Ngày soạn: Họ tên: TÊN BÀI DẠY: BẢO TỒN VÀ CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG BỘ SÁCH: Cánh Diều SỐ TIẾT:05 I MỤC TIÊU Về lực a Năng lực chung - Năng lực tự học nghiên cứu tài liệu - Năng lực trình bày trao đổi thơng tin - Năng lực nêu giải vấn đề - Năng lực hoạt động nhóm - Năng lực thực hành thí nghiệm b Năng lực đặc thù môn học - Vận dụng cơng thức tính năng, động năng, năng, hiệu suất Về phẩm chất - Có thái độ hứng thú học tập môn Vật lý - Có u thích tìm hiểu liên hệ tượng thực tế liên quan - Có tác phong làm việc nhà khoa học - Có thái độ khách quan trung thực, nghiêm túc học tập II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên - Bài giảng powerpoint kèm hình ảnh video liên quan đến nội dung học - Phiếu học tập PHIẾU HỌC TẬP SỐ Câu Động tính biểu thức: A Wđ = mv2/2 B Wđ = m2v2/2 C Wđ = m2v/2 D.Wđ=mv/2 Câu Đơn vị sau đơn vị động năng? A J B kg m2/s2 C N m D N s Câu Động đại lượng A vơ hướng, ln dương B vơ hướng, dương không C véc tơ, dương D véc tơ, dương không Câu Độ biến thiên động vật chuyển động A công lực ma sát tác dụng lên vật B công lực tác dụng lên vật C công trọng lực tác dụng lên vật D công ngoại lực tác dụng lên vật Câu Nếu khối lượng vật giảm lần, vận tốc vật tăng lên lần động vật A tăng lên lần B tăng lên lần C giảm lần D giảm lần Câu Nếu khối lượng vật giảm lần vận tốc tăng lên lần, động vật A tăng lần B không đổi C giảm lần D giảm lần Câu Một ôtô khối lượng 1000 kg chuyển động với vận tốc 72 km/h Động ơtơ có giá trị: A 105 J B 25,92.105 J C 2.105 J D.51,84.105 J Câu Một vật có khối lượng m = 4kg động 18 J Khi vận tốc vật là: A m/s B m/s C m/s D 12 m/s Câu Hai ô tô khối lượng 1,5 tấn, chuyển động với tốc độ 36km/h 20m/s Tỉ số động ô tô so với ô tô A B C 0,25 D 0,309 Câu 10 Một vật trọng lượng 10 N có động 50 J (Lấy g = 10m/s2) Khi vận tốc vật A 10 m/s B 7,1 m/s C m/s D 0,45m/s Câu 11 Một ô tô khối lượng m chuyển động với vận tốc tài xế tắt máy Công lực ma sát tác dụng lên xe làm xe dừng lại mv m v2 A A = B A = - C A = mv2 D A = -mv2 PHIẾU HỌC TẬP SỐ Câu Dạng lượng tương tác trái đất vật A Thế đàn hồi B Động C Cơ D Thế trọng trường Câu Biểu thức trọng trường là? A Wt = mgz2 B W = mgz C W = mgz2/2 D.W=mgz/ Câu Thế trọng trường đại lượng A vơ hướng, dương khơng B vơ hướng, âm, dương không C véc tơ hướng với véc tơ trọng lực D véc tơ có độ lớn dương không Câu Một cần cẩu nâng contenơ khối lượng 3000kg từ mặt đất lên độ cao 2m (tính theo di chuyển trọng tâm contenơ) Lấy g = 9,8m/s2, chọn mốc mặt đất Thế trọng trường contenơ độ cao 2m A 58800J B 85800J C 60000J D 11760J Câu Một thang máy có khối lượng chuyển động từ tầng cao cách mặt đất 100m xuống tầng thứ 10 cách mặt đất 40m Nếu chọn gốc tầng 10, lấy g = 9,8m/s2 Thế thang máy tầng cao A 588 kJ B 392 kJ C 980 kJ D 588 J Câu Một tảng đá khối lượng 50 kg nằm sườn núi vị trí M có độ cao 300 m so với mặt đường bị lăn xuống đáy vực vị trí N có độ sâu 30 m Lấy g ≈ 10 m/s2 Khi chọn gốc đáy vực Thế tảng đá vị trí M N A 165 kJ ; kJ B 150 kJ ; kJ C 1500 kJ ; 15 kJ D 1650 kJ ; kJ PHIẾU HỌC TẬP SỐ Ở công viên giải trí tại, thường có trị chơi trải nghiệm tàu lượn siêu tốc.Khi bắt đầu,động điện tử từ từ kéo kéo toa tàu lên đỉnh cung đường ray( hình 2.3) Nó chuyển động nhanh dần có đà để di chuyển đến đỉnh thứ ( thấp đỉnh thứ ) , sau tiếp tục trượt xuống tăng tốc Hãy phân tích biến đổi động toa tàu trò chơi tàu lượn siêu tốc trên? PHIẾU HỌC TẬP SỐ Xét lắc gồm lắc 5kg treo vào đầu sợi dây chắc, mảnh, dài khơng dãn Di chuyển lắc đến vị trí có độ cao 0,15m hình 2.5 thả nhẹ Bỏ qua ma sát a/ Tính động năng, lắc vị trí bắt đầu thả b/ Tính động năng, lắc vị trí thấp quỹ đạo Suy tốc độ lắc vị trí PHIẾU HỌC TẬP SỐ Nhảy cầu môn thể thao Vận động viên nhảy lên , đạt điểm cao cách mặt nước 10m rơi xuống.Trong trình rơi, vận động viên nhào lộn đẹp mắt trước chạm nước.Em ước lượng tốc độ vận động viên trước chạm nước Nước bể có vai trị việc đảm bảo an toàn cho vận động viên PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1.Lấy ví dụ chuyển hóa từ lượng dự trữ thành lượng hoạt động sống sản xuất nông nghiệp; công nghiệp? Giải thích cần tắt điều hịa; tắt đài; tắt đèn ô tô ô tô đường mà gần hết xăng? PHIẾU HỌC TẬP SỐ Bạn tìm hiểu thêm trình chuyển hóa chất dinh dưỡng thể yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển hóa lượng dự trữ thức ăn? Hãy tìm hiểu dạng lượng hao phí trình sản xuất truyền tải điện xa? PHIẾU HỌC TẬP SỐ -Tìm hiểu trình bày cách chế tạo mơ hình minh họa định luật bảo toàn lượng sgk ? PHIẾU HỌC TẬP SỐ Máy tời hoạt động với công suất 1000W đưa 100 kg vật liệu lên tới độ cao 16m 20s Tính hiệu suất máy tời? Với động bảng 2.1 (sgk) dạng lượng cung cấp ; dạng lượng có ích; dạng lượng hao phí tạo biểu diễn dạng lược đồ hình 2.7(sgk) PHIẾU HỌC TẬP SỐ 10 -Chế tạo mơ hình minh họa định luật bảo toàn lượng, liên quan đến dạng lượng khác? Học sinh - Ôn lại vấn đề học lượng học THCS - SGK, ghi bài, giấy nháp, máy tính cầm tay… III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC A ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG Thời gian thực hiện: (02 tiết) Hoạt động 1: Mở đầu (Tạo tình học tập năng, động ) a) Mục tiêu: Thông qua nhiệm vụ học tập: Nêu ví dụ vật có khả thực cơng thực tế cho HS xem video(tranh) hoạt động búa máy đóng cọc Từ xuất vấn đề cần nghiên cứu b) Nội dung: HS tiếp nhận vấn đề từ GV c) Sản phẩm: Báo cáo kết hoạt động nhóm ghi chép HS d) Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước GV: yêu cầu HS mô tả hoạt động búa máy để đóng cọc sau xem video( tranh; ảnh) trả lời câu hỏi: + Tại đưa búa máy lên vị trí cao cọc bê tơng lún sâu? + Năng lượng mà búa truyền sang cọc có liên hệ với khối lượng búa độ cao trước thả rơi? +Từ xuất vấn đề cần nghiên cứu Bước GV nêu vài ví dụ thực tế: + Một bưởi cành, độ cao 2m so với mặt đất + Một xe tải chuyển động với vận tốc 36 km/h đường + Một thác nước chảy từ độ cao 10 xuống + Một đá nằm yên mặt đất + Một cung tên giương - GV đặt câu hỏi: Trong ví dụ trên, ví dụ có vật mang lượng? - HS thảo luận theo cặp đơi: ví dụ vật có mang lượng - GV: Vật có dạng lượng dạng năng, vật có dạng lượng dạng động năng? - HS: trả lời - GV: Vậy dạng