Giáo án Vật lý 10 tiết 40: Động năng

Giáo viên: Nguyễn Đắc Diện Môn Vật lí Ngày giảng: 05/04/2018 Bài: Động năng Tiết 40 Lớp 10 I. GIỚI THIỆU BÀI HỌC 1. Vị trí: thuộc chương IV Các định luật bảo toàn, động năng cùng với thế năng tạo thành cơ năng được bảo toàn 2. Ý nghĩa: dạng năng lượng mà vật có được do chuyển động có khả năng sinh công, mối quan hệ giữa công và sự biến thiên động năng. 3. Nội dung chính: công thức động năng, các đại lượng và đơn vị tương ứng, định lí về động năng, bài tập. II. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của động năng của một chất điểm hoặc một vật rắn chuyển động tịnh tiến. Phát biểu được trong điều kiện nào thì động năng của vật biến đổi. 2. Kĩ năng: Giải được các bài toán vận dụng trong SGK và SBT. 3. Thái độ: tích cực, chủ động trong học tập, tham gia vào bài giảng; đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông 4. Vận dụng thực tiễn: Nêu được những ví dụ về những vật có động năng sinh công, nêu được tác dụng có lợi của vật có động năng, tác hại trong một số trường hợp. III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Chương trình, phân phối chương trình giảng dạy - Đề cương bài giảng, giáo án, sách giáo khoa, sách bài tập - Ví dụ thực tế về những vật có động năng sinh công như trận lũ quét, sóng thần, xe tải nặng phóng nhanh - Hình thức, phương pháp kiểm tra, đánh giá: kiểm tra bài cũ đầu giờ, kiểm tra kiến thức có liên quan đã học trong giờ, học sinh lên bảng làm bài tập vận dụng, kiểm tra vở ghi chép của học sinh và đồ dùng học tập. 2. Học sinh - Kiến thức, kĩ năng đã học liên quan đến bài học: động năng đã học ở lớp 8, công thức tính công, công thức vận tốc và đường đi của chuyển động thẳng biến đổi đều. - Tài liệu và dụng cụ học tập: SGK, SBT, vở ghi, vở nháp, bút viết, thước kẻ, bút xóa, máy tính IV. TIẾN TRÌNH LÊN LỚP 1. Ổn định tổ chức (3-5 phút) - Kiểm tra sĩ số lớp học: . - Nội dung nhắc nhở học sinh: chuẩn bị sách vở, tài liệu, dụng cụ, tâm thế, không nói chuyện, làm việc riêng, ăn uống, tắt chuông điện thoại 2. Kiểm tra bài cũ (5 phút) - Gọi 1 học sinh: viết công thức tính công cơ học, tên và đơn vị các đại lượng trong công thức đó - Học sinh phải viết được: A=Fscosα, trong đó A là công cơ học (J) hay là công mà lực F (N) thực hiện được khi vật dịch chuyển được quãng đường s (m), α là góc hợp bởi phương lực và phương dịch chuyển s. A có thể dương, âm hoặc bằng 0 tùy thuộc góc α. - Cho điểm tùy theo kết quả, độ chính xác, mức độ hoàn thành nhiệm vụ và trả lời chất vấn của thầy. 3. Giới thiệu bài mới 3.1. Lời dẫn vào bài mới: Chúng ta đã nghe đến những trận lũ quét hay sóng thần có sức tàn phá rất mạnh. Dòng nước đã mang năng lượng ở dạng nào? 3.2. Phương pháp: thuyết trình kết hợp nêu vấn đề, nêu câu hỏi trao đổi, thảo luận với học sinh Nội dung chi tiết bài học Hoạt động của học sinh 1. Năng lượng (5 phút) - Ở THCS, ta đã biết một vật có năng lượng nếu nó có khả năng sinh công. Mọi vật xung quanh ta đều mang năng lượng. Khi tương tác với nhau thì chúng trao đổi năng lượng dưới dạng: thực hiện công, truyền nhiệt, phát ra các tia mang năng lượng 2. Động năng (5 phút) - Dạng năng lượng mà vật có được do nó đang chuyển động gọi là động năng. Vật có động năng có thể tác dụng lực lên vật khác và sinh công. - Động năng phụ thuộc cả vận tốc và khối lượng của vật chuyển động, vận tốc càng lớn, khối lượng càng lớn thì động năng càng lớn - Một quả nặng treo ở đầu cần cẩu có thể được dùng để phá một bức tường. Ô tô có tải trọng càng lớn và chạy càng nhanh thì hậu quả tai nạn càng nghiêm trọng. - Nêu được các dạng năng lượng mà em biết hoặc đã học: điện năng, nhiệt năng, quang năng, cơ năng, năng lượng hạt nhân - Trả lời câu hỏi C1: Dòng nào ở cột 1 ứng với dòng nào ở cột 2? Cột 1 (vật mang NL) Cột 2 (dạng trao đổi NL) A. Máy kéo 1. Thực hiện công B. Cần cẩu 2. Truyền nhiệt C. Lò nung 3. Phát ra các tia nhiệt D. Mặt Trời E. Lũ quét Trả lời: A-1, B-1, C-2, D-3, E-1 - Trả lời câu hỏi C2: Những vật sau đây có thể sinh công như thế nào? Viên đạn đang bay, búa đang chuyển động, dòng nước lũ đang chảy mạnh. 3. Công thức tính động năng (5 phút) - Động năng có giá trị bằng một nửa tích của khối lượng và bình phương vận tốc của vật: m là khối lượng của vật (kg) v là vận tốc của vật (m/s) Wđ là động năng của vật (J), 1 J=1 Nm=1 kgm2/s2. - Câu hỏi: Một người ngồi trong toa xe đang chuyển động có động năng bằng 0 hay khác 0? Nêu được tính chất của động năng: - Động năng là đại lượng vô hướng, không âm - Động năng chỉ phụ thuộc độ lớn vận tốc mà không phụ thuộc phương chiều của vectơ - Vận tốc có tính tương đối nên động năng cũng có tính tương đối, phụ thuộc hệ quy chiếu. Khi không nói đến hệ quy chiếu thì động năng được xác định đối với đất. - Áp dụng cho chất điểm hoặc vật chuyển động tịnh tiến. - James Prescott Joule (1818-1889) nhà vật lí người Anh. 4. Định lí về động năng (10 phút) - Lực F không đổi tác dụng lên vật có khối lượng m trên quãng đường s cùng phương lực làm vận tốc vật thay đổi từ v1 đến v2, gia tốc vật thu được theo định luật II Newton: - Vật chuyển động thẳng biến đổi đều, theo công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và đường đi suy ra - Phát biểu được định lí về động năng: Công của ngoại lực bằng độ biến thiên động năng. - Khi ngoại lực sinh công dương, công phát động (A>0) thì động năng tăng (Wđ2>Wđ1), vận tốc tăng (v2>v1). - Khi ngoại lực sinh công âm hay công cản (A<0) thì động năng giảm (Wđ2<Wđ1), vận tốc giảm (v2<v1). - Khi ngoại lực không sinh công (lực tác dụng vuông góc phương chuyển động) thì A=0, động năng không đổi Wđ=const, vật chuyển động đều (v=const). - Trả lời câu hỏi: Một ô tô đang chạy đều. Lực kéo của động cơ thực hiện công dương. Tại sao động năng của ô tô không đổi? 5. Bài tập vận dụng (10 phút) Một ô tô có khối lượng 1200 kg tăng tốc từ 18 km/h lên 108 km/h trong 12 s. Tính động năng đầu, động năng cuối, công của ngoại lực, quãng đường đi được, công suất trung bình và công suất tức thời lúc cuối của động cơ ô tô. m=1200 kg v1=18 km/h=5 m/s v2=108 km/h=30 m/s t=12 s Wđ1=? Wđ2=? A=? s=? P=? P2=? 4. Củng cố bài học (5 phút) Học sinh cần ghi nhớ hai công thức: và 5. Giao nhiệm vụ về nhà cho học sinh Làm bài tập từ 5 đến 8 trang 136 SGK. Chuẩn bị bài Thế năng. 6. Tài liệu tham khảo Làm thêm bài tập trong SBT Vật lí 10 để củng cố, nâng cao kiến thức. Hà Nội, ngày 03 tháng 04 năm 2018 Trưởng Ban Chủ nhiệm bộ môn Người soạn Nguyễn Đắc Diện