Giáo án môn Vật lý 10 - Chương IV: Các định luật bảo toàn

Ngày soạn : 17/12/2008 Ngày dạy :37-38 Chương IV : các định luật bảo toàn Baì 23: động lượng. định luật bảo toàn động lượng I. Mục tiêu : 1.a) Định nghĩa được xung của lực, nêu được bản chất (tính chất, véc tơ) và đơn vị đo xung của lực. b) Định nghĩa được động lượng, nêu được bản chất (tính chất, véc tơ) và đơn vị đo của động lượng . c) Phát biểu được định nghĩa hệ cô lập. d) Phát biểu được định luật bảo toàn động lượng. e) Vận dụng được định luật bảo toàn động lượng để giải bài toán va chạm mềm. 2. Giải thích được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực. II. Chuẩn bị : 1. Giáo viên : Chuẩn bị thí nghiệm minh hoạ định luật bảo toàn động lượng : Đệm khí, các xe lăn nhỏ chuyển động trên đệm khí, các lò xo lá, dây buộc, đồng hồ điện tử đo thời gian hiện số. 2. Học sinh : Ôn lại các định luật Niu tơn. III. ổn định tổ chức (5 phỳt) 1- Tổ chức: Kiểm tra sĩ số của học sinh và ghi tên HS vắng mặt vào sổ đầu bài. Chia lớp thành từng nhóm từ 6 - 8 HS . 2- Kiểm tra bài cũ : Phát biểu và viết biểu thức của định luật Niu tơn II, III ? IV. Tiến trình giờ giảng: Hoạt động 1 : Nghiên cứu về khái niệm động lượng. -Hs: đọc sgk -Hs: Nờu ĐN xung lực _GV: Nhận xột Gv: Giả sử lực F (không đổi) tác dụng lên một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v làm cho vận tốc của vật biến đổi từ v1 đến v2. Hs: Tỡm gia tốc của vật - Trả lời c1,c2 VD : m = 46g = 46.10-3kg v = 70 m/s t = 0,5.10-3s Δt = ? , F = ? I. Động lượng. 1. Xung của lực. a) VD : Hai hòn bi va chạm nhau đổi hướng. b) Lực có độ lớn đáng kể tác dụng lên một vật trong một khoảng thời gian ngắn, có thể gây ra biến đổi đáng kể trạng tháicủa vật. c) ĐN : là xung của lực F trong khoảng thời gian Δt - Đơn vị xung của lực là niu tơn giây (N.s) 2. Động lượng - Theo định nghĩa gia tốc : - Theo định luật II Niu tơn : . Suy ra * Động lượng : sgk Biểu thức - Động lượng là đại lượng véc tơ cùng hướng với v - Đơn vị động lượng là : kgm/s c) Định lý biến thiên động lượng. hay Định lý : sgk. Bài tập ví dụ : FΔt = mv - 0 = mv = 3,22kgm/s Hoạt đông 2 : Nghiên cứu về định luật bảo toàn động lượng. Hs: đọc sgk, nờu hệ cụ lập Gv: nhận xột Gv:Xét một hệ cô lập gồm 2 vật nhỏ tương tác với nhau qua các nội lực F1 và F2 trực đối nhau (Hỡnh 23.4) Hs: Nhắc lại đl III nin- tơn Gv: nhắc lại Hs: cm: Gv: kết luận Gv: Nờu bài toỏn va chạm mềm Hs: tỡm b/thức: Gv: Nờu bài toỏn chuyển động bằng phản lực Hs: Tỡm b/thức Hs: Trả lời c3 II. Định luật bảo toàn động lượng. Hệ cô lập. Một hệ được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau. 2. Định luật bảo toàn đ lượng của một hệ cô lập - Theo định luật Niu tơn III : - Theo định lý biến thiên động lượng : - Từ định luật Niu tơn III : ta suy ra hay Nếu thì *Định luật : Tổng động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn. 3. Va chạm mềm 3. Chuyển động bằng phản lực. - Xét chuyển động của một chiếc tên lửa khi cất cánh. Giả sử ban đầu, tên lửa đứng yên P = 0. Sau khi phụt ra phía sau một lượng khí là m với vận tốc v thì tên lửa (khối lượng là M) chuyển động.với vận tốc là V. Động lượng của hệ lúc đó là: Coi tên lửa là một hệ cô lập M m Ta có : - Ta thấy v và V ngược hướng nhau. Tên lửa bay lên, ngược hướng với khí phụt ra Hoạt động 3: Củng cố kiến thức và hướng dẫn học sinh học bài. - Nhắc lại phần in đậm cuối bài. - Nêu câu hỏi 1, 3, 4 sgk. - Cho bài tập về nhà 5, 6, 7 cho cả lớp. - Nhắc hs đọc bài đọc thêm ở nhà, đọc trước bài mới trong sgk. - Trả lời câu hỏi và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên VI. Rỳt kinh nghiệm ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Ngày soạn : 18/12/2008 Tiết 39-40 Bài 24: công và công suất I. Mục tiêu 1.Phát biểu được định nghĩa công của một lực. Biết cách tính công của một lực trong trường hợp đơn giản. 2. Phát biểu được định nghĩa công suất. 3. Vận dụng giải bài tập có liên quan. II. Chuẩn bị 1. Giáo viên : Tham khảo sgk VL 8 phần công, công suất. 2. Học sinh : Ôn lại khái niệm công, vấn đề phân tích lực III. ổn định tổ chức 1- Tổ chức: Kiểm tra sĩ số của học sinh và ghi tên HS vắng mặt vào sổ đầu bài. Chia lớp thành từng nhóm từ 6 - 8 HS . 2- Kiểm tra bài cũ : + Phát biểu và viết biểu thức của định luật Niu tơn II ? + Qui tắc phân tích lực. IV. Tiến trình giờ giảng Hoạt động 1 : Đặt vấn đề vào bài: Như sgk Hoạt động 2 : Nghiên cứu về khái niệm công. Hs: Nhắc lại khái niệm công cơ học đã học ở lớp 8 Hs: Cho 1 vớ dụ về sự sinh công của lực Gv: Nhận xột Hs: Nhắc lại qui tắc phân tích lực Hs: đọc sgk Hs: phõn tớch thành hai thành phần theo phương ngang và phương thẳng đứng Hs: tớnh cụng của hai lực thành phần Gv: nhận xột cụng trong trường hợp tổng quỏt - Trong thực tế có những lúc vật thực hiện công cản, ta nói công này là công âm. GV: Chú ý: Biểu thức tính công chỉ đúng khi điểm đặt của lực chuyển dời thẳng và không đổi trong quá trình dịch chuyển Gv: nờu cỏc trương hợp của gúc a ,hỡnh vẽ minh họa Hs: nhận xột giỏ trị cosa từ đú suy ra dấu của A Gv: kết luận Hs:tỡm hiờu vớ dụ sgk I . Công. 1. Khái niệm về công. - Một lực sinh cụng khi nú tỏc dụng lờn một vật làm cho điểm đặt của lực chuyển dời - Phân tích : Điểm đặt của lực tác dụng đã chuyển dời theo hướng của lực . Ta có A = F.s (24.1) Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát. VD : Xét một mỏy kộo, kéo một khúc gỗ. Lực kéo nằm trên phương nghiêng đã được phân tích thành hai thành phần :(Hỡnh 24.2) Chỉ có thành phần của sinh công, công này được tính theo công thức: A = Fs.MN = Fs.s (24.2) - Gọi a là góc giữa và : Fs = F.cosa Vậy A = Fscosa. Định nghĩa : sgk. Biểu thức : A = Fscosa. (24.3) Nếu a = 900 thì công A = 0 Biện luận. Nếu a > 900 thì cosa < 0 khi đó công A < 0. Lúc này thành phần ngược hướng với , nên có tác dụng cản trở chuyển động. Kết luận : Khi góc a giữa hướng của lựcvà hướng của chuyển dời là góc tù thì lực F có tác dụng cản trở chuyển động và công do lực sinh ra A < 0 được gọi là công cản (công âm) Đơn vị công. Jun (Ký hiệu J) 1J = 1N.1m ĐN Jun : sgk Hoạt động 3 : Nghiên cứu về khái niệm công suất. Hs: nờu khỏi niệm cụng suất ở thcs Gv: nhận xột Bảng ghi công suất của một số vật. - Đơn vị mã lực : + ở Pháp : 1 mã lực = 1CV = 736w + ở Anh : 1 mã lực = 1HP = 746w - Hs trả lời câu hỏi C3 ? Gv :nờu vớ dụ : Một người kéo một gầu nước nặng 5kg lên cao 10 m trong thời gian 10s, tính công suất của người đó. Hs: làm vớ dụ gv cho Gv: nhận xột Gv: Nờu chỳ ý Hs: ghi nhận - Gv : Hướng dẫn hs đọc bảng 24.1 (132 sgk) II. công suất. Khái niệm công suất. Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian P (24.4) 2. Đơn vị công suất : Oát (W) 1W = 1J/1s Oát là công suất của một thiết bị thực hiện công bằng 1J trong thời gian 1 s. Công suất của người đó là: P = 3. Chú ý : Khái niệm công suất cũng được mở rộng cho các nguồn phát năng lượng không phải dưới dạng sinh công cơ học như : lò nung, nhà máy điện, đài phát sóng... Hoạt động 4 :Vận dụng kiến thức đã học củng cố bài, hướng dẫn hs học tập ở nhà. - Nhắc lại phần in đậm cuối bài. - Nêu câu hỏi 1, 2, 3 sgk. - Cho bài tập về nhà 4, 5 cho cả lớp. - Nhắc hs giờ sau chữa bài tập. - Trả lời câu hỏi và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên VI.Rút kinh nghiệm sau giờ dạy ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Ngày soạn :19/12/2008 Tiết 41 bài tập I. Mục tiêu 1. Hiểu sâu các khái niệm : Động lượng, định luật bảo toàn động lượng, công, công suất, động năng, vận dụng được trong thực tế. 2. Vận dụng được các kiến thức đó để giải bài tập có liên quan. 3.Rèn tư duy phân tích, tổng hợp, kỹ năng tính toán, giải bài tập. II. Chuẩn bị 1. Giáo viên : Cho bài tập về nhà và gợi ý, hướng dẫn học sinh giải Chuẩn bị phiếu học tập (bằng các bài tập) 2. Học sinh : Tích cực, chủ động học tập và làm bài tập ở nhà. III. ổn định tổ chức 1- Tổ chức: Kiểm tra sĩ số của học sinh và ghi tên HS vắng mặt vào sổ đầu bài. Chia lớp thành từng nhóm từ 6 - 8 HS . 2- Kiểm tra bài cũ : Ôn lại các kiến thức đã học, A = Fscosa. Wđ = ΔWđ == A IV. Tiến trình giờ giảng Chữa bài tập Gv:HD P = mv Hs : lờn bảng làm (1h/s) Hs: nhận xột(1h/s) Gv:HD A = F.s.cosa Hs : lờn bảng làm (1h/s) Hs: nhận xột(2h/s) Bài 9 (127) Giải m = 160000kg Động lượng của máy bay là : v = 870 km/h P = mv P = ? = Bài tập 7 (133) P = 15kw = 1500w m = 1000kg z = 30m g = 10m/s2 tmin = ? giải Do lực F hợp với phương ngang một góc 300, nên thành phần lực tác dụng theo phương ngang F1 mới gây ra chuyển động và sinh công A = F.s.cosa = 150.20.=2595J Từ công thức A = mgz, P = A/t Thời gian tối thiểu để thực hiện công đó là : tmim = Phát phiếu học tập cho từng nhóm, nội dung như sau : Phiếu 1 : Một người thợ kéo một bao xi măng nặng 50 kg lên cao 8m bằng ròng rọc cố định phải mất thời gian bao lâu, nếu công suất của người ấy là 80w, cho g = 10 m/s2. Phiếu 2 :Một ô tô khối lượng 1,5 T đang chuyển động với vận tốc 10 m/s thì hãm phanh, lực hãm F = 1000N . Ô tô đi thêm một quãng đường F thì dừng lại. Dùng định lý động năng tính công của lực hãm. Phiếu 3 :Một quả bóng khối lượng m = 0,2 kg đập vuông góc vào tường với vận tốc 10 m/s và bật trở lại với vận tốc 8 m/s.Tính lực trung bình tác dụng lên tường, giả sử thời gian va chạm với tường là 0,1 s. * Hướng dẫn : 1. A = mgz; P = A/t Û t = A/P = mgz/P = 50.10.8/80 = 50s 2. A = (công cản ) s = - A/F = - (-75000)/1000 = 75m 3. ΔP = F.Δt Û * Nhận xét, tìm ra phương pháp chung để giải bài tập phần này. Nhắc hs đọc trước bài mới trong sgk. VI. Rút kinh nghiệm sau giờ dạy ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Ngày soạn : 22/12/2008 Tiết 42 Bài 25: động năng . I. Mục tiêu : 1.Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của động năng (của một chất điểm hay một vật rắn chuyển động tịnh tiến) 2. Thiết lập và phát biểu được trong điều kiện nào động năng của vật biến đổi. 3. Vận dụng được lý thuyết để giải các bài toán tương tự như sgk. 4. Nêu được nhiều ví dụ về những vật có động năng sinh công. II. Chuẩn bị : 1. Giáo viên : Chuẩn bị những VD về những vật có động năng sinh công (chẳng hạn như tác hại của một trận bão hay lũ quét). 2. Học sinh : Ôn lại phần động năng đã học ở lớp 8 Ôn lại biểu thức tính công của một lực. Ôn lại các công thức về chuyển động thẳng biến đổi đều. III. ổn đinh tổ chức : 1- Tổ chức: Kiểm tra sĩ số của học sinh và ghi tên HS vắng mặt vào sổ đầu bài. Chia lớp thành từng nhóm từ 6 - 8 HS . 2- Kiểm tra bài cũ : + Phát biểu và viết biểu thức tính công của một lực ? IV. Tiến trình giờ giảng : Hoạt động 1 : Đặt vấn đề vào bài. - Ta đã nghe thấy tác hại rất lớn của những trận lũ quét hay những trận bão.Vậy, năng lượng của chúng ở dạng nào ? biểu thức tính ra sao ? - Theo dõi lời giảng và trả lời câu hỏi của gv. Hoạt động 2 : Nghiên cứu về động năng . - GV: Nhắc lại khỏi niệm năng lượng - HS: Trả lời C1 - HS: Nhắc lại khỏi niệm động năng THCS -GV: Nờu và phõn tớch định nghĩa động năng - HS: trả lời câu hỏi C2 ? GV: Xét 1 vật có khối lượng m c/đ trên một mf ngang không có ma sát do t/d của lực không đổi có phương nằm ngang. GV: Ban đầu vật cú vận tốc v1sau khi đi được quóng đường s vật cú vận tốc v2 GV: Hd h/s tỡm ΔWđ == A GV: v1=0; yờu cầu h/s tỡm A GV: Từ đú suy ra biểu thức động năng GV: Nờu và phõn tớch định nghĩa - Hs: trả lời câu hỏi C3 ? Lực sinh công dương ị Wđ tăng. Lực sinh công âm ị Wđ giảm. VD : m = 1200kg v1 = 18 km/h = 5m/s v2 = 108 km/h = 30m/s P = ? I. khái niệm Động năng 1. Năng lượng - Mọi vật xung quanh ta đều mang năng lượng . - Năng lượng có nhiều dạng khác nhau và có thể trao đổi qua lại lẫn nhau. 2. Động năng - Một vật đang chuyển động thì nó có động năng. - ĐN : sgk II. Công thức tính động năng. 1. Thiết lập - Lực sinh công A = F.s Theo đl II Niu tơn : vì không đổi nên a không đổi, vật cđ thẳng biến đổi đều. Fs = A ΔWđ == A (25.1) 2. Độ lớn của động năng. Wđ = (25.2) - Định nghĩa : sgk - Biểu thức : Wđ = (J) (25.3) III. Cụng của lực tỏc dung và độ biến thiờn động năng ΔWđ = A = (25.4) Khi ô tô tăng tốc ΔWđ = A = A = 1/2.1200(302 - 52 ) = 600.875 = 525kJ Công suất trung bình... ..P = Hoạt động 3 :Vận dụng kiến thức đã học củng cố bài, hướng dẫn hs học tập ở nhà. - Nhắc lại phần in đậm cuối bài. - Nêu câu hỏi 1, 2. sgk. - Cho bài tập về nhà 3- 8 cho cả lớp. - Nhắc hs giờ sau học bài mới. - Trả lời câu hỏi và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên VI.Rút kinh nghiệm sau giờ dạy : ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Ngày soạn : 23/12/2008 Tiết 43 + 44 Bài 26 : Thế năng . I. Mục tiêu : a) Phát biểu được ĐN trọng trường, trọng trường đều. b) Viết được biểu thức trọng lực của 1 vật : , trong đó g là gia tốc của 1 vật chuyển động tự do trong trọng trường đều . c) Phát biểu được ĐN và viết được biểu thức của thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn) . ĐNđược khái niệm mốc thế năng . d) Phát biểu được ĐN và viết được biểu thức của thế năng đàn hồi . e) Giải được các bài tập tương tự như ở trong sgk. II. Chuẩn bị : 1. Giáo viên : Chuẩn bị những VD về vật có thế năng có thể sinh công (Thế năng trọng trường, thế năng đàn hồi ). - Quá trình chuyển động của vật trong đó có sự chuyển hoá qua lại giữa thế năng và động năng 2. Học sinh : Ôn lại phần thế năng, các KN trọng lực, trọng trường đã học ở lớp 8 Ôn lại biểu thức tính công của một lực . III. ổn định tổ chức : 1- Tổ chức: Kiểm tra sĩ số của học sinh và ghi tên HS vắng mặt vào sổ đầu bài. Chia lớp thành từng nhóm từ 6 - 8 HS . 2- Kiểm tra bài cũ : + Phát biểu và viết biểu thức tính công của một lực ? + Phát biểu khái niệm động năng? IV. Tiến trình giờ giảng : Hoạt động 1 : Đặt vấn đề vào bài: Như sgk. Hoạt động 2 : Nghiên cứu về thế năng trọng trường. - HS: Nhắc lại đặc điểm của trọng lực A M N B Z Z1 ZM ZN Z2 - HS: trả lời C1? - ở ngay trên mặt đất, thế năng bằng không (z = 0) - HS: trả lời câu hỏi C3? - GV:Giả sử trong quá trình CĐ từ A đến B vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực A M N B Z Z1 ZM ZN Z2 GV: xõy dựng cụng thức (26.3) HS: Nhận xột ý nghĩa hai vế (26.3) GV: Nờu định lý - HS: Trả lời câu hỏi C4? - HS:Cho ví dụ về thế năng trọng trường ? I Thế năng trọng trường. 1. Trọng trường - Biểu hiện của trọng trường là trọng lực - Biểu thức của trọng lực: (26.1) - Nếu không gian nhỏ, trọng trường có thể coi là đều 2 .Thế năng trọng trường a) Định nghĩa : sgk. - Ví dụ : Một búa máy rơi từ độ cao z xuống đập vào cọc làm cọc ngập sâu một đoạn s , búa máy sinh công, nó mang năng lượng ở dạng thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn) b) Biểu thức : A = Pz = mgz Thế năng trọng trường Wt = mgz (26.2) - Chú ý : Khi chọn độ cao z, ta chọn chiều dương của z hướng lên trên. 3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực : Khi vật rơi từ A đến B thỡ trọng lực sinh cụng là A=p.z=m.g.z Mặt khỏc z= zA-zB A= mgzA – mgzB = Wt(A) - Wt(B) . (26.3) Định lý : sgk * Hệ quả : Trong quá trình CĐ của vật trong trọng trường: + Khi vật giảm độ cao, thế năng của vật giảm thì trọng lực sinh công dương. + Khi vật tăng độ cao, thế năng tăng thì trọng lực sinh công âm . Hoạt động 3 : Nghiên cứu về thế năng đàn hồi. - GV:Xét 1 lò xo đàn hồi có độ cứng k, một đầu cố định, một đầu gắn vào 1 vật lo l = lo+ Δl F - GV: Xét 1 lò xo dao động đàn hồi trên phương ngang không ma sát ? - GV:Công A = ? _HS: Nhắc lại định luật Hỳc -HS: Đọc sgk -HS: Nhận xột mốc thế năng và độ lớn thế nang đàn hồi III. Thế năng đàn hồi . 1. Công của lực đàn hồi : Ví dụ : Khi chưa biến dạng độ dài lò xo là l0. Sau khi biến dạng độ dài lò xo là l = l0 + Δl Lực đàn hồi : - Nếu chọn chiều dương là chiều tăng độ dài l của lò xo thì ta có : Công thực hiện bởi lực đàn hồi : A =k(Δl)2 2. Thế năng đàn hồi : Thế năng đàn hồi bằng công của lực đàn hồi. Wt = k(Δl)2 Hoạt động 4 :Vận dụng kiến thức đã học củng cố bài, hướng dẫn hs học tập ở nhà. - Nhắc lại phần in đậm cuối bài. - Nêu câu hỏi 1, 2 sgk. - Cho bài tập về nhà 3-6 cho cả lớp. - Nhắc học sinh giờ sau học bài mới. - Trả lời câu hỏi và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên V. Rút kinh nghiệm sau giờ giảng : ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Ngày soạn : 24/12/2008 Tiết 45 Bài 27 : Cơ năng. I. Mục tiêu : a) Phát biểu được và thiết lập được công thức tính cơ năng và ĐL bảo toàn cơ năng của 1 vật chuyển động trong trọng trường. b) Vận dụng được định luật bảo toàn cơ năng của 1 vật chuyển động trong trọng trường để giải một số bài toán đơn giản. c)Phát biểu được và thiết lập được định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi của lò xo. II. Chuẩn bị : 1. Giáo viên : Chuẩn bị một số thiết bị trực quan (con lắc đơn, con lắc lò xo..) - Quá trình chuyển động của vật trong đó có sự chuyển hoá qua lại giữa thế năng và động năng 2. Học sinh : Ôn lại phần thế năng, động năng. III. ổn định tổ chức: 1- Tổ chức: Kiểm tra sĩ số của học sinh và ghi tên HS vắng mặt vào sổ đầu bài. 2- Kiểm tra bài cũ : + Nờu định nghĩa thế năng trọng trường, viết biểu thức thế năng trọng trường ? + Viết biểu thức cụng liờn hệ giữa cụng của trọng lực và độ biến thiờn thế năng? IV. Tiến trình giờ giảng : Hoạt động 1 : Đặt vấn đề vào bài : Như sgk. Hoạt động 2 : Tìm hiểu về cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường. - GV:Xét một vật m chuyển động trong trọng trường. m g M N -HS: Xác định Công của trọng lực được - GV:Nhận xét ? GV: Nếu tại N vật cú vận tốc v1,tại M vật cú vận tốc v2 cụng này được tớnh như thế nào? GV: HD h/s tỡm W (M) = W (N) HS: Phân tích sự chuyển động của con lắc đơn và trả lời câu hỏi C1? A C B O M GV: Nhận xột GV: Nờu định nghĩa và hệ quả lo l = lo+ Δl - GV:Xét 1 lò xo đàn hồi có độ cứng k một đầu cố định , một đầu gắn vào 1 vật - GV:Độ lớn của cơ năng ? - GV:Nhận xét và rút ra định luật ? A B h -GV: Xét một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mf nghiêng có h = 5m, tại B vận tốc của vật là 6m/s, cơ năng có bảo toàn không ? I- Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường : 1 . Định nghĩa : Cơ năng = thế năng + động năng Theo định nghĩa : W= Wđ + Wt W= mv2+ mgz (27.1) 2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường : - Trong quá trình vật chuyển động từ M đến N, công của trọng lực được xác định là : AMN = Wt (M) - Wt (N) (1) - Công này cũng được tính bằng độ biến thiên động năng của vật từ M đến N W= AMN = Wđ (N) - Wđ (M) (2) Từ (1) và (2) có : Wt (M) - Wt (N) = Wđ (N) - Wđ (M) Wt (M) + Wđ (M) = Wđ (N) + Wt (N) Theo ĐN cơ năng : W (M) = W (N) (27.2) Từ đó rút ra định nghĩa : sgk. Biểu thức : W = Wđ + Wt = hằng số hay mv2+ mgz = hằng số 3. Hệ quả : Trong quá trình CĐ của vật trong trọng trường: - Nếu động năng giảm thì thế năng tăng (động năng chuyển hoá thành thế năng) và ngược lại. - Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại. III. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi . 1. Cơ năng đàn hồi : Định luật :sgk W=mv2+ k(Δl)2 2. Chú ý : - ĐL chỉ nghiệm đúng khi hệ chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi. - Khi hệ chịu tác dụng của các lực khác ( VD lực ma sát), cơ năng của hệ sẽ biến đổi . - Cụng của ngoại lực: A= w2 - w1 Hoạt động 3 :Vận dụng kiến thức đã học củng cố bài, hướng dẫn hs học tập ở nhà. - Nhắc lại phần in đậm cuối bài. - Nêu câu hỏi 1 - 4 sgk. - Cho bài tập về nhà 5 - 8 cho cả lớp. - Nhắc hs đọc bài đọc thêm sgk ( 145) giờ sau chữa bài tập trên lớp. - Trả lời câu hỏi và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên V. Rút kinh nghiệm sau giờ dạy : ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Ngày soạn : 27/12/2008 Tiết 46 Bài : bài tập I. Mục tiêu : 1. Hiểu sâu các khái niệm : Thế năng, cơ năng, định luật bảo toàn cơ năng, vận dụng được trong thực tế. 2. Vận dụng được các kiến thức đó để giải bài tập có liên quan. 3. Rèn tư duy phân tích, tổng hợp, kỹ năng tính toán, giải bài tập. II. Chuẩn bị : 1. Giáo viên : Cho bài tập về nhà và gợi ý, hướng dẫn học sinh giải Chuẩn bị phiếu học tập (bằng các bài tập) 2. Học sinh : Tích cực, chủ động học tập và làm bài tập ở nhà. III. ổn định tổ chức: 1- Tổ chức: Kiểm tra sĩ số của học sinh và ghi tên HS vắng mặt vào sổ đầu bài. 2- Kiểm tra bài cũ : Ôn lại các kiến thức đã học, - Thế năng Wt = mgz - Định luật bảo toàn cơ năng Wđ(M) + Wt(M) = Wđ(N) + Wt(N); - Thế năng đàn hồi W t =k(Δl)2 W=mv2+ k(Δl)2 IV. Tiến trình giờ giảng : - Chữa bài tập cho về nhà : Bài 5 m = 3kg g = 9,8 m/s2 z1 = 100m z2 = 50m Wđ2, Wt2 = ? - áp dụng công thức tính cơ năng và ĐL bảo toàn cơ năng ? Bài tập 6 v0 = 0 z = 60m g = 9,8 m/s2 Wđ = 1/3Wt z = ? Khi vật rơi từ độ cao 100m xuống độ cao 50m, thế năng của vật giảm, động năng tăng, nhưng cơ năng được bảo toàn . Thế năng của vật tại độ cao 100m là : Wt1 = mgz = 3.9,8.100 = 2940J Theo định luật bảo toàn cơ năng, tính động năng của vật tại độ cao 50m : Wđ2= Wt1 -Wt2 = Wt1- mgz2 = 2940 - 3.9,8.50 = 1470J Vậy động năng của vật tại độ cao 50m là 1470J Cơ năng của vật ở độ cao 60m là : W = mg60 Tại độ cao z : Wđ + Wt = W = mg.60 Do Wđ = 1/3W hay Wđ = mg.20 Wt = mgz = mg.60 - mg.20 = mg.40 ô z = 40m Vậy tại độ cao 40m, động năng của vật bằng 1/3 thế năng. Phát phiếu học tập cho từng nhóm, nội dung như sau : - Tính thế năng và động năng của một vật nặng 10 kg ở độ cao 40m, biết nó rơi không có vận tốc ban đầu từ độ cao 80m. - Một vật ở độ cao 10m có thế năng 100J, tính khối lượng của nó, cho g = 10m/s2 - Chọn câu trả lời đúng trong những câu sau : + Thế năng của vật tỉ lệ với độ cao. + Thế năng của vật tỉ lệ với khối lượng. + Thế năng của vật tỉ lệ với vận tốc chuyển động của vật + Thế năng của vật tỉ lệ với quãng đường dịch chuyển. - Chọn câu trả lời sai trong những câu sau :