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

TIẾT 44,45: THẾ NĂNG

 I/ Mục tiêu:

 1. Kiến thức

 - Tính được công của trọng lực thực hiện khi vật dịch chuyển, từ đó suy ra biểu thức của thế năng trọng trường. Nắm vững mối quan hệ; Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng.

- Nắm được khái niệm chung về thế năng trong cơ học, từ đó phân biệt được hai dạng năng lượng động năng và thế năng, hiẻu rõ thế năng luôn gắn với tác dụng của lực thế.

- Vận dụng được công thức xác định thế năng, trong đó phân biệt được:

+ Công của trọng lực luôn làm giảm thế năng. Khi thế năng tăng tứcc là trọng lực đã thực hiện một công âm, bằng và ngược dấu với công dương của trọng lực.

+ Thế năng tại mỗi vị trí có thể khác nhau tuỳ theo cách chọn gốc toạ độ. Từ đó nắm vững tính tương đối của thế năng và bết chọn không của thế năng cho phù hợp trong việc giải các bài toán có liên quan đến thế năng.

 2. Kĩ năng

 - Giải thích các hiện tượng vật lí có liên quan đến thế năng. Rèn luyện cho HS kỹ năng giải bài toán về thế năng, thế năng trọng trường.

 3. Thái độ

- Từ các VD trong thực tế giúp HS hứng thú với môn học, từ đó có thái độ học tập tích cực hơn.

 

doc24 trang | Chia sẻ: dungnc89 | Lượt xem: 2886 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Giáo án Vật lý 10 cơ bản - Chương IV: Các định luật bảo toàn, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
g các công trường xây dựng, để ý thấy người ta thường dùng cần cẩu để đưa vật liệu xây dựng lên cao mà không kéo các vật liệu xây dựng đó lên, giải thích ?
- Thông báo: Thực hiện một công tốn ít thời gian hơn nghĩa là tốc độ thực hiện công lớn hơn. Trong vật lí người ta dùng khái niệm công suất (kí hiệu là p) để biểu thị tốc độ thực hiện công của vật.
* Viết biểu thức toán học của công suất ?
- GV giới thiệu: trong hệ SI, công suất có đơn vị là oát, kí hiệu là: W
* Dựa vào biểu thức của công suất hãy định nghĩa 1 oát ?
- Thông báo: Người ta còn sử dụng đơn vị là bội số của oát, đó là kilô oát (kW), mega oát (MW). Trong công nghệ chế tạo máy người ta dùng đơn vị là mã lực (HP).
* Từ biểu thức của công ở trên, hãy tìm biểu thức khác của công suất?
- Thông báo: Nếu v là vận tốc trung bình của vật thì P sẽ là công suất trung bình của lực tác dụng lên vật. Nếu v là vận tốc tức thời thì P là công súât tức thời, cho biết giá trị của công suất tại một thời điểm xác định.
- GV yêu cầu HS đọc mục ứng dụng trong SGK: khi đi xe máy lên dốc, người điều khiển xe phải sử dụng số 1 hoặc 2. Khi đó xe có tốc độ nhỏ nhưng lực kéo xẽ lớn giúp xe dễ dàng lên dốc.
- Trả lời các câu hỏi của GV:
• Dùng cần cẩu để đưa lên sẽ tốn ít thời gian hơn.
- Tìm hiểu định nghĩa và viết biểu thức tính công suất.
• Biểu thức: p = (1)
- Tìm hiểu định nghĩa đơn vị của công suất.
• 1 oát là công suất của máy sinh công 1 Jun trong thời gian 1 giây: 1W = 
- Tìm hiểu các bội số của W, đơn vị khác của công suất và cách đổi đơn vị.
- Cá nhân trả lời: P
 p = = (2)
- Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. 
2. Cồng suất
a) Định nghĩa: (SGK/T156)
p = 
b) Đơn vị: oát (W)
+ KN: (SGK/T157)
 1W = 
• 1 kW = 1000 W
• 1 MW = 1000 000 W 
• 1 mã lực = 736 W. 
c) Biểu thức khác của công suất:
p = = 
Hoạt động 4 (13'): Làm bài tập vận dụng
- Yêu cầu HS làm bài tập vận dụng trong SGK.
- Về hiện tượng vật lí, HS dễ dàng nắm được: Khi vật chuyển động sẽ chịu các ngoại lực tác dụng là lực kéo, lực ma sát, trọng lực và phản lực của mặt phẳng. Tuy nhiên trọng lực và phản lực không làm cho vật dời theo phương thẳng đứng nên công của chúng bằng không.
- Nhận xét lời bài làm của HS.
- Đọc và tìm hiểu đề bài, phân tích bài toán.
- Xác định hướng giải của bài toán.
- Cá nhân hoàn thành yêu cầu của GV.
4. Bài tập vận dụng
- Các ngoại lực tác dụng lên vật gồm lực và lực 
a) Công của lực :
• A1 = 
• A2=
A2 = 
với 
- Thay số:
 A1 = 14,4 J (công dương)
A2 = - 5,17 J (công âm)
b) Công có ích: 
A' = A1 - 
- Hiệu suất:
Hoạt động 5(2’) Giao nhiệm vụ về nhà
* Viết biểu thức công cơ học trong trường hợp tổng quát?
* Nêu ý nghĩa công dương và công âm?
* Định nghhĩa công suất và nêu ý nghĩa của đại lượng đó?
- Trả lời các câu hỏi của GV.
- Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
* Bài tập về nhà: bài 1 đ 4 (SGK).
- Ôn lại các công thức về chuyển động biến đổi đều và khái niệm đã được học ở THCS.
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Ngày soạn : 2/3/2008 Ngày giảng : 4/3/2008
Tiết 42: Bài tập 
 I/ Mục tiêu: 
 1.Kiến thức:
	- Củng cố phần kiến thức đã học về công và công suất.
	- HS giải thành thạo một số dạng bài toán đơn giản về công, công suất.
 2. Kĩ năng 
	- Rèn luyện kĩ năng phân tích, tổng hợp, khả năng lập luận chặt chẽ, logíc cho HS.
 3. Thái độ 
	- Rèn luyện tích tự giác, tích cực trong học tập cho HS qua việc giải và tìm ra đáp số của bài toán.
 II/ Chuẩn bị: 
1. Giáo viên: - SGK, SBT.
2.Học sinh: - Nhớ lại công thức tính công, công suất.
B/ tổ chức các hoạt động dạy họC
Hướng dẫn của giáo viên
Hoạt động của học sinh
kiến thức cơ bản
Hoạt động 1 (4'): Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện xuất phát, đề xuất vấn đề
* Viết biểu thức tính công và công suất ?
- Trả lời câu hỏi của GV.
p = ; p = = 
Hoạt động 2(38’) HD giải một số bài tập về công và công suất 
- Hướng dẫn HS phân tích bài toán, xác định các lực tác dụng lên vật.
* Xác định công của lực kéo và công của trong lực ?
- Nhận xét câu trả lời của HS.
* Trình bày phương pháp giải bài tập 4 ?
- Nhận xét và định hướng cho HS.
* Trình bày lời giải của bài toán ?
- Nhận xét và bổ sung những thiếu sót cho HS.
- Hướng dẫn HS phân tích bài 4.19.
* Tính lực nâng của cần cẩu?
* Tìm quy luật phụ thuộc của công suất theo thời gian, rút ra nhận xét ?
* Xác định công do lực nâng của cần cẩu thực hiện trong khoảng thời gian từ 0 đến t ?
- Nhận xét các câu trả lời của HS.
* Trình bày cách xác định công của lực kéo và công của lực ma sát ?
* Lưu ý: Công của lực ma sát là công cản (công âm)
- Nhận xét bài làm của HS.
- Thảo luận về tác dụng của trọng lực trên mặt phẳng nghiêng.
- Trả lời câu hỏi của GV.
- Nhận xét bài làm của bạn.
- Thảo luận về pp giải bài toán. Trả lời câu hỏi của GV.
- Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
- Làm việc cá nhân, xác đinh công suất có ích của máy.
- Xác định công suất thực của máy và công mà máy bơm đã thực hiện sau nửa giờ.
- Thảo luận theo nhóm, áp dụng theo ĐL II Niu-tơn để tính lực nâng của cần cẩu.
- Trả lời các câu hỏi GV.
- Nêu các kết luận được rút ra từ kết quả của bài toán.
- Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
- Làm việc cá nhân, xác định công của lực kéo và công của lực ma sát, từ đó tính độ lớn của lực ma sát.
- Thống nhất kết quả đúng của bài toán.
* Bài 3/T159-Sgk
- Chọn trục toạ độ dọc theo đường dốc chính của mặt phẳng nghiêng, chiều dương hướng lên trên. Vật chịu tác dụng của 2 lực và 
- Công của lực : 
A1 = F.s = 50.1,5 = 75 J
- Công của trọng lực : 
A2 = . = - 
A2 = - 3.10.0,5.1,5 = - 22,5 J
* Bài 4/T159-Sgk
- Ta có:
- Công suất tức thời của trọng lực P tại thời điểm t = 1,2 s:
 p = Pv = mg.gt = mg2t = 230,5 W
- Công suất trung bình:
ptb = Pvtb =mg.
ptb = 115,25 W
* Bài 5/T159-Sgk
- Ta có: p = 1500 W
- Biết hiệu suất bằng 0,7, nếu công suất có ích là 150 W thì công suất thực của máy là: 
p = W
- Công mà máy bơm đã thực hiện sau nửa giờ là:
* Bài 4.19/SBT
a) Gọi F là lực nâng của cần cẩu, theo ĐL II Niu-tơn: F - P = ma
F = m(g + a)= 5000.(9,8 + 0,5) = 51500 N
b) Công suất: p = Fv =Fat
p = m(g+a)at =Kt
K = ma(g+a) = 5000.0,5.(9,8+0,5)
 K = 25750 W/s
- Vậy: p = 25750 t
* Kết kuận: Công suất của cần cẩu biến đổi theo thời gian theo một hàm bậc nhất.
c) Từ kết quả trên, công suất p biến đổi theo thời gian, nên có thể tính công do lực nâng của cần cẩu thực hiện trong khoảng thời gian từ 0 đến t bằng:
A = ptb.t = 
* Bài 4.21/SBT
- Công của lực kéo F là: A = F.s = 7,5 J
- Trường hợp có ma sát, công toàn phần bằng tổng công A của lực kéo và F và công Ams của lực ma sát (công âm) giảm còn 2/3, suy ra:
- Lực ma sát: 
