Giáo án Vật lý 8 tiết 20: Cơ năng

Ngày dạy: Tiết: CƠ NĂNG I. Mục tiêu: 1. Kiến thức : Tìm được ví dụ minh hoạ cho các khái niệm cơ năng, thế năng, động năng. 2. Kỹ năng: Thấy được một cách định tính, thế năng hấp dẫn của vật phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất và động năng của vật phụ thuộc vào khối lượng và vận tốc của vật . Tìm được ví dụ minh hoạ. 3. Thái độ: tạo lòng say mê học tập bộ môn. II. Chuẩn bị: GV: Thiết bị hình 16.2 SGK. + Lò xo được làm bằng thép uốn thành vòng tròn , 1 quả nặng, 1 sợi dây, 1 bao diêm. + Tranh vẽ hình 16.1a, 16.1b. HS: Nội dung bài, sgk. III. Phương pháp dạy học: Phương pháp đặt vấn đề. Phương pháp quan sát. Phương pháp thí nghiệm. IV. Tiến trình dạy học: 1. Ổn định: Kiểm diện sỉ số HS. 2. Kiểm tra bài cũ: Gọi 1 HS. 1. Công suất là gì ? Viết công thức tính công suất và nêu rõ tên gọi và đơn vị từng đại lượng trong công thức. ? Trả lời. (7đ) Công suất được xác định bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian. Công thức tính công suất : P = Trong đó, P là công suất (W) A là công (J) t là thời gian (s) 2. Nói công suất của bóng đèn là 40W là có ý nghĩa gì ? Trả lời. (3đ) Có nghĩa là trong một giây bóng đèn thực hiện công là một jun. 3. Giãng bài mới: Hoạt động thầy và trò Nội dung bài Hoạt động 1: Nêu tình huống học tập. GV: Hàng ngày ta thường nghe nói đến từ “ Năng lượng”. Ví dụ: Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình đã biến năng lượng của dòng nước thành năng lượng điện. Con người muốn hoạt động phải phải có năng lượng. Vậy năng lượng là gì? Nó tồn tại dưới dạng nào? Trong bài này, chúng ta sẽ tìm hiểu dạng năng lượng đơn giản nhất là cơ năng. GV: Vậy cơ năng là gì? GV: Yêu cầu HS tham khảo SGK mục I cho biết cơ năng là gì ? HS: Một vật có khả năng thực hiện công cơ học, vật đó có cơ năng. GV: Ôn kiến thức cũ: Vật thực hiện được công khi nào ? HS: Khi có lực tác dụng vào vật làm vật chuyển dời. GV: Đơn vị của công là gì ? HS: Jun GV: Vậy cơ năng cũng được đo bằng đơn vị Jun (J). Hoạt động 2: Hình thành khái niệm thế năng. GV: Ta xét thế năng hấp dẫn. GV:Yêu cầu HS quan sát tranh 16.1a và đọc thông tin SGK. Nêu nhận xét quả nặng A có sinh công hay không ? HS: Không sinh công. GV: Yêu cầu HS quan sát hình 16.1b. trả lời câu C1: Nếu đưa quả nặng lên một độ cao nào đó thì nó có cơ năng không? Tại sao? GV: Làm thí nghiệm cho HS quan sát. HS: Trả lời C1: Nếu đưa quà nặng lên một độ cao nào đó rồi buông nhẹ thì vật A sẽ chuyển động xuống phía dưới làm sợi dây căng ra. Lực căng của sợi dây làm vật B chuyển động. Như vậy vật A đã thực hiện công nên ta nói khi đưa vật A lên một độ cao nào đó, thì vật A có cơ năng . Þ Cơ năng của trường hợp này là thế năng. GV: Công thực hiện được trong thí nghiệm này nhờ lực nào? HS: Trọng lực hay lực hút của Trái Đất. GV: Thế năng của vật có được do vị trí của vật so với mặt đất được gọi là thế năng hấp dẫn. Vậy thế năng hấp dẫn phụ thuộc yếu tố nào? HS: Thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất. Khi nằm trên mặt đất, thế năng hấp dẫn của vật bằng 0. GV: Vật ở vị trí càng cao so với mặt đất thì công mà vật có khả năng thực hiện được như thế nào? HS: Càng lớn ® nghĩa là thế năng của vật càng lớn. GV: Lưu ý cho HS. * Lưu ý: Ta có thể không lấy mặt đất, mà có thể lấy một vị trí khác làm mốc để tính độ cao. Vậy thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào mốc tính độ cao. GV: Vậy Cơ năng của vật phụ vào yếu tố nào? HS: Trả lời. Ví dụ: Vật nặng có khối lượng càng lớn ® vật rơi nhanhÞ Thế năng? (càng lớn) GV: Vậy thế năng hấp dẫn còn phụ thuộc vào yếu tố nào ? HS: Khối lượng GV: Do đó Vật có khối lượng càng lớn thì thế năng càng lớn. GV: Yêu cầu HS tham khảo SGK, tiến hành thí nghiệm theo nhóm trả lời C2. GV: Có hiện tượng gì xảy ra đối với miếng gổ khi đốt sợi dây ? HS: Miếng gỗ được lò xo đẩy lên. GV: Vậy lò xo có thực hiện được công® có cơ năng. Vậy: Đốt cháy sợi dây hoặc dùng kéo cắt sợi dây. Cơ năng của lò xo trong trường hợp này cũng là thế năng đàn hồi. GV: Lò xo bị nén càng nhiều thì công sinh ra càng lớn® nghĩa là thế năng của lò xo càng lớn. GV: Vậy thế năng này phụ thuộc vào yếu tố nào? HS: Độ lớn biến dạng đàn hồi của lò xo ® được gọi là thế năng đàn hồi® Vậy cơ năng của vật phụ thuộc vào yếu tố nào? Hoạt động 3: Hình thành khái niệm động năng. GV: Yêu cầu HS đọc thông tin SGK và quan sát thí nghiệm trả lời câu C3, C4 HS: Trả lời + C3: Quả cầu A lăn xuống đập vào miếng gổ B, làm miếng gổ chuyển động một đoạn. + C4: Quả cầu A tác dụng vào miếng gỗ 1 lực làm miếng gổ B chuyển động, tức là thực hiện được công. GV: Từ đó yêu cầu HS điền từ vào chỗ trống C5 HS: Trả lời + C5: Một vật chuyển động có sinh công (thực hiện công) tức là có cơ năng. GV: Vậy: Cơ năng của vật do chuyển động mà có được gọi là gì ? HS: Động năng. Thí nghiệm 2 GV: Yêu cầu tham khảo SGK và quan sát trả lời câu C6. HS: Trả lời + C6: So với thí nghiệm 1, lần này miếng gổ B chuyển động được đoạn dài hơn. Như vậy khả năng thực hiện công của quả cầu A lần này lớn hơn lần trước. Quả cầu A lăn từ vị trí cao hơn nên vận tốc của nó khi đập vào miếng gỗ B lớn hơn trước. Qua thí nghiệm rút ra kết luận động năng của quả cầu A phụ thuộc vào vận tốc của nó. Vận tốc càng lớn thì động năng càng lớn. Thí nghiệm 3: GV: Yêu cầu HS tham khảo SGK và quan sát thí nghiệm trả lời câu C7. HS: Trả lời + C7: Miếng gổ B chuyển động đoạn đường dài hơn, Như vậy công của quả cầu A’ thực hiện được lớn hơn công của quả cầu A thực hiện lúc trước. Thí nghiệm cho thấy, động năng của quả cầu còn phụ thuộc vào khối lượng của nó. Khối lượng của vật càng lớn thì động năng của vật càng lớn. GV: Từ đó yêu cầu HS vận dụng trả lời câu C8 HS: Trả lời + C8: Động năng của vật phụ thuộc vận tốc và khối lượng của nó . GV: Lưu ý: động năng và thế năng là hai dạng của cơ năng; một vật có thể vừa có thế năng và động năng. GV:Ví dụ: Một chiếc máy bay đang bay trên bầu trời thì máy bay đó vừa có thể năng vừa có động năng. (Vì máy bay đó ở trên bầu trời so với mặt đất cách độ cao h ® có thể năng ,và máy bay đang bay® có động năng ) hay là lá rơi,xe chạy xuống dốc, . . . . Khi máy bay đang bay thế năng không đổi, động năng không đổi ; khi lá rơi thế năng giảm, lá rơi nhanh (động năng tăng). Hoạt động 4: Củng cố khái niệm động năng và thế năng. GV: Yêu cầu HS vận dụng trả lời câu C9 và C10. HS: Trả lời + C9: Nêu ví dụ một vật có cả động năng và thế năng. + C10: Cơ năng của vật ở hình 16.4a, b, c thuộc dạng cơ năng nào? a) Chiếc cung đã giương. b) Nước chảy từ trên cao xuống. c) Nước bị ngăn trên đập cao. CƠ NĂNG I. Cơ năng: _ Khi vật có khả năng sinh công, ta nói vật có cơ năng. II. Thế năng: 1. Thế năng hấp dẫn: Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất hoặc so với một 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. 2/ Thế năng đàn hồi: Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi. III. Động năng: 1. Khi nào vật có động năng ? Thí nghiệm 1: Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng 2. Động năng của vật phụ thuộc những yếu tố nào ? Thí nghiệm 2: Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn. Động năng và thế năng là hai dạng của cơ năng. Cơ năng của một vật bằng tổng thế năng và động năng của nó. IV. Vận dụng: C9 _ Vật chuyển động trong không trung _ Con lắc lò xo dao động _ Một quả bóng được đá bay lên cao ( quả bóng có độ cao nên có thế năng, đồng thời quả bóng có vận tốc nên nó cũng có động năng) C10 thế năng động năng thế năng Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi. 4. Củng cố và luyện tập: 1. Thế năng hấp dẫn là gì? Thế nào là thế năng đàn hồi? Trả lời : Cơ năng của 1 vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để để tính độ cao gọi là thế năng hấp dẫn. Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi. 2. Thế năng phụ thuộc vào yếu tố nào? Trả lời : Khối lượng (m); độ cao (h); cho ví dụ: (viên đạn đang bay, lò xo bị nén (ép) đặt ngay trên mặt đất. 3. Động năng là gì ? Động năng phụ thuộc vào yếu tố nào ? Nêu ví dụ cơ năng một vật có dạng động năng? Trả lời : Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng. Động năng phụ thuộc vào : Khối luợng và vận tốc của vật. Ví vụ: Hòn bi lăn trên sàn nhà, viên đạn đang bay đến mục tiêu. 5. Hướng dẫn HS tự học ở nhà: _ Học thuộc bài ghi. _ Hoàn chỉnh các câu C1 đến C10 . _ Làm bài tập 16.1 đến 16.5 trong SBT. _ Đọc phần:”Có thể em chưa biết”. _ Xem trước bài”Sự chuyển hoá và bảo toàn cơ năng”. + Xem nội dung phần sự chuyển hóa của các dạng cơ năng. Thí nghiệm 1 : Quả bóng rơi Thí nghiệm 2 : Con lắc dao động. + Định luật bảo toàn cơ năng. V. Rút kinh nghiệm: