Giáo án dạy Vật lý 8 bài 16: Cơ năng

Bài 16 CƠ NĂNG I. Mục tiêu 1. Kiến thức Nêu được thế nào là vật có cơ năng. Nêu đượ ví dụ chứng tỏ 1 vật có thế năng hấp dẫn và thế năng hấp dẫn phụ thuộc độ cao nơi đặt vật và khối lượng của vật. Nêu được ví dụ chứng tỏ 1 vật có thế năng đàn hồi. Nêu được thế nào là vật có động năng và động năng phụ thuộc vào vận tốc và khối lượng của vật. 2. Kỹ năng Vận dụng các kiến thức đã học để nhận biết khi nào vật có thế năng hoặc động năng hoặc vừa có thế năng vừa có động năng. 3. Thái độ Rèn luyện tính độc lập, tinh thần hợp tác trong học tập II. Chuẩn bị Giáo viên: Tranh vẽ mô tả thí nghiệm hình 16.1a, 16.2b Tranh vẽ h 16.4 Học sinh: Thiết bị thí nghiệm mô tả h 16.2 sgk gồm: + Lò xo thép uốn thành vòng tròn. + một quả nặng. + Một sợi dây. Thiết bị thí nghiệm mô tả h 16.3 sgk gồm: + Máng nghiêng. + Quả cầu. + Miếng gỗ hình chữ nhật III. Tổ chức họat động dạy học 1. Ổn định lớp: điểm danh. 2. Kiểm tra bài cũ. (7 phút) Công suất là gì? Công thức tính công suất – đơn vị. Sửa bài tập 15.6 Tóm tắt: F = 80N s = 4,5km = 4500m t = 1/2h = 1800s A = ? P = ? Giải: Công của ngựa: A = F.s = 80 . 4500 = 360000(J) Công suất trung bình của con ngựa: P = A / t = 360000 / 1800 = 200 (W) ĐS : 360000J ; 200W Bài mới: Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập Hằng ngày ta thường nghe nói đến từ năng lượng. Như vậy năng lượng cần thiết cho hoạt động củaq con người và cho các máy móc, có nhiều loại năng lượng. Trong bài này ta tìm hiểu 1 loại năng lượng phổ biến hay gặp là cơ năng. Năng lượng điện để chạy máy, để đun bếp, để thắp sáng. Thức ăn cung cấp năng lượng cho con người. Năng lượng của nước để chạy nhà máy thủy điện. Bài 16 CƠ NĂNG Hoạt động 2: Tìm hiểu cơ năng là gì? Yêu cầu học sinh tự đọc mục 1 sgk, trả lời câu hỏi : Khi nào ta nói 1 vật có cơ năng? Cho 1 ví dụ về 1 vật có cơ năng. Giáo viên chốt lại: Khi 1 vật có khả năng thực hiện công (hay sinh công), ta nói là 1 vật có cơ năng. Thông báo : độ lớn cơ năng của vật bằng độ lớn của tòan bộ công mà vật có thể sinh ra. Tìm hiểu: đơn vị đo cơ năng là gì? Giống đơn vị đo của đại lượng nào đã biết? Học sinh nêu ý kiến, các học sinh khác tham gia. Vật có khả năng thực hiện công nghĩa là có khả năng tác dụng lực và gây ra chuyển dời. Ví dụ: con bò kéo xe có thể thực hiện công : có cơ năng Ôtô có thể chở hàng đi xa Đơn vị đo cơ năng cũng là đơn vị đo công. Cơ năng : Khi vật có khả năng sinh công, ta nói vật có cơ năng. Hoạt động 3: Tìm hiểu thế năng hấp dẫn. Đặt vấn đề: Một vật A khi đặt trên mặt đất (h 16.1a/sgk) và khi được nâng lên 1 độ cao h so với mặt đất (h16.2b/sgk) rối buông tay thì trường hợp nào vật A có khả năng sinh công? Vì sao? Giáo viên thông báo: nếu đưa vật nặng lên 1 độ cao nào đó thì vật có cơ năng và cơ năng này là thế năng Sỡ dĩ vật có thế năng này là do vật bị trái đất tác dụng lực hút (còn gọi là lực hấp dẫn ). Bởi vậy thế năng này còn gọi là thế năng hấp dẫn. Vậy thế năng hấp dẫn được xác định bởi yếu tố nào? Thông báo tiếp: nhiều thí nghiệm còn cho biết thế năng hấp dẫn còn phụ thuộc vào khối lượng của vật. Vật có khối lượng càng lớn thì thế năng hấp dẫn càng lớn. Tóm lại thế năng hấp dẫn phụ thuộc như thế nào vào độ cao và khối lượng của vật. Thảo luận nhóm, cử đại diện trả lời. H 16.1a : không sinh công H 16.2b : có sinh công Thế năng hấp dẫn được xác định bởi độ cao h của vật, nghĩa là bởi vị trí của vật so với mặt đất. Vật có thế năng hấp dẫn càng lớn khi m càng lớnvà vật đặt ở độ cao càng lớn. Thế năng: Thế năng hấp dẫn: Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất, hoặc so với vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao, gọi là thế năng hấp dẫn. Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn. Hoạt động 4: Tìm hiểu thế năng đàn hồi Đặt vấn đề : Một lò xo bằng thép đàn hồi bị nén lại như hình 16.2b sgk. Nếu đốt dây, lò xo bật ra thì nó có khả năng thực hiện 1 công không? Có cơ năng không? Tại sao? Tổ chức cho học sinh thảo luận. Thông báo kết luận: vật biến dạng đàn hồi có cơ năng và được gọi là thế năng đàn hồi. Yêu cầu học sinh nêu ví dụ vật có thế năng đàn hồi Kết luận: yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi: Khi nào vật có thế năng đàn hồi? Thế năng đàn hồi phụ thuộc vào độ biến dạng như thế nào? Cá nhân suy nghĩ, phát biểu và thảo luận ở lớp. Lò xo có thể tác dụng 1 lực đẩy cho miếng gỗ chuyển động. Vậy lòxo bị nén có khả năng thực hiện công, có cơ năng. Vd: + Súng cao su + Cánh cung bị uốn cong + Que tre bị uốn cong. Độ biến dạng càng lớn thì thế năng đàn hồi càng lớn. Thế năng đàn hồi: Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật đó gọi là thế năng đàn hồi. Hoạt động 5: Tìm hiểu động năng Đặt vấn đề: Ta thường thấy gió (không khí chuyển động) có khả năng tác dụng lực lên cánh buồm đẩy thuyền đi, gió bão có thể làm đổ cây. Điều đó có nghĩa không khí chuyển động có khả năng sinh công, nói cách khác là có cơ năng. Liệu ta có thể nói chung là vật chuyển động có cơ năng được không? Và cơ năng loại này phụ thuộc vào những yếu tố nào? Hãy làm thí nghiệm như h 16.3sgk để kiểm tra lại dự đoán đó. Yêu cầu học sinh làm thí nghiệm 1, quan sát hiện tượng, trả lời C3, C4, C5. Giáo viên thông báo từ “ động năng” Động năng của 1 vật chuyển động phụ thuộc vào những yếu tố nào? Yêu cầu học sinh tiến hành thí nghiệm 2, quan sát và trả lời C6. Yêu cầu học sinh làm thí nghiệm 3 để xem động năng của vật A có phụ thuộc vào khối lượng của vật không và phụ thuộc thế nào? Trả lời C7 Yêu cầu học sinh rút ra kết luận chung và trả lời C8. 3. Giáo viên thông báo: cơ năng có 2 dạng là thế năng và động năng. Một vật có thể vừa có thế năng vừa có động năng nên ta có thể nói : cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng của nó. Có thể nói vật chuyển động có khả năng sinh công tức là có cơ năng. Làm thí nghiệm theo nhóm, thảo luận nhóm tìm câu trả lời C3, C4, C5 và cử đại diện trình bày ở lớp. Học sinh ghi bài Làm thí nghiệm theo nhóm, trả lời C6, C7. Động năng của vật càng lớn khi vật có khối lượng càng lớn và vận tốc càng lớn. Động năng: Khi nào vật có động năng: Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng. Động năng của vật phụ thuộc những yếu tố nào? Vật có khối lượng càng lớn và vận tốc càng lớn thì động năng càng lớn. Cơ năng có 2 dạng động năng và thế năng: - Cơ năng của 1 vật bằng tổng động năng và thế năng của nó. Hoạt động 6: Vận dụng Yêu cầu học sinh làm C9, C10. Cá nhân thực hiện rồi trình bày trước lớp câu trả lời Nhận xét câu trả lời của bạn Hoạt động 7: Củng cố – Dặn dò Giáo viên nêu câu hỏi để củng cố kiến thức: Thế nào là vật có cơ năng? Thế nào là thế năng hấp dẫn, thế năng đàn hồi, động năng? Thế năng hấp dẫn, thế năng đàn hồi, động năng phụ thuộc vào những yếu tố nào? Dặn dò: Học ghi nhớ. Làm bt 16.1 -> 16.5 sbt Học sinh trả lời cá nhân. Đọc mục có thể em chưa biết. Rút kinh nghiệm: