Giáo án Tự chọn - Thế năng - Cơ năng – Định luật bảo toàn cơ năng

Ngày dạy: 
Tiết 22 : THẾ NĂNG - CƠ NĂNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG
Hoạt động 1 (20 phút) : Tìm hiểu thế năng trọng trường.
Hoạt động của giáo viên & học sinh
Nội dung
 Giới thiệu khái niệm trọng trường (trường hấp dẫn).
 Yêu cầu học sinh nhắc lại đặc điểm của gia tốc rơi tự do.
 Giới thiệu trọng trường đều.
 Lập luận để cho học sinh rút ra đặc điểm công của trọng lực.
 Giới thiệu biểu thức tính công trọng lực.
 Đưa ra một số thí dụ cho học sinh tính công trọng lực.
 Giới thiệu khái niệm thế năng trọng trường.
 Giới thiệu sự biến thiên thế năng khi một vật chuyển động trong trọng trường.
 Đưa ra một số thí dụ cho học sinh tính công trọng lực.
I. Thế năng trọng trường.
1. Trọng trường (trường hấp dẫn).
 + Trong khoảng không gian xung quanh Trái Đất tồn tại một trọng trường (trường hấp dẫn).
 + Trong phạm vi không gian đủ nhỏ, véc tơ gia tốc trọng trường tại mọi điểm dều có phương song song có chiều hướng xuống và có độ lớn không đổi thì ta nói trọng trờng trong không gian đó là đều.
2. Công của trọng lực.
 + Khi một vật chuyển động trong trọng trường thì công của trọng lực trên một đoạn đường nào đó là một đại lượng chỉ phụ thuộc vào hiệu độ cao của điểm đầu và điểm cuối.
 + Công của trọng lực trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường được đo bằng tích của trọng lượng mg với hiệu độ cao điểm đầu và điểm cuối của đoạn đường chuyển động.
AMN = mg(zM – zN)
3. Thế năng của một vật trong trọng trường.
 Thế năng trọng trường của một vật khối lượng m ở độ cao z (so với độ cao gốc mà ta chọn z = 0) là : Wt = mgz
4. Biến thiên thế năng.
 Công của trọng lực khi một vật chuyển động trong trọng trường được đo bằng hiệu thế năng của vật trong chuyển động đó.
AMN = Wt(M) – Wt(N)
Hoạt động 2 (20 phút) : Tìm hiểu cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng.
Hoạt động của giáo viên & học sinh
Nội dung
 Giới thiệu cơ năng của vật tai một điểm trong trọng trường.
 Cho học sinh viết biểu thức tính cơ năng.
 Giới thiệu định luật bảo toàn cơ năng.
 Cho học sinh viết biểu thức định luật bảo toàn cơ năng.
 Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để định luật bảo toàn cơ năng nghiệm đúng.
 Giới thiệu mối liên hệ giữa độ biến thiên cơ năng vàcông của các lực khác trọng lực.
 Yêu cầu học sinh viết biểu thức liên hệ.
II. Cơ năng – Bảo toàn cơ năng.
1. Cơ năng của một vật trong trọng trường.
 Cơ năng của một vật tại một điểm nào đó trong trọng trường là đại lượng đo bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật tại điểm đó.
WM = Wđ(M) + Wt(M) = mvM2 + mgzM
2. Định luật bảo toàn cơ năng.
 Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì tổng động năng và thế năng của vật là một đại lượng không đổi.
mv12 + mgz1 = mv22 + mgz2 = 
3. Sự biến thiên cơ năng.
 Nếu một vật chuyển động trong trọng trường có chịu thêm tác dụng của những lực khác trọng lực thì cơ năng của vật biến thiên ; độ biến thiên cơ năng ấy bằng công do các lực khác trọng lực sinh ra trong quá trình chuyển động.
A = W2 – W1
Hoạt động 4 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên & học sinh
Nội dung
 Yêu cầu học sinh tóm tắt những kiến chủ yếu đã học trong bài.
 Tóm tắt những kiến thức chủ yếu đã học trong bài.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY