Kế hoạch bài dạy Vật lí Lớp 10 theo CV5512 - Chương trình học kì 2

Nội dung text: Kế hoạch bài dạy Vật lí Lớp 10 theo CV5512 - Chương trình học kì 2

1. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 35, 36: CHƯƠNG IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Bài 23: ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Định nghĩa được xung lượng của lực; nêu được bản chất (tính chất vectơ) và đơn vị xung lượng của lực. - Nắm được khái niệm hệ kín. - Nắm vững định nghĩa, viết được công thức và suy ra đơn vị đo động lượng - Phát biểu được độ biến thiên động lượng của một vật (cách diễn đạt khác của định luật II Niu-tơn). - Phát biểu và viết được hệ thức của định luật bảo toàn động lượng đối với hệ hai vật hay nhiều vật. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Nhận biết hệ vật, hệ kín, điều kiện áp dụng được định luật bảo toàn động lượng. - Biết vận dụng CT, định nghĩa, định luật để giải một số bài toán tìm động lượng, xung lượng của lực. - Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho bài toán va chạm mềm, chuyển động bằng phản lực. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Dụng cụ thí nghiệm kiểm chứng định luật bảo toàn động lượng. - Thí nghiệm va chạm giữa các quả cầu treo trên sợi dây. - Bảng ghi kết quả thí nghiệm. - Bài giảng Powerpoint: có thí nghiệm ảo và các hình ảnh minh họa các hiện tượng liên quan đến động lượng, xung lượng và định luật bảo toàn động lượng - Phiếu học tập: Phiếu học tập số 1 Câu 1: Quan sát ví dụ về cầu thủ đá banh, cơ thủ hích quả bi-a chuyển động va chạm vào các quả bi-a khác Các trường hợp này vật đều chịu tác dụng lực trong thời gian ngắn. a. Nhận xét về kết quả đạt được trong các trường hợp sau khi tác dụng lực?
2. b. Tìm thêm ví dụ về vật chịu tác dụng lực trong thời gian ngắn? Câu 2: Khi một lực tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian Δt thì tích Δt được định nghĩa là xung lượng của lực trong khoảng thời gian Δt ấy. Hãy cho biết xung lượng của lực có tác dụng gì? Từ định nghĩa hãy nêu đơn vị xung lượng của lực? Câu 3: Đọc SGK mục I.2.b, nêu định nghĩa động lượng của một vật và đơn vị của động lượng? Nêu cách diễn đạt khác của định luật II Niu-tơn? Câu 4: Chứng minh rằng đơn vị của động lượng cũng có thể tính ra Niu-tơn giây (N.s). Câu 5: Một lực 50N tác dụng vào một vật có khối lượng m = 0,1kg ban đầu nằm yên; thời gian tác dụng là 0,01s. Xác định vận tốc của vật. Phiếu học tập số 2: Câu 1: Đọc SGK mục II.1, hãy nêu định nghĩa hệ cô lập? Câu 2: Hệ vật và Trái Đất có phải là hệ kín không? Vì sao? Câu 3: Hệ hai vật chuyển động không ma sát trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang có phải là hệ kín không? Phiếu học tập số 3 Xét một vật khối lượng m1, chuyển động trên một mặt phẳng ngang nhẵn với vận tốc , đến va chạm với một vật có khối lượng m2 đang nằm yên trên mặt phẳng ngang ấy. a. Viết biểu thức tính động lượng của cả hệ gồm hai vật trên? b. Biết rằng sau va chạm hai vật nhập làm 1, chuyển động với cùng vận tốc . Viết biểu thức tính động lượng của hệ lúc này? c. Hệ có phải là hệ cô lập không? Vì sao? Nếu là hệ cô lập ta có thể áp dụng định luật nào cho hệ? Từ đó, suy ra biểu thức tính vận tốc lúc sau của cả hệ. Phiếu học tập số 4 Xét một tên lửa có khối lượng M và chứa lượng khí m bên trong. Ban đầu đứng yên. a. Xác định động lượng của cả hệ gồm hai vật trên? b. Cho tên lửa hoạt động. Sau khi lượng khí khối lượng m phụt ra phía sau thì tên lửa có khối lượng M chuyển động với vận tốc . Viết biểu thức tính động lượng của hệ lúc này? c. Hệ có phải là hệ cô lập không? Vì sao? Nếu là hệ cô lập ta có thể áp dụng định luật nào cho hệ? Từ đó, suy ra biểu thức tính vận tốc sau khi tên lửa phụt khí. d. Dấu (-) trong biểu thức tính cho biết điều gì? Từ biểu thức này, hãy giải thích hiện tượng súng giạt khi bắn Phiếu học tập số 5 Câu 1: Tính lực đẩy trung bình của hơi thuốc súng lên đầu đạn ở trong nòng một súng trường bộ binh, biết rằng đầu đạn có khối lượng 10g, chuyển động trong nòng súng nằm ngang trong khoảng , vận tốc ban đầu bằng 0, vận tốc khi đến đầu nòng súng v = 865m/s.
3. Câu 2: Một chiếc xe khối lượng 38kg đang chạy trên đường nằm ngang không ma sát với vận tốc 1m/s. Một vật nhỏ khối lượng 2kg bay ngang với vận tốc 7m/s (đối với mặt đất) đến cắm vào xe và nằm yên trong đó. Xác định vận tốc mới của xe. Xét hai trường hợp: a. Vật bay đến ngược chiều xe chạy. b. Vật bay đến cùng chiều xe chạy. c. Vật bay đến theo hướng vuông góc với chiều xe chạy. Câu 3: Một vật nhỏ khối lượng m 0 đặt trên toa xe khối lượng m. Toa xe này có thể chuyển động trên một đường ray nằm ngang không ma sát. Ban đầu hệ đứng yên. Sau đó cho m 0 chuyển động ngang trên toa xe với vận tốc . Xác định vận tốc chuyển động của toa xe trong TH: a. là vận tốc của m0 đối với mặt đất. b. là vận tốc của m0 đối với toa xe. 2. Học sinh - Ôn lại gia tốc, các định luật Niu-tơn. - SGK, vở ghi bài, giấy nháp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1:Mở đầu: Tạo tình huống và phát biểu vấn đề để tìm hiểu vềđộng lượng và định luật bảo toàn động lượng. a. Mục tiêu: - Kích thích sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới. b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: Sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1 ▪Giáo viên đặt vấn đề: Thời đại hiện nay khoa học ngày càng phát triển, các thiết bị máy móc ra đời ngày càng nhiều, con người không chỉ khám pha thế giới mà còn khám phá cả vũ trụ bao la dựa vào những vệ tinh, phi thuyền, tàu vũ trụ Và Việt Nam ta cũng đã có một vệ tinh Vinasat được bắn lên vào tháng 5 năm 2008. Vậy dựa vào những nguyên lí định luật nào mà người ta có thể phóng các vệ tinh, phi thuyền, tàu vũ trụ ra khỏi Trái Đất? Ta sẽ trả lời qua chương học mới. Bước 2 Học sinh tiếp nhận vấn đề. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu khái niệm xung lượng của lực và động lượng. a. Mục tiêu: - Định nghĩa được xung lượng của lực; nêu được bản chất (tính chất vectơ) và đơn vị xung lượng của lực. - Nắm vững định nghĩa, viết được công thức và suy ra đơn vị đo động lượng - Phát biểu được độ biến thiên động lượng của một vật (cách diễn đạt khác của định luật II Niu-tơn). b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm:
4. a. Xung lượng của lực. * Ví dụ:- Cầu thủ đá mạnh vào quả bóng, quả bóng đang đứng yên sẽ bay đi. - Hòn bi-a đang chuyển động nhanh, chạm vào thành bàn đổi hướng. * Xung lượng của lực. -Khi một lực tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian Δt thì tích Δt được định nghĩa là xung lượng của lực trong khoảng thời gian Δt ấy. - Đơn vị của xung lượng của lực là N.s b. Động lượng. * Động lượng: Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc là đại lượng được xác định bởi công thức: = m . Đơn vị động lượng là kg.m/s * Mối liên hệ giữa động lượng và xung lượng của lực (Cách diễn đạt khác của định luật II Niu-tơn): Ta có : - = Δt Hay: = Δt Độ biến thiên động lượng của một vật trong khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó. Ý nghĩa: Lực tác dụng đủ mạnh trong một khoảng thời gian thì có thể gây ra biến thiên động lượng của vật. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 ▪GV trình chiếu những hình ảnh minh họa về xung của lực và yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 1. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày: Câu 1: a. Lực có độ lớn đáng kể tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ngắn, có thể gây ra biến đổi đáng kể trạng thái chuyển động của vật. b. Tìm thêm ví dụ về vật chịu tác dụng lực trong thời gian ngắn: Câu 2: Hãy cho biết xung lượng của lực có tác dụng làm biến đổi đáng kể trạng thái chuyển động của vật. - Đơn vị xung lượng của lực: N.s Câu 3:Động lượng của một vậtkhối lượng m đang chuyển động với vận tốc là đại lượng được xác định bởi công thức: = m . (1) Đơn vị động lượng là kg.m/s * Cách diễn đạt khác của định luật II Niu-tơn: Ta có : - = Δt Hay: = Δt (2) Độ biến thiên động lượng của một vật trong khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.
5. Câu 4: Chứng minh từ biểu thức định luật II: = Δt Câu 5:AD định luật II Niu-tơn: p2 – p1 = F.Δt ⇔ mv = F.Δt ⇔ v = 5m/s - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 ▪GV lưu ý thêm cho HS về ý nghĩa của biểu thức (2): Lực tác dụng đủ mạnh trong một khoảng thời gian thì có thể gây ra biến thiên động lượng của vật. ▪GV tổng kết hoạt động 2.1. Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về hệ cô lập và định luật bảo toàn động lượng. a. Mục tiêu: - Nắm được khái niệm hệ cô lập (hệ kín). - Phát biểu và viết được hệ thức của định luật bảo toàn động lượng đối với hệ hai vật hay nhiều vật. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: a. Hệ cô lập (hệ kín). - Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau. b. Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập. Động lượng của một hệ cô lập là không đổi. + + + = không đổi hay d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 ▪Giáo viên yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 3. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày: Câu 1: Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau. Câu 2: Hệ vật và Trái Đất không phải là hệ kín vì vẫn có lực hấp dẫn từ các thiên thể khác trong vũ trụ tác dụng lên hệ. Câu 3: Hệ hai vật chuyển động không ma sát trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang là hệ kín và ngoại lực gồm trọng lực và phản lực của mặt phẳng ngang triệt tiêu lẫn nhau. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 ▪GV lưu ý thêm cho HS: ⬥Trong thực tế, trên Trái Đất khó có thể thực hiện được một hệ tuyệt đối kín vì không thể nào triệt tiêu được lực ma sát, các lực cản và lực hấp
6. dẫn. Nhưng nếu các lực đó rất nhỏ, một cách gần đúng, ta có thể coi hệ vật và Trái Đất là hệ kín. ⬥Trong các vụ nổ, va chạm, các nội lực xuất hiện thường rất lớn so với ngoại lực thông thường nên hệ vật có thể coi gần đúng là hệ kín trong thời gian ngắn xảy ra hiện tượng. ▪Giáo viên thông báo nội dung định luật bảo toàn động lượng: Động lượng của một hệ cô lập là không đổi. + + + = không đổi hay Bước 5 Học sinh tiếp thu ghi nhớ Bước 6 ▪Giáo viên tổng kết hoạt động 2.2, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 2.3: Xây dựng công thức cho bài toán va chạm mềm và chuyển động bằng phản lực a. Mục tiêu: - Nhận biết hệ vật, hệ kín, điều kiện áp dụng được định luật bảo toàn động lượng. - Biết vận dụng định luật để giải bài toán va chạm mềm và chuyển động bằng phản lực. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Va chạm mềm. Xét vật m1, chuyển động với đến va chạm vật m 2 đang đứng yên. Sau va chạm hai vật nhập làm một và cùng chuyển động với vận tốc Theo định luật bảo toàn động lượng ta có : m1 = (m1 + m2) suy ra: = Va chạm của hai vật như vậy gọi là va chạm mềm. Chuyển động bằng phản lực. Tên lửa có khối lượng M chứa một khối khí m. Khi phóng tên lửa khối khí m phụt ra phía sau với vận tốc thì tên khối lượng M chuyển động với vận tốc Theo định luật bảo toàn động lượng ta có : m + M = 0 => = - d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 ▪GV đặt vấn đề: Quan sát video con lắc thử đạn và tên lửa Các thiết bị trên hoạt động dựa trên nguyên tắc nào. Ta sẽ giải thích được điều đó qua bài hôm nay.
7. ▪GV chia lớp thành 4 nhóm, hai nhóm hoàn thành phiếu học tập số 3 và hai nhóm hoàn thành phiếu học tập số 4. Sau đó cho đai diện mỗi nhóm lên thuyết trình cho các nhóm còn lại Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày: Phiếu học tập số 3 a. Động lượng của cả hệ lúc đầu: b. Động lượng sau va chạm: c.Vì bỏ qua ma sát nên tổng ngoại lực tác dụng lên hệ bằng 0. ADđịnh luật bảo toàn động lượng ta có: m1 = (m1 + m2) suy ra: = Phiếu học tập số 4 a. Động lượng của cả hệ lúc đầu: b. Động lượng sau va chạm: c. Trong quá trình phụt khí, nội lực rất lớn so với ngoại lực nên hệ là cô lập. AD định luật bảo toàn động lượng ta có: m + M = 0 => = - d. Dấu (-) trong biểu thức tính cho biết vận tốc của tên lửa ngược chiều với vận tốc của khí phụt ra. - Hệ súng – đạn hoạt động dựa trên nguyên tắc chuyển động bằng phản lực tương tự như tên lửa, nên khi đạn bay về phí trước thì đạn sẽ bị giật về phía sau. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 ▪Giáo viên nhận xét và chính xác hóa các bài thuyết trình tổng kết hoạt động 2.3 Hoạt động 3: Luyện tập a. Mục tiêu: - Nhận biết hệ vật, hệ kín, điều kiện áp dụng được định luật bảo toàn động lượng. - Biết vận dụng CT, định nghĩa, định luật để giải một số bài toán tìm động lượng, xung lượng của lực. - Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho bài toán va chạm mềm, chuyển động bằng phản lực. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa.
8. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 ▪Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS dựa vào phần lý thuyết vừa học hoàn thành phiếu học tập số 5. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm dưới sự hướng dẫn của GV. Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. Câu 1: Câu 2:Xe : M = 38kg, v0 = 1m/s. Vật: m = 2kg; v01 = 7m/s. Theo định luật bảo toàn động lượng: (1). Chọn chiều (+) là chiều của . a. TH Vật bay ngược chiều xe chạy. Chiếu (1) lên chiều (+) ta được : . b. TH Vật bay cùng chiều xe chạy. Chiếu (1) lên chiều (+) ta được : . c. TH Vật bay đến theo hướng vuông góc với chiều xe chạy. Chiếu (1) lên chiều (+) ta được : . Câu 3: a. b. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 3 và đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 4: Vận dụng a. Mục tiêu: Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS. d. Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: - Yêu cầu HS về nhà học bài và làm bài tập trong SGK.
9. Ôn tập Nội dung 2: - Yêu cầu HS về nhà đọc phần “Em có biết?”và tìm thêm một số ứng Mở rộng dụng của bài toán va chạm mềm, chuyển động bằng phản lực trong đời sống. Nội dung 3: - Ôn tập kiến thức về phân tích lực đã học ở kì 1 và công, công suất học Chuẩn bị cho ở lớp 8 THCS. tiết sau - Xem trước Bài 24 Công và công suất. V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
10. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 37, 38: Bài 24: CÔNG VÀ CÔNG SUẤT I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nắm vững công cơ học gắn với hai yếu tố: lực tác dụng và độ dời cuả điểm đặt lực. - Hiểu rõ công là một đại lượng vô hướng, giá trị của nó có thể dương hoặc âm ứng với công phát động hoặc công cản. - Nắm được khái niệm công suất, ý nghĩa của công suất trong thực tiễn đời sống và kỹ thuật - Nắm được đơn vị công, đơn vị năng lượng, đơn vị công suất. - Nắm được khái niệm hiệu suất. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Phân biệt khái niệm công trong ngôn ngữ thông thường và công trong vật lí. - Biết vận dụng công thức tính công trong các trường hợp cụ thể: lực tác dụng khác phương độ dời, vật chịu tác dụng của nhiều lực. - Giải thích ứng dụng của hộp số trên xe. - Phân biệt được các đơn vị công và công suất. - Biết vận dụng công thức, giải được một số bài tập về công, công suất. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Bài giảng Powerpoint: có hình vẽ thí nghiệm về sự sinh công cơ học;Bảng giá trị một số công suất. - Phiếu học tập. Phiếu học tập số 1: Bài toán: Dùng một lực không đổi kéo một vật chuyển động theo phương ngang đi được quãng đường s. 1. Tính công của lực khi lực hợp với phương ngang góc Gợi ý: s - Theo phương của gốc của điểm đặt lực không dời chỗ, ta có s2 bằng bao nhiêu? Từ đó tính công ?
11. - Viết lại biểu thức theo F. Từ đó suy ra công thức tính công? 2. Từ CT tính công ở trên, hãy cho biết công A là đại lượng vô hướng hay có hướng, có giá trị đại số hay độ lớn? 3. Công A dương, âm, bằng 0 khi nào? Nêu VD về một vật có lực tác dụng nhưng lực đó không sinh công? 4. Nếu F = 1N, s = 1m thì công A là bao nhiêu Jun? Từ đó, đưa ra định nghĩa đơn vị Jun? Phiếu học tập số 2: Câu 1: Xác định dấu của công A trong những trường hợp sau: a. Công của lực kéo của động cơ ô tô khi ô tô lên dốc; b. Công của lực ma sát của mặt đường khi ô tô lên dốc; c. Công của trọng lực của vệ tinh bay vòng tròn quanh Trái Đất; d. Công của trọng lực khi máy bay cất cánh. Câu 2: Ô tô có khối lượng 1 tấn, chuyển động đều trên một đường nằm ngang có hệ số ma sát trượt bằng 0,2. Tính công của lực kéo của động cơ và công của lực ma sát khi ô tô chuyển dời được 250m. Cho g=10m/s2. Phiếu học tập số 3 Câu 1: Viết biểu thức toán học của công suất và phát biểu định nghĩa công suất? Câu 2: Nêu đơn vị của công suất. Nếu công của lực thực hiện là 1J trong thời gian là 1s thì công suất là bao nhiêu Oát? Từ đó hãy định nghĩa 1 Oát. Câu 3: So sánh công suất của các máy sau: a. Cần cẩu M1 nâng được 800 kg lên cao 5 m trong 30 s; b. Cần cẩu M2 nâng được 1000 kg lên cao 6 m trong 1 phút. Phiếu học tập số 4 Câu 1: Một động cơ điện cung cấp công suât 15kW cho một cần cẩu nâng 1000 kg lên cao 30 m. Lấy g = 10m/s2. Tính thời gian trung bình để thực hiện công việc đó. Câu 2: Một gàu nước khối lượng 10kg được kéo cho chuyển động đều lên độ cao 5m trong khoảng thời gian 1 phút 40 giây. Tính công suất trung bình của lực kéo (lấy g = 10m/s2). Câu 3: Một vật nhỏ khối lượng m trượt không vận tốc đầu từ đỉnh dốc có chiều cao h. a. Xác định công của trọng lực trong quá trình vật trượt hết dốc. b. Tính công suất trung bình của trọng lực, biết góc nghiêng của mặt dốc và mặt ngang là α. Bỏ qua mọi ma sát. Câu 4: Một ô tô khối lượng 1 tấn, khi tắt máy chuyển động xuống dốc thì có tốc độ không đổi v = 54km/h. Hỏi động cơ ô tô phải có công suất bằng bao nhiêu để có thể lên được dốc trên với vận tốc không đổi v = 54km/h. Cho độ nghiêng của dốc là 4% ( ). 2. Học sinh - Ôn khái niệm về công và công suất đã học cấp phổ thông cơ sở;Đọc trước bài này. - Vấn đề về phân tích lực. - SGK, vở ghi bài, giấy nháp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình huống và phát biểu vấn đề để tìm hiểu về công và công suất
12. a. Mục tiêu: - Ôn lại kiến thức về công đã học ở THCS. - Phân biệt khái niệm công trong ngôn ngữ thông thường và công trong vật lí. - Kích thích sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới. b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: Kiến thức cũ được hệ thống lại và sự tò mò, hứng thútìm hiểu kiến thức mới. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 ▪GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Câu 1: Khi nào có công cơ học? Nêu ví dụ về lực sinh công? Câu 2: Trong những trường hợp nào sau đây khái niệm công có nội dung đúng như đã học ở lớp 8 a. Khi ô tô đang chạy động cơ ô tô sinh công b. Ngày công của một lái xe là 50000₫ c.Có công mài sắt có ngày nên kim d. Công thành danh toại Câu 3: Một vật chịu tác dụng của một lực kéo theo phương ngang thì chuyển động được một đoạn đường là s. Công của lực được xác định bởi công thức nào?Đơn vị của công là gì? Bước 2 Học sinh trả bài: Câu 1: Công cơ học xuất hiện khi có lực tác dụng lên vật là làm vật chuyển dời. - Một vật rơi tự do thì trọng lực sinh công. - Ô tô đang chạy, tắt máy, chuyển động chậm dần, khi đó lực ma sát sinh công. - Một cần cầu nâng một vật lên độ cao h, lực kéo sinh công C2: a. Câu 3: Công của lực tác dụng: A = Fs Đơn vị: Jun (J) Bước 3 ▪Giáo viên đặt vấn đề: ⬥Trường hợp lực cùng hướng với độ dời s thì ta áp dụng CT trên. Nếu lực không cùng phương với độ dời thì công của lực được xác định như thế nào? Để trả lời câu hỏi này ta nghiên cứu nội dung bài 24. Bước 4 HS tiếp nhận vấn đề Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về công a. Mục tiêu: - Nắm vững công cơ học gắn với hai yếu tố: lực tác dụng và độ dời cuả điểm đặt lực. - Hiểu rõ công là một đại lượng vô hướng, giá trị của nó có thể dương hoặc âm ứng với công phát động hoặc công cản. - Nắm được đơn vị công, đơn vị năng lượng. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm:
13. a. Khái niệm về công: Chỉ có công cơ học khi có lực tác dụng vào vật và làm cho vật dịch chuyển. Ví dụ: - Cần cẩu kéo vật lên cao. - Ô tô đang chạy, động cơ của ô tô sinh công - “Công mài sát”. s * Công của lực kéo vật chuyển dời theo hướng của lực: A = Fs. b. Công trong trường hợp tổng quát: A = Fscosα c. Biện luận: Công là đại lượng vô hướng, có giá trị đại số. + Khi α là góc nhọn, cosα> 0, suy ra A > 0 ; khi đó A gọi là công phát động. + Khi α = 90o, cosα = 0, suy ra A = 0 ; khi đó lực không sinh công. + Khi α là góc tù thì cosα 0 Nếu thì A < 0 Nếu A = 0. VD: Khi một vật di chuyển theo phương nằm ngang thì công của trọng lực luôn bằng 0. C4: Nếu F (N), s (m) ￿ A (J) Từ (2), ta có: 1 Jun = 1 Niuton x 1 mét ⇒ 1 jun là công thực hiện bởi lực có độ lớn 1 niuton khi điểm đặt lực có độ dời 1m theo phương của lực.
14. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 ▪Chính xác hóa quy tắc và cho hs ghi bài. ▪GV chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 2. Bước 5 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 6 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. C1:a. Công của lực kéo của động cơ ô tô khi ô tô lên dốc: hướng của lực kéo cùng hướng độ dời nên α = 0 => cosα > 0 => A > 0. b. Hướng lực ma sát ngược hướng độ rời điểm đặt của lực nên α = 180o => cosα A cosα = 0 => A = 0. d. Hướng hợp hướng độ dời một góc α > 90o => cosα A < 0. C2: Lực kéo: F = Fms = 1000.10.0,2 = 2000N Công của lực kéo và lực ma sát: Ak = F.s = 2000.250 = 500000J Ams = -Fms.s = -2000.250 = -500000J - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 7 ▪GV tổng kết hoạt động 2.1 và lưu ý thêm cho HS: Các CT tính công chỉ đúng khi điểm đặt của lực chuyển dời thẳng và lực không đổi trong quá trình chuyển dời. Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về công suất a. Mục tiêu: - Nắm được khái niệm công suất, ý nghĩa của công suất trong thực tiễn đời sống và kỹ thuật - Phân biệt được các đơn vị công và công suất. - Nắm được khái niệm hiệu suất. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: a. Khái niệm công suất: Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian. b. Đơn vị công suất:Oát, kí hiệu W. 1W = 1kW = 103 W; 1MW = 106 W * Lưu ý: - Trong công nghệ chế tạo máy người ta dùng đơn vị là mã lực (HP):1HP = 736 W - Đơn vị kW.h là đơn vị đo năng lượng: 1kW.h=1000W.3600s =3,6.106(W.s)= 3,6.106 (J) - Hiệu suất: < 1 (5) A’: công có ích A : công toàn phần
15. c.Khái niệm công suất cũng được mở rộng cho các nguồn phát năng lượng không phải dưới dạng cơ học như lò nung, nhà máy điện, đài phát sóng, d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1 ▪GV tạo tình huống: Trong các công trường xây dựng, ta để ý thấy người ta thường dùng cần cẩu để đưa vật liệu xây dựng lên cao mà ít dùng tay kéo. Sở dĩ như vậy vì dùng cần cẩu sẽ đỡ mất sức người mà lại tốn ít thời gian hơn, tức là tốc độ thực hiện công của cần cẩu lớn hơn tốc độ thực hiện công của người kéo, giúp tiến độ xây dựng công trình nhanh hơn. ⬥Để đặc trưng cho tốc độ thực hiện công, người ta đưa ra khái niệm công suất. Kí hiệu P. ▪GV yêu cầu HS dựa vào mục II, trả lời phiếu học tập số 3. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm, sau đó báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. C1: P C2: Trong hệ SI, công suất có đơn vị là oát (W) Nếu A (J), t (s) ￿ P (W). Ta có: C3: Cả 2 trường hợp đều do trọng lực sinh công, ta có công của trọng lực A = Ps.cosα, từ đó ta có công suất của các máy: + Cần cẩu M1:; + Cần cẩu M2: Vậy công suất cần cẩu M1 lớn hơn công suất cần cẩu M2. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 ▪GV lưu ý cho HS một số đơn vị khác của công suất. Giúp HS phân biệt được đơn vị kW.h và kW. ⬥Lưu ý: - Trong công nghệ chế tạo máy người ta dùng đơn vị là mã lực (HP): 1HP = 736 W - Đơn vị kW.h là đơn vị đo năng lượng, cần tránh nhầm lẫn với đơn vị công suất. kW.h là công của 1 lực (1máy) có công suất 1kW thực hiện trong 1h 1W.h = 1000W.3600s = 3,6.106(W.s) = 3,6.106(J) ▪Giáo viên tổng kết hoạt động 2.2 và đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 3: Luyện tập a. Mục tiêu:
16. - Biết vận dụng công thức tính công trong các trường hợp cụ thể: lực tác dụng khác phương độ dời, vật chịu tác dụng của nhiều lực. - Giải thích ứng dụng của hộp số trên xe. - Phân biệt được các đơn vị công và công suất. - Biết vận dụng công thức, giải được một số bài tập về công, công suất. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS làm các BT 3, 4, 5, 6, 7 trang 133và BT trong phiếu học tập số 4. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 4: Vận dụng a. Mục tiêu: Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS. d. Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: - Yêu cầu HS về nhà học bàivà làm các bài tập trong SBT Ôn tập Nội dung 2: - Đọc SGK phần “Em có biết?” tìm hiểu về cấu tạo hộp số. Mở rộng - Tìm hiểu giá trị công suất của các dụng cụ điện trong gia đình và thời gian sử dụng trung bình của các dụng cụ, từ đó tính công của dòng điện sử dụng trong 30 ngày theo đơn vị kW.h. Biết giá tiền của 1kWh là 1700đ. Hãy tính tiền điện trung bình hàng tháng mà gia đình phải trả? Nội dung 3: - Ôn tập Động lượng và định luật bảo toàn động lượng, công và công suất Chuẩn bị bài chuẩn bị cho tiết BT. mới V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
17. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 39: BÀI TẬP ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG CÔNG VÀ CÔNG SUẤT I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Ôn lại định nghĩa, công thức và đơn vị đo động lượng. - Định nghĩa được xung lượng của lực, nêu được đơn vị xung lượng của lực. - Phát biểu được độ biến thiên động lượng của một vật (cách diễn đạt khác của định luật II Niu-tơn). - Phát biểu và viết được hệ thức của định luật bảo toàn động lượng đối với hệ hai vật hay nhiều vật. - Nắm vững công cơ học gắn với hai yếu tố: lực tác dụng và độ dời của điểm đặt lực. - Hiểu rõ công là một đại lượng vô hướng, giá trị của nó có thể dương hoặc âm ứng với công phát động hoặc công cản. - Nắm được khái niệm công suất, hiệu suất - Nắm được đơn vị công, đơn vị năng lượng, đơn vị công suất. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Nhận biết hệ vật, hệ kín, điều kiện áp dụng được định luật bảo toàn động lượng cho bài toán va chạm mềm, chuyển động bằng phản lực. - Biết vận dụng CT, định nghĩa, định luật để giải một số bài toán tìm động lượng, xung lượng của lực. - Biết vận dụng công thức tính công trong các trường hợp cụ thể: lực tác dụng khác phương độ dời, vật chịu tác dụng của nhiều lực. - Phân biệt được các đơn vị công và công suất. - Biết vận dụng công thức, giải được một số bài tập về công, công suất. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Chuẩn bị hệ thống các câu hỏi và bài tập trắc nghiệm khách quan, cũng như bài tập tự luận thuộc chương Tĩnh học. - Phiếu học tập