7. Cấu trúc luận văn
2.2.2. Tiến trình dạyhọc bài “Cơ năng”
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Viết được công thức tính cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường. Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường.
- Viết được công thức tính cơ của một vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi 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.
2. Kĩ năng
- Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng để giải được bài toán chuyển động của một vật.
- Vận dụng để giải bài tập định tính.
3. Thái độ:
thùng hàng khối lượng 10 kg với vận tốc 5 m/s đối với máy bay. Động năng của thùng hàng ngay khi ném đối với người đứng trên mặt đất là
A. 20250 J. B. 15125 J. C. 10125 J. D. 30250 J.
Câu 4: Một viên đạn khối lượng m= 100 g đang bay ngang với vận tốc 25 m/s thì
xuyên vào một tấm ván mỏng dày 5 cm theo phương vuông góc với tấm vá. Ngay sau khi ra khỏi tấm ván vận tốc của viên đạn bằng 15 m/s. Độ lớn của lực cản trung bình tấm ván tác dụng lên viên đạn bằng A. 900 N. B. 200 N. C. 650 N. D. 400 N. Hướng dẫn giải và đáp án
Qua hoạt dộng giải các bài tập đó, cábài tập sẽ giúp hình thành được chỉ số VL1.2,VL1.3,VL1.6
Câu 1 2 3 4 Đáp án B A C D
- Tích cực nghiên cứu bài học
- Hào hứng trong học tập, tìm hiểu các hiện tượng liên quan.
4. Định hướng phát triển năng lực
- Năng lực kiến thức vật lí
II. PHƯƠNG PHÁP – PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC:
1. Về phương pháp:
- Sử dụng phương pháp thuyết trình kết hợp với đàm thoại nêu vấn đề, nếu có điều kiện sử dụng bài giảng điện tử trình chiếu trên máy chiếu.
- Sử dụng phương pháp thí nghiệm biểu diễn.
2. Về phương tiện dạy học
- Giáo án, sgk, thước kẻ, đồ dùng dạy học,…
III. CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên
- Dụng cụ thí nghiệm khảo sát định tính động năng, thế năng, định luật bảo toàn cơ năng.
- Các phần mềm mô phẩm định luật bảo toàn cơ năng.
- Các hình ảnh vận dụng định luật bảo toàn cơ năng trong thực tế
2. Học sinh
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Ổn định lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
3. Bài mới.
V. Tổ chức các hoạt động học của học sinh
1. Hướng dẫn chung
Có thể mô tả chuổi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau:
Các bước Hoạt động Tên hoạt động
Thành tố NL hình thành và pháttriển Thời lượng dự kiến
Khởi động Hoạt động 1 Tạo tình huống học tập về cơ năng [vl2.5]; [vl3.2]. 7 phút Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1
Cơ năng. Cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường.
[vl1.2]; [vl1.5] 12 phút Hoạt động 2.2
Cơ năng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
[vl1.2]; [vl1.3].
15 phút
Luyện tập,
củng cố Hoạt động 3
Hệ thống hóa kiến thức - Bài tập vận dụng về cơ năng [vl1.1]; [vl3.1]; [vl3.2]; [vl2.5]. 7 phút Tìm tòi mở rộng Hoạt động 4
Giáo viên hướng dẫn bài tập và giao nhiệm vụ về nhà
[vl3.2]; [vl3.4];
4 phút
2. Hướng dẫn cụ thể từng hoạt động
2.1. Hoạt động 1: Tạo tình huống học tập về cơ năng
a. Mục tiêu hoạt động
Tạo nhu cầu nhận thức về cơ năng.
b. Nội dung hoạt động
GV yêu cầu học sinh lấy các ví dụ trong thực tế về khả năng sinh công của các vật khi nó đang chuyển động, có độ cao và khi bị biến dạng theo phiếu học tập:
Sinh công vì có vận tốc Sinh công vì có độ cao Sinh công vì bị biến dạng
- Hãy gọi tên các dạng năng lượng trong các nhóm ví dụ trên? VL2.5 - Các dạng năng lượng trên có mối liên hệ gì với nhau? VL3.2
c. Gợi ý tổ chức hoạt động
- Làm việc cá nhân
- Hướng dẫn HS nhớ lại kiến thức đã học ở cấp 2 và SGK, dẫn dắt học sinh phát biểu được câu hỏi nghiên cứu
- Tổ chức học sinh báo cáo kết quả trước lớp.
d. Sản phẩm hoạt động
HS giơ tay trả lời nhanh câu hỏi của GV. Hoàn thành yêu cầu GV đặt ra trong hoạt động này
2.2. Hoạt động 2.1: Cơ năng. Cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường
a. Mục tiêu hoạt động
Viết được công thức tính cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường, giải thích các đơn vị trong công thức. Định luật bảo toàn cơ năng
b. Nội dung hoạt động
Xét vật có khối lượng m chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến N. Trong quá trình chuyển động của vật lực nào thực hiện công? Công này liên hệ với độ biến thiêng động năng và thế năng của vật?
giảm thế năng giữa hai vị trí M và N?VL1.5
=> Xây dựng khái niệm cơ năng lập luận cơ năng không đổi. Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.
Nếu động năng giảm thì thế năng như thế nào?
Cùng một vị trí nếu động năng cực đại thì thế năng như thế nào?
c. Gợi ý tổ chức hoạt động
- GV chia 3 nhóm và đặt nhiệm vụ trước lớp:
- GV yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa, đọc các tài liệu đã tham khảo thảo luận nhóm làm sáng tỏ vấn đề.