- Hệ số ma sát trượt: 
Hoạt động 5 (3'): Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
* Viết biểu thức công cơ học trong trường hợp tổng quát?
- Hướng dẫn HS nội dung công việc cần chuẩn bị ở nhà.
- Trả lời các câu hỏi của GV.
- Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
* Bài tập về nhà: 4.16; 4.17; 4.18/SBT
- Đọc trước bài: Động năng-Định lí động năng"
---------------------------------------------------------------------
Ngày soạn : 4/3/2008 Ngày giảng : 6/3/2008
Tiết 43: Động năng
I. MỤC TIấU
	1.Kiến thức:
	- Phỏt biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của động năng. ( của một chất điểm hay của một vật rắn cđ tịnh tiến ).
	- Phỏt biểu được định luật biến thiờn động năng cho một trường hợp đơn giản.
	2. Kĩ năng:
	- Vận dụng được định luật biến thiờn động năng để giải cỏc bài toỏn tương tự như cỏc bài toỏn trong sgk.
	- Nờu được nhiều vớ dụ về những vật cú động năng sinh cụng.
	3. Thỏi độ:
	- Xỏc định được ý thức học tập, khả năng tự học.
II. CHUẨN BỊ 
	1. Giỏo viờn: 
	- Chuẩn bị một số vớ dụ về những vật cú động năng sinh cụng.
	2. Học sinh : 
	- ễn lại phần động năng đó học ở lớp 8, ụn lại biểu thức cụng của một lực, ụn lại cụng thức về cđ thẳng biến đổi đều.
B/ tổ chức các hoạt động dạy họC
Hướng dẫn của giáo viên
Hoạt động của học sinh
kiến thức cơ bản
Hoạt động 1 (5'): Kiểm tra bài cũ 
* Nhắc lại khái niệm năng lượng? kể tên một số dạng năng lượng mà em đã biết?
* Định nghĩa công cơ học và biểu thức tính công cơ học?
* Giải thích hoạt động của cần cẩu ở hình 34.1 SGK ?
- ĐVĐ: Vậy động năng của một vật nói riêng và của các vật nói chung phụ thuộc những yếu tố nào? Để hiểu điều đó chúng ta học bài: Động năng - Định lí động năng.
- Cá nhân suy nghĩ, trả lời
+ Các dạng năng lượng: cơ năng (gồm động năng và thế năng), nhiệt năng, điện năng.
+ Vì quả cầu mang năng lượng (dưới dạng động năng) nên có thể thực hiện công để phá bức tường. 
Hoạt động 2 (20'): Xây dựng khái niệm động năng
- GV: ta thấy khả năng thực hiện công của một vật càng lớn nếu nó mang năng lượng (đối với quả cầu trong ví dụ thì động năng) lớn.
* Cho biết động năng của một vật phụ thuộc vào yếu tố nào?
- GV thông báo định nghĩa động năng ( kí hiệu là Wđ) 
* Trả lời câu hỏi C1: Tại sao trong một tai nạn giao thông, ôtô có tải trọng càng lớn và chạy càng nhanh thì hậu quả tai nạn do nó gây ra càng nghiêm trọng ?
* Từ biểu thức của động năng hãy giải thích tại sao động năng là đại lượng vô hướng, luôn dương và động năng có tính tương đối ?
* Hãy giải thích tại sao trong các trận chiến thời cổ người ta thường dùng những khúc gỗ lớn để phá cổng thành mà không dùng khúc gỗ nhỏ?
- Thông báo: công thức (1) xác định động năng của chất điểm chuyển động và cũng đúng cho vật chuyển động tịnh tiến, vì khi đó mọi chất điểm của vật có cùng một vận tốc. 
* Trả lời câu hỏi C2: Một người ngồi trong toa xe đang chuyển động thì có động năng bằng 0 hay khác 0 ?
- Nhận xét câu trả lời của HS.
- Thảo luận và tìm hiểu định nghĩa, biểu thức của đông năng.
- HS dự đoán: Động năng của vật phụ thuộc vào độ lớn của vận tốc và khối lượng của vật đó.
- Trả lời câu hỏi của GV:
+ Vì m là đại lượng vô hướng, luôn dương, v2 cũng là đại lượng vô hướng, luôn dương nên động năng là đại lượng vô hướng và luôn dương.
+ Vận tốc có tính tương đối (phụ thuộc vào hệ quy chiếu), nên động năng có tính tương đối.
+ Khúc gỗ có khối lượng lớn chuyển động sẽ có năng lượng dưới dạng động năng lớn. Vì vậy nó có khả năng thực hiện công để phá cổng thành.
- Trả lời câu hỏi C2: vì động năng phụ thuộc vào hệ quy chiếu, nên động năng của người bằng 0 đối với hệ quy chiếu gắn với xe, nhưng lại khác 0 đối với hệ quy chiếu mặt đất. 
I. Khái niệm động năng 
1. Năng lượng 
2. Động năng
* Định nghĩa: 
II. Công thức tính động năng
Wđ = (1)
- Đơn vị: J
+) Nhận xét: 
- Động năng là đại lượng vô hướng và luôn dương.
- Động năng có tính tương đối.
- Công thức (1) xác định động năng của chất điểm chuyển động và cũng đúng cho vật chuyển động tịnh tiến.
b) Ví dụ: 
Hoạt động 3 (10'): Xây dựng quan hệ giữa độ biến thiên động năng và công của lực tác dụng
- ĐVĐ: Một vật đang chuyển động với vận tốc v1 chịu tác dụng của lực F không đổi thì chuyển dời được một đoạn là s và đạt vận tốcc v2, tức là động năng của vật bị thay đổi.
* Công của lực F thu được có mối liên hệ với độ biến thiên động năng của vật như thế nào? Biểu thức toán học nào biểu thị mối liên hệ đó?
* Nhận xét gì về kết quả thu được?
- GV hướng dẫn HS phát biểu và viết biểu thức của định lí.
* Từ định lí động năng và biểu thức tính công cơ học hãy cho biết khi nào thì động năng tăng và khi nào thì động năng giảm?
- Thông báo: Trong trường hợp tổng quát định lí động năng đúng trong mọi trường hợp lực tác dụng bất kỳ và đường đi bất kì. Vì thế định lí được áp dụng thuận lợi trong nhiều bài toán cơ học khi không thể vận dụng được định luật Niu-tơn. 
- Thảo luận và xây dựng mối liên hệ giữa công và độ biến thiên của động năng.
- Xây dựng công thức liên hệ theo sự hướng dẫn của GV:
+Viết biểu thức tính công của lực F.
+Biểu diễn lực F theo định luật II Niu-tơn.
+ Sử dụng hệ thức liên hệ vận tốc, gia tốc và đường đi để tìm gia tốc.
- Cá nhân viết được biểu thức, phát biểu nội dung định lí,nhận xét: Công của lực F bằng độ biến thiên động năng.
- Trả lời: Động năng tăng khi công của ngoại lực là dương, động năng giảm khi công của ngoại lực là âm.
III. Độ biến thiên động năng và công của lực tác dụng 
- Ta có: 
- Công của lực F:
 (2)
 A12 = Wđ2- Wđ1
+) Định lí: (SGK/T162)
+) Nhận xét: Động năng tăng khi công của ngoại lực là dương, động năng giảm khi công của ngoại lực là âm.
Hoạt (8'): Vận dụng củng cố
- Để giúp HS nắm được hiện tượng vật lí trong bài toán GV có thể định hướng như sau:
* Có thể vận dụng kiến thức vật lí nào để giải bài toán ?
* Tại sao khi chuyển động được đoạn đường s thì máy bay thu được động năng để cất cánh ?
- Trong trường hợp HS đề xuất hai phương án: dùng định lí động năng và dùng định luật II Niu-tơn để giải bài toán thì GV nên giải thích cho HS: Để áp dụng định luật II Niu-tơn thì cần phải có điều kiện lực tác dụng là không đổi. Tuy nhiên, trong thực tế, lực kéo của máy không thoả mãn điều kiện không đổi, do áp dụng định lí động năng là thích hợp để tính giá trị trung bình của lực kéo trên cả quãng đường chuyển động của máy bay.
- HS vận dụng định lí động năng để giải bài toán trong sgk.
- Cá nhân lên bảng trình bày lời giải của bài toán.
- Nhận xét và bổ sung cho bài làm của bạn.
- Tìm pp khác để giải bài toán, nhận xét và so sánh pp dùng định lí động năng và dùng định luật II Niu-tơn.
- Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Bài tập vận dụng
- Ngoại lực tác dụng lên máy bay gồm lực kéo F của động cơ và lực cản bằng kmg.
- Theo định lí động năng, tổng công của các ngoại lực bằng độ biến thiên động năng của máy bay.
(F- kmg)s = - 0
- Thay số: F = 1,8.104 N
Hoạt động 5 (2'): Củng cố bài học và định hướng nhiệm học tập tiếp theo
* Phát biểu định lí động năng và trình bày ý nghĩa của định lí ?
* Trả lời câu hỏi C3: một ôtô đang chạy đều, lực kéo của động cơ thực hiện công dương, tại sao động năng của ôtô vẫn không đổi ?
- Yêu cầu HS hoàn thành câu hỏi trắc nghiệm 1/T163
- Trả lời các câu hỏi của GV, nhận xét câu trả lời của bạn.
- Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
* Bài về nhà:
- Trả lời câu hỏi 4 và làm các bài tập từ bài 1 đến bài 4 SGK.
- Ôn lại các khái niệm lực hấp dẫn, trọng lực, trọng trường và khái niệm thế năng (đã được học ở THCS). 
------------------------------------------------------------------
 Ngày soạn : 10/3/2008 Ngày giảng : 11/3/2008
Tiết 44,45: Thế năng
 I/ Mục tiêu: 
 1. Kiến thức 
	- Tính được công của trọng lực thực hiện khi vật dịch chuyển, từ đó suy ra biểu thức của thế năng trọng trường. Nắm vững mối quan hệ; Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng.
- Nắm được khái niệm chung về thế năng trong cơ học, từ đó phân biệt được hai dạng năng lượng động năng và thế năng, hiẻu rõ thế năng luôn gắn với tác dụng của lực thế.
- Vận dụng được công thức xác định thế năng, trong đó phân biệt được:
+ Công của trọng lực luôn làm giảm thế năng. Khi thế năng tăng tứcc là trọng lực đã thực hiện một công âm, bằng và ngược dấu với công dương của trọng lực.
+ Thế năng tại mỗi vị trí có thể khác nhau tuỳ theo cách chọn gốc toạ độ. Từ đó nắm vững tính tương đối của thế năng và bết chọn không của thế năng cho phù hợp trong việc giải các bài toán có liên quan đến thế năng. 
 2. Kĩ năng 
	- Giải thích các hiện tượng vật lí có liên quan đến thế năng. Rèn luyện cho HS kỹ năng giải bài toán về thế năng, thế năng trọng trường.
 3. Thái độ 
- Từ các VD trong thực tế giúp HS hứng thú với môn học, từ đó có thái độ học tập tích cực hơn.
 II/ Chuẩn bị: 
1. Giáo viên: - Chuẩn bị bài giảng trên lớp.
2.Học sinh: - Ôn lại các kn lực hấp dẫn, trọng lực, trọng trường, thế năng (đã học ở THCS)
B/ tổ chức các hoạt động dạy họC
Tiết 44
Hướng dẫn của giáo viên
Hoạt động của học sinh
kiến thức cơ bản
Hoạt động 1 (4'): Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện xuất phát, đề xuất vấn đề
- GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm lực hấp dẫn, khái niệm trọng trường.
* Giải thích hoạt động của cánh cung và của búa máy đóng cọc? (vẽ trong hình 35.1, 35.2 SGK)
* Năng lượng cánh cung và quả nặng của búa máy dự trữ là dạng năng lượng nào?
* Có mấy dạng thế năng? đó là những dạng nào?
- ĐVĐ: Trong chương trình THCS chúng ta đã làm quen với hai khái niệm là thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi. Vậy thế năng của một vật sẽ phụ thuộc những yếu tố nào? biểu thức toán học nào thể hiện mối quan hệ đó.
- Nhắc lại khái niệm lực hấp dẫn, khái niệm trọng trường.
- Thảo luận và trả lời các câu hỏi của GV.
 - Cá nhân nhận thức vấn đề của bài học.
Hoạt động 2 (8'): Tìm hiểu khái niệm thế năng
- Trở lại với hai ví dụ ở phần mở bài. Hãy trả lời câu hỏi:
* Khi nào thì cánh cung và quả nặng của búa máy thực hiện được cong lớn hơn (tức là làm bắn mũi tên đi xa hơn và cọc bêtông lún vào đất sâu hơn)?
* Thế năng của các vật phụ thuộc vào yếu tố nào?
- GV thông báo: Vậy thế năng của vật phụ thuộc vào vị trí tương đối của vật so với mặt đất hoặc phụ thuộc vào độ biến dạng của vật so với trạng thái chưa biến dạng.
- Bằng kinh nghiệm thực tế hoặc bằng phán đoán HS trả lời được:
+ Khi cánh cung bị uốn nhiều thì mũi tên bay xa hơn. Quả nặng của búa máy được kéo càng cao thì cọc càng lún sâu vào đất.
+ Thế năng của cánh cung phụ thuộc vào độ cong của cung, thế năng của búa máy phụ thuộc vào vị trí tương đói của búa so với mặt đất.
- HS tiếp thu, ghi nhớ.
I. Thế năng trọng trường
1. Trọng trường 
2. Thế năng trọng trường 
+) Ví dụ: (SGK/T164)
+) Nhận xét: thế năng của vật phụ thuộc vào vị trí tương đối của vật so với mặt đất hoặc phụ thuộc vào độ biến dạng của vật so với trạng thái chưa biến dạng.
Hoạt động 3 (20)': Xác định công của lực, xây dựng biểu thức biểu thức thế năng trọng trường
- GV yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu 1 ở phiếu học tập.
- Việc giải bài toán có thể HS gặp khó khăn vì độ dời của vật không phải là đường thẳng mà là một quỹ đạo bất kì. Vì vậy GV có thể dùng hình vẽ 35.3 để định hướng cho HS biết cách chia đường đi thành những độ dời nhỏ Δs.
 ZB B
 ΔZ Δs
 ZC C
* Nhận xét sự phụ thuộc của công của trọng lực vào quỹ đạo chuyển động?
- Nhận xét câu trả lời của HS. Thông báo khái niệm lực thế.
- GV hướng dẫn HS viết biểu thức thế năng của hệ vật-trái đất.
* Biểu thức (3) được phát biểu thành lời như thế nào?
- Thông báo: Công của trọng lực bằng hiệu thế năng tại vị trí đầu và tại vị trí cuối, tức là bằng độ giảm thế năng.
* Hãy nhận xét mối quan hệ giữa công của trọng lực và sự biến đổi thế năng trong các trường hợp trong hình 35.4 SGK sau đó rút ra kết luận chung.
- GV thông báo khái niệm và cách chọn " mức không năng lượng" hay còn gọi là "gốc của thế năng".
* Lưu ý HS: - Ngoài Trái Đất, mọi thiên thể trong vũ trị đều hút lẫn nhau với lực vạn vật hấp dẫn, do đó cũng tồn tại năng lượng dưới dạng thế năng và gọi chung là thế năng hấp dẫn. Thế năng trọng trường chỉ là trường hợp riêng của thế năng hấp dẫn.
- Đơn vị của thế năng: Giống đơn vị của công cũng đo bằng Jun (J). 
- Cá nhân làm việc với phiếu học tập theo hướng đẫn của GV.
- Bằng việc chia nhỏ đoạn đường đi, HS tính toán được:
+ Công toàn phần thực hiện được từ B đến C là:
ị ABC= mg.( zB-zC) (1) 
- Nêu nhận xét được rút ra từ kết quả trên: Công của trọng lực không phụ thuộc vào dạng đường đi của vật mà chỉ phụ thuộc vào vị trí đầu và vị trí cuối của vật.
- Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
- Thảo luận và đưa ra nhận xét: Công là số đo sự biến đổi năng lượng.
- Quan sát các đồ thị h35.4, đọc các thông tin trong sgk. Thảo luận và rút ra kết luận chung.
- Trả lời câu hỏi của GV.
- Biểu thức thế năng của hệ vật - Trái Đất: Wt = mgz. 
- Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
2. Công của trọng lực
- Chia s thành những đoạn Δs rất nhỏ, công nguyên tố do trọng lực P thực hiện:
ΔA = P. Δz
- Công toàn phần thực hiện được từ B đến C là:
ABC = SΔA= S(P. Δz)
ị ABC= P( zB - zC)
ị ABC = mg.(zB - zC) (1)
+) Nhận xét: 
- Công của trọng lực không phụ thuộc vào dạng đường đi của vật mà chỉ phụ thuộc vào vị trí đầu và vị trí cuối của vật.
- Những lực có tính chất như vậy gọi là lực thế hay lực bảo toàn.
3. Thế năng trọng trường
- Từ (1) ta có: ABC = mgzB - mgzC
- Kí hiệu: Wt = mgz (2)
(thế năng của vật trong trọng trường)
- Ta có: A12 = Wt1- Wt2 (3)
* Nhận xét: Công của trọng lực bằng hiệu thế năng tại vị trí đầu và tại vị trí cuối,

File đính kèm:

  • docGiao_an_10_co_ban_3_cot_C4.doc
Giáo án liên quan