I. Phép đo các đạilượng vật lý Hệ đơn vị SI:
Bài 27: CƠ NĂNG
I.Mục tiêu: 1.Về kiến thức:
-Viết được cơng thức tính cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường. Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường.
-Viết được cơng thức tính cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hòi của lò xo
-Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi của lò xo.
2.Về kỹ năng:
-Vận dụng công thức cơ năng năng của một vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi của lò xo để giải một số bài tập đơn giản.
II.Chuẩn bị:
Giáo viên: Con lắc đơn, lị xo.
Học sinh: Ơn lại kiến thức đã học về động năng, thế năng, cơ năng đã học ở chương trình THCS. III.Phương pháp: Nêu vấn đề, thảo luận nhóm
IV.Tiến trình dạy học: 1)Ổn định: Kiểm diện 2)Kiểm tra:
Một lị xo treo thẳng đứng, một đầu gắn vật có khối lượng 1kg. Biết k = 100N/m. Khi vật ở vị trí A, thế năng đàn hồi của lị xo là 0,5J (lấy gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật), khi đó độ biến dạng của lị xo là:
A.20cm B.2cm C.4.10-4m D.2,9cm
3)Hoạt động dạy – học:
.Hoạt động 1: Sơ bộ nhận xét về quan hệ giữa động năng và thế năng của một vật chuyển
động trong trọng trường:
Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Nội dung
.Quả bóng chuyển động lên
cao chậm dần đều rồi dừng lại: khi đó vận tốc quả bóng giảm nên động năng giảm và độ cao tăng nên thế năng tăng dần.
.Sau đó quả bóng rơi nhanh
dần đến khi chạm đất: khi đó vận tốc tăng dần nên động năng và độ cao giảm dần nên thế năng giảm dần.
.Một quả bóng được tung
lên cao. Quả bóng sẽ chuyển động thế nào và động năng, thế năng của quả bóng thay đổi ra sao ?
.Như vậy trong quá trình
chuyển động động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại hay có sự chuyển hố qua lại giữa chúng. Nhưng tổng của động năng và cơ năng có bảo tồn khơng ? Nếu có thì cần có điềøu kiện gì ?
Tiếp thu, ghi nhớ.
.Trọng lực thực hiện công. .Công của trong lực = độ
biến thiên động năng: AMN = Wđ(N) - Wđ(M)
.Công của trong lực = độ
giảm thế năng: AMN = Wt(M) - Wt(N) Suy ra: Wđ(N) - Wđ(M) = Wt(M) - Wt(N) Wđ(N) + Wt(N) = Wđ(M) +Wt(M) Hay W(N) = W(M) W = Wđ + Wt = hằng số
. Nếu động năng giảm thì thế
năng tăng và ngược lại.
. Nếu động năng cực đại thì
thế năng cực tiểu và ngược lại.
. Hồn thành yêu cầu C1
Thông báo định nghĩa cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường. Biểu thức: W = Wđ + Wt = 2 1 mv2 + mgz .Xét vật có khối lượng m
chuyển động khơng ma sát trong trọng trường từ vị trí M đến N. Trong quá trình chuyển động của vật lực nào thực hiện công ? Công này liên hệ với độ biến thiên động năng và thế năng của vật ?
.Từ biểu thức vừa viết,
nhận xét quan hệ giữa độ biến thiên động năng và độ giảm thế năng giữa hai vị trí M và N ?
.Từ biểu thức hãy tìm đại
lượng nào là khơng đổi đối với hai vị trí M và N ? ( So sánh giá trị cơ năng của vật tại hai vị trí M và N ?).
.Khi một vật chuyển động
trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn. Biểu thức: W = Wđ + Wt = hằng số 2 1 mv2 + mgz = hằng số
.Nếu động năng giảm thì
thế năng ntn ?
. Cùng một vị trí nếu động
năng cực đại thì thế năng ntn ?
.Hoàn thành yêu cầu C1 ?
I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường: