Giáo án Vật lí 10 – Tiết 43: Động năng

Chia sẻ: | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

32
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Giáo án Vật lí 10 – Tiết 43: Động năng" tìm hiểu định nghĩa dộng năng và công thức tính động năng; mối liên hệ giữa độ biên thiên động năng và công của lực tác dụng lên vật.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo án Vật lí 10 – Tiết 43: Động năng

SỞ GD&ĐT ĐÀ NẴNG TRƯỜNG THPT PHAN CHÂU TRINH GIÁO ÁN TIẾT 43ĐỘNG NĂNG Giáo viên hướng dẫn: TRẦN THỊ THANH NGUYỆT Giáo sinh thực tập: NGUYỄN TRƯƠNG TRÀ 1
Đà Nẵng, tháng 2 năm 2021 Ngày soạn: 1/2/2021 Ngày thực hiện: 4/2/2021 Lớp: 10 I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức Phát biểu được định nghĩa dộng năng và công thức tính động năng Nắm được mối liên hệ giữa độ biên thiên động năng và công của lực tác dụng lên vật 2. Kỹ năng Vận dụng kiến thức bài học để giải bài tập liên quan động năng Rèn luyện kĩ năng giải bài tập Vận dụng kiến thức động năng đã học giải thích một số hiện tượng trong cuộc sống 3. Thái độ 3.1. Trong khi học Hứng thú học môn Vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học. Có thái độ khách quan trung thực, nghiêm túc học tập. Có tinh thần học tập tích cực, nghiêm túc. Chăm chỉ, có tinh thần hợp tác, trách nhiệm trong hoạt động nhóm. Tích cực tham gia xây dựng ý kiến. 3.2. Sau khi học Có ý thức mong muốn vận dụng kiến thức về động năng vào trong thực tiễn Tự giác và trung thực trong việc hoàn thành các bài tập nhà được giao. 4. Năng lực chung Năng lực hợp tác và giao tiếp Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Chuẩn bị của giáo viên 2
1.1. Thiết bị, dụng cụ, phương tiện Máy chiếu, bài giảng Power point, phiếu học tập ̉ ̣ ̣ ́ ́ ̣ ực tê vê xac đinh vi tri cua môt điêm đê cho hs thao luân. Chuân bi môt sô vi du th ́ ̀ ́ ̣ ̣ ́ ̉ ̣ ̉ ̉ ̉ ̣ Video mở đầu bài học: https://www.youtube.com/watch?v=uTynuFn8wfk Video khái niệm động năng: https://trang.edu.vn/videos/vtl1012khainiemdong nang 1.2. Phương pháp dạy học chính Tổng hợp , vấn đáp và hoạt động nhóm 2. Chuẩn bị của học sinh Ôn lại phần động năng đã học ở chương trình THCS trong SGK Vật lý lớp 8. Ôn lại kiến thức đã học ở bài công công suất, các định luật Newton, các công thức đã học về chuyển động thẳng biến đổi đều. III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CỤ THỂ 1. Hướng dẫn chung Hoạt động Tên hoạt động Thời lượng dự kiến Hoạt động Ổn định 1 phút 1 Hoạt động Khởi động 6 phút 2 Hoạt động Hình thành kiến thức 20 phút 3 Hoạt động ̣ ̣ , củng cố, tìm tòi mở rộng Luyên tâp 15 phút 4 Hoạt động Nhận xét, giao nhiệm vụ về nhà 3 phút 5 2. Hướng dẫn từng họat động 2.1. Hoạt động 1: Ổn định a. Mục tiêu: Ổn định lớp học và nắm sĩ số lớp học trước khi dạy b. Cách thức tổ chức: 3
Hoạt động của GV Hoạt động của HS GV: lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp học, tất cả các HS: lớp trưởng báo cáo và lớp học sinh chuẩn bị dugnj cụ học tập bộ môn đầy đủ lắng nghe để cũng học tiết hôm nay 2.2. Hoạt động 2: Khởi động a. Mục tiêu: Tạo tình huống bài học Đặt vấn đề liên quan đến động năng trong đời sống và dẫn dắt học sinh tìm hiểu về động năng. b. Thiết bị, đồ dùng: Máy chiếu, bài giảng Power point c. Cách thức tổ chức: Hoạt động của GV Hoạt động của HS Đặc vấn đề bài học từ khái niệm năng lượng HS: lớp trưởng báo GV: chắc hẳn các em đã nghe về “ Năng lượng”. Vậy các em cáo sĩ số. học sinh thử cho thầy biết theo các em năng lượng là gì ? chuẩn bị vở đầy đủ Nói theo một cách đơn giản thì năng lượng là khả năng để làm và lắng nghe một việc gì đó, trong vật lý năng lượng là đại lượng có khả năng thực hiện công. Mọi hoạt động trong đời sống này đều cần năng lượng cả. Mọi vật xung quanh ta đều có năng lượng, khi vật này tác dụng lên vật khác tức là chung trao đổi năng lượng. Quá trình trao đổi năng lượng có nhiều dạng khác nhau như: thực hiện + Hình 1: Thực công, truyền nhiệt, phát ra các tia mang năng lượng. hiện công Các em hãy hoàn thành câu C1 sgk + Hình 2: Thực hiện công + Hình 3: Truyền nhiệt + Hình 4: Thực hiện công + Hình 5: Phát ra các tia mang năng lượng 4
Trình chiếu các dạng năng lượng phổ biến trong đời sống cho học sinh nhận biết Vậy như hình ảnh về chiếc xe dạp điện ở trên muốn xe chạy HS: Sạc pin cho xe được phải làm thế nào? chạy, đẩy xe chạy, (lúc không pin xe chạy được không?) cho xe xuống dốc… Với cách đẩy xe thì xe ta tiêu hao năng lượng (thực hiện một công) để xe chạy đúng không các em.? Còn nếu có pin xe chạy trên đường một thời gian thì pin bị tiêu hao dần và cho đến khi Vâng ạ hết pin, vậy rõ ràng điện năng của pin đã chuyển hóa thành 1 dạng năng lượng khác vì năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi mà chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác, hoặc chuyển từ vật này sang vật khác,thế lúc xe di chuyển chắc chắn sẽ tồn tại một dạng năng lượng nào đó được chuyển hóa từ điện năng của pin đúng không nào? Để biết năng lượng đó là gì chúng ta sẽ tìm hiểu trong bài học hôm nay. Các em lưu ý + 1. Năng lượng: xem sách giáo khoa d. Dự kiến sản phẩm: Câu trả lời của học sinh NỘI DUNG CHÍNH I. KHÁI NIỆM ĐỘNG NĂNG 1. Năng lượng Năng lượng là một đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng thực hiện công của một vật hay một hệ. Một vật xung quanh ta đều mang năng lượng. Tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau và có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác: thực hiện công, truyền nhiệt, phát ra các tia mang năng lượng. 2.3. Hoạt động 3: Hình thành kiến thức 5
a. Mục tiêu: Phát biểu được định nghĩa động năng và công thức tính động năng Nắm được đơn vị của động năng Nắm được mối liên hệ giữa độ biến thiên động năng và công của lực tác dụng lên vật Nêu ví dụ về động năng trong đời sống b. Thiết bị, đồ dùng: Máy chiếu, bài giảng powerpoint , phiếu học tập c. Cách thức tổ chức: Hoạt động của GV Hoạt động của HS Tìm hiểu khái niệm động năng m Cho học sinh xem ảnh về những chiếc cầu trong hồ HS: ở trong hồ thì nước nước tĩnh lặng và cầu bắt ngang một con sông và yêu xem như không chảy và cầu học sinh dự đoán dòng nước trong hai trường hợp cây cầu thì khó hỏng hơn cái nào làm hại tới cây cầu hơn hay nói cách khác nước còn đối với cầu qua sông ở hồ hay ở sông thì sinh công khi tác dụng vào cầu thì nước sông đủ lớn và chảy mạnh thì có thể làm cầu sập (sinh công khi tác dụng vào cầu) HS: lúc mùa mưa , nước chảy siết hơn, dòng sông GV: chiếu video về lũ quét và yêu cầu học sinh dựa mang năng lượng lớn hơn, vào việc tàn phá các vật trên đường đi của dòng nước từ đó nên có thể phá hoại các em cho thầy biết năng lượng của dòng sông lúc được mọi thứ nó chảy qua chảy siết hay là chảy yếu thì lớn hơn HS: lắng nghe GV: qua ví dụ trên, năng lượng mà một vật đang HS: chuyển động có được gọi là “ đ ộng năng ”, v ật có động + Viên đạn bay tới va năng thì sẽ có khả năng tác dụng lực lên vật khác và vào một bao các thì làm sinh công. bao các di chuyển 1 đoạn + Đóng đinh làm cây đinh găm sau vào gỗ 1 đoạn + Như video được chiếu thì đẩy ngôi nhà đi xa GV: yếu cầu học sinh hoàn thành câu C2: 6
HS: Thiết Lập công thức tính động năng + GV: Bây giờ thầy xét một lực không đổi tác dụng vào + a= một vật có khối lượng m làm vật đó chuyển thừ trạng + thái đến trạng di chuyển được quảng đường S, xét = (mV’2mV2) trường hợp lực kéo cùng phương chuyển động. = (mV’2mV2) + Hệ thức độc lập với thời gian là gì? + Định luật II Newton là như thế nào? + Công của lực F tác dụng lên vật là? Lắng nghe + A = (mV’2mV2) nếu giả sử ban đầu vật đứng yên thì tha được: A= mV’2 Lực tác dụng vào vật đang đứng yên sinh công chuyển vật từ trạng thái nghỉ sang trạng thái chuyển động, biểu thức trên có về trái là công của lực tác dụng và vế phải là năng lượng vật thu vào và chuyển động do lực F sinh công, năng lượng này gợi là động năng. Người ta chứng minh trường hợp tổng quá thì kết quả vẫn đúng nên từ đó chúng ta có định nghĩa và công thức tính động năng như sau: Lắng nghe và ghi chép  Động năng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng mà vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức: Wd = (J) HS: mùa mưa thì nước lớn nên khối lượng dòng GV: Yêu cầu hoàn thành câu C3 nước lớn kèm nước chảy GV: dựa vào công thức tính động năng hãy cho thầy biết siết nên vận tốc lớn vì vậy cây cầu bắt qua song mùa mưa hay mùa khô dễ hỏng hơn? mà động năng của dòng Đồng thời trả lời vì sao mùa mưa tình các cong suốt mang sông lớn khả năng sinh năng lượng lớn gây lũ quét ở video đầu bài học công của dòng sông lớn khiến cho cây cầu dễ bị dòng nước đánh sập hơn mùa khô HS: là đại lượng vô hướng vì trong công thức thây m vô hướng, v có 7
hướng nhưng v2 thì vô hướng HS: vì v tương đối nên Wđ cũng vậy Động năng có hướng hay vô hướng? Động năng có tính tương đối không? Tìm hiểu mối liên hệ giữa của công lực tác dụng và độ biến thiên động năng. GV: Như thầy đã xét ở trên + = (mV’2mV2) = mV’2 mV2 = Wđs – Wđt = Wđ  độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực Lắng nghe và ghi chép tác dụng vào vật Công của ngoại lực có thể âm hoặc có thể dương vì vậy độ biết thiên ngoại lực cũng vậy +Khi công của lực dương thì động năng của vật tăng (vật sinh công âm) +Khi công của lực âm thì động năng của vật giảm (vật sinh công dương)  Tổng quát động năng của một vật biến thiên khi lực tác dụng vào vật đó sinh công d. Dự kiến sản phẩm: NỘI DUNG CHÍNH I. KHÁI NIỆM ĐỘNG NĂNG 1. Năng lượng 2. Động Năng Dạng năng lượng vật đang chuyển động có được gọi là động năng, vật có động năng thì vật có thể tác dụng lên vật khác và sinh công II. Công thưc tinh đông năng: ́ ́ ̣ Động năng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng mà 8
vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức: Đơn vị của động năng là Jun (J) Động năng là đại lượng vô hướng và có giá trị không âm. Động năng có tính tương đối, phụ thuộc vào mốc tính vận tốc. III. Công cua l ̉ ực tac dung va đô biên thiên đông năng. ́ ̣ ̀ ̣ ́ ̣ Độ biến thiên động năng của vật bằng công của ngoại lực tác dụng. Hệ quả: Khi A > 0 thì động năng của vật tăng (vật sinh công âm). Khi A
Câu nào sai trong các câu sau? Động năng của vật không đổi khi vật A. chuyển động thẳng đều B. chuyển động với gia tốc không đổi C. chuyển động tròn đều D. chuyển động cong đều (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học [a.3.5]. Giải được các bài tập liên quan đến kiến thức động năng). Hướng dẫn giải: Đáp án: B. chuyển động với gia tốc không đổi. Bài 4: SGK Vật lý 10 trang 136 (MỨC ĐỘ THÔNG HIỂU) Động năng của một vật tăng khi A. gia tốc của vật a > 0. B. vận tốc của vật v > 0. C. các lực tác dụng lên vật sinh công dương. D. gia tốc của vật tăng. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học .Giải được các bài tập liên quan đến kiến thức động năng). Hướng dẫn giải: Đáp án: C. các lực tác dụng lên vật sinh công dương. Bài 6: SGK Vật lý 10 trang 136 (MỨC ĐỘ VẬN DỤNG) Một ô tô có khối lượng 1000kg chuyển động với vận tốc 80 km/h. Động năng của ô tô có giá trị nào sau đây? A. J J C. J D. J (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học .Giải được các bài tập liên quan đến công thức tính động năng). Hướng dẫn giải: Tóm tắt: m = 1000kg v = 80km/ h =22,22 m/s Động năng của ô tô: J Đáp án: J PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 BÀI TẬP VẬN DỤNG 10
Nhóm: … 1. Tư liệu, thiết bị hỗ trợ: Phiếu học tập 1 bảng phụ (hoặc giấy A2) Bút lông Máy tính Giấy nháp 2. Nhiệm vụ: Hoàn thành các câu hỏi sau và báo cáo thuyết trình trên bảng phụ/ giấy A2 (MỨC ĐỘ VẬN DỤNG CAO) Một xe nặng 1200 kg chuyển động tịnh tiến trên đường thẳng nằm ngang có vận tốc thay đổi từ 10m/s đến 20 m/s trong quãng đường 300 m. Hợp lực của các lực làm xe chuyển động có giá trị nào? Lực hãm tối đa mà xe có thể hãm là 800N hỏi xe chỉ nên chạy tối đa với vận tốc bao nhiêu để luôn thắng xe kịp khi thấy chướng ngại vật biết tầm nhìn xa trung bình của người ban đêm là 200m ? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học .Giải được các bài tập liên quan đến định lí động năng). Hướng dẫn giải: Tóm tắt: m = 1200kg m/s F = ? Giải: = J Ta co:́ A = F.s. cos Đáp án: C. 600N Ah= Fh.S’. cos = 800.200.(1) = 160000 J mà Ah =½ m. vmax2  vmax Câu hỏi vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề thực tiễn: Tại sao khi xe tải trọng càng lớn và đi càng nhanh thì khi gây ra tai nạn hậu quả nghiêm trọng? Qua đó chúng ta cần phải điều khiển xe như thế nào để giảm tình trạng tai nạn giao thông gây ra hậu quả nghiêm trọng. 11
NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học . Đánh giá, phan bỉ ẹn đu ̂ ̛ợc anh hu ̉ ̛ơng ̉ cua m ̉ ọt vân đê th ̂ ́ ̀ ực tiên ̃) Hướng dẫn giải: Trả lời: Khi vật chuyển động với tốc độ cao và tải trọng xe càng lớn thì xe sẽ mang năng lượng lớn nên khi xảy ra tại nạn thì hậu quả sẽ rất nghiêm trọng hơn những xe có tải trọng bé và đi với tốc độ thấp. Qua đó chúng ta cần điều kiển phương tiện giao thông đúng tốc độ cho phép, không chở quá tải trọng cho phép để đảm bảm tính mạng cho mình và người khác. c. Cách thức tổ chức Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cũng cố kiến thức GV: vẽ sơ đồ tư duy về động năng HS: lắng nghe GV: Phát phiếu học tập số 1 và số 2 cho các nhóm, và yêu cầu các nhóm thực HS: thảo luận nhóm và thực hiện theo hiện hoạt động nhóm sử dụng kiến thức phiếu học tập. đã học vào giải các bài tập trong phiếu học tâp. Rồi báo cáo kết quả làm được. GV: quan sát các nhóm thảo luận và hướng dẫn nếu cần. GV: chọn 2 nhóm lên báo cáo kết quả. GV: nhận xét. HS: báo cáo kết quả và các nhóm còn lại nhận xét bài làm của 2 nhóm báo cáo. 12
HS: lắng nghe GV nhận xét và cá nhân ghi nhận kết quả chính xác và trình bày vào vở. d. Dự kiến sản phẩm Bài làm của học sinh và của nhóm học sinh. 2.5. Hoạt động 5: Nhận xét và giao nhiệm vụ về nhà a. Mục tiêu hoạt động Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. Nội dung: Chọn các câu hỏi và bài tập để tự tìm hiểu ở ngoài lớp học: ̣ ̣ ̣ ưa công cua ngoai l 1. Vân dung liên hê gi ̃ ̉ ̣ ực vơi biên thiên đông năng đê giai quyêt cac ́ ́ ̣ ̉ ̉ ́ ́ bai toan liên quan ̀ ́ . ̀ ̣ ̀ ̣ 2. Lam bai tâp con lai trong ̀ SKG va ̀SBT. 3. Đọc trước và chuẩn bị soạn nội dung Bài 26: Thế năng. b. Thiết bị, công cụ, phương tiện Sách giáo khoa Vật lý 10 trang 137. Sách bài tập Vật lý 10. GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ đã nêu để thực hiện ngoài lớp học. c. Cách thức tổ chức Hoạt động GV Hoạt động HS GV: yêu cầu học sinh tìm hiểu thông tin qua HS: lắng nghe và ghi nhận sách giáo khoa và mạng internet. nhiệm vụ học tập. Gợi ý một số link tham khảo: GV: chia lớp thành các nhóm, mỗi nhóm từ 4 – 5 học sinh, yêu cầu học sinh thực hiện chỉnh sửa nội dung sơ đồ tư duy cho hoàn chỉnh nộp lại vào tiết sau. GV: Yêu cầu học sinh về nhà thực hiện theo yêu cầu, học bài và làm bài tập ở SGK Vật lý 10 bài Động năng. GV: yêu cầu học sinh xem trước nội dung Bài 26: Thế năng GV: nhận xét giờ học. d. Sản phẩm hoạt động Bài tự làm của HS trên giấy A2. Bài làm của học sinh và của nhóm học sinh. 13
IV. RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… GVHD GSTT Trần Thị Thanh Nguyệt Nguyễn Trương Trà 14