Ngày soạn: 03/01/2015 Ngày dạy: 8/01/2015
Tiết 42
Bài 25: ĐỘNG NĂNG I. Mục tiêu.
1. Kiến thức:
- Phát biểu được trong điều kiện nào động năng của vật biến đổi (Nắm được biểu thức của định lí biến thiên động năng).
- Nội dung tích hợp: + Môn Địa lí:
Đặc điểm, hậu quả của sóng thần, bão, lũ.
Năng lượng gió, năng lượng thủy triều, ... (Địa lí 10, bài 16. Sóng. Thủy triều. Dòng biển).
Dòng sông chở phù sa bồi đắp cho các đồng bằng phì nhiêu.
Vòng tuần hoàn của nước trong khí quyển: gió thổi, mây bay, mưa rơi xuống đất; hơi nước từ đất bay lên trời giúp điều hòa nhiệt độ, khí hậu trên Trái Đất.
+ Môn Lịch sử:
Lịch sử thế giới: Năm 1945, Mỹ thả bom nguyên tử xuống 2 thành phố của Nhật Bản;
Lịch sử Việt Nam: Ngày 30/04/1975, hai chiếc xe tăng mang số hiệu 390 và 843 húc đổ được bức tường rào Dinh Độc lập. + Môn Sinh học:
Thế giới động vật di chuyển trên trời, mặt đất, dưới nước;
Vai trò hệ tuần hoàn máu trong cơ thể người giúp vận chuyển dưỡng chất và oxi đi nuôi cơ thể, đồng thời còn mang các chất thải cơ thể về thận rồi bài tiết qua đường tiết niệu.
+ Môn Văn học: Năng lực kể chuyện.
+ Môn Toán: Các phép tính, xác định góc hợp bởi 2 vec tơ.
+ Môn Tin học: Ứng dụng CNTT, phần mềm Word, Power Point trong soạn giảng, trình duyệt web tìm thông tin,...
+ Giáo dục bảo vệ môi trường. + Giáo dục an toàn giao thông.
+ Liên hệ các nội dung khác của đời sống.
2. Kĩ năng:
- Rèn luyện kĩ năng tư duy logic.
- Kĩ năng vận dụng kiến thức liên môn Địa lí, Sinh học, Toán học, Văn học, Lịch sử, Thể dục thể thao, giáo dục môi trường, giáo dục an toàn giao thông ... trong học tập và vận dụng vào đời sống.
- Vận dụng được công thức: ñ 1 2 2
W mv và 1 221 12
2 2
A mv mv để giải các bài tập tính động năng của vật hoặc công của lực tác dụng lên vật.
- Nêu được ví dụ về những vật có động năng sinh công. 3. Thái độ:
- Có tinh thần hợp tác.
- Có ý thức phòng chống thiên tai, phòng chống hiện tượng nóng ấm toàn cầu, tích cực sử dụng nguồn năng lượng tái tạo – xanh – sạch, bảo vệ môi trường đang bị huỷ hoại hiện nay.
- Chấp hành tốt pháp luật và cẩn trọng khi tham gia giao thông.
- Khơi dậy lòng yêu quê hương, đất nước, sẵn sàng chiến đấu dũng cảm, sáng tạo để bảo vệ Tổ quốc.
4. Phát triển năng lực:
- Năng lực tự học.
- Năng lực điều tra, nghiên cứu khoa học (tăng cường khả năng trích dẫn nguồn khi nghiên cứu).
- Năng lực chế tạo mô hình, sản phẩm ứng dụng. - Năng lực ứng dụng CNTT, sử dụng phương tiện mới. - Năng lực thuyết trình trước nhiều người.
II. Chuẩn bị, phương pháp. 1. Chuẩn bị:
- GV: Giáo án, bài giảng trình chiếu; clip về sóng thần, xe tăng húc cổng Dinh Độc lập ngày 30/04/1975, nghệ thuật quân sự của đồng bào Tây Nguyên; phiếu học tập; đề kiểm tra 15 phút.
- HS: Ôn tập phần động năng đã học ở lớp 8; công thức tính công.
2. Phương pháp:
- Nêu vấn đề - tạo tình huống, thuyết trình, hướng dẫn, gợi ý, đàm thoại, cho HS tự nghiên cứu, học nhóm trên lớp và hoạt động nhóm ở nhà.
