Giáo án điện tử vật lí 10 cánh diều bài 2: Bảo toàn và chuyển hoá năng lượng (5 tiết)

BÀI 2: BẢO TOÀN VÀ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG ( 5 tiết)

1. KHỞI ĐỘNG

HS xem video búa máy đóng cọc bê tông:

https://www.youtube.com/watch?v=fK_EizeCAro

kết hợp với đọc thông tin SGK phần mở đầu, yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi đưa ra câu trả lời cho câu hỏi:

Mô tả cấu tạo của búa máy đóng cọc bê tông và phân tích chuyển động của búa máy?

Trả lời:

Cấu tạo của búa máy đóng cọc bê tông và phân tích chuyển động của búa máy: Mỗi máy đóng cọc đều có bộ phận búa máy được nâng lên nhờ sức thủy lực, hơi nuóc hoặc động cơ diêzen. Khi đạt tới điểm cao nhất, búa máy sẽ được thả cho rơi xuống, va chạm mạnh vào cọc bê tông và làm nó lún xuống. Như vậy búa máy ở trên cao dự trữ năng lượng (thế năng) để sinh công làm dịch chuyển cọc.

1. NỘI DUNG BÀI HỌC
2. I) Thế năng và động năng
3. II) Cơ năng

III) Sự bảo toàn và chuyển hoá năng lượng. Hiệu suất.

III. PHẦN TRIỂN KHAI KIẾN THỨC

1. Thế năng và động năng
2. Thế năng

GV đặt câu hỏi:

Xét trường hợp búa máy đóng cọc bê tông mà em đã được xem trong video và trong tình huống mở đầu bài học, em hãy cho biết thế năng trọng trường là gì?

Trả lời:

Lực của máy thực hiện công di chuyển búa máy lên cao. Năng lượng từ máy đã chuyển thành năng lượng dự trữ ở búa máy, gọi là thế năng trọng trường.

GV đưa ra biểu thức tính thế năng trọng trường.

Công thức tính thế năng trọng trường:

 (1)

Trong đó:

m: khối lượng của vật (kg)

g: là gia tốc trọng trường.

()

h: độ cao của vật so với mặt đất (m).

GV đặt câu hỏi:

Em hãy cho biết đơn vị đo của thế năng và giá trị thế năng khi vật ở trên mặt đất?

Trả lời:

- Thế năng là năng lượng nên được đo bằng jun (J).

- Khi vật ở trên mặt đất, tức là h=0   

Nhận xét:

Khi vật ở trên mặt đất thì vật không có thế năng. Ta nói mặt đất được chọn làm mốc (hay gốc) thế năng.

GV yêu cầu HS đọc thông tin phần “Bạn có biết” để mở rộng kiến thức.

GV yêu cầu HS trả lời 2 câu hỏi trong SGK:

Câu hỏi 1: Tìm từ thích hợp với chỗ “ ?” trong suy luận dưới đây:

Thế năng của búa máy càng ? thì lực của máy đóng cọc thực hiện công càng ?, cọc lún xuống càng sâu.

Câu hỏi 2: So sánh thế năng trọng trường của vật ở độ cao h với công của người tác dụng lực nâng vật lên đến độ cao này.

Trả lời:

CH1: Thế năng của búa máy càng lớn thì lực của máy đóng cọc thực hiện công càng lớn, cọc lún xuống càng sâu.

CH2:

- Thế năng trọng trường của vật ở độ cao h:

- Công của người tác dụng lực nâng đưa vật lên đến độ cao h (lực này có độ lớn bằng trọng lực, huớng từ dưới lên trên): A= F.s =P.h = m.g.h

 Vậy công của lực nâng bằng với thế năng trọng trường.

HS đọc ví dụ trong SGK:

Ví dụ:

Vận dụng công thức (1), ta tính được thế năng của kiện hàng 20 kg ở độ cao 1,5m là:

W_t = mgh = 20 kg  9,81 m/s²  1,5m =  294,3 J   2,9 . 10² J.

2) Động năng:

HS đọc thông tin SGK và trả lời câu hỏi: