Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 47: Bài tập về cơ năng

Tiết 47: BÀI TẬP VỀ CƠ NĂNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nắm được công thức tính công tính cơ năng của một vật chuyển động trong từ trường, cơ năng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi (con lắc lò xo). - Giải bài toán bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường. 2. Kĩ năng: Giải được bài toán liên quan đến cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Soạn phương pháp giải toán. Và chuẩn bị các bài toán mẫu. 2. Học sinh: Làm bài tập ở nhà đã giao. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Hoạt động 1: Trình bày phương pháp giải toán. (15 phút) 1. Bài toán trắc nghiệm: a. Cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường: W = Wđ + Wt = mv2 + mgz b. Cơ năng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi: W = Wđ + Wt = mv2 + kDl2 2. Bài toán tự luận: - Chọn mốc thế năng tại vị trí thấp nhất của quỹ đạo (Tại vị trí lò xo không biến dạng). - Cơ năng của vật tại vị trí ban đầu (1): W1 = Wt1 + Wđ1 = Hoặc: W1 = Wt1 + Wđ1 = (lò xo) - Cơ năng của vật tại vị trí cuối (2): W2 = Wt2 + Wđ2 = Hoặc: W2 = Wt2 + Wđ2 = ( lò xo) a. Nếu vật chuyển động không có lực cản, lực ma sát thì cơ năng của vật được bảo toàn: W1 = W2 ® Kết quả bài toán. b. Nếu vật chuyển động có lực ma sát, lực cản thì cơ năng của vật biến thiên một lượng bằng công của lực ma sát, lực cản ta có: W2 – W1 = Ams, cản ® Kết quả bài toán. * Trong tất cả các công thức trên: m (kg); v(m/s); Dl, z (m). W; Wt; Wđ (J). * Chú ý khi lò xo treo thẳng đứng thì ta chọn mốc thế năng tại vị trí thấp nhất của vật.Cơ năng của vật bằng = Động năng + thế năng trọng trường + thế năng đàn hồi. 2. Hoạt động 2: Giải bài toán mẫu (dạng bài toán 2) (15 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Đơn vị kiến thức - Chọn mốc thế năng? - Vị trí đầu vật ở đâu? Tìm cơ năng của vật ở vị trí này? - Vị trí cuối vật ở đâu? Tìm cơ năng của vật ở vị trí này? - Vật chuyển động có sức cản của khôn không? Áp dụng điều kiện nào? - Chọn mốc thế năng tại mặt đất. - Lên bảng tìm. - Lên bảng tìm. - Học sinh tự làm. Bài tập 25.7 SBT - Chọn mốc thế năng tại mặt đất. - Cơ năng của vật tại đỉnh tháp (1): W1 = = m + mgh - Cơ năng của vật tại mặt đất (2): W2 = = m + 0 - Vì có sức cản của không khí nên: Acản = W2 – W1 ACản = m - (m + mgh) - Thay số: Acản = -8,1(J) 3. Hoạt động 3: Giải bài toán mẫu dạng 2 tiếp theo (13 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Đơn vị kiến thức - Chọn mốc thế năng? - Vị trí đầu vật ở đâu? Tìm cơ năng của vật ở vị trí này? - Vị trí cuối vật ở đâu? Tìm cơ năng của vật ở vị trí này? - Vật chuyển động có lực ma sát không? Áp dụng điều kiện nào? - Chọn mốc thế năng tại chân dốc. - Lên bảng tìm. - Lên bảng tìm. - Học sinh tự làm. Bài tập 25.6 SBT - Chọn mốc thế năng tại chân dốc. - Cơ năng của vật tại đỉnh dốc (1): W1 = = 0 + mgh - Cơ năng của vật tại chân dốc (2): W2 = = m + 0 - Vì có lực ma sát nên: Ams = W2 – W1 Ams = m - mgh - Thay số: Acản = -875 (J) 4. Hoạt động 4: Dặn dò (2 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh 1. Về nhà làm bài tập 26.9; 26.10 SBT - trang 60 2. Soạn bài: Cấu tạo chất – Thuyết động học phân tử. 1. Ghi nhận vào vở bài tập. 2. Ghi nhận vào vở bài soạn. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY: