Thế năng. Thế năng trọng trường doc

GIÁO ÁN DỰ GIỜ
Thứ 4 ngày 20 tháng 02 năm 2013
Giáo viên dạy : Cô Võ Thị Mỹ Lợi. Tiết 7. Lớp : 10/9
Phòng : Hội trường.
Môn học : Vật lý.
Bài dạy : Thế năng. Thế năng trọng trường.
Sinh viên dự giờ : Đinh Trung Nguyên
Tiết 50 : THẾ NĂNG. THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG
I. Mục tiêu :
1. Kiến thức
- Nắm vững cách tính công do trọng lực thực hiện khi vật di chuyển, từ
đó suy ra biểu thức của thế năng trọng trường.
- Nắm vững mối quan hệ: công của trọng lực bằng độ giảm thế năng.
21
12 tt
WWA
−=
- Có khái niệm chung về thế năng trong cơ học từ đó phân biệt hai dạng
năng lượng động năng và thế năng hiểu rõ khái niệm thế năng luôn gắn
với tác dụng của lực thế.
2. Kỹ năng
- Vận dụng được công thức xác định thế năng, trong đó phân biệt:
o Công của trọng lực luôn làm tăng hoặc giảm thế năng. với dấu
của công của ngoại lực.
o Thế năng tại mỗi vị trí có thể có giá trị khác nhau tuỳ theo cách
chọn gốc toạ độ. Từ đó nắm vững tính tương đối của thế năng và
biết chọn mức không của thế năng cho phù hợp trong việc giải
các bài toán liên quan đến thế năng.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Dụng cụ thí nghiệm về thế năng của trọng trường, của lực đàn hồi.

- Các hình vẽ mô tả trong bài.
2. Học sinh
- Ôn lại các khái niệm lực hấp dẫn, trọng lực, trọng trường và khái niệm
thế năng (đã được học ở THCS).
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Th
ời
gia
n
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng
5’ Hoạt động 1: Kiểm tra,
chuẩn bị điều kiện xuất
phát. Đặt vấn đề.
- GV yêu cầu HS nhắc
lại khái niệm lực hấp
dẫn, khái niệm trọng
trường.
- Giải thích hoạt động
của cánh cung và của
búa máy đóng cọc (hình
35.1, 35.2 SGK).
- Năng lượng của cánh
cung và quả nặng của
búa máy dự trữ là dạng
năng lượng nào?
- Có mấy dạng thế năng?
Đó là những dạng nào?
GV đặt vấn đề: Trong
chương trình THCS
chúng ta đã làm quen với

hai dạng khái niệm thế
năng là thế năng hấp dẫn
và thế năng đàn hồi. Vậy
thế năng của một vật sẽ
phụ thuộc những yếu tố
nào? Biểu thức toán học
nào thể hiện mối quan hệ
đó?
Bài 35: THẾ NĂNG –
THẾ NĂNG TRỌNG
TRƯỜNG
- Suy nghĩ, trả lời và
nhận thức vấn đề của
bài học.
Bài 35: THẾ NĂNG –
THẾ NĂNG TRỌNG
TRƯỜNG
5’ Hoạt động 2: Tìm hiểu
khái niệm thế năng.
- Từ kinh nghiệm thực
tế và phán đoán HS trả
1. Khái niệm thế năng
- Trở lại với 2 câu hỏi
phần mở bài. Hãy trả lời
câu hỏi:
- Khi nào cánh cung và
quả nặng của búa máy
thực hiện được công lớn
hơn (bắn mũi tên xa hơn,
cọc lún sâu hơn).

- Thế năng của vật phụ
thuộc vào những yếu tố
nào?
lời được:
- Khi cánh cung bị uốn
cong nhiều hơn thì mũi
tên bay xa hơn. Quả
nặng của búa máy được
kéo càng cao thì cọc
càng lún sâu và đất.
- Thế năng của cánh
cung phụ thuộc vào độ
cong của cung, thế
năng của búa máy phụ
thuộc vào vị trí tương
đối của nó so với mặt
đất.
Thế năng là dạng năng
lượng phụ thuộc vào vị
trí tương đối của vật so
với mặt đất, hoặc phụ
thuộc độ biến dạng của
vật so với trạng thái khi
chưa biến dạng.
10’ Hoạt động 3: Công của
trọng lực.
Yêu cầu HS giải bài
toán:
- Xét chất điểm có khối
lượng m di chuyển từ

điểm B có độ cao
B
z
đến
điểm C có độ cao
C
z
.
Hãy tính công do trọng
lực tác dụng lên vật thực
hiện trong dịch chuyển
từ B đến C.
- Hướng dẫn HS: tính
công trong các trường
hợp dạng quỹ đạo khác
nhau (thẳng đứng, mặt
phẳng nghiêng, đường
cong bất kì).
- Yêu cầu HS nêu nhận
xét sự phụ thuộc của
công của trọng lực vào
dạng quỹ đạo chuyển
động.
- Nhận xét sự phụ thuộc
của công vào dạng quỹ
đạo chuyển động.
- HS theo dõi, làm theo
yêu cầu.
- Công toàn phần thực
hiện trên quãng đường

từ B đến C là:
( . )
BC
A A P z
= Σ∆ = Σ ∆
. - ( )
BC B C
A P z z
⇒ =
-( )
BC B C
A m g z z
⇒ =
(1)
Nhận xét: Công của
trọng lực không phụ
thuộc vào dạng đường
đi của vật mà chỉ phụ
thuộc vào vị trí đầu và
vị trí cuối của vật.
2. Công của trọng lực
a.Trường hợp vật rơi
thẳng đứng.
Z
B
B


