GIÁO ÁN Bài 3 Cơ năng GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG

GIÁO ÁN Bài 3 Cơ năng GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG GIÁO ÁN Bài 3 Cơ năng GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG GIÁO ÁN Bài 3 Cơ năng GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG GIÁO ÁN Bài 3 Cơ năng GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG GIÁO ÁN Bài 3 Cơ năng GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG GIÁO ÁN Bài 3 Cơ năng GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG

BÀI 3: CƠ NĂNG

(Thời lượng ……tiết)

Ngày soạn:…… /……/2024

Ngày thực hiện Lớp/TS Tiết

TKB

9A/30

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

– Cơ năng là tổng động năng và thế năng của vật

– Công thức tính cơ năng:

W C = W đ + W t= 12m.v2 + P.h – Đơn vị tính cơ năng: jun (kí hiệu: J)

– Động năng và thế năng của vật có thể chuyển hoá qua lại lẫn nhau

2 Năng lực

2.1.Năng lực khoa học tự nhiên

– Nêu được cơ năng là tổng động năng và thế năng của vật

– Mô tả được sự chuyển hoá giữa động năng và thế năng của vật trong một số trường hợp đơn giản

– Vận dụng khái niệm cơ năng phân tích được sự chuyển hoá năng lượng trong một số trường hợp đơn giản

2.2.Năng lực chung

– Chủ động trao đổi ý kiến cá nhân với bạn trong hoạt động thảo luận về sự chuyển hoá giữa động năng và thế năng của các vật

– Hỗ trợ thành viên trong nhóm thực hiện thí nghiệm tìm hiểu sự chuyển hoá năng lượng

3 Phẩm chất

– Có trách nhiệm trong việc tìm hiểu bài học

II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

– 03 quả bóng tennis (có thể thay thế bằng quả chanh/cam nhỏ)

– Dụng cụ thí nghiệm cho mỗi nhóm HS: con lắc đơn (gồm vật nặng và sợi dây không dãn), giá thí nghiệm

– Video hoạt động của xe thế năng: https://www.youtube.com/watch?v=jXMXT5–d9wI (từ 0.20 đến 0.57)

III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

1 Hoạt động 1: Mở đầu

a) Mục tiêu

– Nhận biết được chuyển hoá qua lại lẫn nhau của thế năng và động năng của vật thông qua tình huống thực tiễn, từ đó xác định được vấn đề của bài học

b) Tiến trình thực hiện

Hoạt động của GV và HS Sản phẩm dự kiến

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

– GV thực hiện:

+ Mở đầu trang 18 Bài 3 KHTN 9:

Khi sử dụng búa máy để đóng cọc, đầu búa được nâng lên đến

một độ cao nhất định rồi thả cho rơi xuống cọc cần đóng

Trong quá trình rơi, động năng và thế năng của đầu búa

chuyển hóa qua lại lẫn nhau như thế nào?

+ Thực hiện tung hứng 03 quả bóng tennis

+ Yêu cầu HS quan sát và trả lời câu hỏi: Trong quá trình

chuyển động, động năng và thế năng của các quả bóng biến

đổi như thế nào?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

– HS làm việc cá nhân thực hiện:

+ Quan sát chuyển động của các quả bóng trong trò chơi tung

hứng

+ Suy nghĩ và trả lời câu hỏi của GV

- Trả lời phần Mở đầu

trang 18 Bài 3 KHTN 9: Trong quá trình rơi,

có sự chuyển hóa từ thế năng sang động năng

Độ cao của đầu búa giảm, tốc độ của đầu búa tăng nên thế năng của đầu búa giảm và động năng của đầu búa tăng lên

– Câu trả lời của HS: + Giai đoạn quả bóng chuyển động lên trên:

độ cao của vật tăng dần nên thế năng trọng trường của vật tăng dần; đồng thời tốc độ của vật giảm dần nên động năng của vật giảm dần

+ Giai đoạn quả bóng rơi xuống, thế năng trọng trường của vật giảm dần, động năng

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

– GV gọi 03 HS trình bày câu trả lời.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

– GV nhận xét và ghi nhận ý kiến của HS

GV chưa chốt kiến thức mà dẫn dắt vào bài mới: Để có được

câu trả lời đầy đủ và chính xác, chúng ta cùng tìm hiểu bài

học mới

của vật lại tăng dần

2 Hoạt động 2: Hình thành kiến thức

2.1 Cơ năng

a) Mục tiêu

– Mô tả được sự chuyển hoá giữa động năng và thế năng của vật trong một số trường hợp đơn giản

– Nêu được cơ năng là tổng động năng và thế năng của vật

– Chủ động trao đổi ý kiến cá nhân với bạn trong hoạt động thảo luận về sự chuyển hoá giữa động năng và thế năng của các vật

b) Tiến trình thực hiện

Hoạt động của GV và HS Sản phẩm dự kiến

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

– GV tổ chức cho HS quan sát hình 3.1

+ Tóm tắt lại sự biến đổi của động năng và thế năng

trong trường hợp của quả bóng khi được tung hứng và

thông báo "động năng và thế năng của các quả bóng có

sự chuyển hoá qua lại lẫn nhau"

+ Yêu cầu HS thảo luận theo cặp để lấy ví dụ về trường

I - Cơ năng

- Các trường hợp vật vừa có động năng, vừa có thế năng

và sự chuyển hoá giữa động năng và thế năng (ví dụ: dòng nước chảy từ đỉnh thác xuống chân thác, thế năng chuyển hoá thành động năng)

- Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau

- Khái niệm cơ năng: Cơ năng là tổng động năng và thế năng của vật

- Công thức tính cơ năng:

hợp vật vừa có động năng, vừa có thế năng và mô tả sự

chuyển hoá giữa động năng và thế năng của vật trong

các trường hợp đó

Hoạt động trang 18 KHTN 9: Lấy ví dụ về trường hợp

vật vừa có động năng, vừa có thế năng Mô tả sự chuyển

hóa (nếu có) giữa động năng và thế năng của vật đó

+ Thông báo khái niệm cơ năng

+ Yêu cầu HS viết công thức tính và đơn vị đo cơ năng

của một vật

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

– HS thực hiện:

+ Thảo luận theo cặp, tìm các trường hợp vật vừa có

động năng và thế năng trong thực tiễn, mô tả sự chuyển

hoá giữa động năng và thế năng trong mỗi trường hợp

+ Ghi nhận định nghĩa cơ năng

+ Từ khái niệm cơ năng, kết hợp với kiến thức đã biết về

công thức tính thế năng trọng trường và động năng, nêu

công thức tính và đơn vị đo cơ năng

– GV quan sát, hỗ trợ (nếu cần)

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

- GV gọi 03 đại diện cặp đôi trình bày kết quả thảo luận

Trả lời câu hỏi phần Hoạt động trang 18 KHTN 9:

Ví dụ:

+ Máy bay đang bay trên bầu trời

+ Quả cầu đá lông gà được đá từ mặt đất lên cao: chuyển

hóa từ động năng thành thế năng (động năng giảm và thế

năng tăng)

+ Nước chảy từ trên cao xuống: chuyển hóa từ thế năng

thành động năng (động năng tăng và thế năng giảm)

- 02 HS nêu công thức tính và đơn vị đo cơ năng

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

– HS nhận xét, bổ sung (nếu có)

W C = W đ + W t= 12m.v2 + P.h Đơn vị đo cơ năng: jun (kí

hiệu: J)

– GV thực hiện:

+ GV nhận xét chung về kết quả làm việc của các cặp

đôi và kết luận: Động năng và thế năng có thể chuyển

hoá qua lại lẫn nhau

+ Chốt khái niệm, công thức tính và đơn vị đo cơ năng

(SGK/tr.18)

2.2 Tìm hiểu sự chuyển hoá năng lượng

a) Mục tiêu

– Phân tích được sự chuyển hoá năng lượng trong một số trường hợp đơn giản

– Hỗ trợ thành viên trong nhóm thực hiện thí nghiệm tìm hiểu sự chuyển hoá năng lượng

b) Tiến trình thực hiện

Hoạt động của GV và HS Sản phẩm dự kiến

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

– GV thực hiện:

+ Chia nhóm HS, tối đa 6 HS/nhóm

+ Yêu cầu HS thực hiện thảo luận Câu hỏi trang 19

KHTN 9:

Câu hỏi trang 19 KHTN 9: Nếu bỏ qua lực cản của

không khí, hãy mô tả sự chuyển hóa động năng và thế

năng của các vật được ném với cùng tốc độ ban đầu

(Hình 3.3) trong hai trường hợp:

QUẢNG CÁO

- Ném theo phương ngang, vật chuyển động theo quỹ

đạo (1)

- Ném theo hướng chếch lên trên, vật chuyển động theo

quỹ đạo (2)

II - Sự chuyển hoá năng lượng

Trả lời câu hỏi trang 19 KHTN 9:

- Ném theo phương ngang, vật chuyển động theo quỹ đạo (1): thế năng của vật chuyển hóa thành động năng

- Ném theo hướng chếch lên trên, vật chuyển động theo quỹ đạo (2): chuyển động của vật bay lên rồi rơi xuống + Khi bay lên: động năng chuyển hóa thành thế năng + Khi rơi xuống: thế năng chuyển hóa thành động năng

* Kết luận:

- Nếu cơ năng của vật không chuyển hóa thành dạng năng lượng khác thì tổng động năng và thế năng của vật

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

– HS thực hiện:

+ Tập hợp nhóm theo sự phân chia của GV

+ Thảo luận để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu

– GV quan sát, hướng dẫn (nếu cần)

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

– Đại diện các nhóm HS lần lượt trả lời Câu hỏi trang

19 KHTN 9:

Trả lời:

- Ném theo phương ngang, vật chuyển động theo quỹ

đạo (1): thế năng của vật chuyển hóa thành động năng

- Ném theo hướng chếch lên trên, vật chuyển động theo

quỹ đạo (2): chuyển động của vật bay lên rồi rơi xuống

+ Khi bay lên: động năng chuyển hóa thành thế năng

+ Khi rơi xuống: thế năng chuyển hóa thành động năng

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

– HS các nhóm khác lắng nghe, so sánh kết quả của

nhóm mình với nhóm đang trình bày, nêu ý kiến (nếu

có)

– GV thực hiện:

+ Nhận xét chung về kết quả làm việc của các nhóm

+ Nêu kết luận chung: Cơ năng có thể chuyển hoá thành

luôn không đổi, cơ năng của vật được bảo toàn.

- Trong nhiều trường hợp, cơ năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, khi đó cơ năng không được bảo toàn

nhiệt năng (do trong quá trình chuyển động vật chịu tác

dụng của lực ma sát, lực cản của môi trường) Khi cơ

năng chuyển hoá thành nhiệt năng, cơ năng sẽ không còn

bảo toàn nhưng năng lượng vẫn được bảo toàn

3 Hoạt động 3: Luyện tập/Thực hành

a) Mục tiêu

– Áp dụng được công thức tính cơ năng để tính thế năng, động năng, tốc độ chuyển động của vật tại một thời điểm trong quá trình chuyển động

b) Tiến trình thực hiện

Hoạt động của GV và HS Sản phẩm dự kiến

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

– GV yêu cầu HS làm việc cá nhân, hoàn

thành Câu hỏi và bài tập: Hoạt động trang 18

KHTN 9, Hoạt động trang 19 KHTN 9, Hoạt

động trang 20 KHTN 9

Hoạt động trang 18 KHTN 9: Lấy ví dụ về trường hợp

vật vừa có động năng, vừa có thế năng Mô tả sự chuyển

hóa (nếu có) giữa động năng và thế năng của vật đó

Hoạt động trang 19 KHTN 9: Thí nghiệm về sự

chuyển hóa động năng – thế năng

Chuẩn bị: Con lắc đơn (gồm vật nặng, sợi dây không

dãn) được treo vào giá thí nghiệm

Tiến hành:

- Kéo vật nặng đến vị trí A ở độ cao h rồi thả nhẹ, vật

nặng chuyển động đến vị trí thấp nhất O rồi tiếp tục đi

lên và dừng lại tại điểm B (Hình 3.2), sau đó chuyển

động ngược lại

III Luyện tập/ thực hành:

Trả lời câu hỏi phần Hoạt động trang 18 KHTN 9:

Ví dụ:

+ Máy bay đang bay trên bầu trời

+ Quả cầu đá lông gà được

đá từ mặt đất lên cao: chuyển hóa từ động năng thành thế năng (động năng giảm và thế năng tăng)

+ Nước chảy từ trên cao xuống: chuyển hóa từ thế năng thành động năng (động năng tăng và thế năng giảm)

Trả lời các câu hỏi phần Hoạt động trang 19 KHTN 9:

- Độ cao của điểm B thấp hơn độ cao của điểm A

- Quan sát vật nặng chuyển động qua lại điểm O sau một khoảng thời gian

- So sánh độ cao điểm B với độ cao điểm A.

- Quan sát vật nặng chuyển động qua lại điểm O sau một

khoảng thời gian

Trả lời các câu hỏi sau:

1 Có nhận xét gì về sự chuyển hóa giữa động năng và

thế năng của vật nặng?

2 Sau một thời gian chuyển động, vì sao độ cao của vật

nặng giảm dần?

Hoạt động trang 20 KHTN 9: Xe thế năng có cấu tạo

được mô tả trong Hình 3.4 Quả nặng được nối với trục

xe qua một ròng rọc cố định bởi một sợi dây mềm,

không dãn Sợi dây được quấn nhiều vòng quanh trục xe

Khi thả quả nặng chuyển động từ trên xuống, sợi dây sẽ

kéo trục bánh xe làm bánh xe lăn, xe sẽ chuyển động

a Mô tả sự chuyển hóa năng lượng từ khi thả quả nặng

đến khi quả nặng chạm sàn xe

b Cho độ cao ban đầu của quả nặng so với sàn xe là 8

cm, khối lượng của quả nặng là m1 = 20 g, khối lượng

của xe là m2 = 50 g Tính tốc độ của xe ngay khi quả

nặng chạm sàn xe, nếu coi toàn bộ thế năng của quả

nặng chuyển hóa thành động năng

c Trong thực tế, giá trị tốc độ thu được của xe khi quả

nặng chạm sàn xe sẽ nhỏ hơn giá trị tính toán ở câu b

Hãy giải thích tại sao

1 Nhận xét: Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau

2 Sau một thời gian chuyển động, độ cao của vật nặng giảm dần vì một phần năng lượng của vật nặng đã chuyển hóa thành nhiệt năng

Trả lời các câu hỏi phần Hoạt động trang 20 KHTN 9:

a Sự chuyển hóa năng lượng

từ khi thả quả nặng đến khi quả nặng chạm sàn xe:

Đối với quả nặng: thế năng chuyển hóa thành động năng Đối với chiếc xe: có động năng

b Năng lượng của quả nặng khi ở trên cao là W t = m1.g.h

= 0,02.10.0,08 = 0,016 J

Vì toàn bộ thế năng của quả nặng chuyển hóa thành động năng nên ta có

W đ = W t

⇔ 0,016 = 12 m.v2 = 0,05 v2

⇔ v = 0,8 m/s

c Vì trong thực tế có sự mất mát năng lượng do một phần năng lượng của quả nặng chuyển hóa thành nhiệt năng

– HS tiếp nhận nhiệm vụ.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

– HS thực hiện nhiệm vụ theo yêu cầu của GV

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

– GV mời đại diện HS đứng tại chỗ trả lời phần Hoạt

động trang 18,19 KHTN 9, HS lên bảng trình bày lời

giải phần Hoạt động trang 20 KHTN 9:

Hướng dẫn trình bày:

Trả lời câu hỏi phần Hoạt động trang 18 KHTN 9:

Ví dụ:

+ Máy bay đang bay trên bầu trời

+ Quả cầu đá lông gà được đá từ mặt đất lên cao: chuyển hóa từ động năng thành thế năng (động năng giảm và thế năng tăng)

+ Nước chảy từ trên cao xuống: chuyển hóa từ thế năng thành động năng (động năng tăng và thế năng giảm)

Trả lời các câu hỏi phần Hoạt động trang 19 KHTN 9:

- Độ cao của điểm B thấp hơn độ cao của điểm A

- Quan sát vật nặng chuyển động qua lại điểm O sau một khoảng thời gian

1 Nhận xét: Động năng và thế năng có thể chuyển hóa

qua lại lẫn nhau

2 Sau một thời gian chuyển động, độ cao của vật nặng

giảm dần vì một phần năng lượng của vật nặng đã

chuyển hóa thành nhiệt năng

Trả lời các câu hỏi phần Hoạt động trang 20 KHTN

9:

a Sự chuyển hóa năng lượng từ khi thả quả nặng đến khi

quả nặng chạm sàn xe:

Đối với quả nặng: thế năng chuyển hóa thành động năng

Đối với chiếc xe: có động năng

b Năng lượng của quả nặng khi ở trên cao là W t = m1.g.h

= 0,02.10.0,08 = 0,016 J

Vì toàn bộ thế năng của quả nặng chuyển hóa thành

động năng nên ta có

W đ = W t

⇔ 0,016 = 12 m.v2 = 0,05 v2 ⇔ v = 0,8 m/s

c Vì trong thực tế có sự mất mát năng lượng do một

phần năng lượng của quả nặng chuyển hóa thành nhiệt

năng

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

– HS theo dõi lời giải trên bảng, so sánh với bài làm của

mình, nêu nhận xét

– GV nhận xét chung và chốt đáp án của bài tập

4 Hoạt động 4: Vận dụng/Tìm tòi, mở rộng.

a) Mục tiêu

– Vận dụng khái niệm cơ năng phân tích được sự chuyển hoá năng lượng trong hoạt động rèn luyện kĩ thuật nhảy xa: Chạy lấy đà và bật cao tại vị trí giậm nhảy

b) Tiến trình thực hiện

Hoạt động của GV và HS Sản phẩm dự kiến

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

– GV thực hiện:

Em có thể trang 20 KHTN 9

+ Yêu cầu HS làm việc theo nhóm, thảo luận để hoàn

thành nhiệm vụ phần Hoạt động trong SGK/tr.20 và viết

câu trả lời/lời giải vào vở

Em có thể trang 20 KHTN 9: Giải thích được vì sao để

nhảy được xa, người ta cần chạy lấy đà đủ nhanh và bật

cao tại vị trí giậm nhảy

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thực hiện:

+ Theo dõi video

+ Thực hiện nhiệm vụ học tập theo yêu cầu,

- GV quan sát quá trình thực hiện nhiệm vụ của HS, lựa

chọn HS có câu trả lời đúng nhất/có sai sót nhiều nhất để

báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

- 02 HS trình bày câu trả lời cho câu hỏi trong phần Em

có thể

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

– HS so sánh câu trả lời của bạn với bài làm

của mình và nêu nhận xét, bổ sung (nếu có)

– GV thực hiện:

+ Nhận xét chung kết quả thực hiện nhiệm vụ của HS

+ Chốt câu trả lời cho câu hỏi trong phần Em có thể

Trả lời:

Người ta cần chạy đà đủ nhanh để khởi tạo tốc độ, cơ thể có năng lượng động năng trong thời gian ngắn; cần bật cao tại vị trí giậm nhảy để chuyển hóa toàn bộ động năng thu được thành thế năng trong thời gian ngắn nhất

IV KẾ HOẠCH ĐÁNH GIÁ

- Thu hút được sự

tham gia tích cực

của người học

- Gắn với thực tế

- Tạo cơ hội thực

hành cho người

học

- Sự đa dạng, đáp ứng các phong cách học khác nhau của người học

- Hấp dẫn, sinh động

- Thu hút được sự tham gia tích cực của người học

- Phù hợp với mục tiêu, nội dung

- Báo cáo thực hiện công việc

- Phiếu học tập

- Hệ thống câu hỏi

và bài tập

- Trao đổi, thảo luận

V HỒ SƠ DẠY HỌC (Đính kèm các phiếu học tập/bảng kiểm )