BÀI 27 HIỆU SUẤT Thời gian thực hiện 2 tiết I Mục tiêu 1 Về kiến thức Năng lượng có ích, năng lượng hao phí Khái niệm hiệu suất 2 Về năng lực Nhận thức vật lí + Nhận biết được năng lượng có ích và năn[.]
BÀI 27 HIỆU SUẤT Thời gian thực hiện: tiết I Mục tiêu Về kiến thức: - Năng lượng có ích, lượng hao phí - Khái niệm hiệu suất 2.Về lực: - Nhận thức vật lí: + Nhận biết lượng có ích lượng hao phí q trình chuyển hóa lượng + Nêu khái niệm hiệu suất - Vận dụng kiến thức, kĩ học: Vận dụng kiến thức hiệu suất số trường hợp thực tế Về phẩm chất: - Góp phần phát triển phẩm chất chăm chỉ: Chăm chỉ, kiên trì thực nhiệm vụ - tập - Góp phần phát triển phẩm chất trách nhiệm: Thực tốt tuyên truyền cho gia đình phương án giảm lượng hao phí sử dụng thiết bị điện gia định động ô tô, xe máy II Thiết bị dạy học học liệu - Máy chiếu: Cho hoạt động mở đầu: Video nhà máy thủy điện hoạt động III Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Mở đầu (7 phút) a) Mục tiêu: HS nhận thức q trình chuyển hóa lượng khơng phải tồn lượng cung cấp chuyển hóa thành dạng lượng có ích b) Nội dung: HS quan sát đoạn video nhà máy thủy điện hoạt động, sau thảo luận nhóm đơi để trả lời câu hỏi: - Theo em có phần trăm động thác nước nhà máy thủy điện chuyển hóa thành điện năng? c) Sản phẩm: Dự đốn câu trả lời HS: Khơng phải tồn động thác nước chuyển hóa hết thành điện mà cịn có phần lượng bị hao phí d) Tổ chức thực hiện: Giao nhiệm vụ: Tạo nhóm đơi (2 HS ngồi cạnh nhau), phổ biến nhiệm vụ nội dung, sau chiếu video hoạt động nhà máy thủy điện, u cầu nhóm đơi thảo luận ghi câu trả lời vào giấy nháp Thực nhiệm vụ: HS xem video, thảo luận câu hỏi ghi lại kết vào giấy nháp Báo cáo, thảo luận: GV gọi học sinh đứng chỗ trả lời câu hỏi thảo luận Sau gọi học sinh khác đứng chỗ nhận xét, bổ sung Kết luận, nhận định: + GV nhận xét câu trả lời học sinh đưa kết luận: Trong q trình chuyển hóa lượng, khơng phải tồn lượng chuyển hóa thành dạng lượng có ích mà ln có phần lượng bị hao phí {GV ghi tiêu đề học: Hiệu suất} Hoạt động 2: Tìm hiểu lượng có ích lượng hao phí (25 phút) a) Mục tiêu: HS nhận biết lượng có ích lượng hao phí q trình chuyển hóa lượng b) Nội dung: - HS yêu cầu thực nhiệm vụ theo nhóm để xác định lượng có ích lượng hao phí thơng qua thực nhiệm vụ sau: PHIẾU HỌC TẬP SỐ Câu 1: Trong động ô tô chạy xăng quạt điện có chuyển hóa lượng nào? Trong số dạng lượng tạo thành, dạng lượng có ích, dạng lượng hao phí? Câu 2: Xác định lượng có ích lượng hao phí trường hợp đây: + Acquy nạp điện + Acquy phóng điện + Sử dụng rịng rọc để kéo vật nặng lên cao + Bếp từ hoạt động + Khi người chơi thể thao c) Sản phẩm: Nội dung ghi học sinh nội dung thảo luận nhóm: Câu 1: - Trong động xăng: có chuyển hóa lượng từ hóa => điện => động năng, nhiệt năng, ánh sáng, âm Trong đó, động năng, ánh sáng, âm (tiếng cịi) lượng có ích; Nhiệt âm tiếng ồn động lượng hao phí - Trong quạt điện: có chuyển hóa lượng từ điện => động năng, nhiệt Trong đó, động năng lượng có ích, nhiệt năng lượng hao phí Câu 2: Acquy nạp điện Acquy phóng điện Sử dụng ròng rọc để kéo vật nặng lên cao Bếp từ hoạt động Khi người chơi thể thao Năng lượng có ích Hóa Điện Năng lượng hao phí Nhiệt năng, âm Nhiệt năng, âm Cơ Nhiệt ma sát Nhiệt truyền cho nồi Nhiệt tỏa môi trường Động Nhiệt d) Tổ chức thực hiện: Giao nhiệm vụ: GV chia lớp thành nhóm (2 bàn tạo thành nhóm), nêu nhiệm vụ nội dung, phát phiếu học tập cho nhóm, yêu cầu HS hoạt động cá nhân (5 phút), sau thảo luận ghi kết thảo luận nhóm (3 phút) Thực nhiệm vụ: HS thực nhiệm vụ cá nhân, thảo luận nhóm ghi kết vào ghi Báo cáo, thảo luận: GV mời đại diện nhóm trình bày Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện GV nêu câu hỏi thảo luận : Nếu chơi thể thao thời tiết lạnh nhiệt mà thể tỏa có xem lượng có ích khơng? Vì sao? Kết luận, nhận định: GV nhận xét câu trả lời học sinh, phần trình bày nhóm đưa kết luận: Việc xác định loại lượng có ích hay hao phí có tính tương đối, tùy thuộc vào hồn cảnh Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm hiệu suất (13 phút) a) Mục tiêu: Tìm hiểu khái niệm hiệu suất, biểu thức hiệu suất b) Nội dung: - HS yêu cầu thảo luận theo cặp đôi thực nhiệm vụ sau: PHIẾU HỌC TẬP SỐ Để đặc trưng cho khả biến đổi lượng đầu vào thành lượng có ích thiết bị người ta đưa khái niệm hiệu suất Câu 1: Hiệu suất gì? Viết biểu thức tính hiệu suất cho trường hợp tổng quát trường hợp cụ thể động nhiệt? Câu 2: Quan sát bảng 27.1 trang 107 SGK, em có nhận xét giá trị Hiệu suất thiết bị điện? c) Sản phẩm: Nội dung ghi học sinh nội dung thảo luận nhóm: - Tỉ lệ lượng có ích lượng toàn phần gọi hiệu suất - Biểu thức: - Hiệu suất động nhiệt: A cơng học, Q nhiệt lượng mà động nhận từ nhiên liệu bị đốt cháy - Giá trị hiệu suất thiết bị điện nhỏ d) Tổ chức thực hiện: Giao nhiệm vụ: GV tạo nhóm đơi (2 HS ngồi cạnh nhau), phổ biến nhiệm vụ nội dung, u cầu nhóm đơi thảo luận (5 phút) ghi câu trả lời vào giấy nháp Thực nhiệm vụ: HS thực nhiệm vụ cá nhân, thảo luận nhóm ghi kết vào ghi Báo cáo, thảo luận: GV mời đại diện nhóm trình bày Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung câu trả lời nhóm đại diện GV nêu câu hỏi thảo luận: Tại động cơ, thiết bị đạt hiệu suất H = 100% ? Kết luận, nhận định: GV nhận xét câu trả lời học sinh, phần trình bày nhóm đưa kết luận khái niệm hiệu suất Hoạt động 4: Luyện tập (40 phút) a) Mục tiêu: Vận dụng kiến thức hiệu suất giải số tập b) Nội dung: - HS yêu cầu thảo luận theo nhóm thực nhiệm vụ sau: PHIẾU HỌC TẬP SỐ Câu 1: Quan sát Hình 27.3 trang 108 SGK, Hãy phân tích tiêu hao lượng động đốt dùng ô tô? Câu 2: Một em bé nặng 20 kg chơi cầu trượt từ trạng thái đứng yên đỉnh cầu trượt dài 4m, nghiêng góc 400 so với phương nằm ngang (Hình vẽ) Khi đến chân cầu trượt, tốc độ em bé 3,2 m/s Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s2 a Trong q trình chuyển động em bé có chuyển hóa lượng nào? Xác định lượng có ích lượng hao phí q trình trên? b Tính hiệu suất q trình chuyển thành động em bé này? Câu 3: Một ô tô chuyển động với vận tốc 54 km/h đoạn đường dài tiêu thụ hết 60 lít xăng? Biết động tơ có cơng suất 45 kW; hiệu suất 25%; 1kg xăng đốt cháy hoàn toàn tỏa nhiệt lượng 46.106 J/kg khối lượng riêng xăng 700 kg/m3 Câu 4: Hiệu suất nhà máy điện dùng lượng Mặt Trời không 1/3 hiệu suất nhà máy nhiệt điện Tại người ta khuyến khích xây dựng nhà máy điện dùng lượng Mặt Trời c) Sản phẩm: Nội dung ghi học sinh nội dung thảo luận nhóm: Câu 2: a Trong q trình chuyển động em bé có chuyển hóa lượng từ thành động công lực ma sát Trong đó, động năng lượng có ích, cơng lực ma sát lượng hao phí b Năng lượng toàn phần em bé đỉnh cầu trượt: Wtp = mgh = mglsinα = 514 J Năng lượng có ích động em bé chân dốc: Wci = 1/2mv2 = 102,4J Hiệu suất trình biến đổi thành động năng: Câu 3: Nhiệt lượng mà động xe otơ nhận tiêu thụ hết 60 lít xăng: Q = 700.0,06.46.106 = 1932.106 J Cơng suất tồn phần (Công suất tỏa nhiệt đốt nhiên liệu): Thời gian để xe tiêu thụ hết 60 lít xăng: Quãng đường mà xe tiêu thụ hết 60 lít xăng: s = v.t = 161 km Câu 4: Nhà máy điện Mặt Trời sử dụng lượng tái tạo, nhà máy nhiệt điện sử dụng lượng hóa thạch Do nhà máy điện Mặt Trời khuyến khích d) Tổ chức thực hiện: Giao nhiệm vụ: GV chia lớp thành nhóm, phát phiếu học tập số 3, yêu cầu HS thực nhiệm vụ phiếu học tập, thảo luận nhóm ghi kết thảo luận nhóm vào Thực nhiệm vụ: HS thực nhiệm vụ cá nhân, thảo luận nhóm ghi kết vào ghi Báo cáo, thảo luận: GV mời đại diện nhóm trình bày (mỗi nhóm trình bày câu phiếu học tập) Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung câu trả lời nhóm đại diện Kết luận, nhận định: GV tổng kết, nhận xét kết thực nhiệm vụ học tập HS Hoạt động 5: Vận dụng (5 phút giao nhiệm vụ + nhà) a) Mục tiêu: Học sinh vận dụng kiến thức học hiệu suất tìm phương án giảm lượng hao phí sử dụng thiết bị, động b) Nội dung: HS nhà thực nhiệm vụ sau: Tìm phương án giảm lượng hao phí sử dụng thiết bị điện gia đình, động ô tô, xe máy c) Sản phẩm: Bài viết khoảng ½ trang giấy d) Tổ chức thực hiện: Giao nhiệm vụ: GV giao nhiệm vụ phần nội dung Thực nhiệm vụ: HS thực nhiệm vụ, ghi câu trả lời vào tập cá nhân Báo cáo, thảo luận: GV khuyến khích xung phong/hoặc định đến HS trình bày đầu buổi học tới GV ghi nhận, đánh giá điểm vào đánh giá trình IV ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG ... niệm hiệu suất Câu 1: Hiệu suất gì? Viết biểu thức tính hiệu suất cho trường hợp tổng quát trường hợp cụ thể động nhiệt? Câu 2: Quan sát bảng 27. 1 trang 107 SGK, em có nhận xét giá trị Hiệu suất. .. đối, tùy thuộc vào hồn cảnh Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm hiệu suất (13 phút) a) Mục tiêu: Tìm hiểu khái niệm hiệu suất, biểu thức hiệu suất b) Nội dung: - HS yêu cầu thảo luận theo cặp đôi thực... lượng có ích lượng tồn phần gọi hiệu suất - Biểu thức: - Hiệu suất động nhiệt: A cơng học, Q nhiệt lượng mà động nhận từ nhiên liệu bị đốt cháy - Giá trị hiệu suất thiết bị điện nhỏ d) Tổ chức