Gián án Giáo án vật lí 10 tiết 43

Trường THPT Phạm Phú Thứ
Ngày soạn: 20/01/2010
Người soạn: Nguyễn Quốc Trưởng
Tiết: 43
Bài: 26
THẾ NĂNG.
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa trọng trường và trọng trường đều.
- Viết được công thức trọng lực của một vật
gmP
=
, trong đó
g
là gia tốc của một vật chuyển động tự do
trong trọng trường đều.
- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức của thế năng trọng trường (hay thế năng hấp dẫn). Định nghĩa
được khái niệm mốc thế năng.
2. Kĩ năng: - Giải được các bài tập đơn giản tương tự như các bài toán trong SGK.
II. CHUẨN BỊ:
Giáo viên: Chuẩn bị ví dụ thực tế để minh họa: Vật có thế năng có thể sinh công (thế năng trọng trường).
I. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định và kiểm tra sĩ số lớp. (1 phút)
2. Kiểm tra bài cũ học sinh. (4 phút)
Câu hỏi: - Phát biểu định nghĩa và biểu thức tính động năng của một vật.
- Phát biểu định lí biến thiên động năng.
3. Tiến trình dạy bài mới:
Thời gian Hoạt động của GV-HS Nội dung trọng tâm
8 phút
Hoạt động 1: Trọng trường.
GV yêu cầu HS đọc SGK và có thể thảo luận
để tìm hiểu trọng trường (của Trái Đất). GV

đặt các câu hỏi có liên quan.
GV: Mọi vật đặt xung quanh Trái Đất thì chịu
tác dụng của lực nào?
HS: Lực hấp dẫn do Trái Đất gây ra chính là
trọng lực.
GV: Công thức tính trọng lực?
HS:
gmP
=
GV cho HS hoàn thành yêu cầu C1.
HS đọc SGK để tìm hiểu về trọng trường đều.
I. Thế năng trọng trường
1. Trọng trường.
Xung quanh Trái Đất tồn tại một trọng trường.
Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện của
trọng lực tác dụng lên một vật khối lượng m đặt
tại vị trí bất kì trong khoảng không gian có trọng
trường.
Trọng lực:
gmP
=
(1)
Trong trọng trường đều gia tốc trọng trường
g

tại mọi điểm cùng phương, cùng chiều và có
cùng độ lớn.
10 phút
Hoạt động 2: Thế năng trọng trường.
GV lấy ví dụ minh họa cho HS về khả năng

sinh công của một vật m được đặt ở độ cao z
so với mặt đất để đi đến khái niệm thế năng
trọng trường.
GV chú ý nhấn mạnh cho HS thấy thế năng
trọng trường cũng là một dạng năng lượng và
nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng
trường.
HS hoàn thành yêu cầu C2.
HS xây dựng công thức tính thế năng trọng
trường từ ví dụ của GV đưa ra hoặc ví dụ về
búa máy trong SGK.
GV: Công của trọng lực?
HS: A = P.z = mgz; A được gọi là thế năng
của vật.
GV: Chú ý nhấn mạnh cho HS trong công thức
(2) thì mặt đất được chọn là mốc tính thế năng.
2. Thế năng trọng trường.
a) Định nghĩa: Thế năng trọng trường của một
vật là một dạng năng lượng tương tác giữa Trái
Đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong
trọng trường.
b) Biểu thức của thế năng trọng trường:
Khi một vật khối lượng m được đặt ở độ cao z so
với mặt đất (trong trọng trường của Trái Đất)
thì thế năng trọng trường của vật được định
nghĩa bằng công thức:
mgzW
t
=
(2)

Lưu ý cho HS để sử dụng được công thức (2)
cần phải chọn trước một mốc để tính thế năng.
Và cũng cần lưu ý cho HS khi tính độ cao z ta
cần chọn chiều dương của z hướng từ dưới lên
trên.
GV yêu cầu cá nhân HS hoàn thành yêu cầu
C3
13 phút
Hoạt động 3: Liên hệ giữa biến thiên thế
năng và công của trọng lực.
GV xây dựng mối liên hệ giữa biến thiên thế
năng và công của trọng lực.
GV: Tính công của trọng lực khi vật m rơi từ
M đến N?
HS:
NMNMMN
mgzmgz)zz(mgMN.PA
−=−==
GV: Công của trọng lực có phụ thuộc vào
dạng đường đi từ M đến N không?
HS: Công của trọng lực chỉ phụ thuộc vào vị
trí của điểm đầu M và điểm cuối N mà không
phụ thuộc vào dạng của đường đi.
GV cho HS rút ra mối quan hệ giữa công của
trọng lực và biến thiên thế năng của vật. Cho
HS tham khảo thêm SGK để nắm được nội
dung của mối liên hệ này.
GV cho HS rút ra các nhận xét để suy ra hệ
quả từ mối liên hệ trên.
GV: Khi vật giảm độ cao?

HS: A > 0.
GV: Khi vật tăng độ cao?
HS: A < 0.
GV cho HS hoàn thành yêu cầu C4, C5.
3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công
của trọng lực.
Công của trọng lực:
NMMN
mgzmgzA
−=
Đặt:
Mt
mgz)M(W
=
và
Nt
mgz)N(W
=
Vậy:
)N(W)M(WA
ttMN
−=
(3)
Khi một vật chuyển động trong trọng trường từ
vị trí M đến ví trí N thì công của trọng lực của
vật có giá trị bằng hiệu thế năng trọng trường
tại M và tại N.
Hệ quả:
- Khi vật giảm độ cao: Trọng lực sinh công
dương.

- Khi vật tăng độ cao, trọng lực sinh công âm.
2 phút
Hoạt động 4: Củng cố.
GV nhắc lại các kiến thức trọng tâm học sinh
cần nắm:
- Khái niệm trọng trường và trọng trường đều.
- Công thức tính thế năng trọng trường và chú
ý mốc tính thế năng.
- Mối liên hệ giữa công của trọng lực và biến
thiên thế năng của vật và các hệ quả của mối
liên hệ này.
Yêu cầu HS hoàn thành các bài tập trong SGK
và các bài tập tương tự trong sách BT.
Hoạt động 5. Vận dụng. ( 7 phút)
Câu 1: Hãy chọn câu đúng. Công thức tính thế năng trọng trường
mgz W
t
=
, trong đó mốc thế năng được chọn:
A. Tại một điểm xa vô cùng. B. Tại mặt đất.
C. Tại tâm Trái Đất. D. Tại một điểm bất kì.
Câu 2: Công của trọng lực phụ thuộc vào những yếu tố nào?
A. Phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối. B. Phụ thuộc vào dạng đường đi.
C. Phụ thuộc vào vận tốc đầu. D. Cả A, B, C đều đúng.
Câu 3: Ba vật có khối lượng khác nhau
)m m (m m vàm ,m
123321
>>
có cùng độ cao trong trọng trường. So
sánh thế năng của ba vật.

A.
321
ttt
W W W
>>
B.
123
ttt
W W W
>>
C.
132
ttt
W W W
>>
D.
321
ttt
W W W
==
Câu 4: Vật trượt đều từ chân lên đỉnh mặt phẳng nghiêng. Đại lượng nào thay đổi trong quá trình vật trượt:
A. Động năng. B. Thế năng. C. Động lượng. D. Gia tốc.
Câu 5: Chọn câu đúng nhất. Thế năng trọng trường của một vật phụ thuộc vào:
A. Khối lượng của vật. B. Vận tốc của vật.
C. Độ cao của vật. D. Khối lượng và độ cao của vật
IV. RÚT KINH NGHIỆM: