Bài 23 năng lượng công cơ học

Ngày soạn: Tiết : BÀI 23: NĂNG LƯỢNG CÔNG CƠ HỌC I MỤC TIÊU Kiến thức - Xác định dạng khác lượng chuyển hóa dạng lượng - Nêu định luật bảo tồn lượng ví dụ bảo toàn lượng - Phát biểu định nghĩa, viết biểu thức tính cơng tích lực tác dụng độ dịch chuyển theo phương lực - Nêu đơn vị đo công đơn vị đo lượng ( với J = Nm ) - Xác định vai trò lực sinh công chuyển động vật bị lực tác dụng: công kéo; công cản - Hiểu sinh công số cách chuyển hóa lượng Năng lực a Năng lực chung - Năng lực tự học nghiên cứu tài liệu: Chủ động, tích cực thực cơng việc thân học tập thông qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi trả lời câu thảo luận - Năng lực trình bày trao đổi thông tin - Năng lực nêu giải vấn đề sáng tạo: Biết thu thập thơng tin để từ đề xuất, chế tạo mơ hình minh họa định luật bảo tồn động lượng - Năng lực thực nghiệm - Năng lực dự đoán, suy luận lí thuyết, thiết kế thực theo phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết, dự đốn, phân tích, xử lí số liệu khái quát rút kết luận khoa học - Năng lực hoạt động nhóm b Năng lực đặc thù mơn học - Nhận thức vật lí: + Nêu ví dụ bảo tồn lượng + Viết biểu thức tính cơng tích lực tác dụng độ dịch chuyển theo phương lực + Nêu đơn vị đo công đơn vị đo lượng ( với J = Nm ) + Nêu ví dụ chứng tỏ truyền lượng từ vật sang vật khác cách thực công + Tính cơng số trường hợp đơn giản + Vận dụng để xác định trình chuyển hóa lượng thơng qua thực cơng truyền nhiệt - Tìm hiểu giới tự nhiên góc độ Vật lí: Thiết kế mơ hình đơn giản minh họa định luật bảo toàn lượng, liên quan đến số dạng lượng khác Phẩm chất - Có thái độ hứng thú học tập mơn Vật lý - Có u thích tìm hiểu liên hệ tượng thực tế liên quan - Có tác phong làm việc nhà khoa học - Có thái độ khách quan trung thực, nghiêm túc học tập II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên - Các video, hình ảnh dạng lượng năng, hóa năng, nhiệt năng, điện năng, lượng ánh sáng, lượng âm thanh, lượng nguyên tử - Giấy kẻ ô li để vẽ đồ thị - Phiếu học tập Phiếu học tập số Trong động tác nâng tạ từ vị trí (1) sang vị trí (2), từ vị trí (2) sang vị trí (3), từ vị trí (3) sang vị trí (4) hình trên: - Có q trình truyền chuyển hóa lượng nào? - Động tác có thực cơng, khơng thực cơng? Phiếu học tập số Câu Khi đun nước ấm điện có q trình truyền chuyển hóa lượng nào? Câu Khi xoa hai tay vào cho nóng có q trình truyền chuyển hóa lượng xảy ra? Câu Một bóng cao su ném từ độ cao h xuống đất cứng bị nảy lên Sau lần nảy lên, độ cao giảm dần, nghĩa giảm dần Điều có trái với định luật bảo tồn lượng khơng? Tại sao? Hãy dự đốn xem cịn có tượng xảy với bóng ngồi tượng bị nảy lên rơi xuống Câu Có truyền chuyển hóa lượng việc bắn pháo hoa? Câu Hãy thảo luận nhóm để tìm thêm ví dụ minh họa cho q trình chuyển hóa lượng sau đây: a Điện chuyển hóa thành nhiệt b Nhiệt chuyển hóa thành điện c Quang chuyển hóa thành điện d Quang chuyển hóa thành hóa Phiếu học tập số HS thực đẩy sách mặt bàn trả lời câu hỏi sau: Câu Mô tả trạng thái sách ta tác dụng lực vào sách Câu Có q trình truyền chuyển hóa lượng nào? Q trình gọi gì? Phiếu học tập số Câu Hãy trao đổi với bạn để chứng minh ví dụ mơ tả hình có truyền lượng cách thực công Câu Hãy trả lời câu hỏi phần khởi động Câu Khi cho miếng đồng tiếp xúc với lửa lửa truyền lượng cho miếng đồng làm cho nóng lên Q trình truyền lượng có phải thực công hay không? Tại sao? Phiếu học tập số HS tìm hiểu mục 2, cơng thức tính cơng học, điều từ thích hợp vào chỗ trống: Lực F tác dụng lên vật làm vật dịch chuyển quãng đường s + Khi lực không đổi hướng với hướng chuyển động vật cơng lực xác định …………………………… + Khi lực không đổi hướng lực hợp với hướng chuyển động góc cơng lực xác định …………………………………  Nếu ≤ α < 90 : A > 0:………………………………  Nếu α = 00 : A = 0:……………………………………  Nếu 0 < α ≤ 18 00 : A < 0:………………………… Học sinh? - Ôn lại vấn đề học lượng cấp - SGK, ghi bài, giấy nháp III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Bảng tóm tắt tiến trình dạy học Hoạt động Nội dung Phương pháp, (Nội dung hoạt động) kỹ thuật dạy học (thời gian) chủ đạo Hoạt động [1] Hs kể tên dạng HS thực theo Xác định vấn lượng lấy ví dụ nhóm… đề/nhiệm vụ học tập + Dùng kĩ thuật khăn trải bàn Phương án đánh giá Đánh giá báo cáo nhóm học sinh Hoạt động [2] Hs tìm hiểu chuyển hóa Làm việc nhóm Hình thành kiến lượng thức mới/giải vấn đề/thực thi nhiệm vụ - Đánh giá hoạt động qua bảng nhóm - Trình bày nhóm Hoạt động [ 3] Luyện tập Hs trả lời câu hỏi tập Thuyết giảng - Đánh giá kết đơn giản có liên quan chủ đề hỏi trả lời công học Đánh giá qua Hoạt động [4] Vận - HS làm việc nhóm báo cáo Làm việc nhóm ứng dụng … báo cáo dụng - HS vận dụng kiến thức thuyết trình học vào tình thực tế Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình học tập lượng a Mục tiêu: - Từ dạng lượng mà em nhận biết thực tế, kích thích học sinh tìm hiểu thêm kiến thức liên quan - Nêu dạng lượng b Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c Sản phẩm: Báo cáo kết hoạt động nhóm ghi chép học sinh d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước - GV chiếu video hình ảnh dạng lượng, yêu cầu học sinh nêu tên dạng lượng quan sát Bước Bước - GV chia lớp thành nhóm, yêu cầu nhóm thảo luận tìm q trình truyền chuyển hóa lượng, động tác có thực cơng, không thực công vận động viên nâng tạ phần khởi động Và điền thông tin vào phiếu học tập số Báo cáo kết thảo luận Bước - Đại diện nhóm trình bày + Trong động tác nâng tạ có truyền chuyển hóa từ động sang + Động tác nâng tạ thực công, động tác đứng lên vận động viên không thực cơng - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sửa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh - Giáo viên nêu vấn đề: Năng lượng tồn khắp nơi xung quanh ta Việc đưa định nghĩa hoàn thiện dang thử thách cho nhà khoa học Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu lượng a Mục tiêu: - Tìm hiểu chuyển hóa lượng bảo tồn lượng - Nêu ví dụ bảo tồn lượng b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: I Năng lượng - Năng lượng chuyển hóa từ dạng sang dạng khác, truyền từ vật sang vật khác ln bảo tồn d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ, nhóm thảo luận hoàn thành phiếu học tập số Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Bước Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày câu hỏi Câu Khi đun nước ấm điện, điện chuyển hóa thành nhiệt năng, Câu Khi xoa hai bàn tay vào cho nóng chuyển hóa thành nhiệt Câu Sau lần nảy lên, độ cao giảm dần, giảm dần, điều không trái với định luật bảo toàn lượng Do lần bóng đập xuống đất nảy lên, phần lượng bị chuyển hóa thành nhiệt năng, dẫn đến khơng bảo tồn - Ngồi tượng bóng bị nảy lên rơi xuống cịn có tượng khác bóng tiếp xúc với mặt đất cứng bóng bị biến dạng (bị lõm xuống) Câu Khi pháo hoa nổ có chuyển hóa từ quang thành nhiệt Bước Câu a Điện thành nhiệt năng: đun nước ấm điện, sử dụng bàn điện, máy sấy tóc, b Nhiệt thành điện năng: số máy móc lượng địa nhiệt, nhiệt điện đại dương, c Quang thành điện năng: máy lượng mặt trời d Quang chuyển hóa thành hóa năng: bắn pháo hoa - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sửa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Hoạt động 2.2: Tìm hiểu cơng học a Mục tiêu: - Nêu cơng - Viết biểu thức tính cơng tích lực ác dụng độ dịch chuyển theo phương lực - Nêu đơn vị đo công đơn vị đo lượng ( với J = Nm ) - Nêu ví dụ chứng tỏ truyền lượng từ vật sang vật khác cách thực công b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: II Công học Thực công - Công số đo phần lượng truyền chuyển hóa q trình thực cơng - Cơng có đơn vị jun (J): 1J = N.m Cơng thức tính cơng A = F.d.cos α F tác dụng lên vật làm cho vật dịch chuyển quãng Trong A cơng lực ⃗ đường d, α góc hợp lực ⃗ F hướng chuyển động + ≤ α < 90 : A > 0: Công phát động + α = 00 : A = 0: Lực không sinh công + 0 < α ≤ 18 00 : A < 0: Công cản d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ, yêu cầu học sinh hoàn thành phiếu số học tập số Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm HS Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày Câu Khi đẩy sách, ta tác dụng lực vào làm chuyển từ trạng thái đứng yên (v = 0, W d =0 ) sang trạng thái chuyển động nhanh dần (vận tốc tăng, động tăng) Bước Bước Bước Bước Câu Năng lượng truyền từ tay sang sách làm cho vật có động Q trình gọi thực cơng - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sửa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ, yêu cầu học sinh thực phiếu học tập số Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm HS Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày Câu a Động điện đưa vật nặng chuyển động từ đất lên cao Khi kéo vật lên cao, lực kéo làm vật từ trạng thái đứng yên (v = 0; W đ = 0) sang trạng thái chuyển động (vận tốc tăng, động tăng) Động vật nhận lượng từ lực kéo rịng rọc truyền sang  Đã có truyền lượng cách thực công b Hỗn hợp xăng khơng khí xilanh bị đốt cháy đẩy pittơng chuyển động Khi đốt cháy, pittông chuyển động, chứng tỏ nhiệt chuyển hóa thành động Động pittông nhận pittông nhận lượng nhiệt từ xilanh  Đã có truyền lượng cách thực công Câu - Trong động tác nâng tạ có truyền chuyển hóa từ động sang - Động tác nâng tạ thực công, động tác đứng lên vận động viên không thực công Câu Khi cho miếng đồng tiếp xúc với lửa lửa truyền lượng cho miếng đồng làm cho miếng đồng nóng lên Trong q trình xảy ra, khơng có lực tác dụng lên miếng đồng mà có truyền lượng nên q trình truyền lượng khơng phải thực cơng - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sửa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh - Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ, yêu cầu học sinh thực phiếu học tập số Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày + Khi lực khơng đổi hướng với hướng chuyển động vật cơng lực xác định …A = F.s…… + Khi lực không đổi hướng lực hợp với hướng chuyển động góc cơng lực xác định …… …  Nếu ≤ α < 90 : A > :……Công phát động………  Nếu α = 00 : A = 0:……Lực không sinh công………  Nếu 0 < α ≤ 18 00 : A < 0:……Công cản……… - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sửa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Hoạt động 3: Luyện tập a Mục tiêu: - HS hệ thống hóa kiến thức vận dụng giải tập công học - Tính cơng số trường hợp đơn giản b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Kiến thức hệ thống hiểu sâu định nghĩa Bài tập ví dụ Bài tập ví dụ 1: Khi rửa gầm xe ô tô, người ta sử dụng máy nâng để nâng ô tô lên độ cao h = 160cm so với mặt sàn Cho biết khối lượng ô tô m = 1,5 gia tốc trọng trường g = 10 m/ s Tính cơng tối thiểu mà máy nâng thực Giải Để nâng tơ lên máy nâng phải tác dụng vào tơ lực có độ lớn tối thiểu trọng lượng ô tô: F = P = mg = ,5.103 10=1,5.1 N Công tối thiểu mà nâng thực là: A = P.h = 24000 J = 24 kJ Bài tập ví dụ 2: Một bạn học sinh có khối lượng 50 kh lên cầu thang gồm 20 bậc, bậc cao 15 cm, dài 20 cm Tính cơng tối thiểu mà bạn phải thực Coi lực mà học sinh tác dụng lên bậc thang khơng đổi q trình di chuyển Lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/ s Giải - Muốn lên cầu thang bạn học sinh phải có lực nâng tối thiểu là: Độ dịch chuyển bạn học sinh là: d =AB - Công tối thiểu mà bạn phải thực là: d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước GV yêu cầu HS làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức chuyển động cơ, chuyển động thẳng Gợi ý HS dùng đồ tư bảng để trình bày (khơng bắt buộc) Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm tổng kết kiến thức Bước HS giới thiệu sản phẩm nhóm trước lớp thảo luận GV nhận xét, tổng kết Bước Gv yêu cầu học sinh làm bt ví dụ cơng học trang 94 Bước Học sinh thực nhiệm vụ GV nhận xét giải HS Hoạt động 4: Vận dụng a Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tịi mở rộng kiến thức học tương tác với cộng đồng Tùy theo lực mà em thực mức độ khác b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ nhà theo nhóm cá nhân c Sản phẩm: Bài tự làm vào ghi HS d Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: Tìm hiểu thêm số ví dụ dạng lượng, chuyển hóa lượng q trình thực cơng Nội dung 2: HS làm tập SGK – Trang 95 V ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ) ... khoa học - Có thái độ khách quan trung thực, nghiêm túc học tập II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên - Các video, hình ảnh dạng lượng năng, hóa năng, nhiệt năng, điện năng, lượng ánh sáng, lượng. .. thực công b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: II Công học Thực công - Công số đo phần lượng truyền chuyển hóa q trình thực cơng - Cơng... hiểu lượng a Mục tiêu: - Tìm hiểu chuyển hóa lượng bảo tồn lượng - Nêu ví dụ bảo tồn lượng b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: I Năng lượng