Giáo án Vật Lý Lớp 10 - Chương 4: Các định luật bảo toàn - Năm học 2013-2014

ay WM = WN (2) +T9(TB): Cơ năng của vật được bảo toàn. +T10(Y): Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng. +T11(TB): W = Wđ + Wt = hằng so.á W = mv2 + mgz = hằng số. +T12(Y): Động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại. +T13(TB): Động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại. Vật m CĐ trong trong trường tư M đến N. H5: Công của trọng lực liên hệ với biến thiên của thế năng ? H6: Công của trọng lực liên hệ với biến thiên của động năng ? H7: So sánh độ biến thiên đông năng và thế năng ? H8: So sánh cơ năng của vật ở hai vị trí M và N ? H9: M và N là hai vị trí bất kì. Từ (2) cho thấy cơ năng của vật thế nào ? H10: Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường ? H11: Viết biểu thức định luật bảo toàn cơ năng ? H12: Cơ năng bảo toàn, suy ra khi động năng giảm thì thế năng thế nào? H13: Khi động năng cực đại thì thế năng thế nào ? 2. Sự bảo toàn cơ năng của 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 bảo toàn. W = Wđ + Wt = hằng số W = mv2 + mgz = hằng số 3. Hệ quả : Trong quá trình chuyển động của 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. HĐ3: Tìm hiểu cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi : +T14(Y): Vạn tốc của vật lúc tăng, lúc giảm. +T15(K): Động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại. + HS: Ghi nhận thông tin cơ năng. +T16(TB): W=mv2+ k()2 +T17(Y): Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng. B A O H14: Trong quá trình chuyển động của vật giữa A và B thì vận tốc của vật và độ biến dạng lò xo thế nào ? H15: Động năng và thế năng đàn hồi của vật thế nào ? GV: Thông tin khái niệm cơ năng. H16: Viết biểu thức cơ năng của vật? Yêu cầu HS xem thông tin II SGK. H17: Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi. H18: Quan hệ công của các lực cản, ma sát với độ biến thiên cơ năng ? II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi : Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bỡi 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 và là một đại lượng bảo toàn. W=mv2+ k()2 = hằng số. Chú ý : Khi có lực cản, lực ma sát. . . thì công của các lực đó bằng bằng độ biến thiên của cơ năng. HĐ4: Vận dụng, củng cố : Câu 1: Đáp án C. Câu 2: Đáp án D. Câu 3: Đáp án C. Chọn phương án trả lời đúng : Câu 1: (BT 5 SGK) Cơ năng là đại lượng A. luôn luôn dương. ; B. luôn luôn dương hoặc bằng không. C. có thể dương, âm hoặc bằng không. ; D. luôn luôn khác không. Câu 2 : (BT 7 SGK) Một vật nhỏ được ném lên từ điểm M phía trên mặt đất ; vật lên đến điểm N thì dừng và rơi xuống. Bỏ qua sức cản của không khí. trong quá trình MN A. động năng tăng. ; B. thế năng giảm. C. cơ năng cực đại tại N. ; D. cơ năng không đổi. Câu 3 : (BT 8 SGK) Từ điểm M có độ cao so với mặt đất là 0,8m, ném một vật với vận tốc đầu 2m/s. khoối lựng của vật 0,5kg, lấy g = 10m/s2. Cơ năng của vật bằng bao nhiêu ? A. 4J ; B. 1J. ; C. 5J ; D. 8J. 4. Căn dặn : Học phần ghi nhớ. Đọc : “Em có biết”. BT : 26.2 ; 26.3 ; 26.6 ; 26.7 SBT IV. RÚT KINH NGHIỆM : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ngày soạn : 05/01/2014 Ngày dạy : / /2014 Tiết 46: BÀI TẬP I. MỤC TIÊU : + Kiến thức : -Nắm vững các kiến thức về động năng, thế năng, cơ năng. - Sự bảo toàn cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực và vật chịu tác dụng của lực đàn hồi. + Kỹ năng : -Vận dụng được công thức tính động năng, thế năng và sự bảo toàn cơ năng để giải bài tập. + Thái độ : -Tích cực hoạt động tư duy, tìm hiểu phương pháp, vận dụng giải bài tập. II. CHUẨN BỊ : + Thầy : Bài tập trắc nghiệm, bài tập tự luận, hệ thống câu hỏi gợi ý. + Trò : Làm bài tập SGK và bài tập SBT ; ôn các kiến thức liên quan. III. TIẾN TRÌNH DẠY - HỌC : 1. Ổn định lớp : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Kiểm tra