Giáo án môn Vật lí Lớp 10 - Tiết 45: Bài tập động năng-thế năng

SỞ GD&ĐT ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG THPT PHAN CHÂU TRINH
GIÁO ÁN – TIẾT 45
 BÀI TẬP ĐỘNG NĂNG – THẾ NĂNG
	Giáo viên hướng dẫn: 	TRẦN THỊ THANH NGUYỆT 
	Giáo sinh thực tập: 	NGUYỄN TRƯƠNG TRÀ
Đà Nẵng, tháng 2 năm 2021
Ngày soạn: 15/2/2021
Ngày thực hiện:18/2/2021
Lớp: 10
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Cũng cố lại kiến thức về động năng, thế năng
- Khắc sâu kiến thức về động năng, thế năng
2. Kỹ năng
- Vận dụng kiến thức bài học để giải bài tập liên quan động năng, thế năng 
- Rèn luyện kĩ năng giải bài tập
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. 
3.2. Sau khi học
- Có ý thức mong muốn vận dụng kiến thức về động năng, 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 (thông qua việc hoạt động nhóm các hoạt động 3,5)
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo (Thông qua tất cả các hoạt động)
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, bài giảng Power point, phiếu học tập
- Chuẩn bị một số ví dụ thực tế về xác định vị trí của một điểm để cho học sinh thảo luận.
1.2. Phương pháp dạy học chính 
- Tổng hợp , vấn đáp và hoạt động nhóm
2. Chuẩn bị của học sinh Ôn lại kiến thức đã học ở bài động năng, thế năng và nắm vững các công thức
III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CỤ THỂ
1. Hướng dẫn chung
Hoạt động
Tên hoạt động
Thời lượng dự kiến
Hoạt động 1
Cũng cố kiến thức
10 phút
Hoạt động 2
Vận dụng
35 phút
2. Hướng dẫn từng họat động
2.1. Hoạt động 1: Cũng cố kiến thức 
a. Mục tiêu: Cũng cố kiến thức đã học cho học sinh để khắc sâu nhằm vận dụng giải bài tập
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: yêu cầu lớp trưởng báo cáo sĩ số và học sinh chuẩn bị kiểm tra bài cũ
- GV: hôm nay thầy sẽ kiểm tra kiến thức cũ thông qua hình thức vấn đáp 
- GV: 
Động năng là gì?
Công thức tính động năng
Phát biểu định lý động năng
Có bao nhiêu loại thế năng đã học
Định nghĩa từng loại
Công thức tính thế năng trọng trường, thế năng đàn hồi
Nêu mối liên hệ giữ biến thiên thế năng và công của trọng lực
-lớp trưởng báo cáo sĩ số. học sinh chuẩn bị vở đầy đủ và lắng nghe
- Lắng nghe
- Hs: trả lời 
d.Dự kiến sản phẩm:
NỘI DUNG CHÍNH
Động Năng Dạng năng lượng vật đang chuyển động có được gọi là động năng, vật có động năng thì vật có thể tác dụng lên vật khác và sinh công
Công thức tính động năng:
Wd = 
Định lí động năng
Độ biến thiên động năng của vật bằng công của ngoại lực tác dụng.
A=Wđ2 – Wđ1=DWđ
Có 2 loại thế năng đã học là thế năng trọng trường, thế năng đàn hồi
-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.
Wt=mgz
- Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi (khi bị biến dạng đàn hồi)
Wt=k∆l22
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
A=Wt(M)-Wt(N)
2.2. Hoạt động 2: Vận dụng
a. Mục tiêu:
- Áp dụng được kiến thức bài học vào trong giải bài tập
- Giải quyết được 1 số vấn đề về thực tiễn liên quan đến động năng, thế năng
b. Thiết bị, đồ dùng: Máy chiếu, bài giảng powerpoint , bảng phụ
c. Cách thức tổ chức:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Trò chơi HÁI LỘC ĐẦU NĂM khắc sâu kiến thức (thông hiểu và nhận biết)
- GV: trong tay thầy là 7 bao lì xì, tương ứng với 10 câu hỏi hái lộc
nhiệm vụ của các bạn là trả lời đúng và hoàn thành các câu hỏi của thầy để tùy ý lựa chọn phong bao. 
Câu1: Thế năng trọng trường không phụ thuộc vào
Khối lượng của vật
Vị trí đặt vật
Gia tốc trọng trường
Vận tốc của vật 
Câu 2: Câu nào sai trong các câu sau? Động năng của vật không đổi khi vật 
A. chuyển động thẳng đều
B. chuyển động với gia tốc không đổi
C. chuyển động tròn đều
D. đứng im trên một vật khác đang chuyển động thẳng đều 
Câu 3: Thế năng đàn hồi của một lò xo không phụ thuộc vào
    A. độ cứng của lò xo
    B. độ biến dạng của lò xo
    C. chiều biến dạng của lò xo
    D. mốc thế năng
Câu 4: Động năng của một vật tăng khi
A. gia tốc của vật a > 0.
B. vận tốc của vật v > 0.
C. các lực tác dụng lên vật sinh công dương.
D. gia tốc của vật tăng.
Câu 5: Nếu khối lượng của vật giảm đi 2 lần, còn vận tốc của vật tăng lên 4 lần thì động năng của vật sẽ
A. tăng lên 2 lần.
B. tăng lên 8 lần.	
C. giảm đi 2 lần.	
D. giảm đi 8 lần 
Câu 6: Khẳng định nào dưới đây là đúng ? Nếu một vật chịu tác dụng của trọng lực thì 
công của trọng lực bằng độ giảm động năng của vật
công của trọng lực bằng độ giảm thế năng của vật
công của trọng lực bằng độ tăng động năng của vật 
công của trọng lực bằng hiệu thế năng và động năng của vật tại 1 điểm bất kì
Câu 7: Tìm phát biểu sai.
 A. Thế năng của một vật tại một vị trí phụ thuộc vào vận tốc của vật tại vị trí đó.
    B. Thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi là hai dạng trong số các dạng thế năng.
    C. Thế năng có giá trị phụ thuộc vào việc chọn gốc thế năng.
    D. Thế năng hấp dẫn của một vật tỉ lệ khối lượng của vật
Bài tập vận dụng và vận dụng cao
Vận dụng 
 Câu 1: Một ô tô có khối lượng 1000kg chuyển động với vận tốc 80 km/h. Động năng của ô tô có giá trị là?
Câu 2: Một lò xo có độ cứng k = 200 N/m, bị nén ngắn lại ∆l=10 cm so với chiều dài tự nhiên ban đầu. Chọn mốc thế năng tại vị trí ban đầu. Thế năng đàn hồi của lò xo là?
b. Vận dụng cao
- Chia lớp thành 4 nhóm để giải quyết các bài toán sau:
BT1: Một ô tô có khối lượng 1600kg đang chạy với tốc độ 36km/h thì người lái xe nhìn thấy một vật cản trước mặt cách khoảng 10m. Người đó tắt máy và hãm phanh khẩn cấp với lực hãm không đổi là 1,2. 104N. Hỏi xe có đâm phải vật cản không?
BT2 : Một vật có khối lượng 3 kg được đặt ở vị trí trong trọng trường và có thế năng tại đó Wt1 = 500 J. Thả vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng Wt2 = -900 J.
a. Hỏi vật đã rơi từ độ cao nào so với mặt đất.
b. Xác định vị trí ứng với mức không của thế năng đã chọn.
c. Tìm vận tốc của vật khi vật qua vị trí này
- HS tham gia trả lời
d. Dự kiến sản phẩm:
Bài tập vận dụng
Câu 1: Tóm tắt:
m = 1600kg
v1 = 36km/ h = 10 m/s
Động năng của ô tô: 
Wđ1=12mv12=12. 1600. (10)2= 80000 J
từ lúc thả thả ga và hãm phanh cho đến khi xe dừng lại , bỏ qua ma sát thì theo phương chuyển động chỉ có lự hãm sinh công, áp dụng định lý động năng ta được:
Wd2-Wd1 = Ah
è 0-80000 = Fh.S.cos(180) à S=6m <10m nên không va chạm
Câu 2: 
Wt=12k.∆l2=12.200.0,12=1J
Bài toán 2: 
Theo đề bài có thế năng tại mặt đất là -900J => Mặt đất không được chọn làm mốc thế năng
Giả sử mốc thế năng được chọn tại vị trí O cách mặt đất độ cao là h2 (m)
Chọn chiều dương hướng lên trên.
a. Ta có: Wt2 = m.g.h2 => h2 = wt2m.g = -9003.9,8= -30(m)
=> Mặt đất thấp hơn mốc thế năng 30m theo chiều âm.
Tại vị trí có Wt1 = 500J ở độ cao so với mốc thế năng là
Wt1 = m.g.h1 => h1 = = wt1m.g = 5003.9,8 ≈ 17(m)
=> Tổng độ cao của vật so với mặt đất là h = h1 + h2 = 30 + 17 = 47(m)
b. Vị trí ứng với mốc thế năng chọn là 17(m)
c. Vận tốc tại vị trí chọn mốc thế năng 
Ta có: công của trọng lực từ vị trí ban đầu đến vị trí chọn làm mốc là
A = Wt1 - Wt0 =500-0= 500J
theo định lý động năng ta lại có :
A = Wđ0 – Wđ1 = 12 m. v02 - 0
à v0 =2Am = 2.5003 ≈18,25m/s
IV. RÚT KINH NGHIỆM
GVHD
Trần Thị Thanh Nguyệt
GSTT
Nguyễn Trương Trà