Giáo án Vật lí 10 nâng cao - Bài 36: Thế năng đàn hồi

GIÁO ÁN GIẢNG DẠY
***
 Tên bài dạy: Bài 36: THẾ NĂNG ĐÀN HỒI
I. MỤC TIÊU 
Hiểu được khái niệm thế năng đàn hồi như là một năng lượng dự trữ để sinh công của vật khi biến dạng.
Biết cách tính công do lực đàn hồi thực hiện khi vật biến dạng, từ dó suy ra biểu thức tính thế năng đàn hồi.
Nắm vững mối quan hệ công của lực đàn hồi bằng độ giảm thế năng đàn hồi.
Hiểu bản chất của thế năng đàn hồi là do tương tác lực đàn hồi (lực thế) giữa các phần tử của vật biến dạng đàn hồi.
Nắm vững và áp dụng thành thạo phương pháp đồ thị để tính công của lực đàn hồi. Hiểu rõ ý nghĩa của phương pháp này. Liên hệ các thí dụ thực tế để giải thích được khả năng sinh công của vật (hoặc hệ vật) biến dạng đàn hồi.
II. CHUẨN BỊ 
GV: Ảnh, thước, máy chiếu powerpoint
HS: ôn lại về biến dạng đàn hồi của lò xo và công thức của lực đàn hồi theo định luật Húc (bài 19).
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 
 Ổn định lớp học 
1) Kiểm tra bài cũ :
 + Câu 01 : Nêu các đặc điểm của thế năng ? Thế năng và động năng có gì khác nhau ? 
 + Câu 02 : Định nghĩa lực thế ? Thế năng liên quan đến lực thế như thế nào ? 
2) Giới thiệu bài mới :
3) Dạy bài mới:
Thời gian
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Lưu bảng
- Khi dây cung bị biến dạng, nó có thể sinh ra công tác dụng lên mũi tên làm mũi tên bay xa. Khi đó ta nói dây cung bị biến dạng có mang năng lượng, năng lượng được gọi là thế năng đàn hồi. Để tìm hiểu về dạng năng lượng này, trước hết chúng ta hãy tính công của lực đàn hồi.
I. CÔNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI
- Em hãy nhắc lại công thức tính lực đàn hồi ? 
- Xét một con lắc lò xo gồm một quả cầu nhỏ khối lượng m gắn ở đầu một lò xo nằm ngang, đầu kia của lò xo được giữ cố định, di chuyển từ điểm B có tọa độ x1 đến vị trí C có toạ độ x2 so với gốc toạ độ O là vị trí cân bằng của đầu tự do của lò xo khi lò xo không biến dạng. 
- Các em cho biết công do lực đàn hồi tác dụng lên vật khi nó dịch chuyển từ B đến C ? 
- Qua biểu thức trên các em nhận xét như thế nào về công của lực đàn hồi ? 
II. THẾ NĂNG ĐÀN HỒI 
1/ Thế năng đàn hồi : 
-Ta có : AAB = 
- Đặt Wdh = ( thế năng đàn hồi ) 
 AAB = Wdh1 – Wdh2 
- Từ biểu thức trên các em nhận xét như thế nào về công của lực đàn hồi. 
2/ Đặc điểm : 
- Thế năng đàn hồi được xác định sai kém một hằng số cộng tùy theo cách chọn gốc thế năng. 
- Thế năng của quả cầu dưới tác dụng của lực đàn hồi cũng là thế năng đàn hồi. 
- Đơn vị thế năng là Jun. Ký hiệu : J. 
- Lắng nghe
- Viết khái niệm thế năng đàn hồi.
I. CÔNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI
- Fđh = k.Dl 
- Lắng nghe và ghi chép
- Công của lực đàn hồi không phụ thuộc hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc các vị trí đầu và cuối.
II.THẾ NĂNG ĐÀN HỒI 
1/ Thế năng đàn hồi : 
- Công của lực đàn hồi bằng hiệu thế năng tại vị trí đầu và vị trí cuối, tức là bằng độ giảm thế năng.
2/ Đặc điểm : 
- Lắng nghe và ghi chép
- Có một số vật khi biến dạng đều có khả năng sinh công, tức là mang một năng lượng, được gọi là thế năng đàn hồi. 
I. CÔNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI
- Xét một con lắc lò xo gồm một quả cầu nhỏ khối lượng m gắn ở đầu một lò xo nằm ngang, đầu kia của lò xo được giữ cố định, di chuyển từ điểm B có tọa độ x1 đến vị trí C có toạ độ x2 so với gốc toạ độ O là vị trí cân bằng của đầu tự do của lò xo khi lò xo không biến dạng. 
- Công do lực đàn hồi tác dụng lên vật khi nó dịch chuyển từ B đến C:
* Nhận xét : Công của lực đàn hồi không phụ thuộc hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc các vị trí đầu và cuối. Vậy lực đàn hồi là lực thế. 
II. THẾ NĂNG ĐÀN HỒI
1/ Thế năng đàn hồi : 
- Ta có : AAB = 
- Đặt Wdh = ( thế năng đàn hồi ) 
 AAB = Wdh1 – Wdh2 
- Trong đó : 
*x1>x2: giảm biến dạng,
A12 > 0 : Công phát động , thế năng của vật giảm. 
 *x1<x2: tăng biến dạng, 
A12 < 0 : Công cản, thế năng của vật tăng. 
* Kết luận : Công của lực đàn hồi bằng hiệu thế năng tại vị trí đầu và vị trí cuối, tức là bằng độ giảm thế năng.
2/ Đặc điểm : 
- Thế năng đàn hồi được xác định sai kém một hằng số cộng tùy theo cách chọn gốc thế năng. 
- Thế năng của quả cầu dưới tác dụng của lực đàn hồi cũng là thế năng đàn hồi. 
- Đơn vị thế năng là Jun. Ký hiệu : J. 
 3) Cũng cố :
 1/ Nêu các đặc điểm của lực đàn hồi và công thức xác định nó ? 
 2/ Tính công mà lực đàn hồi thực hiện trong biến dạng của lò xo. Công này liên hệ với độ biến thiên thế năng đàn hồi như thế nào ? 
 3/ Viết biểu thức của thế năng đàn hồi. Nêu các tính chất của thế năng này ? 
4) Dặn dò học sinh : 
- Trả lời câu hỏi 1 ; 2 và 3
- Làm bài tập : 1