Giáo án vật lí 10 kết nối tri thức bài 27: Hiệu suất (2 tiết)

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV đặt câu hỏi, yêu cầu HS trả lời:

+ Em hãy nêu sự khác nhau về % năng lượng bị hao phí giữa một số thiết bị?

+ Theo em, năng lượng có ích là gì? Năng lượng hao phí là gì?

- GV đưa ra thông tin: Khi điều hòa một chiều hoạt động, sẽ có các quá trình chuyển hóa năng lượng sau: Quá trình chuyển hóa từ điện năng thành nhiệt năng làm nóng hộp vỏ điều hòa, thành quang năng làm sáng đèn báo hiển thị trên điều hòa, thành năng lượng âm thanh là tiếng kêu của điều hòa, thành năng lượng làm mát không khí. Câu hỏi đặt ra: Em hãy xác định năng lượng có ích và năng lượng hao phí của máy điều hòa.

- GV yêu cầu HS thảo luận hoạt Hoạt động trang 106, SGK: Hãy thảo luận về các vấn đề sau:

1. Xác định năng lượng có ích và năng lượng hao phí khi chơi thể thao.

2. Nếu chơi thể thao trong thời tiết lạnh thì nhiệt năng mà cơ thể tỏa ra có được xem là năng lượng có ích không? Vì sao?

- Sau khi HS trả lời câu hỏi trên, GV đưa ra nhận xét:

+ Trong khi chơi thể thao, năng lượng nhiệt do cơ thể sinh ra có khi là năng lượng hao phí, có khi lại là năng lượng có ích.

+ Hoặc phần năng lượng điện năng chuyển hóa thành quang năng để thắp sáng bóng đèn sẽ là năng lượng có ích. Phần năng lượng hao phí là nhiệt năng làm nóng bóng đèn. Tuy nhiên, trong nuôi gà công nghiệp, phần nhiệt năng này sẽ có tác dụng sưởi ấm cho gà nên lại được coi là năng lượng có ích.

=> Như vậy, việc xác định năng lượng nào có ích hay hao phí chỉ mang tính tương đối, tùy thuộc vào từng hoàn cảnh.

- GV yêu cầu HS trả lời các câu hỏi 1,2 trang 106 SGK.

CH1: Trong động cơ ô tô chạy bằng xăng và trong quạt điện :

a. Có những sự chuyển hoá năng lượng nào ?

b. Trong số những dạng năng lượng tạo thành, dạng năng lượng nào là có ích, dạng năng lượng nào là hao phí ?

CH2: Xác định năng lượng có ích và năng lượng hao phí trong các trường dưới đây .

a. Acquy khi nạp điện

b. Acquy khi phóng điẹn

c. Sử dụng ròng rọc để keó vật nặng lên cao

d. Bếp từ khi đang hoạt động

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, tiếp nhận câu hỏi từ GV, suy nghĩ, thảo luận để tìm câu trả lời.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện 1 – 2 HS trình bày câu trả lời, mỗi HS trả lời 1 câu.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, đưa ra kết luận chuẩn kiến thức rồi chuyển sang nội dung mới.

=> Kết luận:

+ Khi năng lượng được chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác, từ vật này sang vật khác thì luôn có một phần bị hao phí (GV vẽ hình 27.1)

+ Năng lượng là có ích hay hao phí chỉ mang tính tương đối, tùy thuộc vào hoàn cảnh.

I. Năng lượng có ích và năng lượng hao phí.

Trả lời:

- Sự khác nhau về % năng lượng bị hao phí giữa một số thiết bị:

+ Trong động cơ nhiệt: có 60-70 % năng lượng bị hao phí.

+ Trong động cơ điện: có 10 % năng lượng bị hao phí.

+ Pin mặt trời: có 90 % năng lượng bị hao phí.

- Theo em:

+ Năng lượng có ích là phần năng lượng ban đầu chuyển thành dạng năng lượng theo đúng mục đích sử dụng.

+ Năng lương hao phí là phần năng lượng ban đầu chuyển hoá thành dạng năng lượng không đúng mục đích sử dụng.

- Xác định năng lượng có ích và năng lượng hao phí của máy điều hòa khi hoạt động:

+ Quá trình chuyển hóa từ điện năng thành nhiệt năng làm nóng hộp vỏ điều hòa, thành quang năng làm sáng đèn báo hiển thị trên điều hòa, thành năng lượng âm thanh là tiếng kêu của điều hòa -> Năng lượng hao phí.

+ Quá trình chuyển hóa từ điện năng thành năng lượng làm mát không khí (mục đích sử dụng của điều hòa) -> Năng lượng có ích.

*HD trang 106:

1. Khi chơi thể thao, năng lượng do cơ thể sinh ra có thể chuyển hóa thành:

+ Động năng -> Năng lượng có ích.

+ Nhiệt năng, năng lượng âm thanh -> Năng lượng hao phí.

2. Nếu chơi thể thao trong thời tiết lạnh thì nhiệt năng mà cơ thể tỏa ra có được xem là năng lượng có ích vì nhiệt năng tỏa ra có tác dụng làm ấm cơ thể.

CH1:

+ Trong động cơ ô tô chạy bằng xăng, có sự chuyển hóa từ hóa năng  điện năng  động năng, nhiệt năng, ánh sáng, âm thanh. Trong đó, động năng, ánh sáng, âm thanh (tiếng còi) là năng lượng có ích; nhiệt năng, tiếng ồn động cơ là năng lượng hao phí.

+ Khi quạt điện hoạt động, có sự chuyển hóa từ điện năng  động năng, nhiệt năng. Trong đó, động năng là năng lượng có ích, nhiệt năng là năng lượng hao phí.

CH2:

a. Acquy khi nạp điện: điện năng là năng lượng có ích; nhiệt năng, âm thanh là năng lượng hao phí.

b. Acquy khi phóng điện: điện năng là năng lượng có ích; nhiệt năng, âm thanh là năng lượng hao phí.

c. Sử dụng ròng rọc để keó vật nặng lên cao: cơ năng là năng lượng có ích; nhiệt năng do ma sát là năng lượng hao phí.

d. Bếp từ khi đang hoạt động: nhiệt năng truyền cho nồi là năng lượng có ích; nhiệt năng tỏa ra môi trường là năng lượng hao phí.