Tài liệu Trinhnmklkl

TÊN SV: Trần Thị Thúy Trinh Lớp: C15VL01 BÀI 16: CƠ NĂNG 1. Mục tiêu : 1.1. Kiến thức : - Nêu được vật có khối lượng càng lớn, vận tốc càng lớn thì động năng càng lớn - Nêu được vật có khối lượng càng lớn, ở độ cao càng lớn thì thế năng càng lớn - Nêu được ví dụ chứng tỏ một vật đản hồi biến dạng thì có thế năng - Thấy được một cách định tính thế năng hấp dẫn của vật phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất và động năng của vật phụ thuộc vào khối lượng và vận tốc của vật 1.2. Kỹ năng : - Rèn kỹ năng làm thí nghiệm - Rèn luyện kỹ năng xử lý kết quả. - Có hứng thú học tập bộ môn và có thói quen quan sát các hiện tượng trong thực tế, vận dụng kiến thức đã học giải thích các hiện tượng đơn giản. 1.3. Thái độ : - Giáo dục ý thức môi trường cho học sinh - Hướng nghiệp cho học sinh 2. Nội dung học tập: - Cơ năng - Thế năng - Động năng 3. Chuẩn bị : 3.1. GV: - Lò xo lá tròn, khối gỗ, mặt phẳng nghiêng, giá đỡ, quả nặng 3.2. HS : - Kiến thức cũ : Công suất, công cơ học - Đọc trước nội dung bài mới mục chú ý : Khái niệm cơ năng, thế năng, động năng 4. Tiến trình : 4.1. Ổn định lớp: (1’) GV : KT sỉ số lớp HS : Lớp trưởng báo cáo 4.2. Kiểm tra miệng: (5’) 1. Dành cho HS trung bình, yếu: Nêu khái niệm về công suất. Viết công thức tính công suất và giải thích các đại lượng, đơn vị trong công thức tính công suất. (4đ) Áp dụng : Tính công suất của người đi bộ trong 30s . Biết công thực hiện là 1200J (4đ) HS : Công thực hiện được trong một đơn vị thời gian gọi là công suất  Công thức: (4đ) P= Trong đó: A t P: Công suất (W) A : Công thực hiện được (J) t : Thời gian thực hiện công đó (s) Áp dụng (4đ): Tóm tắt Giải t = 30s Công suất của người đi bộ là : A 1200 A = 1200J  40(W ) P=?W t 30 P= = 2. Dành cho HS khá giỏi : Nêu khái niệm về công suất . Viết công thức tính công suất và giải thích các đại lượng, đơn vị trong công thức tính công suất. (8đ) Áp dụng : Làm bài tập 15.5a (SBT/21) HS : Công thực hiện được trong một đơn vị thời gian gọi là công suất  Công thức: P= Trong đó: A t P : Công suất (W) A : Công thực hiện được (J) t : Thời gian thực hiện công đó (s) Áp dụng : Tóm tắt h1 = 3,4m m = 50kg P1 = 500N t = 1’ = 60s P =?W Giải Để lên tầng 10, thang máy phải vượt qua 9 tầng. Vậy phải lên cao : h = 3,4. 9 = 30,6 (m) Trọng lượng của 20 người : P = 20. P1 = 20. 500 = 104 (N) Vậy công tiêu tốn tối thiểu cho thang máy mỗi lần lên : A = P.h =104 . 30,6 =306.103 (J) Công suất tối thiểu của động cơ là : P= A t = 306.103 60 =5100 (W) 3. Nêu khái niệm cơ năng (2đ) HS : Một vật có khả năng thực hiện công ta nói vật có cơ năng 4.3. Tiến trình bài học: *Nêu tình huống học tập. (1’) GV : Gọi HS đọc thông tin ở đầu bài (SGK/55) HS : Làm theo yêu cầu của GV GV: Có nhiều dạng năng lượng. Con người muốn hoạt động cần có năng lượng.Vậy năng lượng là gì ? Nó tồn tại dưới dạng nào? Trong bài này, chúng ta sẽ tìm hiểu dạng năng lượng đơn giản nhất là cơ năng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH NỘI DUNG BÀI HỌC Hoạt động 1: Hình thành khái niệm cơ năng (5’) Mục tiêu: HS nắm được khái niệm cơ năng I. GV : Gọi HS đọc thông tin trong SGK/55 * Liên hệ kiến thức cũ : Khi nào vật thực hiện công ? ●Đơn vị của công là gì ? ●Vậy cơ năng cũng được đo bằng đơn vị gì ? HS : Làm theo yêu cầu của GV Liên hệ giữa công và năng lượng: HS : Khi có lực tác dụng vào vật làm vật chuyển dời HS : Đơn vị của công là Jun (J) Một vật có khả năng sinh công, ta HS : Cơ năng cũng được đo nói vật có cơ năng bằng đơn vị Jun (J). (năng lượng) - Đơn vị của cơ năng là Jun (J) GV: - Vậy khi vật có khả năng thực hiện công càng lớn thì năng lượng của vật càng lớn. - Có nhiều dạng năng lượng: cơ năng, nội năng, điện năng... GV lấy VD: + cây ná được kéo căng có năng lượng vì cây ná có thể sinh công khi đâye viên bi được kẹp trong cây ná bay đi được. + Dòng sông đang chảy có năng lượng vì dòng nước chảy có thể sinh công khi đẩy chiếc bè chuyển động trên mặt nước GV yêu cầu HS lấy VD minh họa tương tự HS lấy VD tương tự. GV chuyển ý qua phần II * Hoạt động 2 : Hình thành khái niệm thế năng. (15’) - Khi vật có khả năng thực hiện công càng lớn thì năng lượng của vật càng lớn. - Có nhiều dạng năng lượng: cơ năng, nội năng, điện năng... Mục tiêu: HS nắm được khái niệm thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi GV : Yêu cầu HS quan sát tranh 16.1a và đọc thông tin SGK/55. GV: Miêu tả thí nghiệm và Làm thí nghiệm cho HS quan sát. ●Quả nặng A có sinh công hay không? HS : Không sinh công. GV: Yêu cầu HS quan sát H16.1b và trả lời câu hỏi: Nếu đưa quả nặng lên một độ cao nào đó thì HS trả lời C1: A chuyển động xuống phía dưới kéo B chuyển nó có cơ năng không? Tại sao?(C1) động tức là A thực hiện công do đó A có cơ năng. GV nhận xét: Nếu đưa quả nặng lên một độ cao nào đó rồi buông nhẹ thì vật A sẽ chuyển động xuống phía dưới làm sợi dây căng ra. Lực căng của sợi dây làm vật B chuyển động. Như vậy vật A đã thực hiện công nên ta nói khi đưa vật A lên một độ cao nào đó, thì vật A có cơ năng. II. Thế năng : 1. Thế năng trọng trường: C1: A chuyển động xuống phía dưới kéo B chuyển động tức là A thực hiện công do đó A có cơ năng. GV : Thông báo “Cơ năng của trường hợp này là thế năng”. ●Công thực hiện được trong thí nghiệm này nhờ HS : Trọng lực hay lực hút của Trái Đất lực nào? HS: Lực tác dụng vào vật và ●Công phụ thuộc vào những yếu tố nào? quãng đường vật dịch chuyển - GV thông báo: Cơ năng trong trường hợp này là thế năng ● Nếu quả nặng A được đưa lên càng cao thì HS: Nếu A được đưa lên càng công sinh ra để kéo B chuyển động càng lớn hay cao thì B sẽ chuyển động được càng nhỏ? Vì sao? quãng đường dài hơn tức là công của lực kéo thỏi gỗ càng lớn. GV thông báo kết luận về thế năng ●Thế nào là thế năng trọng trường? GV: Khi độ cao h, khối lượng m càng lớn thì công A càng lớn nghĩa là thế năng của vật càng lớn ●Thế năng phụ thuộc vào những yếu tố nào ? * Lưu ý: Ta có thể không lấy mặt đất, mà có thể lấy một vị trí khác làm mốc để tính độ cao. * Hướng nghiệp: Ứng dụng chế tạo máy phát điện trong ngành thủy điện lợi dụng thủy năng của dòng nước - Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao gọi là thế năng trọng trường. - Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn. GV : Yêu cầu HS quan sát H16.2 (SGK/56) và đọc thông tin trong SGK * Liên hệ kiến thức cũ : Khi lò xo bị biến dạng thì có xu hướng gì ? ●Nhờ đâu mà lò xo quay lại hình dạng ban đầu ? ●Lúc lò xo bị nén có cơ năng không ? Bằng cách nào để biết được lò xo có cơ năng ? 2/ Thế năng đàn hồi: HS : Quay về hình dạng ban đầu HS : Do lực đàn hồi HS : Vặn nút tháo sợi dây ra, lò xo sẽ đẩy miếng gỗ văng ra GV : Cho HS làm thí nghiệm kiểm tra theo HS : Làm theo yêu cầu của GV nhóm hai trường hợp lò xo nén ít và nén nhiều trong vòng 2 phút và quan sát hiện tượng xảy ra GV : Gọi bất kỳ HS trong nhóm trình bày, HS nhóm khác nhận xét, GV nhận xét ●Có hiện tượng gì xảy ra đối với miếng gổ khi HS : Miếng gỗ được lò xo đẩy vặn nút tháo sợi dây ? lên nhiều khi lò xo nén nhiều và nẩy lên ít khi lò xo nén ít Lúc bị nén lò xo có cơ năng không ? Nhận biết HS : Vì lò xo đã đẩy miếng gỗ bằng cách nào ? lên là đã thực hiện được công nên lò xo có cơ năng. ●Miếng gỗ văng ra xa nhiều khi lò xo nén nhiều, HS : văng ra ít khi lò xo nén ít, chứng tỏ được điều gì - Lò xo bị nén càng nhiều thì ? công sinh ra càng lớn nghĩa là thế năng của lò xo càng lớn. - Lò xo bị nén càng ít thì công sinh ra càng nhỏ nghĩa là thế năng của lò xo càng nhỏ. ●Vậy thế năng này phụ thuộc vào yếu tố nào? HS : Độ biến dạng đàn hồi của lò xo ●Thế năng trong trường hợp này gọi là gì ? HS : Được gọi là thế năng đàn hồi ●Thế nào là thế năng đàn hồi? Nêu ví dụ chứng HS : Tùy từng HS Cơ năng của vật tỏ một vật đàn hồi khi biến dạng có thế năng? phụ thuộc vào độ * Hướng nghiệp: Ứng dụng trong nghề chế tạo biến dạng của vật súng máy gọi là thế năng đàn hồi. III. Động năng : * Hoạt động 3 : Hình thành khái niệm động 1. Khi nào vật năng. (10’) có động năng? Mục tiêu: HS nắm được khái niệm động năng và * Thí nghiệm 1 : động năng phụ thuộc vào những yếu tố nào Cơ năng của vật GV : Yêu cầu HS đọc thông tin SGK/56 và quan do chuyển động sát H16.3 mà có gọi là động GV : Giới thiệu và hướng dẫn HS tiến hành thí HS : Làm theo yêu cầu của GV năng nghiệm * Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm : Giá đỡ , mặt phẳng nghiêng, quả nặng, khối gỗ * Bố trí thí nghiệm như hình vẽ. Cho quả nặng lăn từ mặt phẳng nghiêng xuống đập vào khối gỗ. Quan sát hiện tượng * Tiến hành thí nghiệm theo nhóm và hoàn thành các câu C3,4,5 vòng 4 phút HS : GV : Gọi bất kỳ HS trong nhóm trình bày, HS + C3 : Quả cầu A lăn xuống nhóm khác nhận xét, GV nhận xét đập vào miếng gổ B, làm miếng gổ chuyển động một đoạn. + C4 : Quả cầu A tác dụng vào miếng gỗ 1 lực làm miếng gỗ B chuyển động, tức là thực hiện được công. + C5 : Một vật chuyển động có khả năng sinh công (thực hiện ●Cơ năng trong trường hợp này gọi là gì ? công) tức là