Giáo án Vật lí 10 – Tiết 44: Thế Năng

Chia sẻ: | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Giáo án Vật lí 10 – Tiết 44: Thế Năng" được biên soạn với mục tiêu giúp các em học sinh nắm được định nghĩa trọng trường đều, viết được biểu thức tính trọng lực của một vật; ý nghĩa của thế năng trọng trường; biểu thức tính thế năng trọng trường và nêu ý nghĩa, đơn vị của từng đại lượng có trong biểu thức; tác hại của thế năng trọng trường trong thực tế.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo án Vật lí 10 – Tiết 44: Thế Năng

SỞ GD&ĐT ĐÀ NẴNG TRƯỜNG THPT PHAN CHÂU TRINH GIÁO ÁN – TIẾT 44 THẾ NĂNG Giáo viên hướng dẫn: TRẦN THỊ THANH NGUYỆT Giáo sinh thực tập: NGUYỄN TRƯƠNG TRÀ 1
Đà Nẵng, tháng 2 năm 2021 Ngày soạn: 02/02/2021 Ngày thực hiện: 05/02/2021 Lớp: 10 I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức Phát biểu được định nghĩa trọng trường đều. Viết được biểu thức tính trọng lực của một vật Phát biểu được định nghĩa và nêu ý nghĩa của thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn) Viết được biểu thức tính thế năng trọng trường và nêu ý nghĩa, đơn vị của từng đại lượng có trong biểu thức Định nghĩa được khái niệm mốc thế năng. Viết được hệ thức liên hệ giữa độ biến thiên thế năng và công của trọng lực. Phát biểu được định nghĩa và nêu được ý nghĩa của thế năng đàn hồi. Thiết lập được biểu thức tính thế năng đàn hồi và nêu ý nghĩa, đơn vị của từng đại lượng có trong biểu thức Nêu được một số ứng dụng, tác hại của thế năng trọng trường trong thực tế. Nêu được một số ứng dụng của thế năng đàn hồi trong thực tế 2. Kỹ năng Nêu được một số ứng dụng, tác hại của thế năng trong thực tế. Vận dụng được kiến thức bài học để giải được các bài tập liên quan. Vậng dụng được kiến thức bài học, tìm tòi thêm các kiến thức liên quan để chế tạo một số sản phẩm về thế năng có ứng dụng cao trong thực tế. 3. Thái độ 3.1. Trong khi học Tích cực tham gia xây dựng ý kiến. Tự giác, tích cực và nghiêm túc trong quá trình hoạt động nhóm. 2
3.2. Sau khi học Có ý thức mong muốn vận dụng kiến thức về thế năng vào trong thực tiễn. Tự giác và trung thực trong việc hoàn thành các bài tập nhà được giao. 4. Năng lực chung Năng lực hợp tác và giao tiếp Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Chuẩn bị của giáo viên 1.1. Thiết bị, dụng cụ, phương tiện Máy chiếu, kế hoạch bài giảng, bài giảng Power point, phiếu học tập, video mở đầu bài học về xe xuống dốc, video về ăn uống ngoài không gian: https://www.youtube.com/watch?v=HqedZspOWYw 1.2. Phương pháp dạy học chính Đặt và giải quyết vấn đề 2. Chuẩn bị của học sinh Ôn lại phần thế năng đã được học ở chương trình Vật Lý THCS Ôn lại định luật Húc, Công thức tính công trong trường hợp tổng quát III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CỤ THỂ 1. Hướng dẫn chung Các bước Hoạt động Tên hoạt động Thời lượng dự kiến Hoạt động Ổn định 1 phút 1 Khởi động Hoạt động Đặt vấn đề giới thiệu bài mới. 3 phút 2 Hình thành Hoạt động Tìm hiểu khái niệm trọng trường, thế 20 phút kiến thức 3 năng trọng trường. Hoạt động Tìm hiểu khái niệm của thế năng đàn hồi. 8 phút 4 Ứng dụng của thế năng đàn hồi Luyện tập, Hoạt động Bài tập trắc nghiệm vận dụng và củng cố 8 phút củng cố 5 thông qua trò chơi “Con số may mắn” Tìm tòi, Hoạt động Chế tạo bình tưới nước siêu tiết kiệm 5 phút mở rộng 6 3
2. Hướng dẫn cụ thể từng hoạt động 2.1. Hoạt động 1: Ổn Định a. Mục tiêu: Ổn định lớp học và nắm sĩ số lớp học trước khi dạy b. Cách thức tổ chức: Hoạt động của GV Hoạt động của HS GV: lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp học, tất cả các HS: lớp trưởng báo cáo và lớp học sinh chuẩn bị dụng cụ học tập bộ môn đầy đủ lắng nghe để cũng học tiết hôm nay 2.2. Hoạt Động 2: Đặt vấn đề giới thiệu bài mới. a. Mục tiêu: Đặt ra vấn đề và dẫn dắt vào nội dung kiến thức mới b. Thiết bị, đồ dùng: Máy chiếu, bài giảng Power point c. Cách thức tổ chức: Hoạt động của GV Hoạt động của HS GV: tiết trước chúng ta đã tìm hiểu về động năng, HS: lắng nghe quan sát video dạng năng lượng nhờ chuyển động mà có được. Hôm nay chúng ta tiếp tục tìm hiểu một dạng năng lượng khác. Để biết đó là dạng năng lượng gì, thầy và trò chúng ta cùng tim hiểu thí nghiệm sau: + một cây đinh ghim sẵn vào miếng gỗ và đặt một quả nặng 200g lên cây đinh, bây giờ qua nặng có khả năng sinh công không? + nâng quả nặng lên độ cao Z1 cùng quan sát xem quả nặng có sinh khả năng sinh công không? Ta thấy khi nâng quả nặng lên độ cao Z1 thì quả năng có khả năng sinh công bằng việc thực hiện HS: dạ không công lên cây đinh găm vào gỗ 1 đoạn. điều này chứng tỏ quả nặng có năng lượng khi được đưa lên độ cao Z1. Năng lượng mà quả nặng có được do đưa lên độ một độ cao nhất định được gọi là thế năng. Bây giờ chúng sẽ tìm hiểu kĩ hơn về thế em vào HS: dạ có 4
phần đầu tiên bài học HS:lắng nghe d. Dự kiến sản phẩm: Câu trả lời của học sinh 2.3. Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm trọng trường, thế năng trọng trường. a. Mục tiêu: Phát biểu được định nghĩa trọng trường đều. Viết được biểu thức tính trọng lực của một vật Phát biểu được định nghĩa và nêu ý nghĩa của thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn) Viết được biểu thức tính thế năng trọng trường và nêu ý nghĩa, đơn vị của từng đại lượng có trong biểu thức Định nghĩa được khái niệm mốc thế năng. Nêu được một số ứng dụng, tác hại của thế năng trọng trường trong thực tế. Viết được hệ thức liên hệ giữa độ biến thiên thế năng và công của trọng lực. b. Thiết bị, đồ dùng: Máy chiếu, bài giảng powerpoint c. Cách thức tổ chức: Hoạt động của GV Hoạt động của HS Tìm hiểu hiểu khái niệm trọng trường GV: Như đã học ở cấp 2, một bạn cho thầy biết tại HS: vì có lực hút của trái đất sao chúng ta và mọi vật trên trái đất đều không bị rơi ra khỏi trái đất? Vậy khi quả nặng rơi thì lực nào làm quả nặng lực hút của trái đất rơi? HS: gọi là trọng lực ạ. Lực hút của trái đất gọi là gì? HS: Vì các tàu không gian ở Công thức tính trọng lực : ngoài vũ trụ thì không có trọng lực của trái đất nên các với là gia tốc rơi tự do ( gia tốc trọng trường) , m là vật không bị rơi. khối lượng của vật. Bây giờ quan sát video về một du hành đang ở tàu 5
không gian, tại sao các đồ vật sau khi bị buông tay HS: lắng nghe vẫn không rơi nhưng bình thường? HS lắng nghe và ghi chép GV: vậy rõ ràng trọng lực của trái đất hút mọi vật HS lắng nghe về phía nó chỉ tồn tại trong một giới hạn không gian nào đó thôi đúng không các em.? Không gian xung quanh trái đất mà tại đó mọi vật có khối lượng m HS Phân tích lựa ta chỉ thấy đều bị trọng lực tác dụng gọi là trọng trường. có trọng lực tác dụng , khi đó Ở một không gian không quá rộng thì tại mọi điểm áp dụng định luật II Newton gia tốc đều song song và cùng chiều nên ta nói trong thì ta có = m = m do vậy mà không gian đó trọng tường đều . vật luôn chuyển động rơi tự GV: yêu cầu học sinh thực hiện C1 và nhận xét do với gia tốc là HS: lắng nghe Định nghĩa thế năng trọng trường GV: Như ví dụ ở đầu tiết học quả nặng đưa lên cao có thế năng , nhờ trọng lực mà rơi xuống và thực hiện công nên lúc này ta nói thế năng của quả nặng là thế năng trọng trường Vậy tổng quát một vật ở độ cao z thì có khả năng sinh công, nghĩa là mang năng lượng, năng lượng này gọi là thế năng trọng trường HS: z càng lớn thì đinh găm đoạn s càng lớn, từ đó công cũng càng lớn. HS: A=mgz GV: ví dụ khác, ta xét một quả nặng được thả tự do ở độ cao z va vào đinh và thực hiện công khiến đinh găm vào gỗ một đoạn s, chúng ta cùng quan sát xem 6
ở độ cao z khác nhau thì s sẽ như thế nào từ đó rút ra công ở trường hợp nào lớn hơn. Ví dụ này cũng là HS: Lắng nghe câu C2 sgk các em suy nghĩ hoàn thành. GV: Các em hãy tính công của trọng lực làm một vật khối lượng m rơi tự do từ độ cao z tới mặt đất. GV: công các em đã tính ở trên cũng chính bằng thế năng trọng trường của một vật ở độ cao z so với HS: Lắng nghe mặt đất. Wt = A = mgz (26.2) + Trong đó: Wt là thế năng trọng trường (J) A là công của trọng lực (J) m là khối lượng của vật (kg) HS: Lắng nghe g là gia tốc trọng trượng (m/S ) 2 z là dộ cao của vật so với mốc thế năng (m) GV: các em lưu ý ta quy ước tính chiều cao của vật là từ mốc thế năng tính lên. vật ở cao hơn mốc thì z > 0; thấp hơn mốc thì z
Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện của trọng lực tác dụng lên một vật khối lượng m đặt tại một vị trí bất kì trong khoảng không gian có trọng trường Trong đó: là trọng lực (N) là khối lượng của vật (kg) là gia tốc trọng trường (gia tốc rơi tự do) () 2. Thế năng trọng trường a. Định nghĩa Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường. b. Biểu thức tính thế năng trọng trường Trong đó: : Thế năng trọng trường của vât tại độ cao z so với mặt đất (J) Khối lượng của vật (J) : Gia tốc trọng trường đều z: độ cao của một vật so với mốc thế năg (m) c. Mốc thế năng Thế năng có tính tương đối Mốc thế năng là vị trí vật có thế năng bằng không 3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực. Khi một vật chuyển động trong trọng trường từ M đến N thì công của trọng lực vật có giá trị bằng hiệu thế năng trọng trường tại M và tại N 2.4. Hoạt động 4: Tìm hiểu khái niệm của thế năng đàn hồi. Ứng dụng của thế năng đàn hồi Phát biểu được định nghĩa và nêu được ý nghĩa của thế năng đàn hồi. Thiết lập được biểu thức tính thế năng đàn hồi và nêu ý nghĩa, đơn vị của từng đại lượng có trong biểu thức Nêu được một số ứng dụng của thế năng đàn hồi trong thực tế b. Thiết bị, đồ dùng: Phiếu học tập số 1, máy chiếu, bài giảng Powerpoint c. Cách thức tổ chức: 8
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Tìm hiểu khái niệm thế năng đàn hồi GV: các em cùng quan sát hình ảnh cung thủ bắn cung tên sau: Khi cung thủ giương cung, dây cung bị biết dạng đàn hồi và có khả năng sinh công, tương tự như thế năng trọng trường, lúc này công của lực đàn hồi bằng với thế năng đàn hồi.( có thể giải HS: F = K. dh thích tương tự ví dụ minh họa về thế năng trọng trường ở tình huống đầu bài) GV: dựa vào kiến thức về định luật Huc đã học các tính cho thầy lực đàn hồi của một lò xo có độ cứng là K bị giãn 1 đoạn tác dụng vào vật có khối lượng m gắn vào đầy tự do của lò xo + Theo định luật Húc thì lực đàn hồi có công thức tính là: + Lực đàn hồi trung bình có dạng: + Công của lực đàn hồi lúc này là: HS: lắng nghe, ghi chép Ađh = . = k 2 = Wt +Trong đó: Ađh là công của lực đàn hồi (J) là lực đàn hồi trung bình (N) độ biết dạng của lò xo (m) là độ cứng của lò xo (N/m) Wt là thế năng đàn hồi (J) 9
d. Dự kiến sản phẩm: II. Thế năng đàn hồi 1. Khái niệm Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi (khi bị biến dạng đàn hồi) 2. Biểu thức tính thế năng đàn hồi Trong đó: : thế năng đàn hồi (J) : Độ cứng của lò xo (N/m) : Độ biến dạng của lò xo (m) 3. Ứng dụng của thế năng đàn hồi + Bàn đạp nhún đàn hồi + Gậy nhún lò xo + Cây sào nhảy cao 2.5. Hoạt động 5: Bài tập trắc nghiệm vận dụng và củng cố thông qua trò chơi “CON SỐ MAY MẮN” a. Mục tiêu: Vận dụng được kiến thức bài học để giải được các bài tập liên quan. b. Thiết bị, đồ dùng: Phiếu học tập số 2, máy chiếu, bài giảng Powerpoint c. Cách thức tổ chức: Hoạt động của GV Hoạt động của học sinh GV cho HS làm một số bài tập định tính Tiếp nhận yêu cầu của giáo viên, thảo và định lượng. Ở các bài định lượng giáo luận theo nhóm để hoàn thành. viên cho học sinh thảo luận nhóm và HS trình bày kết quả của nhóm mình hướng dẫn cho học sinh và yêu cầu HS theo yêu cầu của giáo viên lên bảng thực hiện GV cho các HS khác nhận xét Nhận xét bài của các bạn Giáo viên nhận xét và đưa ra kết quả Lắng nghe và tiếp thu bài học CÂU HỎI TRÒ CHƠI “CON SỐ MAY MẮN” Câu 1: Một vật nằm yên trên trái đất có thể có A. Động năng B. Vận tốc. C. Động lượng 10
D. Thế năng trọng trường Câu 2: Thê năng đan hôi cua môt lo xo không phu thuôc vao ́ ̀ ̀ ̉ ̣ ̀ ̣ ̣ ̀ ̣ ưng cua lo xo A. đô c ́ ̉ ̀ ̣ ́ ̣ ̉ ̀ B. đô biên dang cua lo xo ̀ ́ ̣ ̉ C. chiêu biên dang cua lo xo ̀ D. môc thê năng ́ ́ . Câu 4: Khẳng định nào dưới đây là đúng ? Nếu một vật chịu tác dụng của trọng lực thì A. công của trọng lực bằng độ giảm động năng của vật B. công của trọng lực bằng độ giảm thế năng của vật C. công của trọng lực bằng độ tăng thế năng của vật D. công của trọng lực bằng hiệu thế năng và động năng của vật tại 1 điểm bất kì Câu 5: Thế năng trọng trường không phụ thuộc vào A. Khối lượng của vật B. Vị trí đặt vật C. Gia tốc trọng trường D. Vận tốc của vật Vận dụng giải bài tập 1.Môt lo xo co đô c ̣ ̀ ́ ̣ ứng k = 200 N/m, bi nen ngăn lai so v ̣ ́ ́ ̣ ơi chiêu dai t ́ ̀ ̀ ự nhiên ban ̣ ́ ́ ̣ ̣ ́ ̀ ́ ̀ ̀ ̉ ̀ đâu. Chon môc thê năng tai vi tri ban đâu. Thê năng đan hôi cua lo xo la? ̀ ̀ d. Dự kiến sản phẩm: Kết quả trò chơi 1. 2.6. Hoạt động 6: Chế tạo “BÌNH TƯỚI SIÊU TIẾT KIỆM” a. Mục tiêu: Nêu được một số ứng dụng, tác hại của thế năng trong thực tế. Vậng dụng được kiến thức bài học, tìm tòi thêm các kiến thức liên quan để chế tạo một số sản phẩm về thế năng có ứng dụng cao trong thực tế. b. Thiết bị, đồ dùng: Bảng chỉ têu chế tạo “bình tưới siêu tiết kiệm”, 11
máy chiếu, bài giảng Powerpoint c. Cách thức tổ chức: c. Cách thức tổ chức: Hoạt động của GV Hoạt động của học sinh GV chia lớp thành 4 nhóm HS lắng nghe và tiếp thu nhiệm vụ GV: Các em hãy sử dụng kiến thức của các bài, động năng, thế năng để chế tạo một bình nước tưới cây đơn giản và tiết kiệm. Gợi ý cho các em bám theo kiến thức về thế năng mà chế tạo bình tưới cho cây thông minh linh hoạt trong việc điều chỉnh lượng nước vào các thời điểm khác nhau 4 nhóm sẽ chăm sóc 1 cây hoa bất kìa ở ngay tại lớp mình. GV phổ biến cho HS các tiêu chí để dánh giá sản phẩm GV: Thông báo cho HS thời gian nộp sản phẩm và đua xe thế năng vào tiết 46 12
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 DANH SÁCH NHÂN SỰ CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ BÌNH TƯỚI SIÊU TIẾT KIỆM – BẢNG ĐÁNH GIÁ TỪNG THÀNH VIÊN TRONG NHÓM 1. Nhóm: ……………………………………………… Lớp: ……………... Họ và tên Vị trí Mô tả nhiệm vụ Nhóm trưởng Thư kí Thủ quỹ Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên 2. Tiêu chí đánh giá báo cáo sản phẩm Tiêu chí Điểm tối đa Sản Tiêu chí 1: Hoạt Động tốt nhất 20 phẩm thật (100 điểm) Tiêu chí 2: Sử dụng vật liệu (đơn 10 giản, dễ kiếm, tái chế) 13
d. Dự kiến sản phẩm: Kết quả phiếu học tập số 2 IV. RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… GVHD GSTT Trần Thị Thanh Nguyệt NGUYỄN TRƯƠNG TRÀ 14