Giáo Án Giảng Dạy Giáo án môn : Vật Lý . Trang 1 Năm học 2008 – 2009 Sinh Viên :Vũ Thị Minh . Khoa : Lý – KTCN . GV Hướng Dẫn: Bùi T́n Anh . Ngày Soạn : 12 / 2 / 2009 Tiết : .52 Bài : ĐỊNH ḶT BẢO TOÀN CƠ NĂNG I, Mục Tiêu Bài Học : 1, Kiến Thức : Nắm vững khái niệm cơ năng gờm tởng đợng năng và thế năng của vật. Thiết lập và viết được cơng thức tính cơ năng trong các trường hợp cụ thể lực tác dụng là trọng lực và lực đàn hời.từ đó mở rợng ra được thành định ḷt tởng quát khi lực tác dụng là lực thế nói chung. Phát biểu được định ḷt bảo toàn cơ năng trong các trường hợp cụ thể lực tác dụng là trọng lực và lực đàn hời. Viết được biểu thức tính cơng của lực khơng phải lực thế. 2, Kỹ Năng : Vận dụng định ḷt bảo toàn cơ năng để giải được mợt sớ bài toán. 3, Thái Độ : Hs tich́ cực hứng thú với mơn học và kích thích sự say mê tìm tòi khoa học của Hs. II, Chuẩn Bò : 1, Chuẩn Bò Của Giáo Viên : Con lắc đơn,các bảng phụ và mợt sớ hình vẽ minh họa. 2, Chuẩn Bò Của Học Sinh : Ơn lại các bài: “Đợng năng.Định lý đợng năng”; “Thế năng. Thế năng trọng trường”; “Thế năng đàn hời”. III, Hoạt Động Dạy Và Học : 1, Ổn Đònh Lớp (1 phút):Kiểm tra tình hình sĩ sớ lớp. 2, Kiểm Tra Bài Cũ (4 phút) ; + Câu Hỏi : 1)Viết công thức tính thế năng đàn hời?Đơn vị của thế năng đàn hời? 2)Viết cơng thức tính cơng của lực đàn hời?Giải thích tại sao lực đàn hời là lực thế? 3)Ta có mợt con lắc lò xo.Nếu ta đặt con lắc lò xo nằm ngang hoặc treo thẳng đứng thì việc tính thế năng đàn hời của vật tại mợt vị trí bất kì trong hai trường hợp trên có tương tự như nhau khơng?Vì sao? + Câu Trả Lời : 1)Công thức tính thế năng đàn hời: W đh = 1 2 kx 2 (J) 2)Cơng thức tính cơng của lực đàn hời:A 12 =W đh1 -W đh2 Lực đàn hời là lực thế tại vì cơng của lực đàn hời chỉ phụ tḥc vào vị trí đầu và vị trí ći mà khơng phụ tḥc vào hình dạng đường đi của vật. 3)Việc tính thế năng đàn hời trong hai trường hợp trên là khơng tương tự nhau. Ở trường hợp con lắc lò xo nằm ngang thì ở tại vị trí cân bằng của vật,lò xo khơng bị biến dạng.Thế năng đàn hời được tính theo vị trí cân bằng này. Ở trường hợp con lắc lò xo được treo thẳng đứng thì tại vị trí cân bằng của vật,lò xo đã bị giãn ra mợt đoạn l o so với trạng thái chưa bị biến dạng.Và thế năng đàn hời của vật tại mợt vị trí bất kì phải được tính theo vị trí cân băng này chứ khơng tính theo vị trí lò xo khơng bị biến dạng. 3, Bài Mới (40 phút): Thời Lượng Hoạt Động Của Giáo Viên Hoạt Động Của Học Sinh Nội Dung Hoa ̣t đợng 1 :Đưa ra tình h́ng, phát biểu nhiệm vụ. Thí nghiệm:Sử dụng con lắc đơn gờm mợt vật nhỏ khới lượng m treo ở đầu mợt sợi dây khơng giãn chiều dài l. Đưa vật lên mơt đợ cao xác định rời thả cho vật chủn đợng tự do. Trong quá trình vật chủn đợng thì đợng năng và thế năng của vật thay đởi như thế nào? Các em đã thấy trong quá trình chủn đợng của vật, khi thế năng giảm thì đợng năng tăng và ngược lại. Nhưng liệu tởng đợng năng và thế năng của vật có thay đởi khơng?Để trả lời được câu hỏi này, chúng ta sẽ nghiên cứu bài học hơm nay. Quan sát thí nghiệm. Khi vật đi x́ng thì thế năng giảm và đợng năng tăng.Khi vật đi lên thì ngược lại. HS chú ý phát hiện vấn đề và hiểu được nhiệm vụ của bài học. HS ghi nợi dung bài vào vở. Bài 37:Định ḷt bảo toàn cơ năng. Trang 2 Hoạt động 2:Tìm hiểu cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường. Trước hết chúng ta sẽ tìm hiểu về khái niệm cơ năng.Cơ năng của vật được tính bằng tổng động năng và thế năng của vật. Kí hiệu: W=W đ +W t . Đơn vị: Jun (J). Với khái niệm trên, chúng ta cùng xét xem cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì thế nào?Các em cùng nghiên cứu phần a)Trường hợp trọng lực. Các em xét bài toán sau:thả một vật khối lượng m rơi tự do qua vị trí A và B tương ứng với các độ cao z 1 ,z 2 .Tại đó vật có vận tốc tương ứng là v r 1 , v r 2 . a)Động năng và thế năng của vật thay đổi như thế nào? b)So sánh cơ năng của vật tại vị trí A và B? Hướng dẫn để HS trả lời được câu b Quan hệ giữa công của trọng lực và độ biến thiên động năng như thế nào? Quan hệ giữa công của trọng lực và độ giảm thế năng? So sánh hai công thức tính công?So sánh cơ năng của vật tại hai vị trí A và B? Nhận xét kết quả của các nhóm. Từ kết quả bài toán em có nhận xét gì ? Kết luận lại và yêu cầu HS đứng lên đọc lại kết luận trong SGK: trong quá trình chuyển Ghi bài HS trả lời được thế năng của vật giảm và động năng của vật tăng. Sau đó HS hoạt động nhóm để giải câu 2 ra bảng phụ A 12 =W đ2 -W đ1 A 12 =W t1 -W t2 Cơ năng của vật tại vị trí A và B bằng nhau. Đọc bài. 1,Thiết lập định luật : -Khái niệm cơ năng : W=W đ +W t a)Trường hợp trọng lực. A 12 =W đ2 -W đ1 A 12 =W t1 -W t2 W đ2 -W đ1 =W t1 -W t2 W đ2 +W t2 =W đ1 +W t1 W 2 =W 1 KL:SGK. W=W đ +W t = 1 2 mv 2 +mgz =hằng số Trang 3 động, nếu vật chỉ chịu tác dụng của lực thế thì động năng có thể chuyển thành thế năng và ngược lại, và cơ năng của vật được bảo toàn theo thời gian. Hoa ̣t động 3 :Tìm hiểu về cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi. Trở lại ví dụ về con lắc lò xo ở bài trước (GV đưa hình vẽ minh họa đã chuẩn bị ra cho HS quan sát ). Em hãy mô tả sự biến thiên của động năng và thế năng đàn hồi của con lắc lò xo ? Theo em thì cơ năng của con lắc có được bảo toàn không? Kết luận:Tương tự như trường hợp trên thì cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi cũng luôn được bảo toàn. Để hiểu rõ hơn thì về nhà các em có thể xem ở đồ thị hình 37.4 SGK. Em có nhận xét gì về lực tác dụng lên vật trong hai trường hợp trên?Và cơ năng của vật trong hai trường hợp đó thế nào? Đó chính là nội dung của định luật bảo toàn cơ năng. Yêu cầu HS đọc nội dung định luật trong SGK. Yêu cầu HS trả lời câu C2 trong SGK. Dựa vào kiến thức cũ HS có thể trả lời được sự thay đổi của động năng và thế năng đàn hồi. HS dự đoán :cơ năng của con lắc được bảo toàn. Ghi bài. Đó là những lực thế và cơ năng của vật chịu tác dụng của những lực thế luôn bảo toàn. Ghi bài. Đọc bài. Có thể áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho chuyển động của con lắc đơn nếu bỏ qua lực cản không khí.khi b)Trường hợp lực đàn hồi. W=W đh +W đ = 1 2 kx 2 + 1 2 mv 2 =hằng số. c)Định luật bảo toàn cơ năng Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn được bảo toàn. W=W đ +W t =hằng số. Hoạt động 4:Tìm hiểu sự biến thiên cơ năng của vật chịu tác dụng của cả lực không phải lực thế. Khi vật chịu tác dụng của cả lực thế và lực không phải lực thế thì cơ năng của vật có bảo toàn không? Xét một vật chịu tác dụng của cả lực thế và lực không phải lực thế dịch chuyển từ vị trí 1 đến vị trí 2 theo một quỹ đạo bất kì. Độ biến thiên động năng liên hệ với tổng công của các lực tác dụng lên vật như thế nào? Độ giảm thế năng liên hệ với công của lực thế như thế nào? Từ hai công thức trên ta tìm ra công thức tính công của lực không thế như thế nào? Em có nhận xét gì về cơ năng của vật chịu tác dụng của cả lực thế và lực không thế? KL lại. đó vật chịu tác dụng của trọng lực và lực căng nhưng lực căng không sinh công vì luôn vuông góc với độ dời của vật. HS neâu ý kiến cá nhân A 12 (lực thế)+A 12 (lực không thế)=W đ2 -W đ1 A 12 (lực thế)=W t1 -W t2 . A 12 (lực không thê ́)=W 2 -W 1 =W Cơ năng không bảo toàn.Công của lực không thế băng độ biến thiên cơ năng của vật. Ghi bài. 2)Biến thiên cơ năng.công của lực không phải lực thế. -Khi ngoài lực thế,vật còn chịu tác dụng của lực không phải lực thế,cơ năng của vật không bảo toàn,và công của lực này bằng độ biến thiên cơ năng của vật. A 12 (lực không thế)=W 2 - W 1 =W Hoạt động 5:Hướng dẫn HS giải bài tập vận dụng. Yêu cầu HS đọc bài 1 Tóm tắt và phân tích bài. Các em không nên áp dụng định luật 2 Niu tơn mà nên áp dụng định luật bảo toàn cơ năng. Nhắc HS cách chọn gốc thế năng. Sau đó GV sẽ giải từng bước một để HS hiểu được. Hướng dẫn bài 2để HS về nhà giải. Hoạt động 6:Củng cố bài học băng một số câu hỏi trắc nghiệm. Câu 1:Trong trường hợp nào sau đây cơ năng của vật không thay đổi? A)Vật chuyển động dưới tác dụng của ngoại lực. B)Vật chuyển động trong trọng trường và có lực ma sát. C)Vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực. D)Vật chuyển động thẳng đều. Câu2:Cơ năng đàn hồi của hệ vật và lò xo bằng: A)động năng của vật. B)tổng động năng của vật và thế năng đàn hồi của lò xo. C)thế năng đàn hồi của lò xo. D)động năng của vật và cũng bằng thế năng đàn hồi của lò xo. Ghi bài. 3)Bài tập vận dụng. Chọn gốc thế năng đi qua điểm C. W A =W đA +W tA =0+mgh=mg l(1-cos α ). W C =W dC +W tC = 1 2 mv 2 Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:W A =W C v= 2 (1 cos )gl α − IV, Dặn Dò Học Sinh Tiết Học Tiếp Theo : + Bài Tập Về Nhà: SGK . +Xem bài mới :Va chạm đàn hồi và không đàn hồi . V, Rút Kinh Nghiệm : GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN DUYỆT : Tuy Phước , Ngày , Tháng 2, Năm 2009 . : ĐỊNH ḶT BẢO TOÀN CƠ NĂNG I, Mục Tiêu Bài Học : 1, Kiến Thức : Nắm vững khái niệm cơ năng gờm tởng đợng năng và thế năng của vật. Thiết. chúng ta sẽ tìm hiểu về khái niệm cơ năng .Cơ năng của vật được tính bằng tổng động năng và thế năng của vật. Kí hiệu: W=W đ +W t . Đơn