CHƯƠNG I. NĂNG LƯỢNG CƠ HỌC
BÀI 2. ĐỘNG NĂNG. THẾ NĂNG
(Thời lượng 1 tiết)

I. MỤC TIÊU
1.
Kiến thức
–
Biểu thức tính động năng của vật: Wđ = 12m.v2 trong đó: m (kg) là khối lượng
của vật. v (m/s) là tốc độ của vật. Wđ (J) là động năng của vật. Biểu thức tính thế năng
trọng trường của vật: Wt = P.h trong đó:
P (N) là trọng lượng của vật. h (m) là độ
cao của vật so với vị trí chọn làm gốc thế năng. Wt (J) là thế năng trọng trường.
2.
Năng lực
2.1. Năng lực khoa học tự nhiên
–
Viết được biểu thức tính động năng của vật.
–
Viết được biểu thức tính thế năng của vật ở gần mặt đất.
2.2. Năng lực chung
–
Chủ động nêu ý kiến cá nhân trong hoạt động thảo luận về sự thay đổi tốc độ và
năng lượng của vật.
–
Hỗ trợ các thành viên trong nhóm tiến hành thí nghiệm tìm hiểu động năng.
3.
Phẩm chất
– Có trách nhiệm trong việc tìm hiểu nội dung bài học.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
–
Dụng cụ thí nghiệm dành cho mỗi nhóm HS: 1 máng trượt (gồm 1 máng nghiêng,
dài khoảng 30 cm, ghép với 1 máng ngang dài khoảng 20–30 cm); 1 quả bóng bi–a; 1
quả bóng golf; 1 miếng gỗ nhỏ hình hộp chữ nhật có khối lượng khoảng 50 g.
–
1 con lắc đơn (vật nặng hình cầu có khối lượng 50 g, dây dài 40 cm.
–
File trình chiếu PowerPoint hỗ trợ bài dạy, máy tính, máy chiếu.
–
Các video (mỗi video khoảng 15s) : (1) Một quả bóng bi–a đập quả vào quả bóng
khác làm nó chuyển động (https://www.youtube.com/watch?v=c2NtBdC8TIc); (2)
Dòng nước chảy làm quay cọn nước (https://www.youtube.com/watch?
v=I9RQNydoNjY);
(3)
Gió
thổi
làm
chong
chóng
quay
(https://www.youtube.com/watch?v=cKFz0wtTMSg); (4) Búa đập vào thanh kim loại
nóng khi rèn dao (https://www.youtube.com/ watch?v=1UUN–fiZ6Pk).
–
Phiếu học tập dành cho mỗi nhóm HS (in trên giấy A2):

PHIẾU HỌC TẬP
Tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn
–
Bước 1: Đặt hộp gỗ tại vị trí B, quả
bóng
bi–a giữ ở vị trí (1).
–
Bước 2: Thả tay cho quả bóng bi–a
chuyển động xuống đập vào hộp gỗ.
–
Bước 3: Lặp lại thí nghiệm nhưng ban đầu giữ quả bóng bi–a ở vị trí
(2).– Bước 4: Lặp lại thí nghiệm, thay quả bóng bi–a bằng quả bóng golf.
Thực hiện các yêu cầu sau:
(a) Mô tả hiện tượng xảy ra khi các quả bóng chuyển động xuống đập vào hộp gỗ
(b) Trả lời câu hỏi:
+ Ban đầu, nếu cùng đặt ở vị trí (1), lực tác dụng của quả bóng bi–a hay quả bóng
golf tác dụng vào hộp gỗ lớn hơn?
+ Lực do quả bóng bi–a tác dụng lên hộp gỗ khi ban đầu đặt nó ở vị trí (1) hay vị
trí (2) lớn hơn?
(c)
Giải thích câu trả lời ở phần (b).
(d)
Năng lượng đặc trưng cho khả năng tác dụng lực. Từ kết quả thí
nghiệm, hãy cho biết động năng của một vật phụ thuộc vào yếu tố nào?
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
1.
Hoạt động 1: Mở đầu
a) Mục tiêu
–
Nhận biết được sự thay đổi tốc độ của vật trong quá trình chuyển động từ vị trí
cao tới vị trí thấp, từ đó dự đoán về sự thay đổi năng lượng của vật.
–
Chủ động nêu ý kiến cá nhân trong hoạt động thảo luận về sự thay đổi tốc độ và
năng lượng của vật.
b) Tiến trình thực hiện
Hoạt động của giáo viên và học sinh
Sản phẩm
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
–
Câu trả lời của HS: khi
– GV thực hiện:
vật chuyển động từ vị trí cao
+ Tiến hành thí nghiệm cho con lắc đơn dao động
nhất về vị trí thấp nhất thì tốc
trong mặt phẳng thẳng đứng (góc lệch ban đầu
độ của vật tăng.
o
o
khoảng 50 – 60 ). + Yêu cầu HS quan sát thí
–
Dự đoán của HS: năng
nghiệm và thảo luận theo cặp để:
lượng của vật tăng.
•
Trả lời câu hỏi: khi vật đi từ vị trí cao
nhất tới vị trí thấp nhất thì tốc độ của vật
thay đổi như thế nào?
•
Dự đoán về sự thay đổi năng lượng
của vật trong quá trình vật chuyển động từ vị
trí cao nhất tới vị trí thấp nhất.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập
– HS làm việc cá nhân thực hiện:
+ Quan sát chuyển động của vật, đặc biệt là khi
chuyển động từ vị trí cao nhất tới vị trí thấp nhất.
+ Nhận biết sự thay đổi độ nhanh/chậm của vật khi
chuyển động, thảo luận với bạn để trả lời câu hỏi

của GV và dự đoán sự thay đổi năng lượng của vật.
Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận
– Đại diện 02 cặp đôi trình bày câu trả lời.
Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ
– GV nhận xét câu trả lời của HS và dẫn dắt vào
bài mới: khi vật chuyển động từ vị trí cao nhất tới
vị trí thấp nhất, tốc độ của vật tăng. Năng lượng
của vật trong quá trình này có biến đổi như dự
đoán của các bạn hay không? Chúng ta cùng tìm
hiểu bài học hôm nay.
2.
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
2.1. Động năng
a)
Mục tiêu
–
Viết được biểu thức tính động năng của vật.
–
Hỗ trợ các thành viên trong nhóm tiến hành thí nghiệm tìm hiểu động năng.b)
Tiến trình thực hiện
Hoạt động của giáo viên và học sinh
Sản phẩm
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
– Định nghĩa động năng: Dạng năng
– GV thực hiện:
lượng mà vật có được do chuyển động
+ Chiếu các video (1), (2), (3), (4) và dẫn gọi là động năng.
dắt: quả bóng bi–a, dòng nước, gió và búa Phiếu học tập đã được hoàn thành các
đều chuyển động và mang năng lượng. Dạng nội dung:
năng lượng mà vật có được do chuyển động
gọi là động năng.
+ Chia nhóm HS: 6 HS/nhóm.
(a) Khi quả bóng bi–a đập vào hộp gỗ,
+ Phát dụng cụ thí nghiệm trong bộ (1) và hộp gỗ bị tác dụng lực và chuyển động
phiếu học tập cho mỗi nhóm.
trượt trên mặt phẳng ngang.
+ Yêu cầu HS làm việc nhóm, tiến hành thí (b)
nghiệm theo hướng dẫn và hoàn thành phiếu + Lực tác dụng của quả bóng bi–a vào
học tập.
hộp gỗ lớn hơn vì hộp gỗ trượt một
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập – HS quãng đường dài hơn.
+ Lực do quả bóng bi–a tác dụng lên
thực hiện:
+ Tập hợp nhóm theo sự phân công của GV, hộp gỗ khi ban đầu đặt nó ở vị trí (2)
tiếp nhận dụng cụ thí nghiệm và phiếu học lớn hơn.
(c)
So sánh chuyển động của
tập.
hộp gỗ trong các trường hợp, hộp
+ Làm việc theo nhóm, thực hiện nhiệm vụ
gỗ chuyển động quãng đường lớn
học tập được giao.
hơn thì lực tác dụng vào nó lớn
– GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ trong quá
hơn.
trình HS làm thí nghiệm.
(d)
Động năng của vật phụ
Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận
thuộc vào khối lượng và tốc độ
–
Các nhóm treo phiếu học tập
của vật.
lên vị trí phía sau của nhóm.
– Biểu thức tính động năng của vật:
–
Đại diện 01 nhóm báo cáo kết
Wđ = 1 m.v2 2
quả thực hiện nhiệm vụ của nhóm
trong đó: m (kg) là khối lượng của vật,
mình.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện
v (m/s) là tốc độ của vật, Wđ (J) là động
nhiệm vụ
năng của vật.
–
HS các nhóm nêu ý kiến khác
và tự đánh dấu lại các kết quả sai
khác (nếu có) của nhóm mình so với
nhóm bạn.
–
GV nhận xét kết quả thực hiện
nhiệm vụ của các nhóm, chốt kiến
thức về sự phụ thuộc của động năng
vào các yếu tố và thông báo công thức
tính động năng của vật.
2.2. Thế năng
a)
Mục tiêu
– Viết được biểu thức tính thế năng của vật ở gần mặt đất.
b)
Tiến trình thực hiện
Hoạt động của giáo viên và học sinh
Sản phẩm
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ – GV thực
–
Thế năng trọng trường (gọi
hiện:
tắt là thế năng) là năng lượng của
+ Thông báo định nghĩa thế năng trọng
một vật khi nó ở một độ cao nhất
trường.
định so với mặt đất hoặc so với
+ Yêu cầu HS làm việc theo nhóm, thực
một vật được chọn làm gốc để tính
hiện:
độ cao.
Quan sát Hình 2.3–SGK/tr.23;
–
Câu trả lời của nhóm HS:
Mô tả nguyên lí hoạt động của đập thuỷ
+ Nguyên tắc hoạt động của đập thuỷ
điện;
điện: nước trên hồ chứa dự trữ năng
Thực hiện nhiệm vụ phần Hoạt động trong lượng dưới dạng thế năng; từ hồ chứa,
SGK/tr.23 và nêu biểu thức tính thế năng.
nước chảy vào tua–bin của máy phát
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập – HS điện và làm quay tua–bin; tua–bin quay
tạo ra điện.
thực hiện:
+ Giải thích: Đặt máy càng thấp, độ cao
+ Quan sát Hình 2.3–SGK/tr.23; + Thực
h từ máy đến mực nước của hồ càng lớn
hiện nhiệm vụ học tập.
do đó thế năng dòng nước tạo ra càng
Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận – lớn.
Đại diện 02 HS trình bày câu trả lời.
–
Biểu thức tính thế năng
Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm
trọng trường của vật:
vụ – HS các nhóm khác lắng nghe, nêu ý
Wt = P.h
kiến (nếu có).
trong đó: P (N) là trọng lượng của vật, h
– GV thực hiện:
(m) là độ cao của vật so với vị trí chọn
+ Nhận xét chung về kết quả làm việc của làm gốc thế năng, Wt (J) là thế năng
các nhóm và chốt đáp án.
trọng trường.
+ Chốt biểu thức tính thế năng.
3.
Hoạt động 3: Luyện tập và vận dụng
a) Mục tiêu
– Áp dụng được biểu thức tính động năng và thế năng của vật để tính được động năng,
thế năng của một vật.
b) Tiến trình thực hiện

Hoạt động của giáo viên và học sinh

Sản phẩm

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
– GV yêu cầu HS làm việc cá nhân,
thực hiện:
+ Hoàn thành bài tập 1, 2 phần Câu hỏi
và bài tập–SGK/tr.16 và bài 2 phần Câu
hỏi và bài tập – SGK/tr.17.
+ Trả lời câu hỏi phần mở đầu.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập
–
HS thực hiện nhiệm vụ
theo yêu cầu của GV và ghi bài
làm vào vở.
–
GV quan sát, hướng dẫn
HS trong quá trình thực hiện
nhiệm vụ.
Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận
– 02 HS trình bày lời giải lên bảng (1
HS làm bài tập trang 16, 01 HS làm bài
tập trang 17). – 01 HS đứng tại chỗ trình
bày câu trả lời cho câu hỏi của phần mở
đầu.
Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện
nhiệm vụ
–
HS theo dõi lời giải trên
bảng, so sánh với bài làm của
mình, nêu nhận xét.
–
GV nhận xét chung và chốt
đáp án của bài tập.

Lời giải của HS:
+ Bài 1 (SGK/tr.16)
Áp dụng công thức: Wđ = 12m.v2 suy ra:
động năng của xe ô tô tăng gấp 4 lần
khi tốc độ xe tăng gấp đôi.
+ Bài 2 (SGK/tr.16)

Liên hệ zalo 0814509826 cả bộ

Wđ = 12m.v2 = 12.0,45.102 = 22,5 J
+ Bài 2 (SGK/tr.17)
a)
Độ cao của vật so với mốc
tính thế năng:
h1 = 1,4 m Thế năng của vật:
Wt = P.h1 = 500.1,4 = 700 J
b)
Độ cao của vật so với mốc
tính thế năng:
h2 = 20 + 1,4 = 21,4 m Thế năng của
vật:
Wt = P.h1 = 500.21,4 = 10 700 J
+ Câu hỏi phần mở đầu: Khi vật chuyển
động từ vị trí cao nhất tới vị trí thấp
nhất, tốc độ của vật tăng nên động năng
của vật tăng. Trong khi đó, độ cao của
vật so với mặt đất giảm nên thế năng
của vật giảm.