Thiết kế bài giảng vật lý 10 - cơ bản ( tập 2 )

  • Số trang: 130 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 70 |
  • Lượt tải: 0
transuma

Đã đăng 28936 tài liệu

Mô tả:

www.VNMATH.com TRÇn thuý h»ng − §μo thÞ thu thuû ThiÕt kÕ bμi gi¶ng Nhμ xuÊt b¶n Hμ Néi www.VNMATH.com Ch−¬ng IV. C¸c ®Þnh luËt b¶o toμn Bμi 23 §éng l−îng - §Þnh luËt b¶o toμn ®éng l−îng (TiÕt 1) I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − Ph¸t biÓu ®−îc ®Þnh nghÜa ®éng l−îng, nªu ®−îc b¶n chÊt (tÝnh chÊt, vect¬) vµ ®¬n vÞ ®o cña ®éng l−îng. Nªu ®−îc hÖ qu¶ : lùc víi c−êng ®é ®ñ m¹nh t¸c dông lªn mét vËt trong mét kho¶ng thêi gian ng¾n cã thÓ lµm cho ®éng l−îng cña vËt biÕn thiªn. G G − Suy ra ®−îc biÓu thøc cña ®Þnh lÝ biÕn thiªn ®éng l−îng Δp = FΔt tõ ®Þnh G G luËt II Niu-t¬n F = ma . ( ( ) ) 2. VÒ kÜ n¨ng − VËn dông c¸ch viÕt thø hai cña ®Þnh luËt II Niu-t¬n ®Ó gi¶i c¸c bµi tËp liªn quan. II − ChuÈn bÞ Häc sinh − ¤n l¹i c¸c ®Þnh luËt Niu-t¬n. III − ThiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Ho¹t ®éng 1. (3 phót) ¤n l¹i c¸c ®Þnh luËt Niut¬n C¸ nh©n tr¶ lêi c©u hái cña GV. 3 Trî gióp cña gi¸o viªn − ViÕt biÓu thøc ®Þnh luËt II Niu-t¬n d−íi d¹ng thÓ hiÖn mèi liªn hÖ gi÷a lùc t¸c dông vµo vËt víi khèi l−îng vµ vËn tèc cña vËt ? www.VNMATH.com C¸ nh©n nhËn thøc vÊn ®Ò cÇn nghiªn cøu. Ho¹t ®éng 2. (15 phót) T×m hiÓu kh¸i niÖm xung l−îng cña lùc C¸ nh©n tiÕp thu th«ng b¸o, ghi nhí. Tr¶ lêi : Xung l−îng cña lùc lµ mét ®¹i l−îng vect¬ cã cïng ph−¬ng vµ cïng chiÒu víi ph−¬ng vµ chiÒu cña lùc. − §¬n vÞ xung l−îng cña lùc lµ niut¬n gi©y (kÝ hiÖu lµ N.s). − Ph¸t biÓu vµ viÕt biÓu thøc cña ®Þnh luËt III Niu-t¬n ? O. Chóng ta ®Òu biÕt lµ trong t−¬ng t¸c gi÷a hai vËt cã sù biÕn ®æi vËn tèc cña c¸c vËt. VËy cã hÖ thøc nµo liªn hÖ gi÷a vËn tèc cña c¸c vËt tr−íc vµ sau t−¬ng t¸c víi khèi l−îng cña chóng kh«ng ? Vµ ®¹i l−îng g× sÏ ®Æc tr−ng cho sù truyÒn truyÓn ®éng gi÷a c¸c vËt trong t−¬ng t¸c, trong qu¸ tr×nh t−¬ng t¸c ®¹i l−îng nµy tu©n theo quy luËt nµo ? GV nªu mét sè vÝ dô vÒ quan hÖ gi÷a t¸c dông cña lùc víi ®é lín cña lùc vµ thêi gian t¸c dông (vÝ dô nh− : vËn ®éng viªn dïng vît t¸c dông lùc lªn qu¶ bãng bµn lµm qu¶ bãng bµn bay ng−îc trë l¹i,...). Ph©n tÝch ®Ó HS thÊy ®−îc d−íi G t¸c dông cña lùc F trong thêi gian Δt th× tr¹ng th¸i chuyÓn ®éng cña vËt thay ®æi nh− thÕ nµo. Cã thÓ yªu cÇu HS lÊy thªm mét sè vÝ dô kh¸c cã ®Æc ®iÓm gièng c¸c vÝ dô võa nªu. G ◊. Khi mét lùc F t¸c dông lªn vËt G trong kho¶ng thêi gian Δt th× tÝch FΔt G ®−îc gäi lµ xung l−îng cña lùc F trong kho¶ng thêi gian Δt Êy. O. Xung l−îng cña lùc cã ph¶i lµ ®¹i l−îng vect¬ kh«ng ? NÕu cã th× cho biÕt ph−¬ng, chiÒu cña ®¹i l−îng nµy ? G CÇn l−u ý cho HS : gi¶ thiÕt lùc F kh«ng ®æi trong thêi gian t¸c dông Δt. O. §¬n vÞ xung l−îng cña lùc lµ g× ? 4 www.VNMATH.com Ho¹t ®éng 3. (25 phót) T×m hiÓu kh¸i niÖm ®éng l−îng XÐt sù thay ®æi tr¹ng th¸i cña mét vËt khèi l−îng m ®ang chuyÓn ®éng víi G vËn tèc v1 th× chÞu t¸c dông cña lùc G kh«ng ®æi F trong thêi gian Δt, vËn G tèc cña vËt biÕn ®æi thµnh v 2. O. ViÕt c«ng thøc tÝnh gia tèc mµ vËt thu ®−îc ? ViÕt biÓu thøc t−¬ng øng cña ®Þnh luËt II Niu-t¬n ? Lµm viÖc c¸ nh©n : G G G v 2 - v1 − Gia tèc vËt thu ®−îc: a = Δt − Theo ®Þnh luËt II Niu-t¬n, ta cã : G G G v −v G F = ma = m 2 1 Δt G G G ⇒ FΔt = mv 2 − mv1 − NhËn xÐt : VÕ tr¸i lµ xung cña lùc cßn vÕ ph¶i lµ ®é biÕn thiªn G cña ®¹i l−îng b»ng tÝch mv . C¸ nh©n tiÕp thu th«ng b¸o, ghi nhí. O. H·y biÕn ®æi ®Ó xuÊt hiÖn ®¹i l−îng xung cña lùc vµ nªu nhËn xÐt vÒ biÓu thøc võa thu ®−îc ? GV th«ng b¸o ®Þnh nghÜa ®éng l−îng. G G BiÓu thøc : p = mv . §¬n vÞ : kg.m/s. ◊. §éng l−îng ®Æc tr−ng cho sù truyÒn C¸ nh©n tr¶ lêi : − V× khèi l−îng lµ sè d−¬ng nªn vect¬ ®éng l−îng cïng h−íng víi vect¬ vËn tèc cña vËt. C¸ nh©n hoµn thµnh C1, C2. C1. BiÕn ®æi 1 kg.m/s = 1kg.m.s/s2 = 1 N.s. C2. Tãm t¾t m = 0,1kg 5 chuyÓn ®éng cña vËt. O. §éng l−îng cã h−íng nh− thÕ nµo ? O. Hoµn thµnh c¸c yªu cÇu C1 vµ C2 GV gäi mét HS lªn b¶ng tãm t¾t ®Ò bµi, chØ ra c¸c c«ng thøc cÇn thiÕt ®Ó liªn hÖ gi÷a ®¹i l−îng cÇn t×m víi c¸c ®¹i l−îng ®· cho. Gîi ý : 1 kgm/s2 = 1N. www.VNMATH.com F = 50 N v2 = ? v1 = 0 Δt = 0,01s. Do ban ®Çu vËt n»m yªn nªn sau ®ã vËt sÏ chuyÓn ®éng theo h−íng cña lùc t¸c dông. Tõ biÓu thøc : G G G FΔt = mv 2 - mv1 (1) ⇒ F Δt = mv2 ⇒ v2 = FΔt 50.0, 01 = = 5 m/s. m 0,1 Tõ biÓu thøc (1) suy ra : G G G FΔt = p 2 − p1 O. Dïng kÝ hiÖu ®éng l−îng viÕt l¹i biÓu thøc (1) sau ®ã ph¸t biÓu b»ng lêi biÓu thøc ®ã ? (2) Ph¸t biÓu: §é biÕn thiªn ®éng l−îng cña vËt trong mét kho¶ng thêi gian b»ng xung l−îng cña lùc t¸c dông lªn vËt trong kho¶ng thêi gian ®ã. GV chÝnh x¸c ho¸ néi dung cña ®Þnh lÝ biÕn thiªn ®éng l−îng. ◊. BiÓu thøc (2) ®−îc xem nh− mét C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. Ho¹t ®éng 4. (2 phót) Tæng kÕt bµi häc c¸ch diÔn ®¹t kh¸c cña ®Þnh luËt II Niu-t¬n vµ cßn tæng qu¸t h¬n d¹ng quen thuéc. ThËt vËy, nÕu vËn tèc cña vËt rÊt lín (cã thÓ so ®−îc víi vËn tèc ¸nh s¸ng) th× khèi l−îng cña nã kh«ng G G lµ h»ng sè n÷a, khi ®ã d¹ng F = ma kh«ng cßn ®óng n÷a nh−ng d¹ng (2) cña ®Þnh luËt vÉn ®óng. GV nh¾c l¹i kh¸i niÖm ®éng l−îng vµ c¸ch diÔn ®¹t thø hai cña ®Þnh luËt II Niu-t¬n. 6 www.VNMATH.com Bμi 23 §éng l−îng - §Þnh luËt b¶o toμn ®éng l−îng (TiÕt 2) I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − Ph¸t biÓu ®−îc ®Þnh nghÜa hÖ c« lËp. − Ph¸t biÓu vµ viÕt ®−îc biÓu thøc cña ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng. 2. VÒ kÜ n¨ng − Gi¶i thÝch ®−îc nguyªn t¾c chuyÓn ®éng b»ng ph¶n lùc. − VËn dông ®−îc ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng ®Ó gi¶i bµi to¸n va ch¹m mÒm. II − ChuÈn bÞ Gi¸o viªn Bé thÝ nghiÖm minh häa ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng dïng ®Öm khÝ hoÆc cÇn rung. Häc sinh − ¤n l¹i c¸c ®Þnh luËt Niu-t¬n. III − ThiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. (5 phót) Lµm quen víi kh¸i niÖm hÖ c« lËp GV yªu cÇu HS nh¾c l¹i kh¸i niÖm ®éng l−îng vµ c¸ch diÔn ®¹t thø hai cña ®Þnh luËt II Niu-t¬n. C¸ nh©n tr¶ lêi c©u hái cña GV vµ tiÕp thu, ghi nhí kh¸i niÖm míi. ◊. Khi gi¶i bµi to¸n x¸c ®Þnh chuyÓn 7 ®éng cña c¸c vËt trong hÖ th× cÇn cã hÖ vËt ®Æc biÖt. GV th«ng b¸o kh¸i niÖm hÖ c« lËp, néi lùc, ngo¹i lùc. www.VNMATH.com Nªu vÝ dô vÒ hÖ c« lËp : − HÖ vËt r¬i tù do - Tr¸i ®Êt (bá qua t¸c dông cña tÊt c¶ c¸c vËt kh¸c) − HÖ 2 vËt chuyÓn ®éng kh«ng ma s¸t trªn mÆt ph¼ng n»m ngang (tæng ngo¹i lùc b»ng 0). ◊. Trong c¸c hiÖn t−îng nh− næ, va ch¹m, c¸c néi lùc xuÊt hiÖn th−êng rÊt lín so víi c¸c ngo¹i lùc th«ng th−êng, nªn hÖ vËt cã thÓ coi gÇn ®óng lµ kÝn trong thêi gian ng¾n x¶y ra hiÖn t−îng. HÖ Tªn löa vµ khÝ khi tªn löa phôt khÝ. Ho¹t ®éng 2. (23 phót) X©y dùng biÓu thøc cña ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng Lµm viÖc c¸ nh©n : G G G G Δp1 = F1Δt ; Δp 2 = F2 Δt G G G G mµ F1 = - F2 nªn Δp1 = − Δp 2 G G G suy ra Δp = Δp1 + Δp 2 =0 (hay biÕn thiªn cña tæng ®éng l−îng b»ng 0). VËy tæng ®éng l−îng cña hÖ kh«ng ®æi tr−íc vµ sau t−¬ng t¸c. O. Khi mét vËt chÞu t¸c dông cña lùc th× ®éng l−îng cña vËt thay ®æi. VËy trong hÖ c« lËp, nÕu hai vËt t−¬ng t¸c víi nhau th× tæng ®éng l−îng cña hÖ tr−íc vµ sau t−¬ng t¸c cã thay ®æi kh«ng ? §Þnh h−íng cña GV : − ViÕt biÓu thøc ®Þnh lÝ biÕn thiªn ®éng l−îng cho tõng vËt. G − NhËn xÐt mèi quan hÖ gi÷a Δp1 vµ G Δp 2 ? − X¸c ®Þnh biÕn thiªn cña tæng ®éng l−îng cña hÖ, tõ ®ã nhËn xÐt vÒ tæng ®éng l−îng cña hÖ tr−íc vµ sau t−¬ng t¸c ? GV theo dâi HS lµm viÖc, h−íng dÉn biÕn ®æi víi nh÷ng HS chËm. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. GV chÝnh x¸c hãa kÕt qu¶ thu ®−îc vµ ph¸t biÓu néi dung cña ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng. NhÊn m¹nh : tæng ®éng l−îng cña hÖ c« lËp lµ mét vect¬ kh«ng ®æi c¶ vÒ h−íng vµ ®é lín. 8 www.VNMATH.com BiÓu thøc : G G G G m1v1 + m2 v 2 = m1v1' + m2 v '2 HS th¶o luËn nhãm, ®¹i diÖn nhãm ph¸t biÓu : Cho hai xe l¨n t−¬ng t¸c víi nhau trªn mét mÆt ph¼ng ngang, nh½n. T¹o thÝ nghiÖm sao cho chuyÓn ®éng ngay tr−íc vµ sau t−¬ng t¸c lµ th¼ng ®Òu, ®o vËn tèc th«ng qua qu·ng ®−êng vµ thêi gian. NÕu ®Þnh luËt ®−îc tho¶ m·n th× ta cã c¸c gi¸ trÞ ( m1v1 + m2 v 2 ) vµ (m v ' 1 1 O. ViÕt biÓu thøc cña ®Þnh luËt cho tr−êng hîp hÖ gåm hai vËt khèi l−îng m1 vµ m2, vËn tèc cña chóng tr−íc G G t−¬ng t¸c lµ v1 vµ v 2 , sau t−¬ng t¸c lµ G G v1' vµ v'2 . O. H·y ®Ò xuÊt ph−¬ng ¸n thÝ nghiÖm kiÓm tra ®Þnh luËt trªn. ) + m2 v'2 ph¶i b»ng nhau. C¸ nh©n quan s¸t, nhËn xÐt kÕt qu¶. C¸ nh©n thùc hiÖn yªu cÇu cña GV. C¸c HS kh¸c l¾ng nghe vµ bæ sung (nÕu cÇn). GV nhËn xÐt ph−¬ng ¸n cña häc sinh sau ®ã giíi thiÖu ph−¬ng ¸n ®· chuÈn bÞ vµ lµm thÝ nghiÖm minh häa. O. Ph¸t biÓu néi dung vµ viÕt biÓu thøc tæng qu¸t cña ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng ? Chó ý ®iÒu kiÖn : hÖ xÐt ph¶i lµ hÖ c« lËp vµ gi¸ trÞ c¸c ®¹i l−îng lµ xÐt ®èi víi hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh. Ho¹t ®éng 3. (10 phót) GV yªu cÇu HS gi¶i bµi to¸n : Mét viªn ®¹n cã khèi l−îng m1 chuyÓn G ®éng víi vËn tèc v1 , ®Õn va ch¹m vµ VËn dông ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng cho c¸c tr−êng hîp va ch¹m mÒm vµ chuyÓn ®éng b»ng ph¶n lùc NhËn thøc vÊn ®Ò bµi to¸n ®Æt ra. LËp luËn ®iÒu kiÖn coi hÖ lµ c« lËp. VËn dông ®Þnh luËt b¶o toµn 9 chui vµo mét bao c¸t cã khèi l−îng m2 ®ang treo trªn mét chiÕc xµ ngang ®øng yªn. T×m vËn tèc cña hai vËt sau va ch¹m. GV giíi thiÖu thuËt ng÷ chuyÓn ®éng b»ng ph¶n lùc : lµ chuyÓn ®éng cña vËt tù t¹o ra ph¶n lùc b»ng c¸ch phãng vÒ h−íng ng−îc l¹i mét phÇn cña chÝnh nã. www.VNMATH.com ®éng l−îng ®−a ra biÓu thøc : G m1v1 G v= m1 + m2 C¸ nh©n gi¶i thÝch hiÖn t−îng sóng giËt khi b¾n. O. Hoµn thµnh yªu cÇu C3. ◊. Sù giËt lïi cña sóng khi b¾n lµ mét chuyÓn ®éng b»ng ph¶n lùc nh−ng kh«ng liªn tôc. Tªn löa, ph¸o th¨ng thiªn cã chuyÓn ®éng b»ng ph¶n lùc liªn tôc. O. H·y x¸c ®Þnh chuyÓn ®éng cña tªn löa, ban ®Çu ®øng yªn, sau khi phôt khÝ. C¸ nh©n biÕn ®æi, rót ra biÓu thøc : G mG V=- v M DÊu − chøng tá h−íng bay cña tªn löa ng−îc víi h−íng khÝ phôt ra. C¸ nh©n tr¶ lêi. GV cã thÓ ®Æt thªm mét sè c©u hái ®Ó cñng cè : − T¹i sao khi b¾n sóng tr−êng cÇn gh× chÆt sóng vµo vai ? − T¹i sao khi ta nh¶y tõ thuyÒn lªn bê th× thuyÒn giËt lïi l¹i ? Ho¹t ®éng 4. (5 phót) Cñng cè, vËn dông C¸ nh©n tù ®äc phÇn ghi nhí vµ hoµn thµnh phiÕu häc tËp. GV yªu cÇu HS ®äc phÇn ghi nhí. Ho¹t ®éng 5. (2 phót) GV nhËn xÐt giê häc. O. Hoµn thµnh yªu cÇu ë phiÕu häc tËp. Tæng kÕt bµi häc C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp. Bµi tËp vÒ nhµ : lµm c¸c bµi tËp ë SGK. ¤n l¹i kiÕn thøc vÒ : kh¸i niÖm c«ng, c«ng suÊt (®· ®−îc häc ë THCS) vµ c¸ch ph©n tÝch lùc. 10 www.VNMATH.com PhiÕu häc tËp C©u1. Mét m¸y bay cã khèi l−îng 160 tÊn bay víi vËn tèc 870km/h. TÝnh ®éng l−îng cña m¸y bay ? A. 38,66.106 kgm/s. B. 139,2.105 kgm/h. C. 38,66.107kgm/s. D. 1392 kgm/h. G C©u 2. Mét qu¶ bãng ®ang bay ngang víi ®éng l−îng p th× ®Ëp vu«ng gãc vµo mét bøc t−êng th¼ng ®øng, bay ng−îc trë l¹i theo ph−¬ng vu«ng gãc víi bøc t−êng víi cïng ®é lín vËn tèc. §é biÕn thiªn ®éng l−îng cña qu¶ bãng lµ : G A. 0. B. p. G G D. -2p. C. 2p. C©u 3. Toa xe thø nhÊt cã khèi l−îng 3 tÊn ch¹y víi vËn tèc 4 m/s ®Õn va ch¹m ®µn håi víi mét toa xe thø hai ®øng yªn cã khèi l−îng 5 tÊn lµm toa nµy chuyÓn ®éng víi vËn tèc 3 m/s. Sau va ch¹m, toa thø nhÊt chuyÓn ®éng víi vËn tèc b»ng bao nhiªu ? Chän chiÒu d−¬ng lµ chiÒu chuyÓn ®éng ban ®Çu cña toa thø nhÊt. A. 9 m/s. B. 1 m/s. C. − 9 m/s D. − 1 m/s. §¸p ¸n C©u 1. A. C©u 2. D. C©u 3. B. 11 www.VNMATH.com Bμi 24 C«ng vμ C«ng suÊt I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − Ph¸t biÓu ®−îc ®Þnh nghÜa c«ng cña mét lùc. BiÕt c¸ch tÝnh c«ng cña lùc trong tr−êng hîp ®¬n gi¶n (lùc kh«ng ®æi, chuyÓn dêi th¼ng). Nªu ®−îc ý nghÜa cña c«ng ©m. − Ph¸t biÓu d−îc ®Þnh nghÜa c«ng suÊt vµ ®¬n vÞ cña c«ng suÊt. Nªu ®−îc ý nghÜa vËt lÝ cña c«ng suÊt. 2. VÒ kÜ n¨ng VËn dông c¸c c«ng thøc tÝnh c«ng vµ c«ng suÊt ®Ó gi¶i c¸c bµi tËp trong SGK vµ c¸c bµi t−¬ng tù. II − ChuÈn bÞ Häc sinh ¤n l¹i kh¸i niÖm c«ng ë líp 8 vµ vÊn ®Ò ph©n tÝch lùc. III − ThiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña Häc sinh Trî gióp cña Gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. (5 phót) Nh¾c l¹i kiÕn thøc cò vµ ®Þnh h−íng nhiÖm vô häc tËp C¸ nh©n tr¶ lêi : − Muèn cã c«ng c¬ häc ph¶i cã c¶ hai yÕu tè lùc vµ chuyÓn dêi d−íi t¸c dông cña lùc. C¸ nh©n nªu vÝ dô vÒ tr−êng hîp cã c«ng c¬ häc : − Ng−êi kÐo xe trªn ®−êng. − Con bß kÐo xe c¸t trªn ®−êng. O. Khi nµo cã c«ng c¬ häc ? Nªu vÝ dô vÒ mét sè tr−êng hîp cã c«ng trong thùc tÕ ? ViÕt biÓu thøc tÝnh c«ng cña lùc cïng ph−¬ng víi ®−êng ®i ? 12 www.VNMATH.com − C«ng thøc tÝnh c«ng : A = F.s trong ®ã : s lµ qu·ng ®−êng dÞch chuyÓn theo ph−¬ng cña lùc F, do t¸c dông cña lùc. NhËn thøc vÊn ®Ò ®Æt ra. Suy nghÜ t×m h−íng gi¶i quyÕt. Ho¹t ®éng 2. (15 phót) T×m hiÓu c«ng thøc tÝnh c«ng trong tr−êng hîp tæng qu¸t Cho c¸c HS kh¸c nhËn xÐt, bæ sung c©u tr¶ lêi cña b¹n. L−u ý HS ph¶i nãi râ c«ng cña lùc nµo hoÆc c«ng cña vËt nµo ®· sinh ra lùc ®ã. ◊. C«ng thøc tÝnh c«ng A = F.s mµ c¸c em ®· ®−îc häc trong ch−¬ng tr×nh THCS chØ dïng cho tr−êng hîp ®¬n gi¶n khi lùc cïng ph−¬ng víi ®−êng ®i hay ®iÓm ®Æt cña lùc chuyÓn dêi theo h−íng cña lùc. O. Trong tr−êng hîp tæng qu¸t, khi ph−¬ng cña lùc vµ ®−êng ®i kh«ng trïng nhau th× c«ng c¬ häc ®−îc tÝnh nh− thÕ nµo? G O. Dïng mét lùc F kÐo vËt nh− h×nh G vÏ, tÝnh c«ng cña lùc F ? G F α §Þnh h−íng cña GV : C¸ nh©n thùc hiÖn phÐp ph©n tÝch G G G lùc. Chó ý quan hÖ : F = Fn + Fs G − ChØ cã thµnh phÇn Fs sinh c«ng c¬ häc. G − Lùc Fn kh«ng thùc hiÖn c«ng nªn An = 0. G C«ng cña lùc Fs : As = Fs.s = Fcosαs G C«ng cña lùc F : 13 G − Thùc hiÖn phÐp ph©n tÝch lùc F G G thµnh hai thµnh phÇn Fn vµ Fs. − Thµnh phÇn nµo cña lùc cã kh¶ n¨ng thùc hiÖn c«ng (nghÜa lµ t¹o ra chuyÓn dêi mong muèn) ? − ViÕt biÓu thøc tÝnh c«ng cña c¸c lùc G thµnh phÇn vµ c«ng cña lùc F ? www.VNMATH.com A = As + An = Fcosα.s Tr¶ lêi : gi¸ trÞ cña c«ng phô thuéc vµo ®é lín lùc F, gãc hîp bëi lùc F vµ ph−¬ng ngang, qu·ng ®−êng s. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. Ho¹t ®éng 3. (6 phót) T×m hiÓu ý nghÜa cña c«ng ©m Nªu nhËn xÐt: − Khi α < 90o th× A > 0. GV nªu ®Þnh nghÜa c«ng trong tr−êng hîp tæng qu¸t vµ gi¶i thÝch ý nghÜa c¸c ®¹i l−îng cã mÆt trong c«ng thøc ®ã. O. Gi¸ trÞ cña c«ng phô thuéc vµo nh÷ng yÕu tè nµo? ◊. V× qu·ng ®−êng ®i s phô thuéc vµo hÖ quy chiÕu nªn gi¸ trÞ cña c«ng còng phô thuéc vµo hÖ quy chiÕu. NÕu ta kÐo mét c¸i hßm trªn sµn toa xe löa ng−îc chiÒu ch¹y cña tµu, víi vËn tèc cã ®é lín b»ng vËn tèc cña tµu th× ta thùc hiÖn c«ng ®èi víi tµu nh−ng ®èi víi mÆt ®Êt th× hßm vÉn ®øng yªn, vµ c«ng thùc hiÖn ®èi víi mÆt ®Êt b»ng kh«ng. O. Tõ c«ng thøc tÝnh c«ng tæng qu¸t võa lËp, cho biÕt gi¸ trÞ cña c«ng phô thuéc vµo gãc t¹o bëi lùc vµ h−íng chuyÓn dêi nh− thÕ nµo ? − Khi α = 90 o th× A = 0. − Khi α > 90o th× A < 0. C¸ nh©n tr¶ lêi : Khi lùc sinh c«ng ©m th× lùc ®ã cã t¸c dông c¶n trë chuyÓn ®éng. HS th¶o luËn nhãm, hoµn thµnh C2. − C«ng cña lùc kÐo cña ®éng c¬ « t« khi « t« lªn dèc lµ c«ng d−¬ng. − C«ng cña lùc ma s¸t cña mÆt ®−êng khi «t« lªn dèc lµ c«ng ©m. − C«ng cña träng lùc cña vÖ tinh GV yªu cÇu HS ®äc SGK môc I.3. O. Trong tr−êng hîp lùc sinh c«ng ©m th× lùc ®ã cã t¸c dông g× ? GV nªu kÕt luËn vÒ c«ng ©m (cßn gäi lµ c«ng c¶n). O. Hoµn thµnh yªu cÇu C2. Gîi ý : xÐt ®é lín gãc α trong tõng tr−êng hîp. 14 www.VNMATH.com bay vßng trßn quanh Tr¸i §Êt b»ng kh«ng. − C«ng cña träng lùc khi m¸y bay cÊt c¸nh lµ c«ng ©m. C¸ nh©n thùc hiÖn biÕn ®æi t×m ®¬n vÞ ®o c«ng : 1 J = 1N.m. Nªu ý nghÜa cña ®¬n vÞ Jun. C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. Ho¹t ®éng 4. (5 phót) VËn dông c«ng thøc tÝnh c«ng C¸ nh©n lµm bµi, mét HS lªn b¶ng tr×nh bµy. Lùc cña ®éng c¬ « t« : F = mg(sinα + kcosα) C«ng cña lùc ®ã : A = F.s = mgs(sinα + kcosα) 4 Trong ®ã : sin α = 100 cos α = (1 − sin α ) ≈ 1 2 C«ng cña lùc F : A = 2. 103.10.3.103.(0,04 + 0,08) = 72.105 J. O. H·y x¸c ®Þnh ®¬n vÞ ®o cña c«ng vµ nªu ý nghÜa cña ®¬n vÞ ®ã ? Gîi ý : xuÊt ph¸t tõ c«ng thøc tÝnh c«ng. ◊. Ngoµi ra ng−êi ta cßn dïng ®¬n vÞ kil«jun (kÝ hiÖu lµ kJ), lµ béi sè cña Jun 1 kJ = 1 000 J. GV yªu cÇu HS gi¶i bµi to¸n : Mét «t« cã khèi l−îng 2 tÊn, chuyÓn ®éng ®Òu lªn dèc trªn qu·ng ®−êng dµi 3 km. TÝnh c«ng thùc hiªn bëi ®éng c¬ «t« trªn qu·ng ®−êng ®ã. Cho hÖ sè ma s¸t b»ng 0,08, ®é nghiªng cña dèc lµ 4%, g = 10 m/s2. Gîi ý : gäi α lµ gãc nghiªng cña dèc, trong tr−êng hîp gãc nghiªng nhá th× ®é nghiªng cña mÆt dèc ®−îc ®Þnh nghÜa lµ : ®é nghiªng = tanα ≈ sinα − CÇn x¸c ®Þnh râ ®¹i l−îng ®· biÕt vµ ®¹i l−îng cÇn t×m. Chó ý tÝnh chÊt cña chuyÓn ®éng. GV nhËn xÐt bµi lµm cña HS. Ho¹t ®éng 5. (7 phót) ◊. Cïng mét c«ng cã thÓ thùc hiÖn T×m hiÓu kh¸i niÖm c«ng suÊt vµ c«ng thøc tÝnh c«ng suÊt C¸ nh©n tiÕp thu th«ng b¸o, hiÓu ®−îc ý nghÜa cña c«ng suÊt. trong nh÷ng thêi gian kh¸c nhau. §Ó so s¸nh kh¶ n¨ng thùc hiÖn c«ng cña c¸c m¸y kh¸c nhau trong cïng mét thêi gian ng−êi ta dïng ®¹i l−îng c«ng suÊt. Ph¸t biÓu chung : 15 P ΔA = Δt O. Tõ ®Þnh nghÜa c«ng suÊt, lËp c«ng thøc tÝnh c«ng suÊt cña mét m¸y thùc hiÖn ®−îc mét c«ng ΔA trong thêi gian www.VNMATH.com Δt . KÝ hiÖu c«ng suÊt lµ P. Tr¶ lêi : Tõ biÓu thøc tÝnh c«ng suÊt suy ra ®¬n vÞ cña c«ng suÊt lµ Jun/gi©y (J/s) hay O¸t (W). 1 (W) = 1 (J/s) O. T×m ®¬n vÞ ®o c«ng suÊt. GV giíi thiÖu c¸c ®¬n vÞ kil«o¸t (kW), mªgao¸t (MW), m· lùc (HP). ◊. Ng−êi ta cßn sö dông ®¬n vÞ thùc C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. hµnh cña c«ng lµ o¸tgiê (W.h) 1 (kW.h) b»ng 1 "sè" ®iÖn O. Hoµn thµnh yªu cÇu C3. C¸ nh©n hoµn thµnh C3. C«ng suÊt cña cÇn cÈu A lín h¬n c«ng suÊt cña cÇn cÈu B. Gîi ý : − TÝnh c«ng mçi cÇn cÈu thùc hiÖn ®−îc (coi cÇn cÈu n©ng vËt lªn dÒu, c«ng n©ng vËt cã ®é lín b»ng c«ng c¶n cña träng lùc). − TÝnh gi¸ trÞ c«ng suÊt cña mçi cÇn cÈu theo c«ng thøc võa häc. ◊. §èi víi c¸c nguån ph¸t n¨ng l−îng C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. kh«ng ph¶i d−íi d¹ng sinh c«ng c¬ häc cã thÓ d−íi d¹ng nhiÖt n¨ng, ®iÖn n¨ng, ... c«ng suÊt ghi trªn thiÕt bÞ ®ã th−êng lµ c«ng suÊt lµm viÖc. Trong qu¸ tr×nh vËn hµnh nªn ®iÒu chØnh ®Ó c«ng suÊt do thiÕt bÞ ph¸t ra ®óng b»ng c«ng suÊt ®· ghi, nhÊt lµ kh«ng ®−îc phÐp v−ît qu¸. GV yªu cÇu HS tham kh¶o b¶ng 24.1 SGK. Ho¹t ®éng 6. (5 phót) VËn dông c«ng thøc tÝnh c«ng suÊt C¸ nh©n gi¶i bµi tËp. ΔA mgh = TÝnh to¸n ®−îc : P = Δt t 10.10.5 = = 5W. 100 Yªu cÇu HS gi¶i bµi tËp : Mét gÇu n−íc khèi l−îng 10 kg ®−îc kÐo cho chuyÓn ®éng ®Òu lªn ®é cao 5 m trong kho¶ng thêi gian 1 phót 40 gi©y. TÝnh c«ng suÊt trung b×nh cña lùc kÐo. LÊy g = 10 m/s2. 