CHƯƠNG IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Câu 15: Một lò xo treo thẳng đứng có độ cứng 10 N/m và chiều dài tự nhiên 10 cm
Treo vào đầu dưới của lò xo một quả cân khối lượng 100 g, lấy g = 10 m/s2, bỏ qua khối lượng của lò xo. Giữ quả cân ở vị trí sao cho lò xo có chiều dài 5 cm thì thế năng tổng cộng của hệ (lò xo – quả nặng) với mốc thế năng tại vị trí cân bằng là
A. 0,2625 J.
B. 0,1125 J.
C. 0,625 J.
D. 0,02 J.
Hướng dẫn giải và đáp án
âu 11 12 13 14 15
Đáp án D C A C B
HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’) Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng
tạo Bài tập:
Cho một lò xo nằm ngang ở trang thái ban đầu không biến dạng. Khi tác dụng lực
F = 3N vào lò xotheo phương ngang thì lò xo dãn 2 cm.
1. Tính độ cứng của lò xo.
2. Tính thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn 2 cm.
3. Tính công của lực đàn hồi thực hiện khi lò xo được kéo dãn thêm từ 2 cm đến 3,5 cm.
Hướng dẫn HS thảo luận lần lượt bài toán.
- HS đọc bài và tìm hiểu bài toán.
- HS thảo luận tìm lời giải.
Kết quả.
1. 150 /
k F N m
l
2.
2 2
W 1 ( ) 3.10 ( )
t 2k l J
3.
2 2
1 2 2
12
( ) ( )
6, 2.10 ( )
2 2
k l k l
A J
HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’)
Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức, khái quát lại toàn bộ nội dung kiến thức đã học
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo Tìm hiểu và lấy thêm vì dụ về thế năng
4. Dặn dò
+ GV tóm lại nội dung chính của bài.
+ Yêu cầu HS về nhà làm các bài tập.
+ Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
Tiết 45 CƠ NĂNG
I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
Viết được công thức tính cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường.
Phát biểu được định luật bảo tòan cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường.
Viết được công thức tính cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng lực đàn hồi của lò xo.
Phát biểu được định luật bảo tòan cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng lực đàn hồi của lò xo.
2. Kĩ năng
Vận dụng định luật bảo tòan cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường để giải một số bài toán đơn giản.
4. Định hướng phát triển năng lực a. Năng lực được hình thành chung :
Năng lực giải quyết vấn đề. Năng lực thực nghiệm. Năng lực dự đoán, suy luận lí thuyết, thiết kế và thực hiện theo phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết, dự đoán, phân tích, xử lí số liệu và khái quát rút ra kết luận khoa học. Năng lực đánh giá kết quả và giải quyết vân đề
b. Năng lực chuyên biệt môn vật lý : - Năng lực kiến thức vật lí.
- Năng lực phương pháp thực nghiệm - Năng lực trao đổi thông tin
- Năng lực cá nhân của HS
II. PHƯƠNG PHÁP – PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC:
1. Về phương pháp:
- Sử dụng phương pháp thuyết trình kết hợp với đàm thoại nêu vấn đề, nếu có điều kiện sử dụng bài giảng điện tử trình chiếu trên máy chiếu.
- Sử dụng phương pháp thí nghiệm biểu diễn.
2. Về phương tiện dạy học
- Giáo án, sgk, thước kẻ, đồ dùng dạy học,…
III. CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên
Một số thiết bị trực quan ( con lắc đơn, con lắc lò xo, sơ đồ nhà máy thủy điện ) 2. Học sinh
Ôn lại các bài : động năng, thế năng.
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
- Nêu định nghĩa và ý nghĩa của thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi?
3. Bài mới.
HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (5’)
Mục tiêu: HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới.
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo.
Để có thể tính cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng lực đàn hồi của lò xo.
Chúng ta cùng tìm hiểu bài học hôm nay.
HS định hướng ND
Tiết 45
CƠ NĂNG
HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức
Mục tiêu: công thức tính cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường.
Phát biểu được định luật bảo tòan cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường.
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo
Họat động của GV Họat động của HS Nội dung - Nêu và phân tích định
nghĩa cơ năng trọng trường.
- Nhớ lại khái niệm cơ năng ở THCS.
- Viết biểu thức cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.
I. Cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường
1. Định nghĩa
- Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật .
Công thức:
W = Wđ + Wt
W = 1
2 mv2 + mgz - Trình bày bài toán xét
một vật chuyển động từ vị trí M đến vị trí N bất kỳ
trong trọng trường.
- Gợi ý : Áp dụng quan hệ về biến thiên thế năng.
- Xét trường hợp vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực.
- Gợi ý : M, N là hai vị trí bất kỳ và vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực.
Gợi ý : lực căng dây không sinh công nên có thể xem con lắc đơn chỉ chịu tác dụng của trọng lực.
- Đọc SGK.
- Tính công của trọng lực theo hai cách.
- Xây dựng công thức tính cơ năng của vật tại hai vị trí ( công thức 27.4).
- Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng.
Nêu quan hệ giữa động năng và thế năng của vật chuyển động trong trọng tường.
Trả lời C1.
2. Sự bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường
- Khi một vật chuyển động trong trọng trường, chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng được bảo toàn W = Wđ + Wt = const W =
1
2 mv2 + mgz = const
Hệ quả:
- trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường:
- Nếu động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại.
- Tại vị trí nào, động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại.
- Nêu định nghĩa cơ năng đàn hồi.
- Nêu và phân tích định luật bảo toàn cơ năng cho vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi.
- Viết biểu thức cơ năng đàn hồi.
- Ghi nhận định luật bảo toàn cơ năng đàn hồi.
II. Cơ năng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
- Khi một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lò xo đàn hồi thì trong quá trình chuyển động của vật, cơ năng được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật là một đại lượng được bảo toàn
- Công thức W =
1
2 mv2 + 1
2 k.(l)2
= const HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10') Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng
tạo
GV giao nhiệm vụ cho học sinh làm bài tập trắc nghiệm:
Câu 1: Một vật được thả rơi tự do, trong quá trình rơi