Giáo án Vật lý khối 9 - Bài 60: Định luật bảo toàn năng lượng

Tiết: 66 @ Tiêu Trọng Tú Trường THCS Hiệp Hòa Tuần: 33 Bài 60: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG MỤC TIÊU Qua thí nghiệm, nhận biết được trong các thiết bị làm biến đổi năng lượng, phần năng lượng thu được cuối cùng bao giờ cũng nhỏ hơn phần năng lượng cung cấp cho thiết bị lúc ban đầu, năng lượng không tự sinh ra. Phát hiện được sự xuất hiện một dạng năng lượng nào đó bị giảm đi. Thừa nhận phần năng lượng bị giảm đi bằng phần năng lượng mới xuất hiện. Phát biểu được định luật bảo toàn năng lượng và vận dụng được định luật để giải thích hoặc dự đoán sự biến đổi của một số hiện tượng. CHUẨN BỊ Cả lớp: Thiết bị biến đổi thế năng thành động năng và ngược lại. Mỗi nhóm: Thiết bị biến đổi cơ năng thành điện năng và ngược lại. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY-HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ - Tạo tình huống học tập (5’) KTBC: Khi nào vật có năng lượng? Có những dạng năng lượng nào? Trong các dụng cụ tiêu thụ điện năng, điện năng có thể biến đổi thành dạng năng lượng nào để có thể sử dụng trực tiếp? Cho ví dụ. ĐVĐ: Năng lượng luôn được chuyển hóa. Con người đã có kinh nghiệm biến đổi năng lượng có sẵn trong tự nhiên để phục vụ cho cuộc sống. Vậy trong quá trình biến đổi đó, năng lượng có bảo toàn không? ® Bài mới. Hoạt động 2: Tìm hiểu sự biến đổi thế năng thành động năng và phát hiện luôn có sự hao hụt cơ năng và sự xuất hiện nhiệt năng (10’) GV cho HS làm thí nghiệm như hình 60.1 để tìm hiểu xem trong quá trình viên bi chuyển động thì năng lượng đã biến đổi từ dạng nào sang dạng nào và tổng cơ năng của viên bi có thay đổi không? Qua TN, yêu cầu HS trả lời các câu C1, C2, C3 trang 157 SGK. Gọi một số HS trình bày những điều quan sát được và lập luận để chứng tỏ có sự biến đổi thế năng thành động năng và ngược lại, có sự hao hụt cơ năng, có sự xuất hiện nhiệt năng. GV nêu câu hỏi: Điều gì chứng tỏ năng lượng không thể tự sinh ra được mà do một dạng năng lượng khác biến đổi thành? Giáo án Vật lý 9 185 Trong một quá trình biến đổi, nếu thấy một phần năng lượng bị hao hụt đi thì có phải là nó đã biến đi mất không? GV cho HS đọc phần thông tin. Từ đó yêu cầu HS rút ra kết luận. HS làm thí nghiệm như hình 60.1 theo yêu cầu của GV. HS trả lời các câu C1, C2, C3 SGK. Một số em nêu lập luận để chỉ rõ dấu hiệu nào vật có thế năng, động năng, nhiệt năng. HS trả lời câu hỏi của GV. HS tự rút ra kết luận qua phần thí nghiệm. Hoạt động 3: Tìm hiểu sự biến đổi cơ năng thành điện năng và ngược lại. Phát hiện sự hao hụt cơ năng và sự xuất hiện dạng năng lượng khác ngoài điện năng (12’) GV cho HS xem các dụng cụ TN, yêu cầu chỉ ra máy phát điện và động cơ điện. Hướng dẫn các em làm TN: Cuốn dây treo quả nặng A của máy phát điện và quả nặng B của động cơ điện sao cho khi A ở vị trí cao nhất thì B ở vị trí thấp nhất chạm mặt bàn mà vẫn kéo căng dây. Đánh dấu vị trí cao nhất của A khi bắt đầu được thả rơi và vị trí cao nhất của B khi được kéo lên cao. GV gọi HS khá phân tích quá trình biến đổi qua lại giữa cơ năng và điện năng trong TN, so sánh năng lượng ban đầu cung cấp cho quả nặng A và năng lượng cuối cùng mà quả nặng B nhận được. Yêu cầu HS làm câu C4, C5. Ở TN trên, ngoài cơ năng và điện năng còn xuất hiện thêm dạng năng lượng nào nữa? Phần năng lượng mới này do đâu mà có? Từ đó, GV yêu cầu HS rút ra kết luận. HS xem các dụng cụ thí nghiệm. Các nhóm làm thí nghiệm theo hướng dẫn của GV để tìm hiểu sự biến đổi cơ năng thành điện năng và ngược lại. HS thực hiện theo yêu cầu của GV. Đại diện HS làm câu C4, C5. HS trả lời được: có sự xuất hiện nhiệt năng. HS rút ra kết luận. Hoạt động 4: Định luật bảo toàn năng lượng (15’) ĐVĐ: Những kết luận vừa thu được khi khảo sát sự biến đổi cơ năng, điện năng ở trên liệu có đúng cho sự biến đổi của các dạng năng lượng khác không? GV đặt câu hỏi: Năng lượng có giữ nguyên dạng không? Nếu giữ nguyên thì có biến đổi tự nhiên không? 186 Trong quá trình biến đổi tự nhiên thì năng lượng chuyển hóa có sự mất mát không? Nguyên nhân sự mất mát đó? ® cho HS rút ra định luật bảo toàn năng lượng. GV thông báo: Định luật này được coi là định luật tổng quát nhất của tự nhiên, đúng cho mọi quá trình biến đổi. Nêu câu hỏi: Trong khi đun nước bằng điện, điện năng đã biến đổi thành nhiệt năng. Sau khi ngừng đun, nước nguội đi và trở lại nhiệt độ như khi chưa đun. Điều đó có phải nhiệt năng đã tự mất đi, trái với định luật bảo toàn năng lượng không? Tại sao? HS phát biểu được định luật theo sự gợi ý của GV. * Định luật bảo toàn năng lượng: Năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi mà chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác, hoặc truyền từ vật này sang vật khác. HS suy nghĩa rồi trả lời câu hỏi theo yêu cầu của GV để khắc sâu kiến thức về định luật bảo toàn năng lượng. Hoạt động 5: Vận dụng (5’) GV nêu câu hỏi bổ sung để HS làm câu C6, C7: Ý định chế tạo động cơ vĩnh cửu trái với định luật bảo toàn năng lượng ở chỗ nào? Khi đun bếp, nhiệt năng bị hao hụt, mất mát đi rất nhiều. Có phải ở đây định luật bảo toàn năng lượng không đúng nữa không? HS làm câu C6, C7 dựa theo câu hỏi bổ sung của GV. C6: Động cơ vĩnh cửu không thể hoạt động được vì trái với định luật bảo toàn năng lượng. Động cơ hoạt động được là có cơ năng. Cơ năng này không thể tự sinh ra. Muốn có cơ năng này bắt buộc phải cung cấp cho máy một năng lượng ban đầu (dùng năng lượng của nước, than củi, dầu,). C7: Nhiệt năng do củi đốt cung cấp một phần vào nồi làm nóng nước, phần còn lại truyền cho môi trường xung quanh theo định luật bảo toàn năng lượng. Bếp cải tiến có vách cách nhiệt, giữ cho nhiệt năng ít bị truyền ra ngoài, tận dụng được nhiệt năng để đun hai nồi nước. Dặn về nhà: Học thuộc nội dung định luật bảo toàn năng lượng. Làm bài tập trong SBT. Ôn lại bài Máy phát điện. 187 D:\HO SO\GA\GA Ly 9 - Bai 60.doc Last printed 04/05/08 9:21:00 PM