Giáo án môn Vật lí Lớp 8 - Tiết 20, Bài 16: Cơ năng - Năm học 2007-2008 - Trần Thanh Tùng

GV: Trần Thanh Tùng
Ngày soạn: 18/ 01/2008
Ngày dạy: 22/ 01/2008
Tiết 2_ Lớp: 83_ Trường THCS Đinh Tiên Hoàng.	
Tiết 20: 	Bài 16: 	 CƠ NĂNG
I. Mục tiêu: 
- Biết được khi nào vật có cơ năng, thế năng, động năng. Tìm được ví dụ minh họa cho biết vật có cơ năng, thế năng, động năng.
- Phân biệt được thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi.
- 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.
- Vận dụng kiến thức đã học để nhận biết khi nào vật có thế năng hoặc động năng hoặc vừa có thế năng vừa có động năng.
II. Chuẩn bị: 
- Bộ TN H16.1 /SGK.
- Thiết bị mô tả TN H16.2/SGK 
- Bộ TN như H16.3 /SGK.
- Một cục đất sét năn.
- Tranh vẽ mô tả TN 16.4/ SGK
- Bảng phụ có nội dung bài tập củng cố có nội dung sau:
Trong các vật sau đây, vật nào không có thế năng?
A. Viên đạn đang bay.
B. Lò xo để tự nhiên ở một độ cao so với mặt đất.
C. Hòn bi đang lăn trên mặt đất.
D. Lò xo bị ép đặt ngay trên mặt đất.
III. Phương pháp:
- Thực nghiệm trực quan.
- Vấn đáp gợi mở.
IV. Nội dung: 
1. Ổn định: (1')
2. Kiểm tra bài cũ:(3’) 
- Công suất là gì?
- Nêu công thức tính công suất? Nêu tên và đơn vị của từng đại lượng có trong công thức?
3. Bài mới: 
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Ghi bảng
HĐ1:(3’) Tạo tình huống học tập.
Hàng ngày chúng ta thường nghe nói đến từ “năng lượng”. 
Ví dụ:
+ Năng lương điện .
+ Năng lượng nước.
+ Thức ăn cung cấp năng lượng cho con người
 Như vậy năng lượng cần thiết cho hoạt động của con người và máy móc. Có nhiều loại năng lượng. Trong bài này chúng ta sẽ tìm hiểu một dạng năng lượng phổ biến và đơn giản đó là Cơ năng. Vậy cơ năng là gì? Cơ năng có những dạng nào? => Bài mới.
HĐ2:(3’) Tìm hiểu cơ năng là gì?
Tiết 20: 	
Bài 16: 	 CƠ NĂNG
I.Cơ năng: 
- Khi vật có khả năng sinh công, ta nói vật có cơ năng
- Cơ năng được đo bằng đơn vị jun.
* Hãy nhắc lại khi nào có công cơ học?
* Vật thực hiện được công khi thực hiện được những việc gì? 
à Khi 1 vật có khả năng thực hiện công (hay sinh công), ta nói là vật có cơ năng.
* YC HS nhắc lại khi nào một vật có cơ năng?
Ví dụ: Đầu tàu có khả năng tác dụng lực kéo vào các toa tàu, làm cho các toa tàu chuyển dời, ta nói đầu tàu có cơ năng.
* YC HS cho ví dụ khác.
Tuy nhiên các em cần chú ý: Vật có khả năng thực hiện công càng lớn thì cơ năng của vật càng lớn.
* Cơ năng cũng được đo bằng đơn vị jun.
* Như đã thông báo ở đầu bài học, cơ năng là một dạng năng lượng đơn giản, tuy nhiên cơ năng cũng có hai dạng đó là thế năng và động năng. Vậy thế năng là gì? Có mấy dạng thế năng? => Phần II.
Chỉ có công cơ học khi có lực tác dụng vào vật và làm cho vật chuyển dời.
Khi vật tác dụng vào vật khác một lực và làm cho vật đó chuyển dời.
Lắng nghe.
HS nhắc lại nội dung.
Ghi nội dung vào vở học.
HS tự cho ví dụ, khắc sâu kiến thức.
HĐ2: (18’) Hình thành khái niệm thế năng.
II. Thế năng: 
1.Thế năng hấp dẫn: 
- Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất, gọi là thế năng hấp dẫn.
- Vật ở vị trí càng cao so với mặt đất thì thế năng hấp dẫn của vật càng lớn.
- Vật nằm trên mặt đất thì thế năng hấp dẫn của vật bằng 0.
Chú ý: (SGK)
2. Thế năng đàn hồi: 
- Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng đàn hồi của vật gọi là thế năng đàn hồi.
* Trước hết ta sẽ đi tìm hiểu về dạng thế năng thứ nhất là thế năng hấp dẫn.
* Giới thiệu TN H16.1a.
* Khi quả nặng nằm trên mặt đất có cơ năng hay không? Vì sao?
* Giới thiệu TN H16.1b.
* Quả nặng ở vị trí này có cơ năng không? Vì sao?
* Làm TN kiểm chứng.
* Thông báo: Cơ năng của quả nặng trong trường hợp ở H16.1b gọi là thế năng.
* Đưa quả nặng lên độ cao h1, thả ra. Đưa quả nặng lên vị trí h2, với h2 > h1, thả ra. Trường hợp nào quả nặng có thế năng lớn hơn? Vì sao?
* Thông báo: Vật ở vị trí càng cao so với mặt đất thì công mà vật có khả năng thực hiện được càng lớn, nghĩa là thế năng của vật càng lớn. 
Trong trường hợp này thế năng của vật được xác định bởi vị trí của vật so với mặt đất gọi là thế năng hấp dẫn.
* Hay nói cách khác: Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất, gọi là thế năng hấp dẫn.
* YC một HS nhắc lại.
* Khi vật nằm trên mặt đất thì độ cao của vật so với mặt đất bằng bao nhiêu?
* Vậy vật nằm trên mặt đất thì thế năng hấp dẫn của vật bằng bao nhiêu?
* Ta có thể không lấy mặt đất, mà lấy một vị trí khác làm mốc để tính độ cao.Ví dụ: mặt bàn, mặt ghế, sân thượng, lan can Vậy thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào mốc tính độ cao đó.
* Làm TN: Đặt thêm một vật lên khối gỗ. Đưa quả nặng lên cao. Lúc này quả nặng có thế năng hấp dẫn hay không? Vì sao?
* Quả nặng có thế năng hấp dẫn, tuy nhiên thế năng hấp dẫn của vật chưa đủ để thực hiện công. Bây giờ có thể tăng thế năng hấp dẫn của vật bằng cách tăng khối lượng của quả nặng lên.
* Làm TN kiểm chứng .
* Qua TN ta thấy thế năng hấp dẫn của vật còn phụ thuộc vào yếu tố nào của vật?
* Cho HS hoàn thành chú ý.
* Cho một ví dụ về vật có thế năng hấp dẫn.
* Ngoài thế năng hấp dẫn, còn có một dạng thế năng khác đó là thế năng đàn hồi. Khi nào thì cơ năng được gọi là thế năng đàn hồi? => Phần 2.
* Gọi một HS đọc phần thông tin SGK.
* Giới thiệu cụ thể cho HS về lò xo và cách làm TN.
* Thông báo: Trường hợp lò xo bị nén lại thì lò xo có cơ năng. 
* Bằng cách nào để biết được lò xo có cơ năng?
* Làm TN kiểm chứng.
* Cơ năng của lò xo trong trường hợp này cũng được gọi là thế năng.
* Làm lại TN trong 2 trường hợp: Nén lò xo ít và nén lò xo nhiều. 
* Trường hợp nào lò xo có thế năng lớn hơn?
* Vậy thế năng của lò xo trong trường hợp này phụ thuộc vào yếu tố nào?
* Vậy: Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng đàn hồi của vật, gọi là thế năng đàn hồi.
* Cho HS nhắc lại.
* Cho ví dụ về vật có thế năng đàn hồi.
* Đưa cho HS quan sát một cục đất sét. * * Làm cục đất sét biến dạng.Trong trường hợp này cục đất sét có thế năng đàn hồi hay không?
* Chúng ta đã biết được khi nào thì một vật có thế năng, đó là một dạng của cơ năng. Ngoài ra cơ năng còn một dạng thứ 2 đó là động năng. Vậy khi nào một vật có động năng? Động năng của vật phụ thuộc vào những yếu tố nào? => Phần III
Quan sát
Quả nặng không có cơ năng vì nó không có khả năng thực hiện công.
Quan sát.
Quả nặng có cơ năng vì nó có khả năng thực hiện công.
HS quan sát, rút ra nhận xét.
Trường hợp đưa vật lên cao hơn thì có thế năng lớn hơn.Vì khả năng thực hiện công lớn hơn.
Lắng nghe.
Lắng nghe.
Một Hs nhắc lại.
Độ cao của vật so với mặt đất băng 0.
Vật nằm trên mặt đất thì thế năng hấp dẫn của vật bằng 0.
Lắng nghe.
Quan sát.
Lúc này quả có thế năng hấp dẫn. Vì quả nặng có khả năng thực hiện công.
Lắng nghe và quan sát.
Thế năng hấp dẫn của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật. 
Hoàn thành nội dung vào vở học.
HS tự cho ví dụ.
HS đọc nội dung thông tin.
Đặt miếng gỗ lên lò xo, thả chốt để lò xo bung ra, miếng gỗ sẽ bị đẩy lên cao, tức là lò xo đã thực hiện công. Lò xo có cơ năng.
Lắng nghe.
Quan sát.
Lò xo nén nhiều có thế năng lớn hơn.
Phụ thuộc vào độ biến dạng đàn hồi của lò xo.
Quan sát.
Nhắc lại và hoàn thành nội dung vào vở học.
HS cho ví dụ cụ thể.
Quan sát.
Không có thế năng đàn hồi vì biến dạng của cục đất sét không phải là biến dạng đàn 
hồi.
HĐ3:(15’) Hình thành khái niệm động năng.
III. Động năng: 
1. Khi nào vật có động năng?
*Thí nghiệm 1:(SGK)
* Kết luận: Cơ năng của vật do chuyển động mà có được gọi là động năng.
2. Động năng của vật phụ thuộc những yếu tố nào?
* Thí nghiệm2:(SGK)
* Thí nghiệm3:(SGK)
* Kết luận: 
Động năng của một vật phụ thuộc vào vận tốc và khối lượng của nó.
* Chú ý: (SGK)
Trước hết chúng ta đi tìm hiểu khi nào vật có động năng.
* Giới thiệu TN H16.3 / SGK.
* Giới thiệu TN SGK.
 * Dự đoán: Hiện tượng gì sẽ xãy ra khi thả hòn bi A từ vị trí (1) lăn xuống đập vào hộp nhựa?
* Tiến hành TN.
* Với hiện tượng như trên hòn bi có cơ năng hay không? Vì sao?
* Cơ năng của hòn bi do đâu mà có?
=> Cơ năng của vật do chuyển động mà có được gọi là động năng.
* Hãy cho một ví dụ chứng tỏ vật có động năng.
* Như ta đã biết thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào mốc tính độ cao và khối lượng của vật. Vậy động năng của vậy phụ thộc vào những yếu tố nào? => Phần 2.
* Giới thiệu TN 2. 
*Tiến hành TN.
* Trường hợp nào hòn bi có động năng lớn hơn? Vì sao?
* Trường hợp nào hòn bi có vận tốc lớn hơn? 
* Vậy động năng phụ thuộc yếu tố nào?
* Giới TN 3.
* Tiến hành TN: Thả 2 hòn bi cùng ở vị trí cao nhất.
* Hòn bi nào có động năng lớn hơn? Vì sao?
* Vậy động năng của một vật còn phụ thuộc vào yếu tố nào?
* Từ các thí nghiệm trên cho thấy động năng phụ thuộc vào những yếu tố nào và phụ thuộc như thế nào?
* Thông báo: Thế năng và động năng là hai dạng của cơ năng. Trong thực tế thì có những vật chỉ có thế năng hoặc có những vật chỉ có động năng, hoặc những vật có đồng thời cả động năng và thế năng. Lúc đó cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng. 
