Giáo án Vật lý lớp 8 bài 16: Cơ năng

Tiết : 19 Ngày giảng : 08 – 01 – 2010 Ngày soạn: 04 – 01 – 2010 Bài 16 : I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: Nêu được thế nào là vật có cơ năng. Nêu được ví dụ chứng tỏ một vật có thế năng hấp dẫn và thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào độ cao nơi mặt đất và khối lượng của vật. Nêu được ví dụ chứng tỏ một 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. Nêu được cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng của vật. 2. Kỹ năng : Học sinh biết lắp và làm thí nghiệm nghiên cứu về vật có thế năng hấp dẫn, đàn hồi và có động năng. 3. Thái độ : Rèn luyện cho học sinh thái độ nghiêm túc trong học tập, tinh thần hợp tác trong khi làm thí nghiệm theo nhóm. II. CHUẨN BỊ : Giáo viên : Phương án tổ chức: Hoạt động nhóm và cá nhân. Học sinh : - Một quả nặng 1kg có dây treo. -Một lò xo. – Một quả cầu gỗ Một quả cầu sắt. Một khúc gỗ kích thước khoảng 3.4.5 cm3 – Một ròng rọc kẹp vào mép bàn. Một máng nghiêng nối tiếp máng ngang. III. HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1. Ổn định tình hình lớp : Kiểm tra sĩ số: Lớp 8A1 vắng : Lớp 8A2 vắng : Lớp 8A3 vắng : Lớp 8A4 vắng : 2. Kiểm tra bài cũ : Giáo viên đánh giá ưu điểm, tồn tại của bài kiểm tra học kỳ I ( 4 phút ) 3. Giảng bài mới : ? Đặt vấn đề : ( 2 phút ) Hằng ngày chúng ta thường nghe nói đến từ “Năng lượng”. Hãy nêu một số trường hợp nói đến năng lượng? (HS trả lời : Năng lượng điện để chạy máy, để đun bếp, thắp sáng. Thức ăn cung cấp năng lượng cho con người. Năng lượng của nước để chạy nàh máy thủy điện) GV : Như vậy năng lượng cần thiết cho hoạt động của con người và cho các máy móc. Có nhiều loại năng lượng. Bài học hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu một dạng năng lượng phổ biến hay gặp là cơ năng . Tiến trình bài dạy: TG Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung kiến thức 3’ Hoạt động 1 : Tìm hiểu cơ năng là gì ? I. Cơ năng : -Khi một vật có khả năng thực hiện công (hay sinh công) ta nói vật đó có cơ năng. ? ? Lệnh : Cá nhân đọc mục I và trả lời . Khi nào ta nói một vật có cơ năng.Cho ví dụ vật có cơ năng Gợi ý : Vật thực hiện được công khi thực hiện được những việc gì? GV chốt lại và cho HS ghi vở -Khi một vật có khả năng thực hiện công (hay sinh công) ta nói vật đó có cơ năng. ? b. Giáo viên thông báo: Độ lớn cơ năng của vật bằng độ lớncủa toàn bộ công mà vật có thể sinh ra. Vậy vật có cơ năng càng lớn khi nào? ? c. Tìm hiểu đơn vị cơ năng: Đơn vị đo cơ năng là gì ? Gợi ý : Giống đơn vị đo của đại lượng nào đã biết? - Một vài HS nêu ý kiến, các HS khác tham gia nhận xét . *Cá nhân (HS trung bình) trả lời: + Vật có khả năng thực hiện công, nghĩa là vật có khả năng tác dụng lực và gây ra chuyển dời Ví dụ: - Con bò kéo xe xó thực hiện công, tức là có cơ năng. - Người thợ xây dựng có thể kéo vật lên cao. *Cá nhân (HS trung bình) trả lời: -Vật có cơ năng càng lớn khi vật có khả năng thực hiện công cơ học càng lớn. *Cá nhân (HS yếu) trả lời: -Đơn vị đo cơ năng cũng là đơn vị đo công là Jun (J). 10’ Hoạt động 2 : Tìm hiểu thế năng hấp dẫn 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 . * Thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào độ cao và khối lượng của vật. Nghiã là vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn và ngược lại. ? 1. Đặt vấn đề : Một vật A khi đặt trên mặt đất ( hình 16.1a SGK) và khi nâng lên một độ cao h so với mặt đất ( hình 16.1b SGK) rồi buông tay ra thì trường hợp nào vật A có khả năng thực hiện công? Vì sao? B P /////////////////////////////// A h ? 2.Giải quyết vấn đề : ? Hãy so sánh quãng đường chuyển dời của B và độ cao h của quả nặg A? Vậy công mà vật A có thể thực hiện được, quan hệ như thế nào với độ cao h mà vật được nâng lên? Suy ra cơ năg của vật phụ thuộc như thế nào vào độ cao h của vật. ? * Giáo viên: Tóm lại: Như vậy cơ năng của vật A phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất. Ta gọi cơ năng là thế năng. Sở dĩ có thế năng là do vật bị Trái Đất tác dụng lực hút( còn gọi là lực hấp dẫn). Bởi vậy thế năng này gọi là thế năng hấp dẫn. Vật có thế năng hấp dẫn được xác định bởi yếu tố nào? ? Vật nằm yên trên mặt đất có thế năng hay không? Bằng bao nhiêu? *Chú ý : Ta có thể không lấy mặt đất mà lấy một vị trí khác làm mốc để tính độ cao. Vậy thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào mốc tính độ cao ( cho HS ghi kết luận vào vở). ? *GV thông báo : 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 của một vật phụ thuộc như thế nào vào độ cao và khối lượng của vật? ( Chú ý cụm từ ngược lại) * Thảo luận nhóm, đại diện trả lời: - Vật đặt trên mặt đất không có cơ năng. - Khi nâng lên độ cao h rồi buông tay thí vật A có thể tác dụng một lực kéo, làm vật B chuyển dời một đoạn S. Do đó vật A có cơ năng. *Cá nhân (HS khá) trả lời: - ( S = h ) *Cá nhân (HS giỏi) trả lời: - Công mà vật A có thể thực hiện được tỉ lệ với độ cao h. - Cơ năng của vật càng lớn khi vật càng được nâng cao khỏi mặt đất. - HS lắng nghe. *Cá nhân (HS trung bình) trả lời: -Vật có thế năng hấp dẫn được xác định bởi độ cao h của vật, nghĩa là vị trí của vật so với mặt đất. *Cá nhân (HS yếu) trả lời: -Không có thế năng hay thế năng bằng không. - Hs ghi vở kết luận . *Cá nhân (HS trung bình) trả lời: - Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn và ngược lại. 5 ’ Hoạt động 3 : Tìm hiểu thế năng đàn hồi 2. Thế năng đàn hồi. - Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi. -Thế năng đàn hồi phụ thuộc vào độ biến dạng của vật. Độ biếndạng càng lớn thì thếnăngđàn hồi càng lớn. ? 1. Đặt vấn đề : ? ? Xét một lò xo bằng thép đàn hồi bị nén lại như hình 16.2 SGK . Nếu đốt dây lò xo bật ra có khả năng thực hiện công không? Tại sao? (Tổ chức cho HS thảo luận chung ở lớp) 2. GV thông báo kết luận : Vật bị biến dạng đàn hồi có cơ năng và được gọi là thê’ năng đàn hồi ? Hãy nêu ví dụ về vật có thế năng đàn hồi và cho biết thế năng đàn hồi phụ thuộc vào độ biến dạng như thế nào? ( GV chuẩn lại kiến thức và cho HS ghi vở ) *Cá nhân (HS trung bình) trả lời: - Lò xo có thể tác dụng một lực đẩy cho miếng gỗ chuyển động. Vậy lò xo bị nén có khả năng thực hiện công –> Có cơ năng. - HS lắng nghe và ghi vở. *Cá nhân (HS khá) trả lời: - Ví dụ: +Súng cao su bị kéo căng + Cánh cung bị uốn cong. - Độ biến dạng càng lớn thì thế năng đàn hồi càng lớn. 9’ Hoạt động 4 : Tìm hiểu động năng III. Động năng: 1. Khi nào vật có động năng. * Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng. 2. Động năng phụ thuộc vào những yếu tố nào? - Động năng của vật phụ thuộc vào vận tốc và khối lượng của vật - Vật có khối lượng càng lớn, và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn và ngược lại. 1. Đặt vấn đề : ? Ta thường thấy gió ( tức làkhông khí chuyển động) có khà năng tác dụng lực lên cánh buồm đẩy thuyền đi; gió bão có thể làm đổ cây. Điều đó có nghĩa là 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? Lệnh : Hoạt động nhóm , làm thí nghiệm như ở hình vẽ 16.3 SGK ,để kiểm tra dự đoán đó. Thảo luận nhóm lần lượt trả lời câu C3 ; C4 ; C5 . Gợi ý C3 : GV giúp HS phát hiện đủ 3 yếu tố vận tốc của A, lực tác dụng của A lên B , quãng đường dịch chuyển của B. C4 : Trình bày lập luận đầy đủ. C5 : Tìm từ thích hợp điền vào kết luận. GV:Vậy cơ năng củavậtdochuyển động mà có gọi là động năng. 2. Động năng của một vật chuyển động phụ thuộc vào những yếu tố nào? a. Lệnh : Hoạt động nhóm làm thí nghiệm 2, quan sát, thảo luận, trả lời câu C6 . * Lưu ý : Cần so sánh quãng đường đi được của vật B, vận tốc của vật A trong 2 thí nghiệm 1 và 2. Trình bày lập luận chặt chẽ. b. Lệnh : Làm thí nghiệm 3 theo nhóm để xem động năng của A có phụ thuộc vào khối lượng của vật không? Thảo luận nhóm trả lời C7 c. Lệnh : Từng cá nhân rút ra kết luận chung bằng cách trả lời C8 GV chuẩn lại kết luận và cho HS ghi vở.(Chú ý vế ngược lại). 3. Thông báo: GV: -Như trên ta đã thấy cơ năng có hai dạng là thế năng và động năng. - Một vật vừa có thể có thế năng, vừa có động năng, nên có thể nói: Cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng của nó. - HS lắng nghe. *Cá nhân (HS trung bình) trả lời: - Có thể nói vật chuyển động có khả năng sinh công, tức là có cơ năng. - HS làm thí nghiệm theo nhóm, thảo luận cử đại diện trả lời :các câu C3 ; C4 ; C5 . Câu C3 :Quả cầu A chuyển động xuống đến chân dốc thì va chạm vào B, tác dụng vào B một lực và đẩy đi một đoạn đường S. Vậy A có khả năng thực hiện công . Câu C4 : Lập luận : A đang chuyển động có khả năng tác dụng vào B một lực làm cho B di chuyển một quãng đường S. Vậy A có khả năng thực hiện công. Câu C5 : Một vật chuyển động có Khả năng thực hiện công tức là có cơ năng. ( HS ghi vở kết luận ) . -Làm việc theo nhóm, đại diện trả lời C6 và C7 . C6: Vận tốc của vật A càng lớn thì quãng đường di chuyển S của vật B càng lớn, nghĩa là công thực hiện được càng lớn, tức là động năng của vật A càng lớn. C7 :Khối lượng của vật A càng lớn, quãng đường đi được của vật B càng lớn, công thực hiện càng lớn, nên động năng của vật A càng lớn. *Cá nhân (HS khá) trả lời: C8: Động năng của vật càng lớn, khi vật có khối lượng càng lớn và vận tốc càng lớn. * HS lắng nghe thông báo và ghi vở. 5’ HĐ5: Vận dụng IV. Vận dụng HS tự làm phần vận dụng vào vở * Lệnh : Từng cá nhân đọc, suy nghĩ, trả lời C9 và C10 . - Thảo luận chung ở lớp. *Cá nhân (HS khá) trả lời: C9 : Ví dụ: Máy bay đang bay trên cao là vừa có động năng là bay, vừa có thế năng là bay trên cao, có độ cao so với mặt đất. *Cá nhân (HS yếu) trả lời: C10:a. Thế năng. Động năng. c. Thế năng. 5’ HĐ6: Tổng kết – Củng cố Cho HS đọc phần ghi nhớ. ? Trả lời các câu hỏi Thế nào là vật có cơ năng? ? ? ? Thế nào là thế năng hấp dẫn? Thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào? Phụ thuộc như thế nào? Thế nào là thế năng đàn hồi? ? Thế năng đàn hồi phụ thuộc vào những yếu tố nào? Phụ thuộc như thế nào? Thế nào là động năng ,động năng phụ thuộc vào những yếu tố nào? Phụ thuộc như thế nào? - HS đọc ghi nhớ. - Cá nhân HS yếu và trung bình trả lời các câu hỏi ghi nhớ . ( Nếu không đủ thời gian thì cho HS khá trả lời. ) ? 4. Dặn dò học sinh chuẩn bị cho bài học tiếp theo (2 phút) Học thuộc bài phần ghi nhớ. Tiết sau kiểm tra 15’ . Đọc phần em có thể chưa biết trong SGK. Làm bài tập từ bài 16.1 đến bài16.5 trong sách bài tập. Gợi ý bài 16.2* SBT: Bài này cả hai đều nói đúng vì mỗi người chọn vật mốc khác nhau để so sánh là cây cối bên đường và toa tàu. IV. RÚT KINH NGHIỆM, BỔ SUNG :