I.MỤC TIÊU:
- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng ở mức độ đơn giản.
- Lấy được một số ví dụ về sự chuyển hóa lẫn nhau giữa thế năng và động năng trong thực tế.
II.CHUẨN BỊ:
- Một quả bóng bàn, tranh 17.1 SGK.
- Con lắc đơn, giá treo (tương ứng với nhóm học sinh). - Tranh hình 16.4 SGK.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1.Ổn định lớp: Lớp trưởng báo cáo sĩ số. 2.Kiểm tra bài cũ:
1. Thế năng của một vật so với mặt đất phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
2. Động năng của một vật đang chuyển động phụ thuộc vào các yếu tố nào ?
3.Bài mới:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh HĐ1: Tổ chức tình huống học tập.
Đặt vấn đề như SGK.
HĐ2: Nghiên cứu sự chuyển hóa cơ năng trong quá trình cơ học.
Thí nghiệm 1.
Biểu diễn quả bóng rơi, treo tranh 17.1 Yêu cầu các nhóm quan sát hình 17.1 và rút ra nhận xét về sự thay đổi độ cao, quãng đường vật chuyển động sau các khoảng thời gian bằng nhau: t1=t2=t3=…=tn.
Các nhóm thảo luận và trả lời các câu C1, C2.
Lắp ráp thí nghiệm quả bóng rơi. Học sinh quan sát và rút ra nhận xét về vận tốc và độ cao.
Tổ chức cho học sinh thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi C3.
Sau khoảng thời gian chuyển động như nhau ta thấy:
S1<S2<S3<…Sn
Do đó v1<v2<v3<…<vn động năng tăng dần.
Độ cao h1>h2>h3>…>hn thế năng giảm dần.
Trả lời câu hỏi C1, C2. C1: (1) giảm; (2) tăng C2: (1) giảm; (2) tăng
Nhận xét: Khi quả bóng bàn rơi xuống chạm đất nó nẩy lên, quá trình nảy lên vận tốc của nó giảm dần và độ cao tăng dần. C3: (1) tăng; (2) giảm;
Tổ chức các nhóm thảo luận và trả lời câu hỏi C4. Trên cơ sở đó rút ra nhận xét.
Thí nghiệm 2. Con lắc dao động.
Nêu mục đích: Tiến hành khảo sát sự chuyển hóa giữa thế năng và động năng. Lưu ý: Chọn điểm B làm mốc khi đó thế năng của vật tại B bằng 0.
Tổ chức các nhóm thí nghiệm, quan sát, thảo luận để trả lời các câu hỏi C5, C6, C7, C8.
Tổ chức các nhóm thảo luận và rút ra kết luận.
HĐ3: Định luật bảo toàn cơ năng. Thông báo định luật bảo toàn cơ năng. HĐ4: Vận dụng.
Yêu cầu học sinh làm bài tập C9 (Học sinh quan sát hình 16.4)
C4: (1) A; (2) B; (3) B; (4) A Nhận xét:
- Tại vị trí cao nhất cơ năng bằng thế năng của vật, khi đó động năng bằng 0.
- Tại vị trí thấp nhất cơ năng bằng động năng của vật, thế năng lúc này bằng 0.
Tổ chức thí nghiệm theo nhóm, quan sát và trả lời câu hỏi C5, C6, C7, C8.
C5:
a. Vận tốc tăng dần. b. Vận tốc giảm dần. C6:
a. Khi con lắc chuyển động từ AB thế năng chuyển hóa thành động năng.
b. Khi con lắc đi từ BC động năng chuyển hóa thành thế năng.
C7: Thế năng lớn nhất tại A, C. Động năng lớn nhất ở vị trí B.
C8: Ở vị trí A, C con lắc có động năng nhỏ nhất (bằng 0); ở vị trí B thế năng nhỏ nhất. Thảo luận và rút ra kết luận.
- Trong chuyển động của con lắc đã có sự chuyển hóa liên tục giữa thế năng và động năng.
- Khi con lắc ở vị trí thấp nhất (vị trí cân bằng) thế năng đã chuyển hóa hoàn toàn thành động năng.
Định luật: (SGK) C9:
a. Thế năng của dây cung chuyển hóa thành động năng của mũi tên.
b. Thế năng chuyển hóa thành động năng.
c. Khi ném vật lên cao động năng chuyển hóa thành thế năng. Khi vật rơi xuống thì thế năng chuyển hóa