III. Tiến trình dạy học. 1. Ổn định, tổ chức lớp. 2. Kiểm tra bài cũ.
- Câu hỏi: Biểu thức tính công, đơn vị công? - Đáp án: AF.s.cos, đơn vị công: Jun (J).
3. Bài mới.
Tổ chức của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cần đạt
- GV: Hàng ngày, chúng ta nghe nói nhiều đến từ “năng lượng”. Vậy năng
Hoạt động 1: Tìm hiểu về khái niệm năng lượng.
- HS: Theo dõi.
I. Khái niệm động năng
1. Năng lượng
- Khái niệm: Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực
lượng là gì? - GV: Năng lượng có các đặc điểm gì? * Sử dụng kiến thức liên môn Lịch sử thế giới và đời sống:
+ Mọi vật đều mang năng lượng. GV giới thiệu thêm cho HS công thức nổi tiếng của Enstein E=m.c2 (E: Năng lượng, m: Khối lượng, c: Tốc độ ánh sáng
300.000.000 m/s). Từ công thức đó, người ta đã chế tạo ra 2 quả bom nguyên tử thả xuống 2 thành phố lớn của Nhật Bản năm 1945, làm huỷ diệt con người, vật nuôi, cây trồng,...
- GV: Yêu cầu HS làm câu C1 trong SGK. Hướng dẫn HS thảo luận, làm rõ vấn đề.
- HS: Nghiên cứu SGK và trả lời.
- HS: Làm việc cá nhân sau đó thảo luận chung để tìm kết quả:
(A-1; B-1; C-2; D-3; E-1)
hiện công của vật hoặc hệ vật.
- Đặc điểm:
+ Mọi vật đều mang năng lượng. (E=m.c2)
+ Năng lượng tồn tại dưới nhiều dạng: nội năng, thế năng, động năng, ...
+ Khi các vật tương tác với nhau, chúng có thể trao đổi năng lượng cho nhau.
- Đơn vị NL: Jun (J).
* Sử dụng kiến thức liên môn Địa lí:
- GV: Sóng thần có đặc điểm gì? Hậu quả của sóng thần?
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm động năng.
- HS: Xem clip sóng thần
rồi trả lời. Đặc điểm: sóng
thần là thể tích nước lớn ngoài biển dao động, cao hàng chục mét (20m-40m trở lên), truyền theo phương ngang với tốc độ 400-800 km/h, dài tới
- GV: Sóng thần cuốn trôi nhà cửa, cầu cống, cây cối, người, vật nuôi,....; nó mang năng lượng dưới dạng động năng. - GV: Bão hình thành như thế nào? - GV: Sức tàn phá của bão do đâu? - GV: Như vậy dòng không khí cuộn xoáy có mang năng lượng, gọi là động năng. Động năng là gì?
* Tích hợp kiến thức Sinh học:
- Các em hãy lấy thêm ví dụ về các con vật có động năng?
hàng chục kilomet.
Hậu quả: Tàn phá nhà cửa, cầu cống, cây cối, con người, vật nuôi,....
- HS:... (trả lời dựa trên kiến thức Địa lí đã học.)
- HS: Sức tàn phá của bão do các dòng không khí lớn chuyển động cuộn xoáy.
- HS: (Trên trời: Chim bay,...; mặt đất: hổ lao, ngựa phi,...; dưới nước: cá bơi, rùa bơi,...)
- Khái niệm: Động năng là dạng năng lượng của vật có do nó đang chuyển động.
* Tích hợp liên hệ đời sống: - Trong các trường hợp sau: + Đạn đang bay; + Dòng nước lũ đang chảy mạnh;
có động năng không? Chúng có thể sinh công
như thế nào? - HS: Chúng có động năng; có sinh công. Ví dụ:
Đạn xuyên thủng cây, quả, ...; nước lũ cuốn trôi cây trồng, vật nuôi, làm đổ nhà cửa, ...
- Làm thế nào để tính động năng của một vật?
* Sử dụng tính toán, góc tạo bởi 2 vec tơ để làm bài toán (kiến thức liên môn Toán học):
- Chia nhóm, phát phiếu
học tập số 1:
Bài toán: Tác dụng hợp lực
F không đổi lên vật (xe goòng) khối lượng m làm vật dịch chuyển theo hướng của lực
F, vận tốc của vật thay đổi từ v1đến
2
v .
a. Tính công của lực
F
b. Nếu v1 = 0 thì công của lực
F bằng bao nhiêu?