Z
C

C
Công của trọng lực:
A = P.s Cos α
= P.z = mgz
b.Trường hợp vật rơi trên
mặt phẳng nghiêng từ B
đến C.
Công của trọng lực:
A = P.BC.sin α
=mgz
c. Trường hợp vật rơi trên
cung BC.
A =PΣ ∆z
=mgz(*)
Nhận xét: Công của
trọng lực không phụ
thuộc vào hình dạng
đường đi của vật mà chỉ
phụ thuộc vào các vị trí
A
Thông báo: Những lực
có tính chất như vậy gọi
là lực thế hay lực bảo
toàn.
đấu và cuối. Lực có tính
chất như thế gọi là lực
thế.
( )
BC B C
A mg z z

= −
Lực có tính chất: Công
của lực đó không phụ
thuộc vào dạng đường đi
mà chỉ phụ thuộc vào vị
đầu và vị trí cuối thì
được gọi là lực thế hay
lực bảo toàn.
10’ Hoạt động 4: Tìm hiểu
về thế năng trọng
trường.
- Biểu thức (3) được phát
biểu thành lời như thế
nào?
- Nhận xét về mối quan
hệ công của trọng lực và
sự biến đổi thế năng
trong các trường hợp
trong hình 35.4 và đưa ra
kết luận chung.
- Kết luận:
Công là số đo sự biến
đổi năng lượng.
Chú ý cho HS: Từ (2) ta
thấy thế năng phụ thuộc
vào việc chọn gốc toạ độ
O tại đó thế năng được
coi băng 0 và vị trí này
được gọi là mức không
của thế năng. Mức

không được chọn tuỳ
theo bài toán cụ thể.
-
- Công của trọng lực
bằng hiệu thế năng tại
vị trí đầu và tại vị trí
cuối, tức là bằng độ
giảm thế năng.
- A > 0: Công phát
động, thế năng của vật
giảm. Vật đi từ cao
xuống thấp.
- A = 0: Trọng lực
không sinh công. Vật
có quỹ đạo khép kín
- A < 0: Công cản, thế
năng của vật tăng. Vật
đi từ thấp lên cao.
3. Thế năng trọng
trường.
Biểu thức (1) được viết
lại:
-
BC B C
A mgz mgz
=

Kí hiệu:
t
W mgz

=
(2)
Đại lượng W
t
được gọi là
thế năng của vật trong
trọng trường (gọi tắt là
thế năng trọng trường).
Vậy ta luôn có:
A
12
= W
t1
– W
t2
(3)
- Đơn vị của thế năng ;
Giống đơn vị của công
cũng đo bằng jun (J).
7’ Hoạt động 5: Tìm hiểu
liên hệ lực thế và thế
năng.
- Yêu cầu HS kể tên 1 số
lực thế?
- Hỏi: Lực ma sát có
phải là lực thế không? Vì
sao?
GV thông báo: Thế năng
luôn gắn liền với lực thế,
chỉ có lực thế tác dụng

lên vật mới tạo cho vật
thế năng. Thế năng là
năng lượng của một hệ
có được do tương tác
giữa các phần của hệ
thông qua lực thế. Thế
năng phụ thuộc vào vị trí
tương đối giữa các phần
của hệ.
- Một số lực thế khác:
Lực hấp dẫn, lực đàn
hồi, …
- Lực ma sát không
phải là lực thế vì công
của nó phụ thuộc vào
dạng đượng đi.
4. Lực thế và thế năng
Thế năng là năng lượng
của một hệ có được do
tương tác giữa các phần
của hệ thông qua lực thế.
Thế năng phụ thuộc vào
vị trí tương đối giữa các
phần của hệ.
5’ Hoạt động 6: Vận
dụng, củng cố.
- Nhắc lại kiến thức thế
năng. Công của thế
năng. Lực thế. Mối liên
hệ giữa lực thế và thế

năng.
- Nêu đặc điểm của thế
năng, so sánh với động
năng?
- Giải thích ý nghĩa hệ
thức: A
12
= W
t1
– W
t2
- Về nhà làm các bài tập
trong SGK.
- Ôn lại kiến thức đã
học để trả lời câu hỏi.
- Về nhà làm bài tập
theo yêu cầu.
3’ Hoạt động 7: Định
hướng bài học tiếp
theo.
Ôn tập các kiến thức về
biến dạng đàn hồi của lò
xo, định luật Húc.
Ôn lại kiến thức về thế
năng đàn hồi (đã học ở
THCS)
IV. TỔNG KẾT TIẾT DẠY
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
V. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………