Giáo án vật lý lớp 10 chương trình cơ bản - Tiết 45 : CƠ NĂNG doc

Giáo án vật lý lớp 10 chương trình cơ bản - Tiết 45
:
CƠ NĂNG
I.Mục tiêu:
1.Về kiến thức:
- Viết được công 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 công 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, lò xo.
Học sinh: Ôn lại kiến thức đã học về động năng, thế năng,
cơ năng đã học ở THCS.
III.Phương pháp: Nêu vấn đề, thảo luận nhóm
IV.Tiến trình dạy học:
1. Ổn định: Kiểm diện
2. Kiểm tra bài cũ: Biểu thức tính thế năng đàn hồi, thế
năng hấp dẫn, công của trọng lực.
Nhắc lại khái niệm cơ năng đã học ở
THCS
3. Hoạt động dạy – học:
Hoạt động 1: 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

Quan sát chuyển
động của quả bóng thảo
luận và trả lời câu hỏi
của giáo viên
Khi đó vận tốc tăng
dần nên động năng tăng
và độ cao giảm dần nên
Một quả bóng được tung
lên cao. độ cao, vận tốc
quả bóng thay đổi như thế
nào? Từ đó cho biết động
năng, thế năng của quả
bóng thay đổi ra sao ?
Đưa ra kết kuận gì?

thế năng giảm dần, hay
có sự thay đổi qua lại
giữa động năng và thế
năng
Nhưng tổng của động
năng và thế năng có thay
đổi không?

Hoạt động 2: Tìm hiểu sự bảo toàn cơ năng của vật
chuyển động trong trọng trường:


Tiếp thu, ghi nhớ.

Suy nghĩ, trả lời
Công của trong
lực = độ biến thiên
động năng:
Công của trong
lực = độ giảm thế
năng:

W
đN
– W
đM
= W
tM
–
Thông báo định
nghĩa cơ năng của vật
chuyển động trong
trọng trường.
Biểu thức: W = Wđ
+ Wt
=
2
1
mv
2

+
mgz
Xét vật có khối
lượng m chuyển động
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
I. Cơ năng của vật
chuyển động trong
trọng trường:
1/ Định nghĩa:
Khi một vật chuyển
động trong trọng trường
thì tổng động năng và thế
năng của vật gọi là cơ
năng:
Cơ năng = Động năng +
Thế năng
W = Wđ + Wt =
2
1
mv
2

+ mgz





W
tN



W
đN
+ W
tN
= W
đM

+W
tM


Suy nghĩ, trả lời
Tổng động năng và
thế năng không đổi
Hay W
N
= W
M
W = W

đ
+ W
t
=
hằng số






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
không đổi đối với hai
vị trí M và N ?
Xây dựng khái
niệm cơ năng, lập luận
cơ năng không đổi.
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 =




2/ Sự bảo toàn cơ năng
của vật chuyển động
trong trọng trường:
Khi một vật chuyển
động trong trọng trường
chỉ chịu tác dụng của
trọng lực thì cơ năng là
một đại lượng bảo toàn:
W = W
đ
+ W
t
= hằng
số

2
1
mv
2
+ mgz = hằng
số

3/ Hệ quả:

Nếu động năng
giảm thì thế năng
tăng và ngược lại.
Nếu động năng
cực đại thì thế năng
cực tiểu và ngược
lại.
Hoàn thành yêu
cầu C1
hằng số
2
1
mv
2
+ mgz = hằng
số
Nếu động năng
giảm thì thế năng ntn ?
Cùng một vị trí nếu
động năng cực đại thì
thế năng ntn ?

Trả lời yêu cầu C1 ?

Nếu động năng giảm
thì thế năng tăng (động
năng chuyển hóa thành
thế năng) và ngược lại.
Tại vị trí động năng
cực đại thì thế năng cực

tiểu và ngược lại.
Hoạt động 3: Tìm hiểu cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng
của lực đàn hồi:
Wt =
2
1
k(l)
2

Tiếp thu, ghi nhớ




Hoàn thành yêu cầu
C2
Công thức tính thế
năng của vật chịu tác
dụng cảu lực đàn hồi
Thông báo công thức
tính cơ năng và phát
biểu định luật bảo toàn
cơ năng của vật
chuyển động dưới tác
dụng của lực đàn hồi.
Trả lời yêu cầu C2 ?
II.Cơ năng của vật chịu
tác dụng của lực đàn
hồi:
Khi một vật chuyển

động chỉ chịu tác dụng
của lực đàn hồi thì cơ
năng của vật là đại lượng
bảo toàn:
W =
2
1
mv
2
+
2
1
k(l)
2
=
hằng số
4.Củng cố, vận dụng
Củng cố: Định nghĩa cơ năng, định luật bảo toàn cơ năng cho
vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực hoặc lực đàn
hồi
Vận dụng:
Câu 1: Cơ năng là một đại lượng:
A.Luôn luôn dương.
B.Luôn luôn dương hoặc bằng không.
C.Có thể dương, âm hoặc bằng không.
D.Luôn luôn khác không.
Câu 2: Từ điểm M (có độ cao so với mặt đất 1,2m) ném lên
một vật với vận tốc ban đầu 2m/s. Biết khối lượng của vật
bằng 0,5 kg. Lấy g = 10m/s
2

. Cơ năng của vật bằng bao nhiêu
?
A.6J B.7J C.5J D. Một giá trị khác.
5.Dặn dò:
- Học bài, làm bài tập 7, 8 trang 145 SGK
- Xem lại các công thức phần : động năng, thế năng để
tiết sau chữa bài tập