Từ những nội dung trên chúng ta đã nắm được những nội dung cơ bản về dạng năng lượng đơn giản và phổ biến là cơ năng. Chúng ta vận dụng những kiến thức đó để hoàn thành một số bài tập trong phần vận dụng. => Phần IV.
Quan sát.
Hòn bi đập vào hộp nhựa và làm cho hộp nhựa dời.
Quan sát kết quả TN.
Hòn bi có cơ năng vì hòn bi có khả năng thực hiện công.
Do chuyển động mà có.
Lắng nghe và hoàn thành nội dung vào vở học.
Học sinh cho ví dụ cụ thể.
Lắng nghe.
Quan sát GV làm TN.
Trường hợp hòn bi thả ở vị trí cao hơn thì có động năng lớn hơn. Vì hòn bi có khả năng thực hiện công lớn hơn.
 Trường hợp hòn bi thả ở vị trí cao hơn thì vận tốc lớn hơn.
Động năng của vật phụ thuộc vào vận tốc của nó.
Lắng nghe.
Quan sát.
Hòn bi có khối lượng lớn hơn thì có động năng lớn hơn. Vì có khả năng thực hiện công lớn hơn.
Vậy động năng của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.
Động năng của vật phụ thuộc vào vận tốc và khối lượng của nó. 
+ Nếu vận tốc càng lớn thì động năng càng lớn.
+ Nếu khối lượng của vật càng lớn thì động năng của vật càng lớn.
Lắng nghe.
HĐ4:(6’) Vận dụng, cũng cố.
IV> Vận dụng: 
C9,
C10,
* YC HS tự hoàn thành nội dung câu C9 trong vòng 1 phút.
* Treo bảng phụ thể hiện nội dung câu C10 lên bảng.
YC HS hoàn thành C10.
* GV bổ sung. Liên hệ thực tế cho HS từ những trường hợp trên.
* Qua bài học trên ta đã nắm được :
+ Thế nào là vật có cơ năng?
+ Thế nào là thế năng hấp dẫn? Thế năng hấp dẫn phụ thuộc những yếu tố nào?
+ Thế nào là thế năng đàn hồi? Thế năng đàn hồi phụ thuộc vào những yếu tố nào?
+ Động năng là gì? Động năng của một vật phụ thuộc vào những yếu tố nào?
* Treo bảng phụ bài tập cũng cố. 
HS tự hoàn thành.
C10: 
a. Thế năng đàn hồi.
b. Cả động năng và thế năng.
c. Thế năng hấp dẫn.
HS chon C. (Có giải thích vì sao)
Liên hệ thực tế: Trong thực tế đời sống hằng ngày con người sử dụng cơ năng rất phổ biến.
- Động năng của gió đẩy thuyền buồn chuyển động và làm quay tuabin gió (cối xay gió).
- Dùng động năng của nước để làm quay tua bin máy phát điện.
- Dùng thế năng đàn hồi trong các trường hợp như: Lò xo viết bi, lò xo ở phuộc xe máy
Hướng dẫn về nhà: 
- Học thuộc phần ghi nhớ SGK.
- Hoàn thành lại các câu C1 -> C10 vào vở học.
- Đọc phần “Có thể em chưa biết”.
- Làm bài tập 16.1 -> 16.5/ SBT.
- Tìm thêm một số ví dụ về các vật có cơ năng và ứng dụng của nó trong đời sống hàng ngày.
- Giới thiệu bộ TN chuyển hoá giữa thế năng và động năng. Thả hòn bi chuyển động.
+ Hòn bi có cơn năng không?
+ Cơ năng của hòn bi ở dạng nào? Vì sao?
Chọn mốc tính độ cao là vị trí thấp nhất. Trong quá trình hòn bi chuyển động ở trên cao xuống thì động năng của hòn bi tăng vì vận tốc tăng, thế năng hấp dẫn của hòn bi giảm vì độ cao giảm. (Và ngược lại khi hòn bi đi lên). Ta đã biết thế năng và động năng là hai dạng của cơ năng, Vậy trong quá trình này thế năng và động năng của hòn bi thay đổi, liệu cơ năng của hòn bi có thay đổi không?
=> Chúng ta sẽ tìm hiểu ở bài sau.
* Bài học của chúng ta đến đây là hết.