tai A phải bằng độ cao tại B ( hA= hB ) tức là A và B đối xứng
- quan sỏt độ cao của vật ở vị trớ A so với vị trớ B.
0. Chứng minh A và B đối xứng nhau qua O.
Định hƣớng: Xột cơ năng tại cỏc vị trớ A, O, B .
C
B hB A A O
b) Khi chuyển động từ A đến O thỡ thế
năng của vật giảm dần, động năng tăng dần, đến O thỡ thế năng cực tiểu,động năng cực đại.( chọn O làm gốc thế năng thỡ : Wt (O) = O;
Wđ(O) cực đại.
tiếp tục khi chuyển động từ O đếnB thỡ ngƣợc lại, động năng giảm dần, thế năng tăng dần, động năng ở B là cực tiểu. Wđ(B) cực tiểu.
HS: Trong quỏ trỡnh chuyển động của con lắc chỉ chịu tỏc dụng của trọng lực thỡ cơ năng luụn đƣợc bảo toàn, mặc dự luụn cú sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng.
Hoạt động3. (10 phỳt)
III. Cơ năng của vật chịu tỏc dụng của lực đàn hồi.
h
;
,m
năng của vật giảm dần, động năng tăng dần, đến O thì thế năng cực tiểu,động năng cực đại.( chọn O làm gốc thế năng thì : Wt (O) = O;
Wđ(O) cực đại.
tăng dần, động năng ở B là cực tiểu. Wđ(B) cực tiểu.
HS: Trong quá trình chuyển động của con lắc chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng luôn đ•ợc bảo toàn, mặc dù luôn có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng.
Hoạt động3. (10 phút)
IV. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.
* HS1: Vật m dao động quanh vị trí cân bằng, khi qua vị trí cân bằng thì vật có vận tốc lớn nhất (động năng cực đại) ở các vị trí biên thì vận tốc đổi h•ớng và có giá trị bằng không (động năng bằng không)
* HS2: Vật chuyển động d•ới tác dụng lực đàn hồi của lò xo.
* Thế năng đàn hồi là dạng năng l•ợng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.
0.Các em có kết luận gì về cơ năng của con lắc trong quá trình chuyển động chỉ d•ới tác dụng của trọng lực?
◊ Xét một vật có khối l•ợng M gắn với một lò xo nh• hình vẽ :
Kéo vật M ra khỏi vị trí cân bằng một
đoạn nhỏ rồi thả nhẹ cho vật dao động.
0.Vật M chuyển động nh• thế nào? Lực nào làm cho vật m chuyển động?
0.Nêu định nghĩa và viết biểu thức thế năng đàn hồi?
*Biểu thức: W = 1 k (∆l) 2 2
0.Vậy cơ năng của vật chuyển động d•ới tác dụng của lực đàn hồi lò xo
= +
(∆l)2
*
2 2
* Nếu bỏ qua sức cản của môi tr•ờng thì cơ năng của vật chuyển động d•ới tác dụng lực đàn hồi sẽ đ•ợc bảo toàn.
Nếu bỏ qua sức cản thì cơ năng này sẽ nh• thế nào? ◊ * W =1 mv 2 +1 k (∆l)2 = const 2 2 A m h Một vật nhỏ có khối l•ợng 5kg tr•ợt không vận tốc đầu từ đỉnh A một dốc cao h = 5 m ; Khi xuống tới chân dốc B, Vận tốc của vật là 6m/s. Cơ năng của vật có bảo toàn không giải thích.
B * Định h•ớng của GV: Chọn gốc thế năng hợp lí, xét cơ năng của vật tại A + Lấy g = 9,8 m/s2
+ Chọn gốc thế năng tại chân dốc. + Cơ năng của vật tại A:
W(A) = Wt(A) = mgh = 245(J). + Cơ năng của vật tại B:
1
mv 2
và B.
* Có nhận xét gì về kết quả thu đ•ợc? Tại sao cơ năng của vật lại không bảo toàn?
W(B) = Wđ(B) =
2 = 90(J). ◊ Chú ý: định luật bảo toàn cơ năng
Cơ năng của vật giảm vì trong quá trình chuyển động vật phải chịu tác dụng của lực ma sát.
chỉ nghiệm đúng khi vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi. Nếu có thêm lực cản thì cơ năng của vật sẽ biến đổi. Công của lực cản sẽ bằng độ biến thiên cơ năng.
0. Tính công của lực cản trong bài toán trên?
* Công của lực cản: - Khi xe đạp xuống dốc , mặc dù không A = ∆W = W(A) – W(B) = 145(J). đạp nũa nh•ng xe chạy xuống càng
IV. Hoạt động 4. (8 phút) Củng cố, vận dụng
nhanh. Hãy giải thích hiện t•ợng trên về mặt năng l•ợng?
- Tại sao n•ớc chỉ có thể tự chảy từ nơi cao xuống nơi thấp?
- GV nhận xét giờ học...
Ra bài tập về nhà: 6,7 (SGK); 26.9; 26.10; IV.6 ; IV. 7 ; IV . 9 (SBT trang 60-62)
Câu 1. Cơ năng là một đại l•ợng: A. luôn luôn d•ơng.
B. Luôn luôn khác không.
C. luôn luôn d•ơng hoặc bằng không. D. Có thể âm hoặc d•ơnghoặc bằng không.
Câu 2. Từ điểm M có độ cao so với mặt đất là 0,8 (m) ng•ời ta ném một vật lên
theo ph•ơng thẳng đứng với vận tốc ban đầu 2m/s. biết khối l•ợng của vật là 0,5 kg, lấy g = 10m/s2 cơ năng của vật bằng:
A. 4(J). B. 5(J). C. 2(J). D. 3,5(J).
Câu 3. Một vật rơi tự do từ độ cao 1,8 (m) so với mặt đất. ở độ cao nào thì thế năng bằng một nửa động năng? Lấy g = 10 m/s2.
A. 0,9(m). B. 0,6 (m).
D. 0,45 (m).
Đáp án: Câu 1. D. Câu 2. B. Câu 3 . B.
Bài 3.
BÀI TẬP ễN TẬP ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG
Rốn luyện tớnh tớch cực, tự lực, bồi dưỡng khả năng tư duy, phõn tớch, tổng hợp trong hoạt động giải bài tập của học sinh.
Trong dạy học vật lý, bài tập cú vai trũ rất quan trọng, nú đảm bảo cho học sinh nắm chắc cỏc kiến thức vật lý. Thụng qua hoạt động giải bài tập vật lý làm cho học sinh hiểu sõu sắc cỏc hiện tƣợng, khỏi niệm vật lý… Bài tập vật lý cũn giỳp cho học sinh rốn luyện cỏc thao tỏc tƣ duy nhƣ: phõn tớch, tổng hợp, so sỏnh khỏi quỏt húa, thỳc đẩy tƣ duy sỏng tạo, khả năng độc lập giải quyết vấn đề. Theo điều tra tỡm hiểu, năng lực tự lực của học sinh thể hiện ở khả năng giải bài tập nhỡn chung cũn yếu. Học sinh cú thể nắm đƣợc lý thuyết bằng nhiều cỏch song việc ỏp dụng lý thuyết vào giải bài tập lại rất khú khăn, nhất là cỏc bài tập đũi hỏi khả năng phõn tớch, lập luận, tớnh toỏn chặt chẽ.
Để hoạt động giải bài tập thực sự tạo nờn hứng thỳ đối với học sinh, phỏt triển ở họ năng lực tự lực, vấn đề ngƣời giỏo viờn cần quan tõm đú là:
khụng thể cú sự đồng đều tuyệt đối về trỡnh độ nhận thức ở tất cả cỏc học sinh, việc phõn loại đối tƣợng học sinh theo trỡnh độ nhận thức để giao nhiệm vụ phự hợp là vụ cựng cần thiết. Trờn cơ sở phõn loại cỏc đối tƣợng học sinh khỏc nhau, giỏo viờn lựa chọn hệ thống bài tập sao cho tất cả cỏc học sinh đều đƣợc thực hiện những cụng việc hợp với năng lực của mỡnh. Việc lựa chọn hệ thống bài tập phự hợp với từng đối tƣợng học sinh sẽ đặt học sinh vào những nhiệm vụ đảm bảo tớnh vừa sức, giỳp cho tất cả cỏc học sinh đều đƣợc hoạt động, thụng qua hoạt động tớch cực, chủ động nắm kiến thức, phỏt triển năng lực tự lực.
