Giáo án giảng dạy môn Vật lý 10 - Bài: Thế năng đàn hồi

Trường: PTTH Lưu Văn Liệt GVHD: Nguyễn Thị Kim Linh Lớp: 10B1 SV: Trần Lâm Ngân MSSV: 1032228 Lớp: SP Lý tin K29 Trần Lâm Ngân GIÁO ÁN GIẢNG DẠY BÀI: THẾ NĂNG ĐÀN HỒI I. Mục tiêu: + Nắm được khái niệm thế năng đàn hồi + Hiểu được bản chất của thế năng đàn hồi. + Khái niệm công của lực đàn hồi + Nêu được các ví dụ thực tế của vật sinh công do bị biến dạng đàn hồi. + So sánh công trong hai trường hợp tăng thế năng và giảm thế năng. II. Yêu cầu học sinh: 1) Chuẩn bị trước bài này: + Xem lại khái niệm lực đàn hồi - định luật Huc. + Xem lại khái niệm thế năng và lực thế. 2) Chuẩn bị sau bài này: Ứng dụng công thức công của lực đàn hồi và thế năng của lực đàn hồi để giải bài tập SGK và cho ví dụ. III. Các hoạt động có thể chỉ đạo cho học sinh làm việc trong bài: + Nhắc lại các khái niệm: thế năng, lực thế, định luật Huc + Nêu các ví dụ 1 vật có thế năng đàn hồi. + Làm bài tập ứng dụng tại lớp. IV. Các phương pháp giảng dạy: đàm thoại, diễn giảng, trao đổi nhóm V. Phương tiện dạy học: nêu ví dụ thực tế VI. Nội dung giáo án: Kiểm tra: + Thế năng là gì? Khi nào vật có thế năng trọng trường? Công thức tính thế năng trọng trường? Giải thích? + Tính công của trọng lực trong trường hợp vật có khối lượng m lăng từ đỉnh đến chân của một mặt phẳng nghiêng có chiều dài 1m và hợp với mặt ngang một góc 30o. Bỏ qua ma sát. Lấy g = 10m/s2. Mở bài: + Chúng ta đã biết các vật như lò xo, cánh cung có khả năng lấy lại hình dạng ban đầu khi bị biến dạng. Có nghĩa là khi bị biến dạng thì chúng sinh ra một lực đàn hồi để chống lại sự biến dạng của vật. Khi có lực xuất hiện là có khả năng sinh công. Tức là vật bị biến dạng đàn hồi có mang năng lượng. Năng lượng này gọi là thế năng đàn hồi. Họat động của trò Thời gian Hoạt động của thầy Nội dung ghi bảng x là độ dời (toạ độ) của quả cầu cũng là độ biến dạng của lò xo. F,s A = Fs A = Fdh.x ( chưa đúng) thay đổi khi vật chuyển động. Vật dịch chuyển trong một khoảng rất nhỏ thì xem như không đổi. mà:F = -kx m x O = kx là hàm bậc nhất đthị có dạng đường thẳng. bằng tổng S các HCN nhỏ trong hình thang. tức là bằng diện tích hình thang Lực đàn hồi là lực thế Giảm A là độ giảm thế năng đàn hồi Jun(j). Khi vật bị biến dạng thì chúng có khả năng thực hiện công – công này là công của lực đh. Bây giờ ta xem nó thực hiện công như thế nào? Xét con lắc lò xo có KL quả nặng m( Như hình vẽ) Kéo vật cho lò xo giãn một đoạn x. x là gì? Muốn tính được A ta phải cần có gì? Công thức tính công? Áp dụng tính A cho lực đàn hồi thì ta có công thức gì? Công thức như vậy được chưa? Ai có ý kiến khác? Gợi ý: + Lực tác dụng không đổi: F1=F2==Fn Nên: + Lực tác dụng thay đổi: ta phải tính công từng phần nhỏ rồi cộng lại. Đối với lực đàn hồi thì sau? Vậy chúng ta phải làm sau? Gợi ý: muốn lực đàn hồi không đổi ta phải làm cách nào? Vậy ta sẽ tính A trong những đoận nhỏ rồi cộng tất cả lại để được công toàn phần. Công thức tính công nguyên tố? Mà F bằng gì? Hỏi thêm tại sau có (-)? Để tính công toàn phần thì người ta dùng phương pháp đồ thị. Một em hãy vẽ đồ thị sự phụ thuộc độ lớn của lực vào toạ độ của vật.(toạ độ=độ dời) Vì sau vẽ được như vậy? Xét HCN ta thấy có các cạnh là kx và . Diện tích? So sánh (1) và (2) ta được gì? Nếu vật dịch chuyển được một đoạn từ vị trí x1 đến x2. thì A toàn phần được tính như thế nào? Ta thấy A chỉ phụ thuộc vào vị trí đầu - cuối. Ta kết luận gì về lực đàn hồi? (*) ta có thành phần gọi là thế năng của vật tại vị trí x. Công của lực đàn hồi là công (+) nên Wdh1>Wdh2. Vậy: từ vị trí 1 đến 2 thế năng tăng hay giảm? Dựa vào (3) định nghĩa A của lực đàn hồi? Đơn vị? * Cũng cố: + Một vật có thế năng đàn hồi khi nào? + Lực đàn hồi có phải là lực thế không? Vì sao? + Công thức tính công của lực đàn hồi? + ĐN công của lực đàn hồi? + Công bằng độ tăng thế năng là công gì? Vì sao? + Làm bài tập về nhà. 1. Công của lực đàn hồi. O x m + Toạ độ x của quả cầu = độ biến dạng của lò xo. + Công nguyên tố do lực đh tác dụng trên một đoạn : = -kx (1) + ( Vẽ đồ thị) + Dựa và đồ thị ta được: (2) Từ (1) và(2) suy ra: + Vật dịch chuyển từ x1 đến x2 thì: Vậy: (*) + Suy ra: Fdh là lực thế. 2. Thế năng đàn hồi. Công thức: (**) Thế (**) vào (*) (3) + Vậy: Công của lực đàn hồi bằng độ giảm thế năng đàn hồi. + Chú ý: Thế năng của quả cầu dưới tác dụng của lực đàn hồi cũng là thế năng đàn hồi.