Giáo án Vật lý Lớp 8 - Bài 16: Cơ năng, thế năng, động năng

Cơ năng: thế năng, động năng I- Mục tiêu 1. Kiến thức : 1. Kiến thức - Tìm được ví dụ minh họa cho các khái niệm cơ năng, thế năng, động 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 họa. 2. Kỹ năng: Thực hành, thảo luận nhóm, phân tích tổng hợp 3, Thái độ - Hứng thú học tập bộ môn. - Có thói quen quan sát các hiện tượng trong thực tế vận dụng kiến thức đã học giải thích các hiện tượng đơn giản. II. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh:. * Cả lớp : - Tranh phóng to mô tả thí nghiệm (hình 16.1a và 16.1b SGK) - Tranh phóng to hình 16.4 (SGK) - 1 hòn bi thép. - 1 máng nghiêng. - 1 miếng gỗ - 1 cục đất nặn HS. * Mỗi nhóm : - Lò xo được làm bằng thép uốn thành vòng tròn. Lò xo đã được nén bởi một sợi dây len. - 1 miếng gỗ nhỏ. - 1 bao diêm. III- Phương pháp: Thực nghiệm, vấn đáp, hoạt động nhóm IV- Tổ chức hoạt động dạy học A - ổn định tổ chức: 8A: 8B: B - Kiểm tra 15 phút: *Đề bài: Một người đi xe đạp ngược gió phải sản một công suất là 120w mới đạt được vận tốc 12Km/h. Tính lực và công mà người đó sinh ra để đi hết 15Km? *Đáp án: Cho biết: P= 120w v= 12Km/h S= 15Km .................... Bài làm Để đi hết 15Km người đó phải sinh ra một lực là: )(36 1000.12 3600.120 N v PF  Thời gian người đó đi hết 15Km: Tính: F=? A=? )(25,1 12 15 h v St  Công người đó sinh ra để đi hết quãng đường đó: A = P.t = 120.1,25 = 150 Wh = 4,8.105 (J ) Vậy: F= 36 N: A= 4,8.105 J C – Bài mới: Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung kiến thức Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập - Nhớ lại kiến thức cũ : Cho biết khi nào có công cơ học ? - GV thông báo khi một vật có khả năng thực hiện công cơ học, ta nói vật đó có cơ năng. Cơ năng là dạng năng lượng đơn giản nhất. Chúng ta sẽ đi tìm hiểu các dạng cơ năng trong bài học hôm nay. - GV ghi đề bài mới lên bảng. I- Nhớ lại kiến thức đã học: - Khi một vật có khả năng sinh công, ta nói vật có cơ năng. - Yêu cầu HS đọc phần thông báo của mục I. Trả lời lại câu hỏi : + Khi nào một vật có cơ năng ? + Đơn vị đo cơ năng. Hoạt động 2 : Hình thành khái niệm thế năng GV: -treo tranh hình 16.1phóng to lên bảng. - HD HS quan sát hình 16.1b, nêu câu hỏi C1. HS: quan sát hình vẽ 16.1, thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi C1 GV: thông báo cơ năng của vật trong trường hợp này gọi là thế năng. ? Nếu quả nặng A được đưa lên càng cao thì công sinh ra kéo thỏi gỗ B chuyển động càng lớn hay nhỏ ? Vì sao ? II- Thế năng 1- Thế năng hấp dẫn. C1: Nếu đưa quả nặng lên một độ cao nào đó như hình 16.1b, quả nặng A chuyển động xuống phía dưới làm căng sợi dây. Sức căng của sợi dây làm thỏi gỗ B chuyển động, tức là thực hiện công. Như vậy khi đưa lên độ cao nó có khả năng thực hiện công cơ học do đó nó có cơ năng. HS: Đại diện đưa ra câu trả lời GV: thông báo vật có khả năng thực hiện công càng lớn nghĩa là thế năng của nó càng lớn. Như vậy vật ở vị trí càng cao thì thế năng của vật càng lớn. - Thế năng của vật A vừa nói tới được xác định bởi vị trí của vật so với trái đất gọi là thế năng hấp dẫn. Khi vật nằm trên mặt đất thì thế năng hấp dẫn của vật bằng 0. * Chú ý : Thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào : + Mốc tính độ cao. + Khối lượng của vật. GV: đưa ra lò xo tròn đã được nén bằng sợi len. Nêu câu hỏi : + Lúc này lò xo có cơ năng không ? HS: Đại diện trả lời 2- Thế