Giáo án Vật lý 8 bài 17 tiết 21: Sự chuyển hoá và bảo toàn cơ năng

Bài 17- Tiết 21 Tuần dạy:21 SỰ CHUYỂN HỐ VÀ BẢO TỒN CƠ NĂNG Ngày dạy: 1. MỤC TIÊU: 1.1- Kiến thức: Học sinh biết: - Phát biểu được định luật bảo tồn và chuyển hố cơ năng. Nêu được ví dụ về định luật này. - Nêu được ví dụ về sự chuyển hố của các dạng cơ năng. Học sinh hiểu: - Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng cĩ thể chuyển hố lẫn nhau nhưng cơ năng được bảo tồn. - Phát biểu được định luật bảo toàn và chuyển hoá cơ năng, nêu ví dụ về định luật này 1.2- Kỹ năng: - Phân tích, so sánh, tổng hợp kiến thức. - Sử dụng chính xác các thuật ngữ 1.3- Thái độ : Giáo dục tính nghiêm túc, yêu thích bộ môn. 2. NỘI DUNG HỌC TẬP: Phát biểu được định luật bảo toàn và chuyển hoá cơ năng, nêu ví dụ về định luật này 3. CHUẨN BỊ: 3.1 Giáo viên : 1 quả bóng, giá đở 3.2 Học sinh : chuẩn bị bài theo hướng dẫn 4. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 4.1. Ổn định tổ chức và kiểm diện : 8A1 8A2............ 8A3 8A4........ 8A5 4. 2. Kiểm tra miệng: Câu 1: Nêu khái niệm cơ năng? Cơ năng có mấy dạng? (8đ) Đáp án câu 1: Khái niệm: Vật có khả năng thực hiện công, ta nói vật có cơ năng + Cơ năng có 2 dạng: Động năng và thế năng Câu 2: Động năng phụ thuộc yếu tố nào? (2 đ) a) Vận tốc và độ cao. b) Vị trí của vật so với mặt đất và khối lượng của vật. c) Độ biến dạng đàn hồi và vận tốc. d) Vận tốc và khối lượng của vật. Đáp án câu 2: + Động năng phụ thuộc yếu tố: câu d (2đ) 4.3 .Tiến trình: Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung bài học * Hoạt động 1: giới thiệu bài 2’ Mục tiêu: Đặc vấn đề cần nghiên cứu. - Trong tự nhiên cũng như trong kỹ thuật ta thường quan sát sự chuyển hoá cơ năng từ dạng này sang dạng khác. Dưới đây ta sẽ khảo sát cụ thể sự chuyển hoá này. - Gv thả 1 quả bóng rơi từ trên xuống, hs quan sát, Gv đặt câu hỏi. ? Tại vị trí ban đầu quả bóng có ĐN, thế năng không? ? Trong qt rơi tại vị trí bất kỳ quả bóng có ĐN,TN? - Giữa động năng và thế năng của quả bóng có quan hệ với nhau như thế nào? Ta sẽ tìm hiểu bài 17. * Hoạt động 2: TN nghiên cứu sự chuyển hoá cơ năng 17’ Mục tiêu: Xác định sự chuyển hóa từ thế năng sang động năng và ngược lại. - GV treo hình 17.1 mô tả vị trí quả bóng đang rơi trong khoảng thời gian bằng nhau. + Hs quan sát, nhận xét. + Yêu cầu hs trả lời C1, bổ sung. + Gv chốt lại. - Đặt câu hỏi cho hs tư duy: ? Dựa vào đâu mà em biết vận tốc quả bóng tăng? - Cả lớp cùng thảo luận. - Gv thống nhất. + Ta thấy cùng 1 khoảng t nhưng s quả bóng di chuyển khác nhau, càng lúc càng tăng => vận tốc tăng. - Hs hoạt động cá nhân trả lời câu C2. - Hs trả lời xong, Gv hỏi vì sao? - Cả lớp cùng thảo luận vì sao. Gv chốt lại, có thể cho điểm nếu hs trả lời đúng. + Vì thế năng phụ thuộc h, ĐN phụ thuộc vận tốc. ? Khi quả bóng chạm đất sẽ nảy lên. Quá trình chuyển hoá kia sẽ như thế nào? - Hs trả lời câu C3. - Gv yêu cầu 1 hs đọc câu C4. - Cả lớp cùng thảo luận trả lời. - Gv chốt lại. - Gv giới thiệu dụng cụ thí nghiệm 2. - Yêu cầu hs đọc thí nghiệm 2/60. - Đại diện các nhóm lên nhận dụng cụ thí nghiệm. * Hs làm thí nghiệm theo nhóm, quan sát trả lời câu C5, C6. - Đại diện các nhóm trả lời, bổ sung cho nhau. - Gv thống nhất để khắc sâu cho hs. Gv treo hình 17.2 (mô tả chuyển động của con lắc) - Gv vừa chỉ hình, vừa đặt câu hỏi: ? Khi con lắc ở A, v = 0. Thả tay thì v > 0. Vậy từ A về B thì v tăng hay giảm? ? Tại B con lắc có dừng lại không? Điều này chứng tỏ vận tốc của con lắc >0 nhưng khi di chuyển đến C thì dừng lại, tức v=0. Vậy vận tốc con lắc từ B lên C như thế nào? ? Vận tốc tăng, giảm thì động năng thế nào? I. Sự chuyển hoá của các dạng năng lượng: * Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi. - Nhận xét. C1:+ Trong thời gian quả bóng rơi, độ cao của quả bóng giảm dần, vận tốc của quả bóng tăng dần. C2:+ Thế năng của quả bóng giảm còn động năng của nó tăng dần. C3:+Khi quả bóng nảy lên, độ cao của quả bóng tăng dần, vận tốc của nó giảm dần. Thế năng của nó tăng dần, động năng của nó giảm dần. C4: 1 – a, 2 – b, 3 – b, 4 – a * Thí nghiệm 2: Con lắc dao động. C5: a) Con lắc đi từ A về B, vận tốc tăng. b) Con lắc đi từ B lên C, vận tốc giảm. + Vận tốc tăng thì động năng tăng, vận tốc giảm thì động năng giảm. - Đại diện các nhóm trình bàu câu C6. - Sau khi hs trả lời xong, Gv thống nhất câu trả lời. Gv yêu cầu hs giải thích (rèn khả năng tư duy) + Vì con lắc từ A đến B, v tăng đồng thời chiều cao giảm, tức thế năng giảm nên năng lượng ở dạng thế năng đã chuyển hoá thành động năng. - Hs làm việc cá nhân trả lời câu C7, C8. - Gv nhận xét, có thể cho điểm nếu hs trả lời đúng. C7: A, C con lắc có thế năng lớn nhất. B con lắc có động năng lớn nhất. C8: A, C con lắc có động năng nhỏ nhất = 0. B con lắc có thế năng nhỏ nhất. - Qua các thí nghiệm ta rút ra được kết luận gì? - Hs trả lời. - Gv chốt lại trọng tâm. * Hoạt động 3: Thông báo định luật bảo toàn cơ năng. Mục tiêu: Xác định nội dung định luật bảo toàn cơ năng. 7’ - Gv: Những thí nghiệm định lượng chính xác đã chứng tỏ: Cơ năng được bảo toàn gọi là định luật bảo toàn cơ năng. - Gọi 1 hs nhắc lại định luật. * Chú ý: Trong 2 thí nghiệm chúng ta tìm hiểu là bỏ qua ma sát. Thực ra do ma sát nên quả bóng sau khi chạm đất không thể nảy trở lại độ cao ban đầu, cũng như con lắc không thể quay trở lại đúng vị trí ban đầu. Điều này có nghĩa là nếu không bỏ qua ma sát thì cơ năng không bảo toàn. Một phần năng lượng đã chuyển hoá thành 1 dạng năng lượng khác ta sẽ học sau. * Giáo dục hs cố gắng học để khám phá nhiều điều về năng lượng. GDMT: TN là dòng nước từ trên cao chuyển hoá thành ĐN làm quay tua pin của máy phát điện. Việc xây dưng các nhà máy thuỷ điện có tác dụng điều tiết dòng chảy, hạn chế lũ lụt và dự trữ nước, bảo vệ môi trường. Biện pháp: VN là nước có nhiều nhà máy thuỷ điện với công suất lớn. Cần có kế hoạch xây dưng nhà máy thuỷ điện một cách hợp lí nhằm phát triền kinh tế quốc dân. * Hoạt động 4: Vận dụng 6’ - Hs làm việc cá nhân trả lời câu C9. - Gv nhận xét, cho điểm. - Ứng dụng: Thế năng của nguồn nước chuyển hoá thành động năng, làm quay các máy phát điện. C6: a) Cơ năng từ thế năng chuyển sang động năng. b) Động năng chuyển thành thế năng. * Kết luận: - Thế năng chuyển hoá thành động năng và ngược lại. - Khi vật ở vị trí thấp nhất, thế năng chuyển hoà hoàn toàn thành động năng và khi vật ở vị trí cao nhất, động năng chuyển hoá hoàn toàn thành thế năng. II. Bảo toàn cơ năng: - Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hoá lẫn nhau nhưng cơ năng thì không đổi. Người ta nói cơ năng được bảo toàn. III. Vận dụng: C9: a) Thế năng của cung đã chuyển hoá thành động năng của tên. b) Thế năng chuyển hoá thành động năng. c) Khi đi lên, động năng chuyển hoá thành thế năng. Khi vật rơi xuống, thế năng chuyển hoá thành động năng 4.4. Tổng kết bài 5’ Câu 1: Nêu định luật bảo toàn cơ năng? Đáp án: Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hoá lẫn nhau nhưng cơ năng được bảo toàn. Câu 2: Hai vật đang rơi ở cùng 1 độ cao động năng có bằng nhau không, biết 2 vật cùng khối lượng? Làm bài 17.1 SBT Đáp án: + Tuỳ thuộc vào vận tốc của vật, nếu vận tốc như nhau thì động năng bằng nhau. Câu a: C. Câu b: A. * Yâu cầu học sinh đọc mục có thể em chưa biết SGK GDSD NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ: ? Nhờ đâu mà chúng ta có nguồn năng lượng điện lớn để sử dụng? (Nhờ thế năng chuyển hoá thành động năng) (năng lượng gió, thuỷ năng,..) ? Nguồn điện đó có phải cho chung ta sử dụng mãi mãi không( vô tận không)? Không các nguồn năng lượng đó không phải là vô tận.) ? Vì vậy bản thân chúng ta cần phải biết làm gì? (Chúng ta cần biết tiết kiệm nguồng năng lượng đó để sử dụng lâu dài) 4.5. Hướng dẫn hs tự học :5 Đối với bài học ở tiết học này: - Học bài, học thuộc ghi nhớ. - Xem phần “Có thể em chưa biết”. - Làm bài 17.2 – 17.5/23, 24. Đối với bài học ở tiết học tiếp theo: - Chuẩn bị “Câu hỏi bài tập tổng kết chương I”. + Soạn các câu trả lời vào tập + Làm bài tập phải có tóm tắt, GV hướng dẫn HS tóm tắt đổi đđơn vị bài 2,5 trang 65 SGK V. Phụ lục