- Công của lực
F làm vật có động năng, người ta định nghĩa động năng của chất điểm hay một vật rắn chuyển động tịnh tiến bằng: ñ 1 2 2 W mv Hoạt động 3: Xác lập công thức động năng.
- HS làm việc trên phiếu học tập; cử đại diện lên bảng trình bày. (+ Ta có: A = F.s.cos00 = m.a.s Mặt khác: v22 v12 2.a.s 1 221 12 2 2 A mv mv Nếu v10thì 1 22 2 A mv .) II. Công thức tính động năng 1. Công thức
- Yêu cầu một vài HS nhắc lại định nghĩa công thức động năng.
* Tích hợp giáo dục an toàn giao thông:
Tại sao trong một tai nạn giao thông, ôtô có tải trọng càng lớn và chạy càng nhanh thì hậu quả tai nạn do nó gây ra càng nghiêm trọng?
- GV: Khi tham gia giao thông các em phải tuân thủ pháp luật, không dàn ngang, lạng lách, đi quá tốc độ cho phép trên đường;... - HS định nghĩa công thức động năng (SGK). - HS: + tải trọng (P) càng lớn: khối lượng lớn. + chạy càng nhanh: vận tốc lớn. Động năng lớn - Động năng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng (kí hiệuWñ) mà vật đó có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức: 2 ñ 1 2 W mv m: khối lượng của vật (kg); v: vận tốc của vật (m/s). 2. Đơn vị: Jun (J) 3. Đặc điểm: - Động năng là đại lượng vô hướng, không âm.
- Có tính tương đối (vì vận tốc có tính tương đối).
* Tích hợp giáo dục môi trường:
Hạn chế tác hại động năng của lũ quét, triều cường bằng cách nâng cao chất lượng rừng, trồng và bảo vệ rừng đầu nguồn, rừng phòng hộ, đắp đê. Nhờ động năng của gió làm quay cối xay gió, tuabin máy phát sử dụng nguồn năng lượng sạch, không có khí thải CO2, làm giảm tình trạng nóng ấm toàn cầu.
* Sử dụng tính toán làm bài toán (kiến thức liên môn Toán học, TDTT):
- Chia nhóm, phát phiếu
học tập số 2:
Một vận động viên đua ngựa có khối lượng 60kg cưỡi trên một con ngựa có khối lượng 420kg đang chạy với vận tốc 72km/h. a. Tính động năng của hệ người và ngựa. b. Tính động năng của người. - Hướng dẫn HS cách tính để tìm được kết quả đúng.
- Làm việc trên phiếu học tập. (+Động năng của hệ người và ngựa: 2 ñ 1 2 W mv
= 2 20 . 480 . 2 1 =96000 (J) + Động năng của người so với đất: 2 ñ 1 2 W mv = 2 20 . 60 2 1 =12000 (J) )
- Các em xem lại kết quả ở phiếu học tập số 1 và cho biết mối liên hệ giữa công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng? - Khi nào động năng của vật tăng? Khi nào động năng của vật giảm?
Hoạt động 4: Tìm hiểu mối liên hệ giữa công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng. - Trả lời: 1 221 12 2 2 A mv mv - Khi A > 0 Wd2 > Wd1: động năng tăng. - Khi A < 0 Wd2 < Wd1: động năng giảm.
III. Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng. 1 221 12 2 2 A mv mv - Hệ quả: + Khi lực tác dụng lên vật sinh công dương thì động năng tăng.
+ Khi lực tác dụng lên vật sinh công âm thì động năng giảm.
4. Củng cố:
- Nhắc lại khái niệm, biểu thức động năng; định lí biến thiên động năng.
- Tích hợp năng lực kể chuyện của môn Văn,kể mẩu chuyện vui:
May mắn!?
Một nhà vật lý bước chân ra khỏi cửa thì bị một viên gạch rơi trúng người. Kinh hãi nhưng sau giây lát ông bình tĩnh và mỉm cười. Mọi người đứng xung quanh ngạc nhiên hỏi tại sao ông lại cười. Nhà vật lý trả lời: "Tôi thấy mình rất may mắn bởi vì động năng của viên gạch chỉ bằng một nửa của m nhân với v bình phương. Nếu bằng cả thì chắc toi."
- Tích hợp môn Địa lí:
+ Dòng sông lớn mang nhiều phù sa bồi đắp cho đồng lúa,
vườn cây trù phú (HS xem ảnh trên giáo án trình chiếu).
+ Gió thổi, mây bay, mưa rơi xuống đất; hơi nước từ đất bay lên trời giúp điều hòa nhiệt độ, khí hậu trên Trái Đất.
- Tích hợp môn Sinh học: Vai trò hệtuần hoàn máu trong cơ thể người giúp vận chuyển dưỡng chất và oxi đi nuôi cơ thể, đồng thời còn mang các chất thải cơ thể về thận rồi bài tiết qua đường tiết niệu (HS xem ảnh trên giáo án
- Tích hợp môn Lịch sử: Tại sao ngày 30/4/1975, 2 chiếc xe tăng mang số hiệu 390 và 843 húc đổ được bức tường rào Dinh Độc lập? (HS xem clip xe tăng húc đổ cổng Dinh Độc lập)
Trả lời: Do xe có khối lượng m lớn và có vận tốc v nên có năng lượng dạng động năng làm húc đổ tường rào.
- Tích hợp môn Lịch sử - quân sự: HS xem clip nghệ thuật quân sự của đồng bào Tây Nguyên sử dụng động năng đá lăn, quả chông bay, tên bay, cây đổ,...
- Cho HS làm bài 6 SGK trang 136.
5. Dặn dò, yêu cầu học ở nhà:
- Làm hết các bài tập còn lại trong SGK. - Học phần ghi nhớ, đọc trước bài Thế năng.
- Chia nhóm, yêu cầu HS vận dụng kiến thức đã học ở bài động năng vào đời sống:
+ Nhóm 1: Nghiên cứu động năng gió.
+ Nhóm 2: Nghiên cứu động năng thủy triều.
+ Nhóm 3: Chế tạo mô hình hoạt động của nhà máy thủy điện. + Nhóm 4: Chế tạo một số đồ vật khác ứng dụng động năng (thuyền buồm, ná bắn chim, ...). Sưu tầm: Chong chóng.
IV. Rút kinh nghiệm.
--- 4.2.2. Bài giảng trình chiếu
Slide 1
ĐỘNG NĂNG Bài 25:
Slide 2
Bài 25. ĐỘNG NĂNG
I. Khái niệm động năng 1. Năng lượng
- Đặc điểm:
+ Mọi vật đều mang năng lượng.
- Khái niệm: Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của vật hoặc hệ vật.
+ Tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau: nội năng, thế năng, động năng, ...
+ Có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác, từ vật này sang vật khác.
Slide 3 SÓNG THẦN (clip)
Slide 4
2. Động năng
- Khái niệm: Động năng là năng lượng của vật có do nó đang chuyển động.
Slide 5
ĐỘNG NĂNG CỦA CON VẬT
Trên trời
Mặt đất
Dưới nước
Slide 6
Động năng đạn bay Động năng dòng nước lũ
Slide 7
II. Công thức tính động năng
1. Công thức
3. Đặc điểm của động năng
- Có tính tương đối.
- Là đại lượng vô hướng, không âm.
2
W
2
d
mv
v m : v: khận tốc của vật ối lượng của vật(m/s)(kg)
Slide 8
TAI NẠN GIAO THÔNG
Slide 9
TÁC HẠI, TÁC DỤNG TỚI MÔI TRƯỜNG
Lũ làm lở đất, sập đường sắt Gió làm quay tua bin
Slide 10 III. CÔNG CỦA LỰC TÁC DỤNG VÀ ĐỘ BIẾN THIÊN ĐỘNG NĂNG
2 2 2 1 1 1 2 2 A mv mv 2 v 1 v 1 s 2 F F * Hệ quả:
+ Nếu lực tác dụng lên vật sinh công dương (A>0) thì động năng của vật tăng.
+ Nếu lực tác dụng lên vật sinh công âm (A<0) thì động năng của vật giảm.
Slide 11
W® ~ 4500 J
W® ~ 3.109 J
W® ~ 10-7 J Slide 12
Dòng sông lớn mang nhiều phù sa bồi đắp cho đồng lúa, vườn cây trù phú
Slide 13
Hệ tuần hoàn máu trong cơ thể người vận chuyển dưỡng chất và oxi đi nuôi cơ thể, đồng thời còn mang các chất thải cơ thể về thận rồi bài tiết qua đường tiết niệu.
Slide 14 Câu hỏi lịch sử:
Tại sao ngày 30/4/1975, hai chiếc xe tăng mang số hiệu 390 và 843 húc đổ được bức tường rào Dinh Độc lập?