có cơ năng. HS : Cơ năng trong trường hợp ●Thế nào là động năng ? này gọi là động năng * Chuyển ý : Động năng phụ thuộc vào những yếu tố nào ? GV : Yêu cầu HS quan sát H16.3 SGK/57 và tiến hành thí nghiệm theo nhóm hai thí nghiệm HS : Làm theo yêu cầu của GV 2,3 và trả lời các câu C trong vòng 3 phút GV : Gọi bất kỳ HS trong nhóm trình bày, HS HS : nhóm khác nhận xét, GV nhận xét + C6 : So với thí nghiệm 1, lần này miếng gổ B chuyển động được đoạn dài hơn. Như vậy khả năng thực hiện công của quả cầu A lần này lớn hơn lần trước. Quả cầu A lăn từ vị trí cao hơn nên vận tốc của nó khi đập vào miếng gỗ B lớn hơn trước. Qua thí nghiệm rút ra kết luận động năng của quả cầu A phụ thuộc vào vận tốc của nó. Vận tốc càng lớn thì động năng càng lớn. + C7: Miếng gổ B chuyển động đoạn đường dài hơn, Như vậy công của quả cầu A’ thực hiện được lớn hơn công của quả cầu A thực hiện lúc trước. Thí nghiệm cho thấy, động năng 2. Động năng của vật phụ thuộc vào những yếu tố nào? * Thí nghiệm 2 : Động năng phụ thuộc vào vận tốc của vật * Thí nghiệm 3 : Động năng phụ thuộc vào khối lượng của vật của quả cầu còn phụ thuộc vào khối lượng của nó. Khối lượng của vật càng lớn thì động năng của vật càng lớn + C8: Động năng của vật phụ thuộc vận tốc và khối lượng của nó . * giáo dục môi trường: - Khi tham gia giao thông, phương tiện tham gia có vận tốc lớn ( có động năng lớn) sẽ khiến cho việc xử lí sự cố gặp khó khăn, nếu xảy ra tai nạn sẽ gây ra những hiệu quả nghiêm trọng - Các vật rơi từ trên cao xuống bề mặt Trái Đất có động năng lớn nên rất nguy hiểm đến tính mạng con người và công trình khác - Giải pháp : Mọi công dân cần tuân thủ các quy tắc an toàn giao thông và an toàn trong lao động Lưu ý: Động năng và thế năng là hai dạng của cơ năng; một vật có thể vừa có thế năng và động năng. Ví dụ: Một chiếc máy bay đang bay trên bầu trời thì máy bay đó vừa có thể năng vừa có động năng. (Vì máy bay đó ở trên bầu trời so với mặt đất cách độ cao h  có thể năng ,và máy bay đang bay có động năng ) hay là lá rơi, xe chạy xuống dốc, . . . . Khi máy bay đang bay thế năng không đổi, động năng không đổi ; khi lá rơi thế năng giảm, lá rơi nhanh (động năng tăng). * Hoạt động 4 : Vận dụng (5’) GV : Yêu cầu HS vận dụng trả lời câu C 9 và C10 HS : C9 (SGK/57) _ Vật chuyển động trong không trung (máy bay, con * Mở rộng : Gọi HS đọc mục có thể em chưa chim, chiếc diều,…) biết SGK/58 _ Con lắc lò xo dao động _ Một quả bóng được đá bay lên cao ( quả bóng có độ cao nên có thế năng, đồng thời quả bóng có vận tốc nên nó cũng có động năng) C10 a.Thế năng đàn hồi c. Thế năng và động năng b. Thế năng 4.4. Tổng kết: ( Lồng ghép vào bài mới ở mục vận dụng) 4.5. Hướng dẫn học tập: IV. Vận dụng : * Đối với bài học tiết này: - Học thuộc bài và làm BT 16.116.10 (SBT/22). Riêng bài 16.2 dành cho HS khá, giỏi * Hướng dẫn bài 16.2 : Tùy thuộc vật chọn làm mốc * Đối với bài học tiết tiếp theo: ÔN TẬP - Xem lại bài các bài 13, 14, 15, 16 - Đọc thêm bài 17 5. Phụ lục: