Ngày so n: 08/01/2019ạ
Ngày gi ng: ...ả Ti t 19ế
Bài 14: ĐỊNH LUẬT VỀ CÔNG
I. Mục tiêu 1. Kiến thức:
- Phát biểu được định luật về công dưới dạng: lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi.
- Vận dụng định luật để giải các bài tập về mặt phẳng nghiêng và ròng rọc động.
2. Kỹ năng:
- Biết làm thí nghiệm H14.1, biết quan sát hiện tượng thí nghiệm để rút ra mối quan hệ giữa các yếu tố lực tác dụng và quãng đường dịch chuyển để xây dựng được định luật về công.
3. Thái độ:
- Rèn đức tính tập trung, tư duy trong học tập
- Có thói quen quan sát hiện tượng trong thực tế, vận dụng kiến thức đã học giải thích các hiện tượng đơn giản
4. Năng lực:
- Năng lực chung: Rèn cho hs các năng lực tự học, giải quyết vấn đề, hợp tác, giao tiếp
- Năng lực chuyên biệt: Rèn cho hs các năng lực K1, K2, K3, K4, P1, P2, P5, X1, X2, C2, C6.
II. Câu hỏi quan trọng
- Nội dung định luật về công ? III. Đánh giá
* Bằng chứng đánh giá:
- Trả lời được các câu hỏi của giáo viên
- Sôi nổi, có tinh thần hợp tác khi hoạt động nhóm và làm thí nghiệm.
* Hình thức đánh giá
+ Trong bài giảng: Thái độ học tập, vận dụng giải quyết tình huống học tập.
+ Sau bài giảng: Thông qua kiểm tra bài cũ, làm bài tập ở nhà, chuẩn bị cho bài học mới.
IV. Đồ dùng dạy học - GV:
+ Bảng ghi kết quả thí nghiệm H14.1, máy chiếu.
- 1 Lực kế loại 5N, 1 ròng rọc động, 1 quả nặng, 1 thước kẹp, 1 thước thẳng.
- HS:
+ Làm đáp án các câu hỏi và bài tập do GV yêu cầu ở tiết trước.
+ Mỗi nhóm: 1 lực kế; 1 ròng rọc động; 1 quả nặng ; 1 thước đo; 1 giá đỡ V. Các hoạt động dạy và học – Giáo dục
* Hoạt động 1: Ổn định tổ chức. (1 phút)
* Hoạt động 2: Kiểm tra bài cũ. (5 phút)
- Mục tiêu: Kiểm tra, đánh giá thường xuyên việc học bài của học sinh - Phương pháp: Vấn đáp
- Phương tiện: SGK, SBT, máy chiếu.
- Năng lực: Rèn cho hs các năng lực tự học, giải quyết vấn đề, K1, K2.
Câu hỏi Đáp án sơ lược Điểm
G: Chiếu yêu cầu.
+ Viết công thức tính công cơ học? Chỉ rõ các đại lượng và đơn vị của chúng?
+ Bài 13.4:
F = 600 N
t = 5 ph = 300 s
A = 360 kJ = 360 000 J v = ?
+ A = F . S
Trong đó: A là công của lực F F là lực tác dụng vào vật (N)
S là quãng đường vật dịch chuyển (m) + Từ công thức: A = F . S
suy ra: S = A
F=360000J
600N =600m
Vậy quãng đường chuyển động của xe là 600 m.
4
6
* Hoạt động 3: Giảng bài mới.
* Hoạt động 3.1: Tổ chức tình huống học tập. (3')
- Mục tiêu/ Mục đích: Tạo tình huống có vấn đề cho bài mới, giúp học sinh có hứng thú, yêu thích bộ môn.
- Phương pháp: Vấn đáp.
- Phương tiện: SGK.
- Năng lực: Rèn cho hs các năng lực tự học, giải quyết vấn đề, hợp tác, giao tiếp Rèn cho hs các năng lực K1, K2, K3, K4, P1, P2, P5, X1, X2, C2, C6.
- Hình th c t ch c: cá nhânứ ổ ứ - Kĩ thu t d y h c: H i và tr l iậ ạ ọ ỏ ả ờ
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
G: Đặt câu hỏi:
+ Ở lớp 6 ta đã học những loại máy cơ đơn giản nào?
+ Khi sử dụng các máy cơ đơn giản ta được lợi gì?
HS: mặt phẳng nghiêng, đòn bẩy, ròng rọc.
HS: Được lợi về lực hoặc thay đổi hướng tác dụng của lực giúp ta nâng vật lên
+ Liệu các máy cơ đơn giản có cho ta lợi về công hay không? Hãy dự đoán?
Để biết dự đoán nào đúng → Bài mới.
một cách dễ dàng.
HS: có (không)
* Hoạt động 3.2: Làm thí nghiệm để rút ra định luật. (20')
- Mục tiêu/ Mục đích: Tiến hành TN nghiên cứu để đi đến định luật về công.
Phát biểu được định luật về công
- Phương pháp: Vấn đáp, thuyết trình, thực nghiệm.
- Phương tiện, tư liệu: Máy chiếu, bảng ghi kết quả thí nghiệm H14.1, dụng cụ thí nghiệm.
- Năng lực: Rèn cho hs các năng lực tự học, giải quyết vấn đề, hợp tác, giao tiếp, K1, K2, K3, P1, P2, X2, C2, C6.
- Hình th c t ch c: cá nhân, nhómứ ổ ứ
- Kĩ thu t d y h c: Đ t câu h i, chia nhóm, giao nhi m v .ậ ạ ọ ặ ỏ ệ ụ
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
G: + Yêu cầu HS nghiên cứu SGK tìm hiểu thí nghiệm H14.1.
+ Cho hs nêu các bước tiến hành thí nghiệm.
GV: Chiếu các bước làm thí nghiệm.
Yêu cầu HS làm thí nghiệm theo nhóm, cử đại diện nhóm điền kết quả vào bảng sau:
Các đại lượng cần xác định
Kéo trực tiếp Dùng ròng rọc động F(N)
S(m) A(J)
G(lưu ý): Kéo vật lên độ cao S1 = 10 cm. S1 cũng là quãng đường dịch chuyển điểm đặt của lực
⃗F1 ; S2 cũng là quãng đường dịch chuyển điểm đặt của lực ⃗F2 .
? Dựa vào kết quả thí nghiệm trả lời các câu từ C1 đến C4?
G: Chiếu câu C4 và cho HS đọc lại câu C4 hoàn chỉnh.
Lưu ý: Nếu kết quả A2 > A1. GV giải thích do ma sát giữa sợi dây và ròng rọc cùng với trọng lượng của ròng rọc lên A2 > A1. Nếu bỏ qua ma sát … thì A1 = A2
I. Thí nghiệm:
H14.1/SGK - 49
HS: B1: Móc quả nặng vào lực kế kéo đều theo phương thẳng đứng lên 1 đoạn S1, đọc số chỉ của lực kế F1 và S1, ghi vào bảng 14.1.
B2: Móc quả nặng vào ròng rọc động, móc lực kế vào 1 đầu dây, kéo đều vật lên một đoạn S1, đọc số chỉ của lực kế F2 và quãng đường đi được của lực kế S2, ghi kết quả S1, S2, F2 vào bảng 14.1.
HS: lần lượt từng HS trả lời câu hỏi, HS khác nhận xét bổ sung.
C1: F1 = 2F2
⇒ F2 = 1 2 F1
C2: S2 = 2 S1
G: Thông báo: Người ta làm thí nghiệm tương tự với các máy cơ đơn giản khác cũng có kết quả tương tự, tức là kết luận trên cũng đúng cho các máy cơ đơn giản khác. Kết luận tổng quát gọi là định luật về công.
? Nội dung định luật về công ?
G: Cho hs khác tự đọc trong SGK rồi ghi định luật vào vở.
Thông báo: Cụm từ “ngược lại” trong định luật:
Có trường hợp máy cơ đơn giản cho ta lợi về đường đi nhưng lại thiệt về lực (đòn bẩy)
? Dùng máy cơ đơn giản có mặt nào lợi, thiệt, không được lợi?
G: Yêu cầu hs đọc mục “Có thể em chưa biết” để giải thích vì sao công A2 đưa vật lên cao S(m) bằng ròng rọc động lại lớn hơn công A1 đưa vật lên cao S(m) trực tiếp?
G(giải thích): Trong thực tế các máy cơ đơn giản bao giờ cũng có ma sát ⇒ công A2 thực hiện phải để thắng ma sát và nâng vật lên. Khi đó công A2 là công toàn phần, công để nâng vật lên là công có ích, công để thắng ma sát là công hao phí.
Công toàn phần = công có ích + công hao phí.
Trong khi đó A1 là công để nâng vật lên khi không có ma sát (hoặc ma sát không đáng kể) tức là khi kéo vật lên 1 cách trực tiếp theo phương thẳng đứng thì công toàn phần = công có ích. Do đó A2 > A1
? Vậy định luật bảo toàn công chỉ thật đúng trong trường hợp nào?
GV: Thông báo: Tỉ số giữa công có ích và công toàn phần gọi là hiệu suất của máy(H).
Nếu A1 là công có ích; A2 là công toàn phần thì:
H =
1 2
A
A . 100%
Vì A1 luôn nhỏ hơn A2 nên hiệu suất của máy luôn nhỏ hơn 100%
C3:
A1 = F1.s1 = ....
A2 = F2 .s2 =...
⇒ A1 = A2
C4: Dùng ròng rọc động được lợi 2 lần về lực thì lại thiệt 2 lần về đường đi , nghĩa là không được lợi gì về công.
II. Định luật về công:
SGK - 50
HS: Lợi về lực, thiệt về đường đi, không được lợi về công.
HS: Trường hợp không có ma sát hoặc ma sát không đáng kể.
HS: Khi công có ích càng lớn (hoặc công hao phí
? Hiệu suất của máy càng lớn khi nào? càng nhỏ).
* Hoạt động 3.3: Làm bài tập vận dụng định luật về công. (15')
- Mục tiêu/ Mục đích: Vận dụng kiến định luật về công để giải bài tập đơn giản trong SGK
- Phương pháp: Vấn đáp.
- Phương tiện, tư liệu: SGK, SBT, máy chiếu.
- Năng lực: Rèn cho hs các năng lực K2, K3, K4, P1, P2, X1, X2, C2, C6.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
G: + Chiếu câu C5.
+ Yêu cầu HS nghiên cứu C5.
? Bài cho biết gì? Yêu cầu gì?
G: vẽ hình minh họa và ghi tóm tắt.
? Cho biết có những lực nào tác dụng vào vật? Biểu diễn các lực đó trên hình vẽ?
G: Ở đây ta sử dụng máy cơ đơn giản nào đưa vật lên cao? Hãy dựa vào định luật về công để so sánh câu a?
? Ở TH1: dùng mặt phẳng nghiêng được lợi bao nhiêu lần về lực? Vì sao?
HS: Vì l1 = 4 . h tức là thiệt 4 lần về đường đi nên lợi 4 lần về lực.
? ở TH2 được lợi mấy lần về lực?
Vì sao?
(Vì l2 = 2 . h nên được lợi 2 lần về lực)
G: Gọi công thực hiện khi kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng TH1 là A1, theo mặt phẳng nghiêng TH2 là A2.
? Theo định luật về công ta có nhận xét gì về A1 và A2? Vì sao?
? Có nhận xét gì về công kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng và công kéo vật trực tiếp lên theo phương
III. Vận dụng:
C5:
h = 1m l1 = 4m l2 = 2m
P = 500 N (bỏ qua ma sát) ---
a) So sánh F1 và F2
b) So sánh A1 và A2
c) A1 = ?; A2 = ? Giải:
a) Theo định luật về công:
TH1: l1 = 4.h ⇒ F1 =
P 4=500
4 =125(N)
TH2: l2 = 2.h ⇒ F2 =
P 2=500
2 =250(N)
⇒ F1 < F2 và 2F1 = F2
Vậy dùng mặt phẳng nghiêng ở hình a kéo với lực nhỏ hơn 2 lần khi kéo ở hình b.
b) Theo định luật về công, công thực hiện trong 2 trường hợp bằng nhau: A1
= A2
c) Vì công của lực kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng cũng bằng công của lực kéo vật trực tiếp lên theo phương thẳng đứng.
Do đó: A = F . S
thẳng đứng? Vì sao?
(Bằng nhau, vì dùng máy cơ đơn giản không được lợi gì về công.
? So sánh F và P? Vì sao?
(Dùng ròng rọc động được lợi 2 lần về lực tức là:
F < P và F = 1 2P
? Tính h? Vì sao?
? Nêu cách tính công nâng vật lên?
Có mấy cách?
(Có 2 cách:
+ Tính công theo P và h + Tính công theo F và S)
G(Lưu ý): Khi tính công của lực phải xác định rõ lực nào nhân với quãng đường dịch chuyển của lực đó.
hay A = P . h = 500 N . 1 m = 500 J Vậy A = 500 J
C6:
Giải:
a) Dùng RRĐ được lợi 2 lần (bỏ qua ma sát) về lực tức là:
F = 1
2P=420
2 =210(N)
Nhưng lại thiệt 2 lần về đường đi tức là:
S = 2. h
⇒ h = S 2=8
2=4(m) b) Công nâng vật lên là:
A = P . h = 420 . 4 = 1680(J)
Hoặc: A = F . S = 210 . 8 = 1680 (J)
ĐS: a) 210N; 4m b) 1680 J
* Hoạt động 2.6: Củng cố, hướng dẫn về nhà. (5')
- Mục tiêu/ Mục đích: Củng cố kiến thức trọng tâm của bài học và hướng dẫn HS về nhà
- Phương pháp: Vấn đáp, thuyết trình.
- Phương tiện, tư liệu: SGK, máy chiếu.
- Năng lực: Rèn cho hs các năng lực K1, K2, K3.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
GV chiếu câu hỏi:
Nêu nội dung của định luật về công?
Nhấn mạnh lại nội dung bài học.
* Hướng dẫn tự học:
+ Học thuộc phần “ghi nhớ” sgk. Làm BT 14.1 đến 14.7 SBT
+ Đọc, soạn bài “Công suất”
+ - Hãy viết công thức tính công suất và nêu ý nghĩa của từng đại lượng? đơn vị?
- HS trả lời
- Ghi chép.
VI. Tài liệu tham khảo
- SGK Vật lí 8, SGV Vật lí 8, Sách thiết kế Vật lý 8, CKTKN môn Vật lý 8, hướng dẫn thực hiện điều chỉnh nội dung dạy học môn Vật lý THCS (giảm tải) VII. Rút kinh nghiệm
...
...
...
...
...
