Giáo án Vật lý 11 - Bài 34 - Động năng, định lí động năng

Trường: Họ tên GV: Ban: Tuần: Tiết: Ngày soạn: Ngày dạy: PHẦN I. CƠ HỌC Chương IV. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Bài 34. ĐỘNG NĂNG, ĐỊNH LÍ ĐỘNG NĂNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: Hiểu động năng là một dạng năng lượng cơ học mà vật có được khi chuyển động. Hiểu được sự phụ thuộc của động năng vào khối lượng và vận tốc của vật. Hiểu mối quan hệ giữa công và năng lượng thể hiện cụ thể qua nội dung của định lý động năng. 2. Kĩ năng: Vận dụng biểu thức tính công trong định lý động năng để giải một số bài toán liên quan: xác định động năng ( hay vận tốc) của vật trong quá trình chuyển động khi có công thực hiện, hoặc ngược lại từ độ biến thiên động năng tính được công và lực thực hiện công đó 3. Giáo dục thái độ: - Phản ứng nhanh, tư duy, linh hoạt - Tích cực học tập II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Dụng cụ thí nghiệm cho biết động năng của các vật phụ thuộc vào hai yếu tố m và v. - Giáo án giảng dạy 2. Học sinh: - Khái niệm và công thức tính công đã học - Đọc trước bài này. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 ( 5 phút): Kiểm tra bài cũ -Định nghĩa, viết biểu thức tính công -Định nghĩa, viết biểu thức tính công suất. Đơn vị của công suất Hoạt động 2 (15 phút) : Tìm hiểu khái niệm động năng Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản -Đặt vấn đề: ở THCS các em đã biết một vật có mang năng lượng khi nó có khả năng sinh công. Vậy nếu một vật chuyển động thì có sinh công không? - Làm thí nghiệm yêu cầu học sinh quan sát và trả lời câu hỏi: dùng quả nặng để phá một bức tường bằng giấy cacton thì quả nặng có sinh công không?nếu quả nặng có khối lượng nhỏ thì phá bức tường chậm, m lớn thì sẽ phá nhanh hơn, tương tự như vậy nếu tăng vận tốc quả nặng thì hiệu quả sinh công có tăng hay không? -Khi quả nặng phá tường thì sinh công => có năng lượng phụ thuộc vào m và v, dạng năng lượng này gọi là động năng=> định nghĩa (C1?) -Giải thích đơn vị động năng - Giải thích các tính chất của động năng: + m vô hướng, v2 vô hướng => Wđ là đại lượng vô hướng + v tương đối=>Wđ tương đối (C2) -Đọc ví dụ SGK yêu cầu 2 HS lên bảng làm sau đó so sánh và rút ra kết luận Tìm hiểu định nghĩa, công thức, những nhận xét về động năng. - Trả lời câu C1, C2. - Làm ví dụ SGK, rút ra ‎nhận xét 1. Động năng a. Định nghĩa Động năng của một vật là năng lượng do vật chuyển động mà có. Động năng có giá trị bằng một nửa tích khối lượng và bình phương vận tốc của vật. Trong đó: Wđ: động năng (J) m:khối lượng vật (kg) v:vận tốc của vật(m/s) * Chú ý: - Động năng của một vật là đại lượng vô hướng và luôn luôn dương. - Vận tốc có tính tương đối, phụ thuộc vào hệ quy chiếu, nên động năng củng có tính tương đối, phụ thuộc vào hệ quy chiếu. - Công thức trên cũng đúng cho vật chuyển động tịnh tiến. b.Ví dụ: (sgk) Nhận xét: yếu tố vận tốc có ảnh hưởng mạnh đến giá trị động năng vì động năng tỉ lệ thuận với bình phương vận tốc Hoạt động 3 (8 phút) : Định lý động năng Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản -Xét lực không đổi tác dụng lên vật m làm nó chuyển động nhanh dần đều từ vị trí 1 đến vị trí 2 -Đặt câu hỏi để HS trả lời từ đó rút ra định lí: + Vật chuyển động nhanh dần đều => gia tốc tính theo công thức gì? +Liên hệ giữa độ dời s, vận tốc đầu v1, vận tốc sau v2, gia tốc a? +Công do thực hiện trên độ dời s từ 1 đến 2: A12? Từ đó thay các F, s vào => tính A12 -Chú ý: +A>0=>Wđ2>Wđ1=> Wđ tăng +AWđ2Wđ giảm +Nếu vật cũng sinh công thì công này bằng và trái dấu với công của ngoại lực. Nếu vật sinh công dương=>ngoại lực thực hiện công âm=> động năng của vật giảm -Đọc SGK, trả lời câu hỏi của GV v22- v12 = 2as A12=Fs A12= mv22/2-mv12/2 =Wd2 – Wd1 2. Định lí động năng Độ biến thiên động năng của một vật bằng công của ngoại lực tác dụng vào vật. -Nếu công của ngoại lực là dương (công phát động), động năng tăng; nếu công này âm (công cản), động năng giảm. *Chú ý: - Nếu công của ngoại lực dương => động năng tăng - Nếu công của ngoại lực âm => động năng giảm Hoạt động 4 (12 phút) : Bài tập vận dụng Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản -Bài tập vận dụng giúp HS nắm vững kiến thức đã học -Chia HS làm hai nhóm, gọi HS lên giải, có thể giải bằng hai cách: dùng định luật II Newton, dùng định lí động năng => kết quả tính toán từ hai cách? - Gợi ý cách giải dùng định luật II Newton, chú ý chỉ áp dụng đối với những lực không đổi * Dùng pp động lực học Pt định luật II Newton: F = Fc + Fk v2- vo2 = 2as =>a= (v2-vo2)/2s = (60)2/2.530 = 3,4m/s2 F = -0,02mg + Fk =>Fk – 0,02mg = ma =>Fk = 5.103(0,02.10 + 3,4) = 1,8.104N -Làm việc nhóm, gải bài toán bằng hai cách -Lên bảng trình bày -So sánh hai kết quả tìm được m= 5.103kg s= 530m v= 60m/s, v0 = 0 Fc= 0,02P=0,02mg g= 10m/s2 Fk? *Định lí động năng A12= Wđ2 – Wđ1 ó(Fk – 0,02mg)s=mv2/2 – 0 =>Fk= 0,02mg + mv2/2s = 0,02.5.103.10 + 5.103.602/2.530 = 1,8.104N =>Cả 2 kết quả đều có cùng đáp số=>có thể giải bằng hai cách nhưng muốn dùng định luật II Newton thì lực F phải không đổi, nếu lực F thay đổi thì dùng định lí động năng sẽ thích hợp hơn =>tùy theo điều kiện đề bài mà chọn cách giải nào phù hợp Hoạt động 5 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh -Về nhà làm các bài tập trong sách giáo khoa - Đọc trước bài” Thế năng, Thế năng trọng trường” - Về nhà làm bài tập -Đọc trước bài mới IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ...... V. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ....