- Hướng dẫn trả lời từng câu hỏi, xác nhận câu trả lời đúng.
- Làm việc trên phiếu học tập.
- Thảo luận trước lớp để có kết quả đúng:
1. Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong 1 đơn vị thời gian.
2. P A t
=
3. Các đơn vị công suất
- Oát (W) 1W = 1J/s - Mã lực Anh (HP) 1HP = 746W - Mã lực Pháp (CV) 1CV = 736W 4. Công suất của một lực đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của lực đó.
- Thông báo: Công suất được dùng cho cả trường hợp các nguồn phát năng lượng không phải dưới dạng sinh công cơ học.
- Nhấn mạnh: Nếu trong khoảng thời gian t công sinh ra là A (A > 0) thì công suất (P) được xác định theo công thức.
- Ghi bài
A P
t
=
Hoạt động 2: Vận dụng khái niệm công suất.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Đề nghị HS trả lời câu hỏi C3 trong SGK.
- Nếu HS không tự làm được, GV gợi ý: + Tính công suất của mỗi cần cẩu? + So sánh hai công suất tính được để rút ra kết luận?
- Yêu cầu HS đọc bảng 24.1 SGK trong 1 phút rồi hỏi: So sánh công mà ô tô, xe máy thực hiện được trong 1 giây? Tính rõ sự chênh lệch đó.
- Giao bài toán: Một con ngựa kéo một cái xe chuyển động đều với vận tốc vv
trên đường nằm ngang. Lực kéo của ngựa theo phương ngang và có độ lớn không thay đổi bằng F. Tính công suất
+ Trả lời: Công suất của cần cẩu M1 lớn hơn công suất của cần cẩu M2.
- Trả lời: Trong một giây Ô tô : 1 4 1 P 4.10 A t = = J Xe máy: 2 4 2 P 1,5.10 A t = = J Độ chênh lệch: 4 1 2 2,5.10 A A A ∆ = − = J - Làm việc cá nhân
của ngựa.
- Sau khi hướng dẫn HS tìm được kết quả P = F.v thì nêu ứng dụng thực tế của công thức này, hoạt động của hộp số ô tô và xe máy hay líp nhiều tầng ở xe đạp.
- Thảo luận kết quả để tìm đến kết luận P A t = mà A = F.s Nên P F s. F v. t = = Hoạt động 3: Tổng kết bài học
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nêu lần lượt các câu hỏi: 1. Có mấy cách tính công? 2. Có mấy cách tính công suất?
3. Người ta thường dùng đơn vị công, đơn vị công suất nào?
- Xác nhận câu trả lời đúng, đặc biệt chỉ rõ:
1W.h = 3600J 1kW.h = 3600KJ
- Thông báo thêm một số thông tin: + Về mặt thuật ngữ:
- Hai cách nói lực sinh công và lực thực hiện công là tương đương.
- Khi vật A tác dụng lên vật khác mà điểm đặt của lực chuyển dời ta cũng nói vật A sinh công hoặc thực hiện công. + Người ta cũng định nghĩa công suất tiêu thụ của một thiết bị tiêu thụ năng lượng là đại lượng đo bằng năng lượng
- Trả lời lần lượt các câu hỏi: 1. A F s= . .cosα và A = P.t 2. P A
t
= và P = F.v 3. Đơn vị công: J; KJ
Đơn vị công suất: W, Mã lực
tiêu thụ của thiết bị đó trong một đơn vị thời gian.
- Giao nhiệm vụ cho HS về nhà: 1. Làm bài tập 4,5,6,7 trong SGK.
2. Ôn tập khái niệm động năng đã học ở lớp 8.
2.4.3. Giáo án 3: Cơ năng1. Mục tiêu bài học 1. Mục tiêu bài học a. Về kiến thức:
- Nắm vững định nghĩa cơ năng. Viết được công thức tính cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường.
- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động trong trường.
- Viết được công thức tính cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi của lò xo.
- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi của lò xo.
b. Về kỹ năng:
- Thiết lập định luật bảo toàn cơ năng trong các trường hợp cụ thể: Lực tác dụng là trọng lực, lực đàn hồi.
- Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng giải một số bài toán đơn giản.
c. Thái độ nhận thức:
- Có nhận thức đúng đắn về định luật bảo toàn Cơ năng và hiểu được nó có nhiều ứng dụng trong thực tế.
- Có hứng thú học tập môn vật lý, yêu thích khoa học.
- GV: chuẩn bị các TNA về bảo toàn năng lượng của con lắc đơn và con lắc lò xo, một con lắc đơn, các phiếu học tập in sẵn cho HS, projector, màn chiếu.
- HS: Ôn lại các kiến thức về các bài cơ năng (lớp 8); động năng và thế năng (lớp 10).
3. Tiến trình hoạt động dạy học:
Hoạt động 1: Kiểm tra kiến thức đã học (5 phút) 1. Kiểm tra bài cũ:
- Phát biểu định nghĩa động năng? - Viết biểu thức tính động năng, thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi.
2. Đặt vấn đề vào bài mới:
- Giới thiệu con lắc đơn (thật). Sau đó chiếu TNA về bảo toàn năng lượng của con lắc đơn cho HS quan sát.
- Yêu cầu HS nhận xét, trong quá trình chuyển động của con lắc đơn, thế
năng, động năng của con lắc biến đổi hay cố định một giá trị?
- HS nhận xét: động năng và thế năng của con lắc đều biến đổi khi con lắc dao động.
- GV kết luận: động năng và thế năng của con lắc đều biến đổi khi con lắc dao động, nhưng tổng của động năng và thế năng thì như thế nào? Bài học này sẽ khảo sát vấn đề này.
Hoạt động 1: Tìm hiểu cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Hỏi: Ở lớp 8 em đã biết cơ năng là gì ? - Trả lời:
+ Khi vật có khả năng sinh công ta nói vật có cơ năng.
- Hỏi: Khi vật chịu tác dụng của trọng lực và khi vật chịu tác dụng của lực đàn hồi thì cơ năng của vật có được tính bằng công thức như nhau không?
- Vậy chúng ta xét lần lượt hai trường hợp.
- Hỏi: Định nghĩa và viết biểu thức tính cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường ?
- Xác nhận ý kiến đúng.
năng và động năng của nó.
- Trả lời: không. Vì công thức tính thế năng khác nhau.
- Trả lời:
- Ghi bài.
I/. Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường 1. Định nghĩa:
- Tổng động năng và thế năng của vật được gọi là cơ năng của vật. 1 2
2
d t
W W= +W = mv +mgz
Hoạt động 2: Thiết lập định luật bảo toàn cơ năng cho trường hợp trọng lực và lực đàn hồi (15 phút)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Phát phiếu học tập số 1 với nội dung: Một vật khối lượng m chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N
- GV: Yêu cầu HS quan sát TNA.
- Chiếu TNA bảo toàn năng lượng của vật rơi dưới tác dụng của trọng lực.
- Yêu cầu HS quan sát đồ thị, số liệu và nhận xét thế năng và động năng của vật
- HS quan sát
- Thảo luận rồi trả lời: động năng và thế năng của vật thay đổi, cụ thể: động
rơi biến đổi như thế nào khi rơi từ trên cao xuống.
- ĐVĐ: Cơ năng của vật khi chuyển động trong trọng trường sẽ ntn?
- GV: Dẫn dắt HS tìm ra định luật bảo toàn cơ năng trong trường hợp trọng lực
năng tăng, thế năng giảm.
- Xét vật m rơi tự do qua A: z1, v1 và B z2, v2. Tìm mối quan hệ giữa Wđ (M), Wt (M)
với Wđ (N), Wt (N)?
Gợi ý: Wđ ,Wt tại M và N biến đổi như thế nào? Do đâu? Liên quan đến công của lực nào?
- Hỏi: Tổng động năng và thế năng là cơ năng của vật như thế nào?.
- GV: Cho HS phát biểu định luật bảo toàn cơ năng.
- Xác nhận nội dung đúng và khái quát
- HS thảo luận . Xét quá trình vật chuyển động từ M đến N - Áp dụng định lý động năng: Wđ (N) - Wđ (M) = A12 2 1 2 2 2 1 2 1 mv mv − = A12 (1) Áp dụng công thức: A12 = Wt1 - Wt2 = mgz1−mgz2 (2) Từ (1) và (2): Wđ1+ Wt1 = Wđ 2 + Wt2 = + 1 2 1 2 1 mgz mv 2 2 2 2 1 mgz mv +
- Trả lời: Tổng động năng và thế năng bảo toàn.
- Đọc nội dụng định luật SGK.
- Ghi bài
2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.
W = Wt + Wđ = hằng số. Hay 1 2
2mv +mgz= hằng số
- Phát phiếu học tập số 2, nội dung gồm: Một vật có khối lượng 5kg rơi từ độ cao 10m xuống mặt đất. Sức cản không đáng kể. Lấy g = 10m/s2
1. Tính cơ năng của vật ở các vị trí: + cách mặt đất 10m.
+ cách mặt đất 6m.
+ vật chạm đất.