Giáo án và PPT Vật lí 10 chân trời Bài 15: Năng lượng và công

BÀI 15. NĂNG LƯỢNG VÀ CÔNG (4 tiết)

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)

- GV nêu vấn đề: Theo các em, có phải tự nhiên mà chiếc xe ô tô có thể chạy được trên đường, cơm bỏ vào nồi cơm điện tự chín, cây cối tự xuất hiện và phát triển tươi tốt? 

B.HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 1. Năng lượng

- Nêu khái niệm năng lượng. 

- Năng lượng là đại lượng có hướng hay vô hướng? Tồn tại ở dạng nào? 

- Quá trình truyền năng lượng có đặc điểm gì?

- Đơn vị của năng lượng là gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Khái niệm: Tất cả mọi quá trình như: xe chuyển động trên đường, thuyền chuyển động trên nước, bánh được nướng trong lò, đèn chiếu sáng, sự phát triển của thực vật và động vật, sự tư duy của con người đều cần đến năng lượng.

- Năng lượng là một đại lượng vô hướng. 

- Năng lượng có thể tồn tại ở những dạng khác nhau. 

- Năng lượng có thể truyền từ vật này sang vật khác, hoặc chuyển hóa qua lại giữa các dạng khác nhau và giữa các hệ, các thành phần của hệ.

- Trong hệ SI, năng lượng có đơn vị là Jun (J).

- Một đơn vị thông dụng khác của năng lượng là calo. Một calo là một năng lượng cần thiết để làm tăng nhiệt độ 1 g nước thêm

1 cal = 4,184J.

Hoạt động 2. Định luật bảo toàn năng lượng.

- Phát biểu định luật bảo toàn năng lượng.

- Khi dùng giấy nhám chà phẳng bề mặt có sự chuyển hóa năng lượng nào?

- Khi nhấc bình nước lên vai, có sự chuyển hóa năng lượng nào?

- Trình bày mô hình thủy điện. 

Sản phẩm dự kiến:

- Phát biểu: Năng lượng không tự nhiên sinh ra và cũng không tự nhiên mất đi mà chỉ truyền từ vật này sang vật khác hoặc chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác. Như vậy năng lượng luôn được bảo toàn

- Quá trình chuyển hóa năng lượng:

+ Khi dùng giấy nhám chà phẳng bề mặt, công của lực đẩy và ma sát chuyển động năng của tay và giấy nhám thành nhiệt năng.

+ Khi nhấc bình nước lên vai, công của lực nâng chuyển động năng của tay và bình nước thành thế năng của bình nước

- Mô hình thủy điện:

+ Mục đích nghiên cứu: năng lượng của nguồn nước có thể chuyển hóa thành năng lượng điện để thắp sáng bóng đèn. 

+ Mô hình gồm có: một bể nước, một bình chứa nước được đặt trên cao,  một máy phát điện có gắn tuabin, một bóng đèn được nối với máy phát điện bằng dây điện. 

+ Cách thức hoạt động: Nước từ bể chứa được đưa lên bình chứa, sau đó chảy từ trên cao xuống làm quay tuabin của máy phát điện và làm sáng bóng đèn. 

Hoạt động 3. Công của một lực không đổi.

- Xác định công thức tính công trong trường hợp tổng quát.

- Hãy xác định độ dịch chuyển khi vật chuyển động thẳng theo một chiều.

- Công cơ học có những đặc điểm nào?

Sản phẩm dự kiến:

- Về mặt toán học, công của một lực được đo bằng tích của 3 đại lượng: độ lớn lực tác dụng F; độ lớn độ dịch chuyển d và cosin góc hợp bởi vectơ lực tác dụng và vectơ độ dịch chuyển theo công thức: A=F.d.cos

- Khi vật chuyển động thẳng theo một chiều thì độ dịch chuyển d chính bằng quãng đường đi được s.

- Các đặc điểm của công:

+ Công là một đại lượng vô hướng.

+ Khi : công của lực có giá trị dương và được gọi là công phát động. 

+ Khi : công của lực có giá trị âm và được gọi là công cản

+ Khi: khi lực tác dụng vuông góc với độ dịch chuyển thì công bằng 0.

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

GV yêu cầu HS thực hiện bài tập trắc nghiệm.

Câu 1: Cần cẩu khi hoạt động, thực hiện trao đổi năng lượng với vật khác dưới dạng nào sau đây?

A. Thực hiện công.

B. Truyền nhiệt.

C. Phát ra các tia nhiệt.

D. Không trao đổi năng lượng.

Câu 2: Đơn vị nào sau đây là đơn vị của công?

A. N/m.

B. kg.m2/s2.

C. N/s.

D. kg.m2/s.

Câu 3: Dạng năng lượng không được thể hiện trong hình vẽ là:

A. điện năng.

B. quang năng.

C. cơ năng.

D. năng lượng sinh học.

Câu 4: Năng lượng có tính chất nào sau đây?

A. Là một đại lượng vô hướng.

B. Có thể tồn tại ở những dạng khác nhau.

C. Có thể truyền từ vật này sang vật khác, hoặc chuyển hóa qua lại giữa các dạng khác nhau và giữa các hệ, các thành phần của hệ.

D. Các đáp án trên đều đúng.

Câu 5: Vật dụng nào sau đây không có sự chuyển hóa từ điện năng sang cơ năng?

A. Quạt điện.

B. Máy giặt.

C. Bàn là.

D. Máy sấy tóc.

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

GV yêu cầu HS hoạt động hoàn thành bài tập trong sgk.