Bài soạn môn Vật lý lớp 10 (cơ bản) - Tiết 44, 45: Thế năng

Tiết 44-45: THẾ NĂNG I.Mục tiêu : 1)Kiến thức: -Phát biểu được định nghĩa trọng trường đều. -Viết được công thức trọng lực tác dụng lên một vật: P = mg, 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. -Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức của thế năng đàn hồi. 2)Kĩ năng: -Giải được các bài tập đơn giản , tương tự như bài tập sách giáo khoa. II. Chuẩn bị: -Giáo viên:Chuẩn bị một lò xo, một viên sỏi. -Học sinh : Ôn lại : +Thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi ở lớp 8. +Các khái niệm trọng lượng và trọng trường (SGK lớp 10) +Công thức tính công của một lực (Bài 24 lớp 10) III.Tiến trình dạy học: Hoạt động 1:(5 phút): Ổn định lớp và kiểm tra bài cũ. Câu hỏi:-Viết công thức độ lớn của trọng lực. -Công thức tính công của lực ở trường hợp hướng của lực cùng hướng chuyển động. Hoạt động 2:Vào bài(1’)Nhắc lại khái niệm thế năng ở lớp 8: -Thế năng hấpdẫn:Vật ở vị trí càng cao so với mặt đất thì công mà vật có khả năng thực hiện càng lớn, nghĩa là thế năng của vật càng lớn. Khi vật nằm trên mặt đất thì thế nănghấp dẫn của vật bằng 0. Hoạt động 3:Trọng trường TG HĐ CỦA THẦY HĐ CỦA TRÒ KIẾN THỨC CƠ BẢN HĐ3 (10ph) Hoạt động 3:Trọng trường Câu hỏi:Vật ở chung quanh Trái đất thì chịu tác dụng của lực này là đáng kể nhất? +Giáo viên lưu ý các lực hấp dẫn của mặt trời mặt trăng lên vật không đáng kể. +Giáo viên nêu khái niệm trọng trường và nêu biểu hiện của trọng trường, từ đó dẫn đến khái niệm trọng trường đều. + C1 Trả lời: -Trọng lực. -Học sinh có thể nêu các lực khác nữa như lực hấp dẫn từ mặt trời, mặt trăng. a =P/m=g + Trả lời C1 I/Thế năng trọng trường: .Trọng trường: -Xung quanh trái đất tồn tại trọng trường. -Biểu hiện trọng trường (SGK) -SGK P =mg -Trọng trường đều (SGK) TG HĐ CỦA THẦY HĐ CỦA TRÒ KIẾN THỨC CƠ BẢN HĐ4 (20ph) HĐ5 (9ph) +Giáo viên yêu cầu học sinh nêu một ví dụ về vật ở độ cao đủ lớn sẽ có khả năng sinh công. +Giáo viên nêu ví dụ:Búa máy đống cộc trong các công trình xây dựng, Nước từ trên cao chảy xuống làm quay tuabin. +C2 +Câu hỏi:Vật ở độ cao z khi rơi đến mặt đất thì trọng lực thực thực hiện một công bằng bao nhiêu? +Giáo viên:Công A = mgz được định nghĩa là thế năng của vật gọi là thế năng trọng trường. +Giáo viên lưu ý:Từ công thức A = mgz ; mặt đất đã được chọn làm mốc thế năng. +Giáo viên mở rộng cách chọn mốc thế năng và đặt câu hỏi:Từ hình vẽ 26.2.SGK nếu chọn mốc tại O thì tại điểm nào: -Thế năng bằng 0 -Thế năng lớn hơn 0 -Thế năng bé hơn 0 +Câu hỏi: Một vật có khối lượng m rơi từ điểm M có độ cao là zM đến điểm N có độ cao là zN . Tính công của trọng lực? +Câu hỏi:Dựa trên định nghĩa thế năng, yêu cầu học sinh viết lại công thức. +Học sinh nêu 1ví dụ . + Trả lời C2 +Trả lời:A = mgz +Học sinh trả lời -Trả lời. -Trả lời. 2.Thế năng trọng trường: a.Địnhnghĩa:(SGK) b.Biểu thức thế năng trọng trường: Công của trọng lực: A = mgz Định nghĩa: SGK Thế năng trọng trường: Wt = mgz * Thế năng phụ thuộc mốc chọn thế năng * Việc chọn mốc để tính thế năng là tùy ý 3/Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực; AMN= mgz M-mgzN Từ (1) suy ra: AMN=Wt(M)-Wt(N) (2) Kết luận :SGK. Tiết 45 Thời gian Hoạt động của giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng HĐ1 10ph HĐ2 20ph HĐ3 10ph +Câu hỏi:Từ công thức hiệu thế năng, hiệu thế năng của một vật chuyển động trong trọng trường có phụ thuộc việc chọn gốc thế năng? (C4) +Câu hỏi:Chứng minh công thức (2) luôn nghiệm đúng cả trong trường hợp vị trí M,N bất kì và quỹ đạo bất kì.(C5) *Giáo viên kéo lò xo và đặt câu hỏi:lò xo có khả năng thực hiện công hay không? +Giáo viên nhắc lại kiến thức lớp 8: Lò xo bị nén nhiều thì công do lò xo sinh ra càng lớn, thế năng đàn hồi càng lớn.Khi một vật biến dạng thì có thể sinh công lúc đó vật có một dạng năng lượng gọi là thế năng đàn hồi? +Câu hỏi: Công thức tính lực đàn hồi? +Giáo viên nêu công thức tính công của lực đàn hồi, thế năng đàn hồi * Gi ải bài tập 2,3 SGK -Học sinh trả lời -Trả lời: Wt(M) – Wt(N) = mg(zM+zo)– mg(zN + zo) =mg(zM –zN) Hệ quả: -Thế năng giảm:A>0 -Thế năng tăng: A<0 II/Thế năng đàn hồi: 1.Công của lực đàn hồi: Fđh= k∆l A = k(∆l)2/2 2.Thế năng đàn hồi: Wt= k(∆l)2/2 Hoạt động 4:Củng cố (5phút) +Thế năng trọng trường , gốc thế năng. +Biến thiên thế năng và công của trọng lực +Thế năng đàn hồi. IV.Rút kinh nghiệm.