Giáo án giảng dạy môn Vật lý 10 - Tiết 44, 45: Thế năng

Tiết 44 - 45 : THẾ NĂNG I. MỤC TIÊU Kiến thức : - Phát biểu được định nghĩa trọng trường, trọng trường đều. - Viết được biểu thức trọng lực của một vật. - Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu 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 biểu thức của thế năng đàn hồi. II. CHUẨN BỊ Giáo viên : Các ví dụ thực tế để minh hoạ : Vật có thế năng có thể sinh công. Học sinh : Ôn lại những kiến thức sau : - Khái niệm thế năng đã học ở lớp 8 THCS - Các khái niệm về trọng lực và trọng trường. - Biểu thức tính công của một lực. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết 1 : Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu định nghĩa động năng, đơn vị động năng và mối liên hệ giữa độ biến thiên động năng và công của ngoại lực tác dụng lên vật. Hoạt động 2 (35 phút) : Tìm hiểu khái niệm trọng trường và thế năng trọng trường. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh nhắc lại đặc điểm của trọng lực. Giới thiệu khái niệm trọng trường và trọng trường đều. Yêu cầu hs trả lời C1. Yêu cầu học sinh nhận xét về khả năng sinh công của vật ở dộ cao z so với mặt đất. Giới thiệu khái niệm thế năng trọng trường. Yêu cầu học sinh trả lời C2. Yêu cầu học sinh tính công của trọng lực khi vật rơi từ độ cao z xuống mặt đất. Yêu cầu học sinh trả lời C3. Giới thiệu mốc thế năng. Hướng dẫn học sinh tính công của trọng lực khi vật di chuyển từ M đến N. Kết luận mối liên hệ. Hướng dẫn để học sinh tìm hệ quả. Yêu cầu hs trả lời C3, C4. Nêu đặc điểm của trọng lực. Ghi nhận khái niệm trọng trường và trọng trường đều. Trả lời C1. Nhận xét khả năng sinh công của vật ở độ cao z so với mặt đất. Ghi nhận khái niệm thế năng trọng trường. Trả lời C2. Tính công của trọng lực. Trả lời C3. Ghi nhận mốc thế năng. Tính công của trọng lực khi vật di chuyển. Nhận xét về mối liên hệ công này và thế năng. Cho biết khi nào thì trọng lực thực hiện công âm, công dương và không thực hiện công. Trả lời C3, C4. 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 trọng lực tác dụng lên vật khối lượng m đặt tại một vị trí bất kì trong khoảng không gian có trọng trường. Trong một khoảng không gian không rộng nếu gia tốc trọng trường tại mọi điểm có phương song song, cùng chiều, cùng độ lớn thì ta nói trong khoảng không gian đó trọng trường là đều. 2. Thế năng trọng trường. Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật ; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường. Nếu chọn mốc thế năng tại mặt đất thì công thức tính thế năng trọng trường của một vật có khối lượng m đặt tại độ cao z là : Wt = mgz 3. Liên hệ giữa độ biến thiên thế năng và công của trọng lực. Khi một vật chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N thì công của trọng lực có giá trị bằng hiệu thế năng trọng trường tại M và tại N. Hệ quả : Trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường : Khi vật giảm độ cao, thế năng của vật giảm thì trọng lực sinh công dương. Ngược lại khi vật tăng độ cao, thế năng của vật tăng thì trọng lực sinh công âm. Hoaït ñoäng 3 (5 phuùt) : Cuûng coá, giao nhieäm vuï veà nhaø. Hoaït ñoäng cuûa giaùo vieân Hoaït ñoäng cuûa hoïc sinh Cho hoïc sinh toùm taét nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc trong baøi. Veà nhaø giaûi caùc baøi taäp 25.5, 25.6 vaø 25.7 saùch baøi taäp. Toùm taét nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc trong baøi. Ghi caùc baøi taäp veà nhaø. Tieát 2 : Hoaït ñoäng 1 (5 phuùt) : Kieåm tra baøi cuõ : Neâu ñònh nghóa vaø yù nghóa cuûa theá naêng troïng tröôøng. Hoaït ñoäng 2 (25 phuùt) : Tìm hieåu theá naêng ñaøn hoài. Hoaït ñoäng cuûa giaùo vieân Hoaït ñoäng cuûa hoïc sinh Noäi dung cô baûn Nêu khái niệm thế năng đàn hồi. Yêu cầu học sinh xác định lực đàn hồi. Giới thiệu công thức tính công của lực đàn hồi. Giới thiêïu cách tìm công thức tính công của lực đàn hồi. Giới thiệu thế năng đàn hồi. Giới thiệu công thức tính thế năng đàn hồi của một lò xo bị biến dạng. Ghi nhận khái niệm. Xác định lực đàn hồi của lò xo. Ghi nhận công thức tính công của lực đàn hồi. Đọc sgk. Ghi nhận thế năng đàn hồi. Ghi nhận công thức tính thế năng đàn hồi của lò xo bị biến dạng. II. Thế năng đàn hồi. 1. Công của lực đàn hồi. Khi một vật bị biến dạng thì nó có thể sinh công. Lúc đó vật có một dạng năng lượng gọi là thế năng đàn hồi. Xét một lò xo có độ cứng k, một đầu gắn vào một vật, đầu kia giữ cố định. Khi lò xo bị biến dạng với độ biến dạng là Dl = l – lo, thì lực đàn hồi là = - k. Khi đưa lò xo từ trạng thái biến dạng về trạng thái không biến dạng thì công của lực đàn hồi được xác định bằng công thức : A = k(Dl)2 2. Thế năng đàn hồi. Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi. Thế năng đàn hồi của một lò xo có độ cứng k ở trọng thái có biến dạng Dl là : Wt = k(Dl)2 Hoaït ñoäng 3 (15 phuùt) : Cuûng coá, luyeän taäp, giao nhieäm vuï veà nhaø. Hoaït ñoäng cuûa giaùo vieân Hoaït ñoäng cuûa hoïc sinh Cho hoïc sinh toùm taét nhöõng kieán thöùc cô baûn ñaõ hoïc trong baøi. Giaûi taïi lôùp caùc baøi taäp 2, 3, 4, 6. Veà nhaø giaû caùc baøi taäp 25.9 vaø 25.10 saùch baøi taäp. Toùm taét nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc. Giaûi caùc baøi taäp 2, 3, 4, 6. Ghi caùc baøi taäp veà nhaø. IV. RUÙT KINH NGHIEÄM TIEÁT DAÏY