Giáo án dạy Vật lý 8 bài 17: Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng

Bài 17: SỰ CHUYỂN HÓA VÀ BẢO TOÀN CƠ NĂNG I. Mục tiêu 1. Kiến thức Phát biểu được định luật bảo tòan cơ năng ở mức biểu đạt như trong sgk. Biết nhận ra và lấy ví dụ về sự chuyển hóa lẩn nhau giữa thế năng và động năng trong thực tế. 2. Kỹ năng Phân tích, so sánh, tổng hợp kiến thức. Sử dụng chính xác các thuật ngữ. 3. Thái độ Nghiêm túc trong học tập, yêu thích môn học. II. Chuẩn bị Tranh vẽ hình 17.1 sgk. Con lắc đơn và giá treo. III. Tổ chức họat động dạy học 1. Ổn định lớp: điểm danh. 2. Kiểm tra bài cũ. (7 phút) Khi nào nói vật có cơ năng? Trong trường hợp nào thì cơ năng của vật là thế năng? Trong trường hợp nào cơ năng là động năng? Lấy ví dụ 1 vật có cả động năng và thế năng. Động năng, thế năng của vật phụ thuộc vào yếu tố nào? Sửa bài tập : 16.1 (C) Hòn bi đang lăn trên mặt đất. 16.3 Mũi tên được bắn đi từ cái cung là nhờ năng lượng của cánh cung. Đó là dạng năng lượng thế năng. 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 thấy vật rơi, hạ độ cao nghĩa là thế năng của vật giảm. Vậy lượng thế năng giảm đi đã biến đi đâu? Ta cũng thường thấy gió có động năng, vậy động năng đó ở đâu mà ra? Tóm lại là cơ năng của vật luôn biến đổi theo quy luật nào? Giữa thế năng và động năng của vật có quan hệ gì với nhau không? Bài hôm nay sẽ giúp các em trả lời câu hỏi này. Học sinh lắng nghe, suy nghĩ. Hoạt động 2: Sự chuyển hóa của các dạng cơ năng. Giáo viên yêu cầu học sinh quan sát hình 17.1 SGK. Căn cứ vào kết quả thí nghiệm đó hãy cho biết thế năng và động năng của quả bóng biến đổi như thế nào trong khi rơi. Yêu cầu học sinh lần lượt trả lời C1, C2. Giáo viên yêu cầu học sinh quan sát thí nghiệm sau khi quả bón chạm đất nảy lên và cho biết trong khi quả bóng chuyển động từ dưới lên trên thì thế năng và động năng của nó biến đổi thế nào? Trả lời C3 và C4. Ta hãy xem sự biến đổi của thế năng và động năng đó có xảy ra ở đâu nữa không? Giáo viên cho học sinh đọc phần thông tin thí nghiệm 2: Con lắc dao động. Yêu cầu học sinh làm thí nghiệm, cho con lắc chuyển động như ở hình 17.2 SGK và cho biết trong khi quả nặng chuyển động qua lại thì thế nănng và động năng của nó biến đổi thế nào? Giáo viên cho học sinh đọc C5, C6, C7, C8 rồi lần lượt trả lời. Giáo viên nhận xét câu trả lời của các nhóm. Yêu cầu các nhóm rút ra nhận xét: Trong khi con lắc dao động lần lượt thế năng biến thành động năng rồi ngược lại động năng biến thành thế năng. Yêu cầu học sinh quan sát kỹ độ cao của quả cầu khi con lắc ở vị trí C và A từ đó so sánh thế năng của quả cầu ở A và C. (Hình 17.2). Giáo viên cho học sinh ghi bài. Học sinh làm việc cá nhân. Quãng đường đi được trong thời gian 0,1s tăng dần. Trong khi rơi thế năng của quả bóng giảm dần và động năng tăng dần. Học sinh hoàn thành C1, C2: C1: (1) Giảm dần (2) Tăng dần. C2: (1) Giảm dần (2) Tăng dần. Trong khi quả bóng đi lên thế năng của nó tăng và động năng giảm. Học sinh điền từ vào C3, C4. Học sinh làm thí nghiệm theo nhóm, thảo luận. Học sinh quan sát thí nghiệm để trả lời C5, C6, C7, C8. Cử đại diện trình bày trước lớp, thảo luận chung. C5 + Con lắc đi từ A đến B vận tốc tăng dần. + Con lắc đu từ B lên C vận tốc giảm dần. C6 +Thế năng chuyển hóa thành động năng. + Động năng chuyển hóa thành thế năng. C7 + Ở vị trí A và C thế năng lớn nhất. + Ở vị trí B động năng lớn nhất. Học sinh làm thí nghiệm theo nhóm. Cho học sinh đo độ cao của con lắc khi nó di chuyển ở vị trí A và C. Thảo luận nhóm trả lời: Độ cao ở A bằng độ cao ở C. Thế năng của quả cầu ở A bằng thế năng của nó ở C. Sự chuyển hóa của các dạng cơ năng: Động năng có thể chuyển hóa thành thế năng và ngược lại thế năng có thể chuyển hóa thành động năng. Hoạt động 3: Bảo toàn cơ năng. Trong các thí nghiệm trên ta nhận thấy trong khi thế năng của vật giảm thì động năng của nó tăng và ngược lại. Điều đó cho ta nghĩ thế nào về mối quan hệ giữa động năng và thế năng của vật? Giáo viên thông báo nội dung định luật bảo toàn cơ năng. Thảo luận nhóm. Có thể nghĩ rằng thế năng đã biến đổi thành động năng và ngược lại. Học sinh ghi nội dung định luật bảo toàn cơ năng vào vở. Bảo toàn cơ năng: Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hóa lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn. Hoạt động 4: Vận dụng – Củng cố Vận dụng: Giáo viên cho học sinh đọc C9. Yêu cầu phân tích rõ quá trình chuyển hóa từ dạng năng lượng này sang dạng năng lượng khác. Củng cố: Sự chuyển hóa của các dạng cơ năng. Cho ví dụ. Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng. Dặn dò: Học thuộc bài. Làm bài tập 17.1 -> 17.5 SGK. Trả lời câu hỏi phần A ôn tập của bài 18 vào vở bài tập. Cá nhân trả lời. Thế năng của dây cung chuyển hóa thành động năng. Thế năng của nước chuyển hóa thành động năng. Khi vật đi lên động năng chuyển hóa thành thế năng. Khi vật đi xuống thế năng chuyển hóa thành động năng. Rút kinh nghiệm: