Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Bài 35 : Thế năng. Thế năng trọng trường

Trường: SP.TPHCM Họ tên GV:Mai Hoàng Phương Họ tên SV: Văn Thị Trúc Linh MSSV: 33102207 Ban : Nâng Cao PHẦN I. CƠ HỌC Chương IV.CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN BÀI 35 :THẾ NĂNG. THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG I. MỤC TIÊU 1. Kiếnthức: Nắm vững cách tính công do trọng lực thực hiện khi vật chuyển động Nắm vững mối quan hệ: công của trọng lực bằng độ giảm thế năng. Có khái niệm chung về cơ năng trong cơ học. Tù đó phân biệt động năng và thế năng. Hiểu được thế nào là thế năng Hiểu và nhớ biểu thức của thế năng trọng trường. 2. Kĩnăng: - vận dụng được công thức xác định thế năng của các bài tập đơn giản. - Phân biệt được: + công của trọng lực luôn làm giảm thế năng + Thế năng tại mỗi vị trí có giá trị khác nhau tùy theo cách chọn gốc tọa độ. Từ đó nắm vững tính tương đối của thế năng và biết chọn mức không thế năng cho phù hợp cho việc gải từng bài toán liên quan đến thế năng. 3. Giáodụctháiđộ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáoviên .- Biên sọan các câu hỏi 1-4 SGK thành các câu trắc nghiệm. - Dụng cụ thí nghiệm về thế năng trọng trường, của lực đàn hồi. - Các hình vẽ mô tả trong bài. 2. Họcsinh: - Làm thí nghiệm về thế năng của lực đàn hồi. - Công, khả năng sinh công. - Ôn về lực haấp dẫn, trọng lực, khái niệm trọng trường. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạtđộng1 (phút) : Kiểm tra bài cũ Trình bày thế nào là động năng? Biểu thức động năng? Phát biểu định lý động năng? Hoạtđộng2 (phút): Tìm hiểu khái niệm thế năng? Hoạtđộngcủagiáoviên Hoạtđộngcủahọcsinh Nội dung cơbản Đặt vấn đề: Mọi vật xung quanh chúng ta đều mang năng lượng và năng lượng tồn tại với nhiều dạng khác nhau. Hôm trước đã làm quen với 1 dạng của năng lượng đó là động năng. Hôm nay chúng ta tìm hiểu tiếp một dạng năng lượng nữa là thế năng. Xét 2 vật giống nhau thả rơi ở độ cao khác nhau h1<h2 thì vân tốc vật nào lớn hơn GV:ví dụ 1 SGK Búa được kéo lên độ cao h1 so mặt đất. cho búa rơi tự do đập vào cọc=> cọc lún sâu. Đưa búa lên h2 (h1<h2) cũng thả tự do. Hs hãy so sánh vân tốc chạm đất lúc này và vận tốc chạm đất ở h1? GV: chính vận tốc lớn này làm cho cọc lún sâu hơn. Rút kết luận Qua ví dụ trên ta thấy : búa ở độ cao h co khả năng sinh công làm dịch chuyển cọc=> búa có mang một năng lượng Năng lượng đó phụ thuôc vào những yếu tố nào? Xét ví dụ 2 SGK Hệ gồm mũi tên và cung tên. Muốn cho mũi tên bay phải làm sao? Nhận xét về hình dạng của cung tên lúc đó? =>cung tên bị biến dạng Muốn cho tên bay xa hơn thì ta phải làm gì? Nhân xét =>Kết luận: Cánh cung bị biến dạng đã có một năng lượng dự trữ có thể thực hiện côngđưa mũi tên chuyển động và bay đi. Năng lượng này phụ thuộc vào những yếu tố nào? =>>dạng năng lượng đó là thế năng Hs dự đoán kết quả Dựa vào công thức v=2gh h1 v1<v2 Vận tốc vật 2 lớn hơn - Đọc phần 1 SGK, tìm hểiu các ví dụ để dẫn đến khái niệm thế năng. - Lấy ví dụ thực tiễn về thế năng. Hs kéo mũi tên ra sau Cung tên bị cong đi HS:phải kéo cung ra xa hơn Cánh cung càng bị uốn cong thì mũi tên càng bay xa. Năng lượng này phụ thuộc vào độ biến dạng cánh cung h1 h2 1. Khái niệm thế năng 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. Hoạtđộng3 (phút): Tìm hiểu công của trọng lực Hoạtđộngcủagiáoviên Hoạtđộngcủahọcsinh Nội dung cơbản GV: đọc đề bài toán cho HS, vẽ hình Xét vật có khối lượng m di chuyển từ B( cao ZB) đến C ( cao ZC)=> tính công do trọng lực tác dụng lên m trong dịch chuyển từu B đến C là ABC? GV hướng dẫn HS tính Vì quỹ đạo dạng bất kì=>chia thành ∆s nhỏ =>tính công nguyên tố do P thực hiện ∆A=-P.∆z ∆z:hình chiếu ∆s lên phương P =>>ABC=∆A=(P∆z) =P(ZB-ZC) Kết quả: ABC=mg(ZB-ZC) =mgZB-mgZC Kết luận; cho HS ghi nhận Từ đó rútra được dạng của thế năng. Yêu cầu hs nêu nhận xét. HS lắng nghe ghi nhận HS rút ra nhận xét 2, Công của trọng lực Thiềt lập công thức công của trọng lực B z C ABC=mg(ZB-ZC) =mgZB-mgZC Công của trọng lực không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của vật mà chỉ phụ thuộc vào các vị trí đấu và cuối. Lực có tính chất như thế gọi là lực thế. Hoạtđộng 4 (phút): thế năng trọng trường. Hoạtđộngcủagiáoviên Hoạtđộngcủahọcsinh Nội dung cơbản Từ công thức công của trọng lực=> dạng của thế năng của vật trong trọng trường ? Thế năng phụ thuộc vào những yếu tố nào? Wt∈z mà z độ cao vật trong hệ quy chiếu(HQC) nào đó nên HQC khác=>z khác=>kết luận? Xét hệ vật-Trái Đất Vật chịu tác dụnglực hấp dẫn có TĐ cũng chịu lực hấp dẫn từ vật mà M>>m => TĐ đứng yên WTD=0 =>Whệ=Wv Yêu cầu HS phát biểu dựa vào công thức tính công của trọng lực? Yêu cầu HS nhận xét hình vẽ SGK và rút ra kết luận khi: +A12>0 +A12<0 +A12=0 GV:yêu cầu HS thảo luận nhóm (tính Thế năng phụ thuộc vào việc chọn gốc tọa độ O, vậy công của trọng lực có phụ thuộc vào việc chọn gốc tọa độ O không? HS lắng nghe ghi nhận Wt=mgz Thế năng phụ thuộc vào việc chọn gốc tọa độ O có thế năng tai đó = 0 HS phát biểu HS tìm hiểu SGK và trả lời +A12>0 :công phát động +A12<0 :công cản +A12=0 : tổng công thực hiện bằng 0 3. Thế năng trọng trường Biểu thức Wt=mgz Đặc điểm: * Đơn vị: J * Thế năng phụ thuộc vào việc chọn gốc tọa độ O có thế năng tai đó = 0: mức không thế năng Thế năng trái đất không đổi và bằng 0=> thế năng của hệ vật-trái đất bằng thế năng vật. Mọi vật đều hút nhau bằng lực hấp dẫn. do đó tồn tại năng lượng dưới dạng thế=> thế năng hấp dẫn Thế năng trọng trường là trườ hợp riêng của thế năng hấp dẫn Từ công thức công của trọng lực, phát biểu: Công của trọng lực bằng hiệu thế năng của vật tại vị trí đầu và vị trí cuối, tức bằng độ giảm thế năng của vật. Trong đó là thế năng của vật tại vị trí đang xét. *Xét các trường sau:SGK +A12>0 :công phát động +A12<0 :công cản +A12=0 : tổng công thực hiện bằng 0 Lưu ý: Công của trọng lực không phụ thuộc vào việc chọn gốc tọa độ O. Hoạtđộng 5 (phút): Tìm hiểu liên hệ lực thế và thế năng. Hoạtđộngcủagiáoviên Hoạtđộngcủahọcsinh Nội dung cơbản Yêu cầu HS nêu một vài ví dụ lực thế ? Thế năng phụ thuộc vào những yếu tố nào? HS lắng nghe trả lời 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. Hoạtđộng 6 (phút):Củngcố, giaonhiệmvụvềnhà. Hoạtđộngcủagiáoviên Hoạtđộngcủahọcsinh Gv: yêu cầu HS thảo luận nhóm trả lời câu hỏi C2? Yêu cầu HS so sánh thế năng trọng trường với động năng + công thức +đặc điểm Làm bài tập SGK IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ........... V. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ..........