- Tổ chức hoạt động giải bài tập cho học sinh. Sau khi đó lựa chọn đƣợc một hệ thống bài tập phự hợp, giao nhiệm vụ cụ thể cho từng đối tƣợng học sinh, giỏo viờn tổ chức cho học sinh tiến hành hoạt động giải bài tập. Việc giải bài tập của học sinh cú thể đƣợc thực hiện trờn lớp, cú thể ở nhà; cú thể tự giải một cỏch độc lập hoặc tham gia cựng nhúm bạn, giỏo viờn phải là ngƣời chỉ đạo, điều khiển hoạt động của học sinh hiệu quả. Cho dự hoạt động giải bài tập của học sinh diễn ra dƣới hỡnh thức nào thỡ việc trao đổi thảo luận giữa cỏc thành viờn cũng rất cần thiết. Thụng qua cỏc giờ bài tập trờn lớp, giỏo viờn tạo điều kiện cho học sinh trỡnh bày ý kiến, kết quả của mỡnh để cỏc thành viờn khỏc đỏnh giỏ, rỳt kinh nghiệm, từ đú đề ra phƣơng ỏn tối ƣu cho việc giải quyết vấn đề cần nghiờn cứu. Giỏo viờn cần chỉ ra chỗ sai, chỗ đỳng, những chỗ cũn thiếu sút trong bài làm của học sinh, tuy nhiờn cần tụn trọng thành quả làm việc của cỏc em, khụng gũ ộp học sinh theo đỳng cỏch làm của giỏo viờn.
- Định hƣớng, chỉ đạo hoạt động giải bài tập của học sinh.Trong quỏ trỡnh học sinh tham gia hoạt động giải bài tập, nhiệm vụ của giỏo viờn khụng phải là giỳp học sinh giải đƣợc bài tập mà là định hƣớng cho học sinh tự lực hành động, thụng qua hành động để lĩnh hội kiến thức và học cỏch tỡm ra kiến thức. Sự can thiệp giỳp đỡ kịp thời của giỏo viờn khi học sinh gặp khú khăn là vụ cựng cần thiết, việc làm này giỳp học sinh trỏnh đƣợc tƣ tƣởng chỏn nản khi gặp vấn đề bế tắc. Bằng
thuyết,vận dụng vào thỏo gỡ từng nỳt của vấn đề, học sinh vẫn là ngƣời chủ động tự lực giải quyết.
- Kiểm tra, đỏnh giỏ hoạt động của học sinh. Việc kiểm tra đỏnh giỏ hoạt động của học sinh phải đƣợc diễn ra thƣờng xuyờn. Thụng qua việc kiểm tra đỏnh giỏ giỏo viờn nắm đƣợc mức độ cũng nhƣ hiệu quả hoạt động của học sinh qua đú điều chỉnh việc dạy cũng nhƣ việc học sao cho hiệu quả hơn. Việc đỏnh giỏ cũn giỳp cho học sinh nhận thấy sự tiến bộ hay thụt lựi, thành cụng hay thất bại của mỡnh trong cụng việc, nhận thức đƣợc khả năng, năng lực của mỡnh để cú biện phỏp thỏo gỡ kịp thời.
I . MỤC TIấU TIẾT HỌC. 1. Kiến thức.
Củng cố cho học sinh cỏc kiến thức về:
+ Định luật bảo toàn cơ năng, điều kiện ỏp dụng định luật. + Cỏc khỏi niệm: - Cụng, cụng suất.
- Động năng, thế năng.
+ Cú khả năng vận dụng vào giải cỏc bài toỏn chuyển động cơ học đơn giản. 2. Kĩ năng.
Rốn luyện cho học sinh cú kĩ năng giải bài tập cơ học về phần:
- Xỏc định động năng, thế năng, cơ năng của vật chuyển động dƣới tỏc dụng của trọng lực, lực đàn hồi.
- Tớnh cụng của lực trọng lực, lực đàn hồi, cụng của lực cản. - Xỏc định vận tốc của vật tại những cỏc vị trớ khỏc nhau. 3. Thỏi độ- ý thức trong học tập.
i Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn htt p :// w w w.
- Rốn luyện đức tớnh, cần cự, chịu khú, cẩn thận, hào hứng, say mờ với cụng việc. Chủ động ,tớch cực, tự lực trong học tập.
- Xõy dựng tinh thần hợp tỏc trong học tập. II . CHUẨN BỊ BÀI HỌC.
1. Giỏo viờn.
- Giỏo ỏn, sỏch GK, sỏch bài tập, STK. Lựa chọn bài tập để sử dụng. - Mỏy chiếu, phiếu học tập.
2. Học sinh.
Cỏc kiến thức về : Cụng, cụng suất, động năng, thế năng, định luật bảo toàn cơ năng. Chuẩn bị bài tập trong SGK,SBT và bài tập GV cho thờm.
Sơ đồ lôgic tiến trình dạy học.
Ôn lại các khái niệm, công thức , định luật.
1. Công cơ học .
+Biểu thức: A = FS cosα
+ Công có thể dơng, âm hoặc bằng không.
2. Động năng .
1