- GV gợi ý: Dựa vào biểu thức: 𝑊 = 𝑊đ + 𝑊𝑡 = ℎằ𝑛𝑔 𝑠ố 1
2𝑚𝑣2+ 𝑚𝑔𝑧 = ℎằ𝑛𝑔 𝑠ố
- GV đánh giá kết quả hoạt động để làm cơ sở đánh giá học sinh. - GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức.
d. Sản phầm hoạt động
Sản phẩm nhóm, các báo cáo và thảo luận. Căn cứ vào quá trình thực hiện, các báo cáo kết quả trao đổi thảo luận để đánh giá cá nhân và nhóm học sinh
NỘI DUNG CHÍNH
I. CƠ NĂNG
1. Định nghĩa
Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của vật đó
2. Biểu thức
𝑊 = 𝑊đ+ 𝑊𝑡
3. Đơn vị: J
II.CƠ NĂNG CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG.
1. Biểu thức
𝑊 = 𝑊đ+ 𝑊𝑡 =1
2𝑚𝑣2+ 𝑚𝑔𝑧
2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:
Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng là một đại lượng bảo toàn:
𝑊 = 𝑊đ + 𝑊𝑡 = ℎằ𝑛𝑔 𝑠ố 1
2𝑚𝑣2+ 𝑚𝑔𝑧 = ℎằ𝑛𝑔 𝑠ố
3. Hệ quả:
Nếu động năng giảm thì thế năng tăng ( động năng chuyển hóa thành thế năng) và ngược lại
2.3. Hoạt động 2.2: Cơ năng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
a. Mục tiêu hoạt động
Viết được công thức tính cơ năng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi, giải thích các đơn vị trong công thức. Định luật bảo toàn cơ năng
b. Nội dung hoạt động
- Viết công thức tính cơ năng và phát biểu định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi.
- Một vật nhỏ trượt không vận tốc đầu từ một đỉnh dốc cao h = 5 (Hình 27.3); khi xuống tới chân dốc B, vận tốc của vật là v = 6 m/s. Cơ năng của vật có bảo toàn không? Giải thích?VL1.2,VL1.3
c. Gợi ý tổ chức hoạt động
- GV yêu cầu HS làm việc nhóm,
- Yêu cầu HS nhắc lại công thức tính thế năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
d. Sản phầm hoạt động
Báo cáo của các nhóm và nội dung vở ghi của học sinh
NỘI DUNG CHÍNH CƠ NĂNG
III. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
Khi một vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi thì cơ năng của vật là đại lượng bảo toàn:
𝑊 = 1
2𝑚𝑣2+ 1
2𝑚(∆𝑙)2 = ℎằ𝑛𝑔 𝑠ố
2.4. Hoạt động 3: Hệ thống hóa kiến thức - Bài tập vận dụng về cơ năng
a. Mục tiêu hoạt động
- Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập cơ bản về động năng, thế năng và cơ năng
b. Nội dung hoạt động
- HS làm việc nhóm, tóm tắt các kiến thức về động năng, thế năng và cơ năng có thể dùng bản đồ tư duy hoặc bảng để trình bày.
- Vận dụng kiến thức giải thích một số hiện tượng thực tế và giải bài tập trong sách giáo khoa.
c. Gợi ý tổ chức hoạt động
- Cá nhân, thảo luận nhóm
- Yêu cầu cả lớp giải nhanh các bài tập SGK
NỘI DUNG CHÍNH ĐỘNG NĂNG
1. Giải bài tập trong SGKViên tròn có khối lượng 0,1 kg tác dụng lên lò xò có độ cứng
100N/m làm cho lo xò co lại 20cm sau đó thả vật chuyển động cong như hình 14.13 không có lực ma sát và vật chuyển động qua điểm F. tính
- Vận tốc qua điểm A, B, C, D và E - Công của lực cản tong EF.
𝑉𝐸 = 6,3 𝑚/𝑠 𝑊𝐸𝐹 = 2 𝐽
Câu 6: Khi có tác dụng đồng thời của trọng lực và lực đàn hồi thì cơ năng của vật được tính: 𝑊 = 12𝑚𝑣2+ 𝑚𝑔𝑧 +12𝑚(∆𝑙)2
Câu 8: Chọn móc thế năng tại vị trí mặt đất thì cơ năng của vật
𝑊 = 𝑊𝑀 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 𝑊 = 1 2𝑚𝑣𝑀2 + 𝑚𝑔𝑍𝑀 = 1 2. 0,5. 22+ 0,5.10.0,8 = 5𝐽 Chọn đáp án C 2.5. Hoạt động 4: Vận dụng – mở rộng
a. Mục tiêu hoạt động:
- Giúp học sinh tự vận dụng tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau
b. Nội dung hoạt động:
- Làm bài tập còn lại trong sách giáo khoa
- Chọn hệ thống bài tập để học sinh tự tìm hiểm ngaoì lớp học 1. Tìm hiểu sự chuyển hóa năng lượng giữa động năng và thế năng
2. Tìm hiểu các ứng dụng và hiện tượng trong thực tế liên quan đến động năng và thế năng
3. Tự làm thí nghiệm kiểm chứng về động năng, thế năng liên quan đến đời sống hằng ngày.
c. Gợi ý tổ chức hoạt động:
GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ đã nêu để thực hiện ngoài lớp học
HS ghi nhiệm vụ chuyển giao của giáo viên vào vở. Sau đó được thảo luận nhóm để đưa ra cách thực hiện những nhiệm vụ này ở ngoài lớp.
GV ghi nhận kết quả cam kết của các nhân hoặc nhóm học sinh. Hướng dẫn , gợi ý cách thực hiện cho HS, hướng dẫn HS tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau ( nếu có điều kiện)
VI. RÚT KINH NGHIỆM