lượng phụ thuộc vào yếu tố nào, tính cơng thức nào? - HS: thảo luận nhóm nhận thức vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu a) Mục tiêu: - Tìm hiểu khái niệm trọng trường - Liên hệ công lực b) Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c) Sản phẩm: II Thế Khái niệm trọng trường Thế trọng trường vật dạng lượng tương tác Trái Đất vật ; phụ thuộc vào vị trí vật trọng trường Nếu chọn mốc mặt đất cơng thức tính trọng trường vật có khối lượng m đặt độ cao h Wt = P.h = mgh Liên hệ công lực A = P.s = P.h = m.g.h - Thế vật độ cao h có độ lớn cơng lực dùng để nâng vật lên độ cao - Công trường hợp gọi công lực thế, khơng phụ thuộc vịa độ lớn qng đường mà phụ thuộc vào chênh lệch độ cao vị trí đầu vị trí cuối d) Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước GV yêu cầu học sinh nhắc lại đặc điểm trọng lực HS: Nêu đặc điểm trọng lực Bước GV yêu cầu học sinh nhận xét khả sinh công vật dộ cao h so với mặt đất HS: Nhận xét khả sinh công vật độ cao h so với mặt đất GV: Giới thiệu khái niệm trọng trường HS: Ghi nhận khái niệm trọng trường GV: Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi trang 87 sách CD HS: Thảo luận nhóm trả lời Bước GV yêu cầu học sinh làm BT ví dụ trang 88 HS: thực Bước GV yêu cầu học sinh tìm hiểu mối liên hệ cơng lực thơng qua ví dụ nâng vật khối lượng m lên độ cao h HS: lắng nghe, ghi nhận Hoạt động 2.2: Tìm hiểu động a) Mục tiêu: - Tìm hiểu khái niệm động - Liên hệ động công lực b) Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c) Sản phẩm: I Động Khái niệm động - Động dạng lượng vật có chuyển động xác định theo công thức Wđ = mv2 - Đơn vị động jun (J) Liên hệ động công lực 1 A = mv2 - mv12 = Wđ2 – Wđ1 - Công ngoại lực tác dụng lên vật độ biến thiên động vật - Nếu ban đầu vật đứng n động vật có giá trị công lực tác dụng lên vật - Hệ quả: Khi ngoại lực tác dụng lên vật sinh công dương động tăng Ngược lại ngoại lực tác dụng lên vật sinh cơng âm động giảm d) Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước - GV yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm động Bước - GV : Động vật phụ thuộc vào yếu tố nào? -HS: thảo luận theo cặp đôi, trả lời câu hỏi giáo viên - GV nhận xét câu trả lời, thơng báo cơng thức tính động - HS: Tiếp thu, ghi nhớ Bước - GV yêu cầu học sinh tìm mối liên hệ cơng lực tác dụng độ biến thiên động Bước HS: Tìm mối liên hệ cơng lực tác dụng độ biến thiên động - GV yêu cầu học sinh tìm hệ HS: Tìm hệ động tăng, động giảm, - GV: Cho HS liên hệ với thực tế, tổ chức cho học sinh thảo luận nhóm + Tại tham gia giao thông không phóng nhanh vượt ẩu? + Yếu tố phóng nhanh có ảnh hưởng đến hậu tai nạn giao thơng? - HS: suy nghĩ, thảo luận nhóm, trình bày kết thảo luận - GV yêu cầu HS vận dụng làm tập sau phần học trang 88 - HS: vận dụng giải tập Hoạt động 3: Luyện tập a) Mục tiêu: - HS hệ thống hóa kiến thức vận dụng giải tập năng, động b) Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c) Sản phẩm: Kiến thức hệ thống vận dụng công thức d) Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước - Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: + Phát phiếu học tập số số chia lớp thành nhóm phân cơng nhóm làm phiếu + Dành thời gian cho em nghiên cứu nhà Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Bước Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày Mỗi nhóm cử đại diện lên bảng trình bày Về nhà hồn thành nội dung phiếu học tập giao PHT ĐỘNG NĂNG Câu Động tính biểu thức: A Wđ = mv2/2 B Wđ = m2v2/2 C Wđ = m2v/2 D Wđ = mv/2 Câu Đơn vị sau đơn vị động năng? A J B kg m2/s2 C N m D N s Câu Động đại lượng A vô hướng, ln dương B vơ hướng, dương không C véc tơ, dương D véc tơ, dương không Câu Độ biến thiên động vật chuyển động A công lực ma sát tác dụng lên vật B công lực tác dụng lên vật C công trọng lực tác dụng lên vật D công ngoại lực tác dụng lên vật Câu Nếu khối lượng vật giảm lần, vận tốc vật tăng lên lần động vật A tăng lên lần B tăng lên lần C giảm lần D giảm lần Câu Nếu khối lượng vật giảm lần vận tốc tăng lên lần, động vật A tăng lần B không đổi C giảm lần D giảm lần Câu Một ôtô khối lượng 1000 kg chuyển động với vận tốc 72 km/h Động ơtơ có giá trị: A 105 J B 25,92.105 J C 2.105 J D 51,84.105 J Câu Một vật có khối lượng m = 4kg động 18 J Khi vận tốc vật là: A m/s B m/s C m/s D 12 m/s Câu Hai ô tô khối lượng 1,5 tấn, chuyển động với tốc độ 36km/h 20m/s Tỉ số động ô tô so với ô tô A B C 0,25 D 0,309 Câu 10 Một vật trọng lượng 10 N có động 50 J (Lấy g = 10m/s ) Khi vận tốc vật A 10 m/s B 7,1 m/s C m/s D 0,45m/s Câu 11 Một ô tô khối lượng m chuyển động với vận tốc tài xế tắt máy Công lực ma sát tác dụng lên xe làm xe dừng lại mv mv A A = B A = - C A = mv2 D A = -mv2 PHT THẾ NĂNG Câu Dạng lượng tương tác trái đất vật A Thế đàn hồi B Động C Cơ D Thế trọng trường Câu Biểu thức trọng trường là? A Wt = mgz2 B W = mgz C W = mgz2/2 D W = mgz/2 Câu Thế trọng trường đại lượng A vô hướng, dương khơng B vơ hướng, âm, dương khơng C véc tơ hướng với véc tơ trọng lực D véc tơ có độ lớn ln dương khơng Câu Một cần cẩu nâng contenơ khối lượng 3000kg từ mặt đất lên độ cao 2m (tính theo di chuyển trọng tâm contenơ) Lấy g = 9,8m/s2, chọn mốc mặt đất Thế trọng trường contenơ độ cao 2m A 58800J B 85800J C 60000J D 11760J Câu Một thang máy có khối lượng chuyển động từ tầng cao cách mặt đất 100m xuống tầng thứ 10 cách mặt đất 40m Nếu chọn gốc tầng 10, lấy g = 9,8m/s2 Thế thang máy tầng cao A 588 kJ B 392 kJ C 980 kJ D 588 J Câu Một tảng đá khối lượng 50 kg nằm sườn núi vị trí M có độ cao 300 m so với mặt đường bị lăn xuống đáy vực vị trí N có độ sâu 30 m Lấy g ≈ 10 m/s2 Khi chọn gốc đáy vực Thế tảng đá vị trí M N A 165 kJ ; kJ B 150 kJ ; kJ C 1500 kJ ; 15 kJ D 1650 kJ ; kJ Hoạt động 4: Vận dụng a) Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng kiến thức học tương tác với cộng đồng Tùy theo lực mà em thực mức độ khác b) Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ nhà theo nhóm cá nhân c) Sản phẩm: Bài tự làm vào ghi HS d) Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: Học làm tập giáo viên giao Ôn tập Nội dung 2: - Tìm hiểu thêm đàn hồi Mở rộng - Giải thích hoạt động máy đóng cọc dựa chuyển hóa động vật - HS vận dụng kiến thức học lớp để xem làm vào thực tiễn B CƠ NĂNG, BẢO TOÀN CƠ NĂNG Thời gian thực hiện: (01 tiết) I Hoạt động 1: Mở đầu (Tạo tình học tập năng) a) Mục tiêu: Thông qua nhiệm vụ học tập tạo nhu cầu nhận thức biến đổi động năng, b) Nội dung: HS tiếp nhận vấn đề từ GV c) Sản phẩm: Báo cáo kết hoạt động nhóm ghi chép HS d) Tổ chức thực hiện: - HS: thảo luận nhóm nhận thức vấn đề cần nghiên cứu II Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu chuyển hóa động vật a Mục tiêu: Phân tích chuyển hóa động vật số trường hợp đơn giản b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ - Lực kéo động thực công đưa tàu lên đỉnh đường ray , đỉnh ray , cực đại ( Wt cực đại ) - Khi trượt xuống dốc, động tăng giảm Khi tới đáy cung đường , chuyển hóa thành động , lượng nhiệt, lượng âm - Khi lên dốc, động giảm chuyển hóa thành - Trong trình di chuyển, lượng tàu bị hao phí ma sát sức cản khơng khí d Tổ chức thực Bước Nội dung bước thực Bước GV yêu cầu HS làm việc nhóm hồn thành phiếu học tập số Bước - HS thực nhiệm vụ theo nhóm - GV quan sát lựa chọn nhóm: xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Bước GV: Trong ví dụ trên, ta thấy có chuyển hóa từ động sang ngược lại Đồng thời lượng ( động ) bị mát ma sát nên tàu lên đỉnh thấp đỉnh trước GV: Năng lượng hao phí q trình tàu chuyển động tồn dạng nào? HS: Nhiệt lượng âm GV: Em phân tích chuyển hóa động trường hợp sau : 1.Chơi xích đu cơng viên Nhảy tự bạt nhún Chuyển động võng HS : suy nghĩ phân tích ví dụ trả lời trước lớp Bước GV: đưa cho HS kết luận chuyển hóa động : Trong trình chuyển động có chuyển hóa từ động sang ngược lại Đồng thời lượng ( động ) bị mát ma sát , ma sát lớn hao phí lượng nhiều Hoạt động 2.2: Tìm hiểu định luật bảo toàn a Mục tiêu: Nêu khái niệm năng: Phát biểu định luật bảo toàn vận dụng định luật bảo toàn số trường hợp đơn giản b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành yêu cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ a/ Tại vị trí bắt đầu thả : Wt max= m.g.h = 5.10.0,15 = 7,5 (J) = W Wđ = b/ Tại vị trí thấp quỹ đạo, tồn chuyển hóa thành động năng, : Wt = Wđmax = 7,5 J = W Từ cơng thức động ta tìm v = 1,73 (m/s) ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ Nếu bỏ qua mát lượng , áp dụng bảo tồn ta có : Wđ max = Wt max Vận tốc trước chạm mặt nước khoảng : 14,1 (m/s) d Tổ chức thực Bước thực Nội dung bước Bước - GV yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm học THCS - HS: Nhắc lại khái niệm Bước - GV giới thiệu khái niệm trọng trường - HS: Ghi nhận khái niệm trọng trường Bước Bước - GV : Kết luận nội dung : + Cơ vật tổng động Khi vật chuyển động trường trọng lực có dạng: W = Wđ + Wt = mv2 + mgh + Trong trình chuyển động, động giảm chuyển hóa thành ngược lại Q trình chuyển hóa thường kèm theo mát lượng Nếu ma sát nhỏ, bỏ qua hao phí bảo toàn: W = Wđ + Wt = số GV: u cầu học sinh hoạt động nhóm hồn thành phiếu học tập số HS : Thực nhiệm vụ theo nhóm GV quan sát lựa hs đại diện cho nhóm lên bảng trình bày HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Bước GV yêu cầu HS làm việc nhóm hồn thành phiếu học tập số - HS thực nhiệm vụ theo nhóm - GV quan sát lựa chọn hai nhóm: xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Hoạt động 3: Luyện tập a) Mục tiêu: - HS hệ thống hóa kiến thức vận dụng giải tập năng, định luật bảo toàn b) Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c) Sản phẩm: Kiến thức hệ thống vận dụng công thức d) Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước - Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: + GV yêu cầu nhắc lại kiến thức chủ đề Cơ hệ thống kiến thức chủ đề dạng sơ đồ tư + HS tổng hợp kiến thức chủ đề, trình bày dạng sơ đồ + GV yêu cầu HS thảo luận làm tập ví dụ trang 104 sách KNTT: Bước Bước + Sau GV yêu cầu HS thảo luận làm phiếu học tập 3, + Dành thời gian cho em nghiên cứu nhà Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Báo cáo kết thảo luận + Đại diện nhóm trình bày + Mỗi nhóm cử đại diện lên bảng trình bày + Về nhà hoàn thành nội dung phiếu học tập giao Hoạt động 2.4: Vận dụng a) Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tịi mở rộng kiến thức học tương tác với cộng đồng Tùy theo lực mà em thực mức độ khác b) Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ nhà theo nhóm cá nhân c) Sản phẩm: Bài tự làm vào ghi HS d) Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: Học làm tập giáo viên giao Ôn tập Nội dung 2: Mở rộng - GV yêu cầu HS tìm hiểu thêm bảo toàn vật chịu tác dụng trọng lực (chuyển động trọng trường); bảo toàn vật chịu tác dụng lực đàn hồi - GV yêu cầu vận dụng định luật bảo tồn giải thích số tình đời sống, kĩ thuật - GV yêu cầu giải thích vận động viên nhảy sào nhảy lên tới m, vận động viên nhảy cao nhảy tới m - GV yêu cầu HS nhà: Tìm hiểu ví dụ thực tế thể chuyển hóa lượng động năng, ghi lại hình ảnh, giải thích Em thiết kế chế tạo mơ hình máy phát điện hoạt động dựa vào chuyển hóa lượng động C SỰ BẢO TOÀN VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG, HIỆU SUẤT Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình học tập a Mục tiêu: - Từ ví dụ thực tế chuyển hóa lượng , kích thích học sinh tìm hiểu thêm kiến thức liên quan b Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c Sản phẩm: nhận thức vấn đề cần nghiên cứu HS d Tổ chức thực Bước thực Nội dung bước Bước GV đặt vấn đề học: Cho HS xem ví dụ chuyển hóa lượng hóa học dự trũ thức ăn : - Theo Viện Dinh Dưỡng – Bộ Y tế , sô cô la 100g chưa lượng 449kcal tương đương với 1879 000 J Vì , người có khối lượng 80kg muốn leo lên đỉnh núi cao 2000m bắp cần thực cơng để tích trữ là: Wt= 80.9,81.2000=1569600 J - Như lí thuyết người le núi cần ăn thỏi sơ la kể có đủ lượng để leo lên đỉnh núi cao 2000m Tuy nhiên , thực tế thể người chuển hóa tồn lượng hóa học dự trữ thức ăn thành trọng trường( dạng lượng có ích tình này) Phần lớn lượng dự trữ thức ăn bị chuyển hóa thành lượng hao phí như: nhiệt động thể… Bước HS nhận thức vấn đề học Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu chuyển hóa lượng định luật bảo tồn lượng a Mục tiêu: - Tìm hiểu rút kết luận lượng chuyển hóa từ dạng sang dạng khác (chuyển hóa lượng) ; từ vật sang vật khác ( truyền lượng ) có lực tác dụng tác động vật lí khác - Phát biểu nội dung định luật bảo tồn chuyển hóa lượng b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành yêu cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Lấy ví dụ: Ví dụ 1: hàng ngày ta ăn uống loại thức ăn giàu dinh dưỡng, lượng dự trữ thức ăn nạp vào thể, lượng chuyển hóa thành dạng lượng khác nhiệt (làm ấm thể vào mùa đông vận động); động (khi vận động hàng ngày), trọng trường (khi leo núi di chuyển lên độ cao đó), lượng âm (khi nói chuyện, hát hị), … Ví dụ 2: máy cày thiết bị nông nghiệp, sau khoảng thời gian phải đổ xăng dầu, lượng hóa học dự trữ nhiên liệu (xăng, dầu) nạp vào cho máy cày Năng lượng chuyển hóa thành động để vận hành động cơ, lượng nhiệt (làm nóng động cơ), lượng âm (gây tiếng ồn), … Cần tắt điều hịa, tắt đài, tắt đèn tơ ô tô đường mà gần hết xăng để giảm thiểu tiêu tốn lượng Vì hầu hết hoạt động thiết bị xe cung cấp từ lượng xăng d Tổ chức thực Bước thực Nội dung bước Bước GV: Năng lượng dự trữ sô la chuyển hóa thành dạng lượng khác : trọng trường; nhiệt năng; động thể Tức lượng có chuyển hóa Bước - GV giúp HS rút kết luận chuyển hóa lượng ( chuyển hóa truyền) Bước Bước - GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số - HS thực nhiệm vụ theo nhóm - GV quan sát lựa chọn hai nhóm: xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh: -GV nêu thêm số ví dụ khác chuyển hóa lượng - GV giới thiệu nội dung định luật bảo tồn lượng Hoạt động 2.2: Tìm hiểu hiệu suất a Mục tiêu: - Từ ví dụ thực tiễn, định nghĩa hiệu suất - Vận dụng hiệu suất số trường hợp thực tế b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ Thức ăn dự trữ lượng hóa học, đưa vào thể thông qua việc ăn uống, chất thức ăn tham gia phản ứng hóa học, chuyển hóa thành lượng dự trữ cho thể, lượng chuyển hóa thành động (giúp người hoạt động) lượng nhiệt (làm ấm thể), … - Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển hóa: + Cơ thể chứa vi khuẩn có lợi, khơng chuyển hóa hồn tồn chất dinh dưỡng + Hiệu suất chuyển hóa có liên quan đến gene hormon chuyển hóa Ví dụ người có chức tuyến giáp bình thường sản sinh nhiều nhiệt chuyển hóa hiệu suất chuyển hóa thấp Những người có chức tuyến giáp sản sinh nhiệt có chuyển hóa hiệu suất cao Đó lí người có chức tuyến giáp thường phản ứng chậm với chế độ ăn kiêng + Ngồi cịn thức ăn có số chất khó chuyển hóa, chứa chất độc làm giảm hiệu suất chuyển hóa - Năng lượng hao phí q trình sản xuất điện năng: + Năng lượng nhiệt: lượng từ nhiên liệu chuyển hóa phần thành nhiệt tỏa mơi trường xung quanh làm nóng thiết bị sản xuất + Năng lượng âm thanh: nhiên liệu bị đốt cháy tham gia phản ứng phát âm Năng lượng hao phí trình truyền tải điện xa lượng nhiệt: dây dẫn có điện trở nên có tỏa nhiệt làm nóng đường dây thiết bị d Tổ chức thực Bước Nội dung bước thực Bước GV u cầu HS làm việc nhóm hồn thành phiếu học tập số Bước - HS thực nhiệm vụ theo nhóm - GV quan sát lựa chọn hai nhóm: xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Bước GV yêu cầu học nêu