Giáo án vật lý - Thế năng

Bài 26: THẾ NĂNG (tiết 1) I/ MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU 1. Kiến thức - Nắm được khái niệm trọng trường và biểu hiện của trọng trường - Nắm được định nghĩa trọng trường đều - Phát biểu được định nghĩa thế năng trọng trường của một vật, viết được công thức tính và đơn vị đo - Nắm được mối liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực 2. Kỹ năng - Vận dụng kiến thức giải thích 1 số hiện tượng trong cuộc sống - Vận dụng các công thức làm bài tập 3. Thái độ - Xây dựng cho học sinh tinh thần ham học hỏi, liên hệ kiến thức với thực tế II/ CHUẨN BỊ 1. Giáo viên 2. Học sinh - Ôn lại kiến thức về thế năng, khái niệm trọng lực, trọng trường - Xem lại biểu thức tính công của một lực III/ TỔ CHỨC DẠY HỌC 1. Ổn định tổ chức - Giáo viên ổn định lớp, kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ ? Động năng làgì? Công thức tính động năng và đơn vị của nó ? Chứng minh 1J = 1 kg.m2/s2 3. Bài mới - Đặt vấn đề: Trong cuộc sống chúng ta thường thấy một số hiện tượng như: một vật đặt ở độ cao h, một cung đang giương, hay một vật đang bị lò xo nén. Tất cả những vật này đều có khả năng sinh công. ? Các vật này có năng lượng hay không? ? Đó là dạng năng lượng nào? Hoạt động 1: Tìm hiểu về trọng trường Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh ? Trọng lực là gì? - Gv: Xung quanh trái đất luôn tồn tại môi trường mà khi đặt vật trong nó sẽ bị trái đất hút gây lên trọng lực của vật. - Hs suy nghĩ, trả lời ? Trọng trường là gì? ? Biểu hiện nào cho biết môi trường đặt vật có trọng trường? - Khi đặt vật trong môi trường thấy có sự xuất hiện của trọng lực → có trọng trường. ? Công thức tính trọng lực? ? Gia tốc rơi tự do g  phụ thuộc vào những yếu tố nào? - Gv khẳng định: tại một vị trí nếu đặt các vật khác nhau thì trọng trường gây ra cho vật gia tốc g  như nhau. - Trọng trường đều là môi trường mà gia tốc tại mọi điểm có phương song song, cùng chiều và cùng độ lớn. ? Điều kiện để có trọng trường đều? - Hướng dẫn hs trả lời câu hỏi C1 (dựa vào định luật II) - Hs trả lời - Hs trả lời - Hs trả lời - Hs lĩnh hội - Hs suy nghĩ Hoạt động 2: Tìm hiểu về thế năng trọng trường 1. Định nghĩa Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Phân tích ví dụ (sgk) ? Thế năng trọng trường là gì? - Y/c hs trả lời câu hỏi C2. - Hs tiếp thu Biểu thức tính thế năng trọng trường xác định thế nào? 2. Biểu thức Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Gv cung cấp cho hs - Y/c đọc nội dung định nghĩa thế năng trọng trường một cách định lượng (sgk) - Gv nêu lên đặc điểm của thế năng ? z trong công thức là gì? ? Thế năng phụ thuộc vào những yếu tố nào? ? Khi m, g không đổi thì Wt = 0 khi nào? - Hs lĩnh hội, tiếp thu - Hs trả lời - Vì vậy tại điểm có z = 0 được chọn làm mốc thế năng - Chọn mặt đất làm mốc thế năng - lưu ý cho học sinh khi xét thế năng phải nói rõ thế năng so với mốc nào. - Y/c trả lời câu hỏi C3 ? biểu thức liên hệ giữa công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng? - Ở bài học trước ta biết dưới tác dụng của ngoại lực, động năng của vật biến thiên sinh ra công của ngoại lực. Vậy khi thế năng trọng trường thay đổi thì độ biến thiên thế năng trọng trường có liên hệ gì với công của trọng lực? 3. Mối liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Xét vật khối lượng m rơi tự do qua 2 điểm M và N. ? Công của trọng lực khi vật cđ từ M đến N? - Từ công thức tính công của trọng lực xây dựng nên công thức liên hệ ? Khi nào trọng lực sinh công dương? ? Khi nào sinh công âm? - Gợi ý trả lời câu hỏi C4, C5 - Hs suy nghĩ trả lời - Hs trả lời - Hs suy nghĩ trả lời Hoạt động 3: Củng cố - rút kinh nghiệm giờ dạy 1. Củng cố Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Y/c làm bài 3 (T141 - sgk) - Tổng kết bài học, giao bài tập về nhà - Hs hoàn thành yêu cầu của giáo viên 2. Rút kinh nghiệm giờ dạy Nội dung ghi bảng Bài 26: THẾ NĂNG (Tiết 1) I/ Thế năng trọng trường 1. Trọng trường - Trọng trường: (sgk) - Biểu hiện của trọng trường: xuất hiện trọng lực - Vật m: Trọng lực: P m.g   trong đó: - Với mọi vật tại 1 vị trí gia tốc g  như nhau - Trọng trường đều: (sgk) - Điều kiện có trọng trường đều: không gian hẹp 2. Thế năng trọng trường a) Định nghĩa (sgk) b) Biểu thức - Wt = P.z = m.g.z trong đó: - Đặc điểm: +) là đại lượng vô hướng +) có tính tương đối - Mốc thế năng: Là điểm có độ cao z = 0. Chiều (+) của z hướng lên trên - Chú ý: Khi xét thế năng phải nói rõ thế năng so với mốc nào - Bài tập 3 (T141 - sgk) 3. Mối liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực O M N zM zN m: khối lượng g  : gia tốc trọng trường m: khối lượng g: gia tốc trọng trường z: độ cao so với mặt đất - MN tM tNA W W  - Kết luận: (sgk) - Khi tz W  trọng lực sinh công âm - Khi tz W  trọng lực sinh công dương