năng đàn hồi. + Lò xo có cơ năng vì nó có khả năng sinh công cơ học. + Cách nhận biết : Đặt miếng gỗ lên trên lò xo và dùng diêm đốt cháy sợi dây len (hoặc dùng dao cắt đứt sợi dây). Khi sợi len đứt, lò xo + Bằng cách nào để biết lò xo có cơ năng ? HS: Thảo luận đưa ra câu rtả lời GV: thông báo cơ năng của lò xo trong trường hợp này cũng gọi là thế năng. ? Muốn thế năng của lò xo tăng ta làm thế nào ? Vì sao ? HS: Đại diện trả lời GV: hãy cho biết các dạng thế năng. Các dạng thế năng đó phụ thuộc vào yếu tố nào ? HS: Đại diện trả lời GV: Nhận xét HS ghi vở kết luận. Hoạt động 3 : Hình thành khái niệm động năng GV giới thiệu thiết bị thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm như hình 16.3. đẩy miếng gỗ lên cao tức là thực hiện công. Lò xo có cơ năng. *Có hai dạng thế năng là: thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi. + Thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào vị trí của vật so với mốc tính thế năng và phụ thuộc vào khối lượng của vật. + Thế năng đàn hồi phụ thuộc vào độ biến dạng đàn hồi của vật. - HS ghi vở kết luận trên. III- Động năng 1- Khi nào vật có động năng ? C3 : Quả cầu A lăn xuống đập vào miếng gỗ B làm miếng gỗ B chuyển động một đoạn. C4 : Quả cầu A tác dụng vào thỏi HS: quan sát GV làm thí nghiệm GV: Gọi HS mô tả hiện tượng xảy ra ? HS: Đại diện nhóm trả lời GV: Yêu cầu trả lời câu hỏi C3, C4, C5. HS: thảo luận câu hỏi C3, C4, C5. GV thông báo : Cơ năng của vật do chuyển động mà có được gọi là động năng. - Theo các em dự đoán động năng của vật phụ thuộc vào yếu tố nào ? Làm thế nào để kiểm tra được điều đó. - Khi một vật chuyển động, vật có động năng. Vận tốc và khối lượng của vật càng lớn thỡ động năng của vật càng lớn. gỗ B một lực làm thỏi gỗ B chuyển động tức là quả cầu A đang chuyển động có khả năng thực hiện công. C5 : Một vật chuyển động có khả năng thực hiện công tác là có cơ năng. 2- Động năng của vật phụ thuộc những yếu tố nào ? - sự phụ thuộc của động năng vào vận tốc và khối lượng của vật. - Cơ năng của vật do chuyển động mà có được gọi là động năng. - Động năng của vật phụ thuộc vào HS: nêu dự đoán của mình và cách kiểm tra dự đoán. GV: phân tích tính khả thi của các cách kiểm tra dự đoán.Và làm thí nghiệm kiểm chứng tại lớp. HS: Theo dõi GV tiến hành thí nghiệm kiểm tra - Qua phần III, cho biết khi nào một vật có động năng. Động năng của vật phụ thuộc vào yếu tố nào ? HS; Thảo luận, trả lời câu hỏi GV: Chốt lại HS: ghi vở kết luận. - Khi tham gia giao thông, phương tiện tham gia có vận tốc lớn (có động năng lớn) sẽ khiến cho việc xử lí sự cố gặp khó khăn nếu xảy ra tai nạn sẽ gây ra những hậu quả nghiêm trọng. Các vật rơi từ trên cao xuống bề mặt Trái Đất có động năng lớn nên rất nguy hiểm đến tính mạng con người và các cụng trỡnh khỏc. khối lượng và vật tốc chuyển động của vật. IV. Vận dụng - Giải pháp: Mọi công dân cần tuân thủ các quy tắc an toàn giao thông và an toàn trong lao động. Hoạt động 4 : Vận dụng GV: Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C10. HS: Hoàn thành C10 C10 : a- Chiếc cung đã được giương có thế năng. b- Nước chảy từ trên cao xuống có động năng. D. Củng cố Yêu cầu HS nêu các dạng cơ năng vừa học. - Lấy ví dụ một vật có cả động năng và thế năng. - GV thông báo cơ năng của vật lúc đó bằng tổng động năng và thế năng của nó. E. Hướng dẫn về nhà - Học thuộc phần ghi nhớ cuối bài. - Đọc mục "Có thể em chưa biết".