Giáo án vật lí 9 cánh diều

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

PHẦN 1: NĂNG LƯỢNG VÀ SỰ BIẾN ĐỔI

CHỦ ĐỀ 1: NĂNG LƯỢNG CƠ HỌC

BÀI 1: CÔNG VÀ CÔNG SUẤT

I. MỤC TIÊU NĂNG LỰC VÀ PHẨM CHẤT

1. Kiến thức

 - Phân tích ví dụ cụ thể để rút ra được: công có giá trị bằng lực nhân với quãng đường dịch chuyển theo hướng của lực, công suất là tốc độ thực hiện công.

 - Liệt kê được một số đơn vị thường dùng đo công và công suất.

 - Tính được công và công suất trong một số trường hợp đơn giản.

2. Năng lực

Năng lực chung

 - Tự chủ và tự học: Tìm hiểu thông tin, đọc sách giáo khoa, quan sát hình ảnh để tìm hiểu về công và công suất.

 - Giao tiếp và hợp tác: Thảo luận nhóm lấy ví dụ về một số hoạt động đã thực hiện công cơ học trong cuộc sống; biểu thức tính công, tốc độ thực hiện công và định nghĩa về công suất.

 - Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Đề xuất được cách giải thích ngắn gọn, chính xác cho các trường hợp thực tế liên quan đến công và công suất.

Năng lực đặc thù

 - Nhận thức khoa học tự nhiên : Phân tích ví dụ cụ thể để rút ra được : công có giá trị bằng lực nhân với quãng đường dịch chuyển theo hướng của lực, công suất là tốc độ thực hiện công

 - Tìm hiểu tự nhiên : Giải thích sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và đời sống ; Chứng minh được các vấn đề trong thực tiễn liên quan đến công và công suất bằng các dẫn chứng khoa học.

 - Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học : Tính được công và công suất trong một số trường hợp đơn giản.

3. Phẩm chất

 - Chăm học, chịu khó tìm tòi tài liệu và thực hiện các nhiệm vụ học tập.

 - Có trách nhiệm trong hoạt động nhóm, chủ động nhận và thực hiện tất cả các nhiệm vụ.

 - Trung thực, cẩn thận khi thực hiện nhiệm vụ theo đúng yêu cầu của GV.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên

 - SGK, SGV, SBT KHTN 9.

 - Máy tính, máy chiếu để trình chiếu các hình vẽ, ảnh, biểu bảng trong bài.

2. Đối với học sinh

 - SGK, SBT KHTN 9.

 - Đọc trước bài học trong SGK.

 - Tìm kiếm, đọc trước tài liệu có liên quan đến công và công suất.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: Tạo tâm thế, hứng thú cho HS, bước đầu khơi gợi nội dung bài học. 

b. Nội dung: GV xuất phát từ tình huống thực tế, tạo tình huống có vấn đề dẫn dẵn HS nghiên cứu nội dung bài học.

c. Sản phẩm học tập: HS suy nghĩ và dự đoán về cách xác định công cơ học.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV giới thiệu:  - GV giới thiệu: Trong chiến dịch Điện Biên Phủ, bộ đội ta đã kéo hàng trăm khẩu pháo có khối lượng vài tấn vào trận địa trên những tuyến đường dài hàng trăm kilômét.

GV đặt vấn đề: Ở hoạt động này, bộ đội đã tác dụng lực và làm dịch chuyển các khẩu pháo, ta nói bộ đội đã thực hiện công cơ học. Vậy công cơ học được xác định như thế nào?

Hình 1.1. Bộ đội kéo pháo

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát hình ảnh, tiếp nhận câu hỏi, suy nghĩ và trả câu trả lời. - HS quan sát hình ảnh, tiếp nhận câu hỏi, suy nghĩ và trả câu trả lời.

- GV quan sát, gợi ý (nếu cần thiết). - GV quan sát, gợi ý (nếu cần thiết).

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời 2 – 3 HS chia sẻ câu trả lời (HS có thể đưa ra câu trả lời chưa chính xác):  - GV mời 2 – 3 HS chia sẻ câu trả lời (HS có thể đưa ra câu trả lời chưa chính xác): Công cơ học sinh ra khi có lực tác dụng vào vật và làm vật dịch chuyển

- HS khác lắng nghe, nhận xét và bổ sung. - HS khác lắng nghe, nhận xét và bổ sung.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV  - GV ghi nhận các ý phát biểu của HS, không chốt đáp án.

- GV dẫn  - GV dẫn dắt vào bài mới: Bài 1: Công và công suất

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Tìm hiểu về thực hiện công cơ học

a. Mục tiêu:

 - HS nêu khái niệm về công cơ học và lấy được ví dụ về một số hoạt động thực hiện công cơ học trong cuộc sống hằng ngày và giải thích.

b. Nội dung: GV tổ chức cho HS thảo luận nhóm trả lời câu hỏi 1, 2 trong SGK trang 10 - 11 để tìm hiểu về khái niệm công cơ học.

c. Sản phẩm học tập: HS rút ra được khái niệm về công cơ học.

d. Tổ chức hoạt động:

Hoạt động 2: Tìm hiểu về biểu thức tính công

a. Mục tiêu: HS phân tích ví dụ cụ thể để rút ra được: công có giá trị bằng lực nhân với quãng đường dịch chuyển theo hướng của lực. Liệt kê được một số đơn vị thường dùng đo công. Tính được công trong một số trường hợp đơn giản.

b. Nội dung: GV tổ chức cho HS làm việc cá nhân và làm việc nhóm thảo luận tìm hiểu về biểu thức tính công và trả lời câu hỏi 3; câu hỏi luyện tập trong SGK trang 11 - 12.

c. Sản phẩm học tập: Biểu thức tính công.

d. Tổ chức hoạt động:

Hoạt động 3: Tìm hiểu về tốc độ thực hiện công

a. Mục tiêu: HS rút ra được tốc độ thực hiện công phụ thuộc vào công thực hiện và thời gian thực hiện công.

b. Nội dung: GV tổ chức cho HS làm việc cá nhân và làm việc nhóm thảo luận tìm hiểu về tốc độ thực hiện công và trả lời câu hỏi 4, 5 trong SGK – tr12.

c. Sản phẩm học tập: kết luận về tốc độ thực hiện công: Tốc độ thực hiện công phụ thuộc vào công thực hiện và thời gian thực hiện công.

d. Tổ chức hoạt động:

Hoạt động 4: Hình thành khái niệm công suất và thành lập công thức tính công suất, xác định đơn vị của công suất

a. Mục tiêu: HS rút ra được: công suất là tốc độ thực hiện công. Liệt kê được một số đơn vị thường dùng đo công suất. Tính được công suất trong một số trường hợp đơn giản.

b. Nội dung: GV tổ chức cho HS làm việc cá nhân và làm việc nhóm thảo luận tìm hiểu về khái niệm công suất và trả lời câu hỏi luyện tập 2, 3 trong SGK – tr13.

c. Sản phẩm học tập: Học sinh rút ra được công thức tính công suất, ý nghĩa, đơn vị của công suất.

d. Tổ chức hoạt động:

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

a. Mục tiêu: Giúp HS vận dụng các kiến thức được học để làm các bài tập liên quan đến công và công suất.

b. Nội dung: GV nêu nhiệm vụ; HS luyện tập kiến thức đã học thông qua các câu hỏi về đến công và công suất.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS cho câu hỏi luyện tập về công và công suất.

d. Tổ chức thực hiện :

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS trả lời các câu hỏi trắc nghiệm sau đây: - GV yêu cầu HS trả lời các câu hỏi trắc nghiệm sau đây:

Bài 1. Trường hợp nào sau đây có công cơ học? Chọn đáp án đúng nhất.

A. Khi có lực tác dụng vào vật.

B. Khi có lực tác dụng vào vật và vật chuyển động theo phương vuông góc với phương của lực.

C. Khi có lực tác dụng vào vật và vật chuyển động theo phương không vuông góc với phương của lực.

D. Khi có lực tác dụng vào vật nhưng vật vẫn đứng yên.

Bài 2: Trong những trường hợp dưới đây, trường hợp nào không có công cơ học?

A. Một người đang kéo một vật chuyển động.

B. Hòn bi đang chuyển động thẳng đều trên mặt sàn nằm ngang coi như tuyệt đối nhẵn.

C. Một lực sĩ đang nâng quả tạ từ thấp lên cao.

D. Máy xúc đất đang làm việc.

Bài 3. Một nhóm học sinh đẩy một xe chở đất từ A đến B trên đoạn đường nằm ngang, tới B đổ hết đất rồi đẩy xe không theo đường cũ trở về A. So sánh công sinh ra ở lượt đi và lượt về.

A. Công ở lượt đi bằng công trượt ở lượt về vì quãng đường đi được bằng nhau.

B. Công ở lượt đi lớn hơn vì lực đẩy lượt đi lớn hơn lượt về.

C. Công ở lượt về lớn hơn vì xe không thì đi nhanh hơn.

D. Công ở lượt đi nhỏ hơn vì kéo xe nặng nên đi chậm.

Bài 4 . Một vật có khối lượng 500g, rơi  từ độ cao 20 cm xuống đất. Khi đó trọng lực đã thực hiện một công là

A. 10000 J.                       B. 1000 J.                C. 1J.                           D. 10 J.

Bài 5: Công thức tính công cơ học khi lực F làm vật dịch chuyển một quãng đường s theo hướng của lực là

A. A = F/s.                       B. A = F.s.              C. A = s/F.              D. A = F – s.

Bài 6: Biểu thức tính công suất là:

A.  = A.t.                      B.                C.                 D.  = At.

Bài 7: Để cày một sào đất, nếu dùng trâu cày thì mất 2 giờ, nếu dùng máy cày thì mất 20 phút. Hỏi trâu hay máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?

A. Máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 3 lần.

B. Máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 6 lần.

C. Máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 5 lần.

D. Máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 10 lần.

-  -  GV chiếu câu hỏi tự luận yêu cầu HS trả lời vào vở:

Bài 1: Người ta dùng một cần cẩu để nâng một thùng hàng có khối lượng 7500 kg lên độ cao 8 m. Tính công thực hiện được trong trường hợp này.

Bài 2: Một người kéo đều một vật từ giếng sâu 8 m trong 30 giây. Người ấy phải dùng một lực F = 180 N. Công và công suất của người kéo là bao nhiêu?

Bài 3 (LT4 – SGK trang 13). Nếu một đầu xe lửa có công suất 12 000 kW thì công suất này bằng bao nhiêu mã lực?

Bài 4 (LT5 -  SGK trang 13). Kilôoát giờ là đơn vị đo của công. Một kilôoát giờ là công của một thiết bị có công suất một kilôoát hoạt động trong một giờ. Giải thích vì sao 1 kWh = 3 600 000 J?

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS liên hệ lại kiến thức đã học, suy nghĩ, tìm câu trả lời.  - HS liên hệ lại kiến thức đã học, suy nghĩ, tìm câu trả lời.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

Bài 1.

Thùng hàng có khối lượng là 7500kg nghĩa là nó có trọng lượng:

P = 10.m = 10.7500 = 75000N.

Công thực hiện khi nâng thùng hàng lên độ cao 8m là:

A = P.h = 75000.8 = 600000 J = 600 kJ

Bài 2.

Công mà người đó thực hiện là: A = F.s = 180.8 = 1440 J

Công suất của người kéo là:  = A/t = 1440/30 = 48 W

Bài 3

Đổi 12 000 kW = 12 000 000 W  (vì 1 HP = 746 W)

Bài 4

Kilôoát giờ là đơn vị đo của công. Một kilôoát giờ là công của một thiết bị có công suất một kilôoát hoạt động trong một giờ. Nên ta có cách quy đổi:

1Kwh = 1Kw x 1h = 1000J/s x 3600 s = 3.600.000J.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đối chiếu đáp án, nhận xét, đánh giá. - GV đối chiếu đáp án, nhận xét, đánh giá.

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

a. Mục tiêu: giúp HS vận dụng kiến thức đã vào áp dụng vào thực tiễn cuộc sống.

b. Nội dung: GV phát Phiếu bài tập cho HS, HS suy nghĩ hoàn thành bài tập. 

c. Sản phẩm học tập: Phiếu bài tập của HS.

d. Tổ chức thực hiện :

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV phát phiếu bài tập cho HS:  - GV phát phiếu bài tập cho HS:

Câu 1: Để nâng các kiện hàng trong bảng 1.2, một xe nâng (hình 1.5) gồm động cơ nâng có công suất 2 000 W hoạt động trong 120 s. Xe này đã thực hiện công gấp bao nhiêu lần công của người công nhân 2?

........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................

........................................................................................................................................ Câu 2: Công suất của một người đi bộ là bao nhiêu nếu trong 1 giờ 30 phút người đó bước đi 750 bước, mỗi bước cần 1 công 45 J?

........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................................................................................................................................

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS liên hệ lại kiến thức đã học, suy nghĩ, tìm câu trả lời.  - HS liên hệ lại kiến thức đã học, suy nghĩ, tìm câu trả lời.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời một số HS xung phong trả lời câu hỏi trong Phiếu bài tập. - GV mời một số HS xung phong trả lời câu hỏi trong Phiếu bài tập.

Câu 1:

Công mà xe nâng đã thực hiện được là:

A =  .t = 2000. 120 = 240 000 (J)

Xe này đã thực hiện công gấp số lần công của người công nhân 2 là:

(lần)

Câu 2:

Thời gian người đó đi bộ: t = (60 + 30).60 = 5400 s

Tổng công mà người đó thực hiện trong khoảng thời gian trên là:

A = 750.45 = 33750 J

Công suất của người đi bộ đó là: 

- HS khác quan sát, nhận xét và bổ sung. - HS khác quan sát, nhận xét và bổ sung.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đối chiếu đáp án, nhận xét, đánh giá. - GV đối chiếu đáp án, nhận xét, đánh giá.

- GV tổng kết và kết thúc tiết học. - GV tổng kết và kết thúc tiết học.

*Hướng dẫn về nhà:

·        Ôn tập và ghi nhớ kiến thức vừa học.

·        Hoàn thành bài tập trong sách bài tập Khoa học tự nhiên 9 – Cánh diều.

·        Tìm hiểu nội dung Bài 2: Cơ năng.