bài cũ : trong quá trình giải bài tập. 3. Bài mới : HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV KIẾN THỨC HĐ1: Giải các câu hỏi trắc nghiệm : Câu 1 : Đáp án B Dùng Wđ = mv2. Câu 2 : Đáp án A. Dùng : A= m-m A = FS ; v1 = 0 Câu 3 : Đáp án C. Câu 4 : Đáp án D. Câu 5 : Đáp án C. Câu 6 : Đáp án B. Câu 7 : Đáp án A. Câu 8 : Đáp án D. Câu 9 : Đáp án A. Dùng : mv2= k()2 Câu 1 (6/136 SGK): Một ôtô khối lượng 1000kg chuyển động với vận tốc 80km/h. động năng của ôtô có giá trị nào sau ? A. 2,52.104J. ; B. 2,47.105J ; D. 2,52.106J. ; D. 3,2.106J Câu 2 (8/136SGK): Một vật khối lượng 2kg đang nằm yên trên mặt phẳng ngang không ma sát. Dưới tác dụng lực 5N, vật chuyển động đi được 10m. Tính vận tốc vật cuối chuyển dời ấy ? A. 7m/s ; B. m/s ; C. m/s ; D. m/s Câu 3 : Khi khối lượng vật tăng gấp đôi, vận tốc vật giảm một nửa thì động năng của vật thế nào ? A. Không đổi. ; B. Tăng gấp đôi. C. Giảm một nửa ; D. Giảm bốn lần. Câu 4 : Khi vật rơi từ độ cao z1 đến độ cao z2 so với mặt đất thì công của trọng lực thực hiện : A. mgzM .;B. mgzN. ; C. mgzM + mgzN. ; D. mgzM – mgzN. Câu 5 : Thế năng đàn hồi của lò xo : A. tỉ lệ thuận với độ biến dạng. B. tỉ lệ nghịch với độ biến dạng. C. tỉ lệ thuận với bình phương độ biến dạng. D. tỉ lệ nghịch với bình phương độ biến dạng. Câu 6 : Vật chuyển động trong trọng trường bỏ qua sức cản không khí. Khi thế năng giảm một nửa thì động năng : A. giảm một nửa ; B. tăng gấp đôi. C. không đổi ; D. tăng bốn lần. Câu 7 : Vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của lực đàn hồi lò xo trên mặt phẳng ngang. Khi độ biến dạng lò xo giảm một nửa thì cơ năng của vật : A. không đổi. ; B. giảm một nửa. C. giảm bốn lần. ; D. tăng gấp đôi. Câu 8 : Một vật rơi tự do trong trường trọng lực từ độ cao 20m. Tính vận tốc của vật khi vật rơi đến độ cao 10m, lấy g = 10m/s2 ? A. m/s ; B. m/s ; C. m/s ; D. 20m/s. Câu 9 : Súng lò xo, mỗi lần nạp đạn lò xo bị nén lại 4cm, lò xo co k =400N/m. Vận tốc viên đạn nhựa khối lượng 10g bay ra khỏi nòng súng là : A. 8m/s. ; B. 4 m/s. ; C. 5 m/s. ; D. 0,8 m/s. 1. Động năng của vật: Wđ = mv2. 2. Liên hệ độ biến thiên động năng và công của lực tác dụng vào vật : A = m- m 3. Thế năng trọng trường : Wt = mgz 4. Liên hệ biến thiên thế năng và công của trọng lực : AMN = mgzM – mgzN. 5. Thế năng đàn hồi của lò xo : Wt = k()2. 6. Cơ năng vật trong trọng trường : W = mv2 + mgz 7. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi lò xo : W=mv2 +k()2 8. Sự bảo toàn cơ năng : W=Wđ + Wt = không đổi. HĐ2: Giải bài tập tự luận : a) Xác định độ cao cực đại vật đạt được : + Chọn mốc thế năng tại mặt đất, chiều dương hướng lên. + Cơ năng vật tại mặt đất : W0 = m + Cơ năng vật tại độ cao cực đại : W = mgz + Cơ năng vật bảo toàn : W0 = W => m = mgz => z = = 20m. b) Xđ vị trí vật có động năng bằng thế năng : + Cơ năng tại vị trí có Wđ = Wt : W 1= Wđ + Wt = 2 Wt = 2 mgz1 + Cơ năng bảo toàn : W = W0 => 2 mgz1 = m => z1 = = 10m. c) Tính vận tốc của vật tại vị trí động năng bằng hai lần thế năng : + Cơ năng vật tại vị trí có Wđ = Wt : W2 = Wđ + Wt = 4Wđ = 2m + Cơ năng bảo toàn : W2 = W0 => m = 2m => v2 = = 5m/s Một vật khối lượng 0,1kg được ném lên từ mặt đất với vận tốc 20m/s. Bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 10m/s2. a) Xác định độ cao cực đại vật đạt được ? b) Xác định vị trí vật có động năng bằng thế năng ? c) Tính vận tốc của vật tại vị trí động năng bằng thế năng ? Gợi ý : a) + Chọn mốc thế năng, chiều dương ? + Cơ năng vật tại mặt đất ? + Cơ năng vật tại độ cao cực đại ? + Cơ năng vật thế nào ? b) + Cơ năng tại vị trí có Wđ = Wt ? + Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng tìm z1? c) + Cơ năng vật tại vị trí có Wđ = Wt ? + Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng tìm v2 ? 4. Căn dặn : BT : SGK IV. RÚT KINH NGHIỆM : Trung Hĩa, ngày tháng năm 2014 TTCM: Đinh Ngọc Trai