16 www.VNMATH.com Ho¹t ®éng 7. (2 phót) Tæng kÕt bµi häc C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp. GV nhËn xÐt giê häc. Bµi tËp vÒ nhµ : Lµm bµi tËp trong SGK. ¤n l¹i c¸c kiÕn thøc vÒ : ®éng n¨ng, biÓu thøc tÝnh c«ng cña mét lùc vµ c¸c c«ng thøc cña chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. Bμi 25 §éng n¨ng I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − Ph¸t biÓu ®−îc ®Þnh nghÜa vµ viÕt ®−îc biÓu thøc cña ®éng n¨ng (cña mét chÊt ®iÓm hay mét vËt r¾n chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn). − Ph¸t biÓu vµ chøng minh ®−îc ®Þnh lÝ biÕn thiªn ®éng n¨ng (trong mét tr−êng hîp ®¬n gi¶n). − Nªu ®−îc nhiÒu vÝ dô vÒ nh÷ng vËt cã ®éng n¨ng sinh c«ng. 2. VÒ kÜ n¨ng − VËn dông ®−îc ®Þnh lÝ biÕn thiªn ®éng n¨ng ®Ó gi¶i c¸c bµi to¸n t−¬ng tù nh− c¸c bµi to¸n trong SGK. II − ChuÈn bÞ Gi¸o viªn − T×m nh÷ng vÝ dô thùc tÕ (tranh, ¶nh minh häa) vÒ nh÷ng vËt cã ®éng n¨ng sinh c«ng. Häc sinh − ¤n l¹i phÇn ®éng n¨ng ®· häc ë ch−¬ng tr×nh THCS. − ¤n l¹i c«ng thøc tÝnh c«ng cña mét lùc, c¸c c«ng thøc cña chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. 17 www.VNMATH.com III − ThiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña häc sinh Trî gióp cña gi¸o viªn Ho¹t ®éng 1. (10 phót) ¤n l¹i kh¸i niÖm n¨ng l−îng vµ t×m hiÓu nh÷ng ®Æc ®iÓm ®Þnh tÝnh cña kh¸i niÖm ®éng n¨ng C¸ nh©n nªu vÝ dô, cã thÓ lµ : − N¨ng l−îng x¨ng, dÇu ®Ó ch¹y « t«, xe m¸y.. + N¨ng l−îng cña n−íc ®Ó vËn hµnh nhµ m¸y thuû ®iÖn. + N¨ng l−îng ®iÖn ®Ó th¾p s¸ng. ... C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. C2 : C¸c vËt ®Òu cã ®éng n¨ng v× cïng ®Òu ®ang chuyÓn ®éng vµ cã thÓ sinh c«ng v× : + Viªn ®¹n ®ang bay cã thÓ xuyªn vµo gç, ph¹t g·y cµnh c©y. + Bóa ®ang chuyÓn ®éng, ®Ëp vµo ®inh cã thÓ ®ãng ®inh c¾m vµo gç. + Dßng n−íc lò ®ang ch¶y m¹nh cã thÓ cuèn tr«i c©y cèi, ph¸ hñy nhµ cöa. Tr¶ lêi : §éng n¨ng cña vËt cµng lín khi vËt cã khèi l−îng cµng lín vµ vËn tèc cµng lín. Ho¹t ®éng 2. (15 phót) Thµnh lËp c«ng thøc tÝnh ®éng n¨ng O. Nªu mét sè vÝ dô vÒ sù tån t¹i cña n¨ng l−îng ? ◊. N¨ng l−îng vËt cã ®−îc do chuyÓn ®éng gäi lµ ®éng n¨ng. Khi mét vËt cã ®éng n¨ng th× vËt ®ã cã thÓ t¸c dông lùc lªn vËt kh¸c vµ lùc nµy sinh c«ng. O. Hoµn thµnh yªu cÇu C2. O. §éng n¨ng cña mét vËt phô thuéc vµo nh÷ng yÕu tè nµo ? O. VËy, biÓu thøc to¸n häc nµo thÓ hiÖn râ mèi quan hÖ trªn ? Yªu cÇu HS gi¶i bµi to¸n : XÐt mét vËt khèi l−îng m chÞu t¸c dông cña lùc G kh«ng ®æi F, chuyÓn ®éng theo gi¸ 18 www.VNMATH.com cña lùc, ®i ®−îc qu·ng ®−êng s vµ vËn G G tèc biÕn thiªn tõ v1 ®Õn v 2 . C¸ nh©n tÝnh to¸n ®−îc c«ng do G lùc F sinh ra : 1 A = F.s = m.a.s = m. v 22 - v12 2 1 1 A = mv 22 - mv12 2 2 ( ) Khi v1 = 0 vµ v2 = v, ta cã : A= 1 mv 2 2 1 mv 2 2 C¸ nh©n hoµn thµnh C3. 1 Tõ c«ng thøc W® = mv 2 , ta thÊy 2 ®¬n vÞ cña ®éng n¨ng b»ng tÝch ®¬n vÞ cña khèi l−îng vµ b×nh ph−¬ng ®¬n vÞ cña vËn tèc nªn ta cã : 1J = 1 kg.m2 s2 C¸ nh©n tham kh¶o b¶ng 25.1 SGK ®Ó t×m hiÓu mét sè vÝ dô vÒ ®éng n¨ng. 19 O. T−¬ng tù, xÐt tr−êng hîp vËt chuyÓn ®éng tõ tr¹ng th¸i nghØ (v1 = 0) ®Õn tr¹ng th¸i cã vËn tèc (v2 = v). ◊. C«ng cña lùc sinh ra trong qu¸ tr×nh C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. §éng n¨ng : W® = Gîi ý : Dùa vµo biÓu thøc tÝnh c«ng cña mét lùc vµ c¸c c«ng thøc vÒ chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu, h·y t×m mèi liªn hÖ gi÷a c«ng sinh ra bëi G lùc F t¸c dông lªn vËt vµ khèi l−îng, vËn tèc cña vËt ? thay ®æi chuyÓn ®éng cña vËt tõ tr¹ng th¸i nghØ ®Õn tr¹ng th¸i cã vËn tèc v b»ng n¨ng l−îng mµ vËt thu ®−îc trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng d−íi t¸c dông G cña lùc F , n¨ng l−îng nµy gäi lµ ®éng n¨ng cña vËt. KÝ hiÖu lµ W® . O. ViÕt biÓu thøc tÝnh W® . ◊. §¬n vÞ cña ®éng n¨ng lµ ®¬n vÞ n¨ng l−îng : Jun (kÝ hiÖu lµ J) O. Hoµn thµnh yªu cÇu C3. ◊. Còng nh− vËn tèc, ®éng n¨ng cã tÝnh t−¬ng ®èi, nghÜa lµ gi¸ trÞ cña nã phô thuéc vµo mèc ®Ó tÝnh vËn tèc. www.VNMATH.com Ho¹t ®éng 3. (10 phót) T×m hiÓu ®Þnh lÝ biÕn thiªn ®éng n¨ng HS nhËn thøc vÊn ®Ò ®Æt ra. Lµm viÖc c¸ nh©n : − §é biÕn thiªn ®éng n¨ng cña vËt : 1 1 ΔW® = W®2 − W®1 = mv 22 − mv12 2 2 VËy A = Δ W® C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. NhËn xÐt : − Khi lùc t¸c dông lªn vËt sinh c«ng d−¬ng th× ®éng n¨ng cña vËt t¨ng. − Khi lùc t¸c dông lªn vËt sinh c«ng ©m th× ®éng n¨ng cña vËt gi¶m. Ho¹t ®éng 4. (8 phót) VËn dông ®Þnh lÝ biÕn thiªn ®éng n¨ng C¸ nh©n tù lùc gi¶i bµi tËp, mét HS lªn b¶ng tr×nh bµy bµi lµm. O. XÐt mét vËt chuyÓn dêi th¼ng theo G ph−¬ng cña lùc F vµ thay ®æi vËn tèc tõ v1 ®Õn v2. H·y so s¸nh c«ng mµ lùc thùc hiÖn ®−îc vµ ®é biÕn thiªn ®éng n¨ng cña vËt khi ®ã ? GV th«ng b¸o néi dung cña ®Þnh lÝ biÕn thiªn ®éng n¨ng. O. NhËn xÐt mèi liªn hÖ gi÷a t¸c dông cña lùc (gi¸ trÞ cña c«ng) vµ sù t¨ng (gi¶m) cña ®éng n¨ng cña vËt ? GV lÊy mét sè vÝ dô øng dông ®Þnh lÝ biÕn thiªn ®éng n¨ng. Mét vÝ dô phæ biÕn lµ khi ta phanh xe ®ang ch¹y, ®é gi¶m ®éng n¨ng b»ng c«ng cña lùc ma s¸t (lµ lùc h·m xe). Yªu cÇu HS lµm bµi tËp : Mét « t« khèi l−îng 4 tÊn ®ang chuyÓn ®éng trªn ®−êng n»m ngang víi vËn tèc kh«ng ®æi 54 km/h. Lóc t = 0, t¸c dông mét lùc h·m lªn « t« lµm « t« chuyÓn ®éng ®−îc thªm 10 m th× dõng h¼n. TÝnh c−êng ®é trung b×nh cña lùc h·m. X¸c ®Þnh kho¶ng thêi gian tõ lóc h·m ®Õn lóc xe dõng. − §Ò nghÞ häc sinh x¸c ®Þnh râ ®¹i l−îng ®· biÕt vµ ®¹i l−îng cÇn t×m. Gîi ý : − Lùc h·m ®· thùc hiÖn c«ng ®Ó thay ®æi vËn tèc cña « t«. − Cã thÓ dïng c«ng thøc tÝnh c«ng ®· biÕt ®Ó tÝnh gi¸ trÞ c«ng cña ®éng c¬ trong tr−êng hîp nµy kh«ng ? 20 www.VNMATH.com − Sö dông ®Þnh lÝ biÕn thiªn ®éng n¨ng ®Ó tÝnh c«ng nµy. − Chó ý ®¬n vÞ c¸c ®¹i l−îng. NhËn xÐt bµi lµm cña HS. Ho¹t ®éng 5. (2 phót) Tæng kÕt bµi häc C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp. GV nhËn xÐt giê häc. Bµi tËp vÒ nhµ : lµm c¸c bµi tËp trong SGK. ¤n l¹i c¸c kiÕn thøc vÒ thÕ n¨ng, träng lùc (®· ®−îc häc ë THCS), träng tr−êng vµ biÓu thøc tÝnh c«ng cña träng lùc). Bμi 26 ThÕ n¨ng I − Môc tiªu 1. VÒ kiÕn thøc − Ph¸t biÓu ®−îc ®Þnh nghÜa träng tr−êng, träng tr−êng ®Òu. ViÕt ®−îc biÓu thøc träng lùc cña mét vËt . − Ph¸t biÓu ®−îc ®Þnh nghÜa vµ viÕt ®−îc biÓu thøc cña thÕ n¨ng träng tr−êng (thÕ n¨ng hÊp dÉn). §Þnh nghÜa ®−îc kh¸i niÖm mèc thÕ n¨ng. ViÕt ®−îc hÖ thøc liªn hÖ gi÷a ®é biÕn thiªn thÕ n¨ng vµ c«ng cña träng lùc. − Ph¸t biÓu ®−îc ®Þnh nghÜa vµ viÕt ®−îc biÓu thøc cña thÕ n¨ng ®µn håi. 2. VÒ kÜ n¨ng − VËn dông c«ng thøc tÝnh thÕ n¨ng hÊp dÉn vµ thÕ n¨ng ®µn håi ®Ó gi¶i c¸c bµi tËp c¬ b¶n trong SGK vµ c¸c bµi tËp t−¬ng tù. II − ChuÈn bÞ Gi¸o viªn − T×m nh÷ng vÝ dô thùc tÕ (tranh, ¶nh) vÒ nh÷ng vËt cã thÕ n¨ng cã thÓ sinh c«ng. 21
- Xem thêm -