cơng thức tính hiệu suất H từ kiến thức khoa học nói chung - HS nêu cơng thức : H(%)=(Wcó ich/ Wcung cấp).100% -GV phân tích: H thấp làm lãng phí lượng , nhiễm mơi trường; nên cần nâng cao H máy móc phát triển đất nước bền vững Bước GV yêu cầu HS làm việc nhóm hồn thành phiếu học tập số - HS thực nhiệm vụ theo nhóm - GV quan sát lựa chọn hai nhóm: xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Hoạt động 2.3: Tìm hiểu mơ hình minh họa định luật bảo tồn lượng a Mục tiêu: - Tìm hiểu mơ hình đơn giản minh họa bảo tồn lượng sgk b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ Chế tạo lắc hình 2.8 Chuẩn bị: cầu thép giống hệt nhau, sợi dây mảnh, khung có đế vững Cách tiến hành: Buộc cầu sợ dây mảnh sau treo lên khung thép hình 2.8 Bước thực Bước Nội dung bước GV u cầu HS làm việc nhóm hồn thành phiếu học tập số - HS thực nhiệm vụ theo nhóm - GV quan sát lựa chọn hai nhóm: xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Bước - GV kết luận chuyển hóa bảo tồn lượng mơ hình nói - HS tiếp thu Hoạt động 3: Luyện tập a Mục tiêu: HS hệ thống lại nội dung kiến thức học b Nội dung: Học sinh áp dụng cơng thức tính hiệu suất để thực phiếu học tập số c Sản phẩm: ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ W có ích là: Wc= 100.10.16= 16000 (J) W cung cấp : A= P.t= 1000.20=20000 (J) Hiệu suất máy tời : H= 16000/20000.100% = 80% d Tổ chức thực hiện: Bước Nội dung bước thực Bước GV yêu cầu HS làm việc nhóm hồn thành phiếu học tập số Bước - HS thực nhiệm vụ theo nhóm - GV quan sát lựa chọn hai nhóm: xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Hoạt động 4: Vận dụng a Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tịi mở rộng kiến thức học tương tác với cộng đồng Tùy theo lực mà em thực mức độ khác b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ nhà theo nhóm cá nhân : + Vận dụng hiệu suất để giải số BT sgk; sbt vận dụng vào thực tế + Có thể chế tạo mơ hình đơn giản minh họa định luật bảo toàn lượng, liên quan đến dạng lượng khác c Sản phẩm: Bài tự làm vào ghi HS ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ (GỢI Ý) - Dụng cụ: viên bi, hai kim loại nhẵn, hai giá đỡ có vít điều chỉnh độ cao - Chế tạo: Dùng hai kim loại uốn thành đường ray gắn lên giá đỡ để tạo mơ hình bên Thí nghiệm: + Thả viên bi từ điểm A đường ray + Kiểm chứng xem viên bi có lên điểm D không? Kết quả: + Viên bi lên gần tới điểm D, vì: + Do trình viên bi di chuyển từ điểm A đường ray, có ma sát viên bi đường ray làm cho viên bi đường ray nóng lên, đồng thời phát âm + Năng lượng dự trữ (thế trọng trường viên bi điểm A) chuyển hóa thành động để viên bi di chuyển lên gần tới điểm D phần lượng chuyển hóa thành nhiệt lượng âm Chứng tỏ lượng bảo tồn, chuyển hóa từ dạng sang dạng khác d Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: - Làm tập SGK Vận dụng kiến - Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số thức Nội dung 2: - Ôn lại kiến thức vận tốc, động năng; va chạm để chuẩn bị cho tiết Chuẩn bị cho học sau ( động lượng ) tiết sau IV ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)