Tiết 20, Bài 17: Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng

Tuần: 20	Tiết 20
Ngày soạn: ..
Ngày dạy: .
BÀI 17 : SỰ CHUYỂN HÓA VÀ BẢO TOÀN CƠ NĂNG
I.MỤC TIÊU:
Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng ở mức độ đơn giản.
Lấy được một số ví dụ về sự chuyển hóa lẫn nhau giữa thế năng và động năng trong thực tế.
II.CHUẨN BỊ: 
Một quả bóng bàn, tranh 17.1 SGK.
Con lắc đơn, giá treo (tương ứng với nhóm học sinh).
Tranh hình 16.4 SGK.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
1.Ổn định lớp: Lớp trưởng báo cáo sĩ số.
2.Kiểm tra bài cũ:
1. Câu 1: Khi nào vật cĩ cơ năng ? Cĩ những loại thế năng nào ? 
2. Câu 2: Khi nào vật cĩ động năng ? Động năng phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
3.Bài mới:
Hoạt động của giáo viên- Hoạt động của học sinh
Ghi bảng
HĐ1: Tổ chức tình huống học tập:
Trong tự nhiên cũng như trong kỹ thuật, ta thường quan sát thấy sự chuyển hố cơ năng từ dạng này sang dạng khác: Động năng chuyển hố thành thế năng và ngược lại thế năng chuyển hố thành động năng. Dưới đây ta sẽ kháo sát cụ thể sự chuyển hố này.
HĐ2: Nghiên cứu sự chuyển hóa cơ năng trong quá trình cơ học.
Thí nghiệm 1. Quả bóng rơi, treo tranh 17.1
Yêu cầu các nhóm quan sát hình 17.1 và rút ra nhận xét về sự thay đổi độ cao, quãng đường vật chuyển động sau các khoảng thời gian bằng nhau: t1=t2=t3==tn.
Sau khoảng thời gian chuyển động như nhau ta thấy:
S1<S2<S3<Sn
Do đó v1<v2<v3<<vn è động năng tăng dần.
Độ cao h1>h2>h3>>hn è thế năng giảm dần.
Các nhóm thảo luận và trả lời các câu C1, C2:
C1 Độ cao và vận tốc của quả bĩng thay đổi như thế nào khi quả bĩng rơi. Tìm từ thích hợp cho các ơ trống của câu trả lời sau: trong thời gian rơi, độ cao của quả bĩng (1)dần, vận tốc của quả bĩng (2)... dần.
C2 Thế năng và động năng của quả bĩng thay đổi như thế nào? Tìm từ thích hợp cho các ơ trống của câu trả lời sau: Thế năng của quả bĩng (1)... dần, cịn động năng của nĩ (2) dần.
Lắp ráp thí nghiệm quả bóng rơi. Học sinh quan sát và rút ra nhận xét về vận tốc và độ cao.
Tổ chức cho học sinh thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi C3.
C3 Khi quả bĩng chạm mặt đất, nĩ nảy lên. Trong thời gian nảy lên, độ cao và vận tốc của quả bĩng thay đổi như thế nào? Tìm từ thích hợp cho các ơ trống của câu trả lời sau: trong thời gian nảy lên, độ cao của quả bĩng (1) dần,vận tốc của nĩ (2)... dần. Như vậy thế năng của quả bĩng (3) dần, động năng của nĩ (4). dần.
C4 Ở vị trí nào (A hay B) quả bĩng cĩ thế năng, động năng lớn nhất; cĩ thế năng, động năng nhỏ nhất ? Tìm từ thích hợp cho các ơ trống của các câu trả lời sau: 
Quả bĩng cĩ thế năng lớn nhất tại vị trí (1), và cĩ thế năng nhỏ nhất tại vị trí (2) 
Quả bĩng cĩ động năng lớn nhất tại vị trí (3), và cĩ động năng nhỏ nhất tại vị trí (4).
Tổ chức các nhóm thảo luận và trả lời câu hỏi C4. Trên cơ sở đó rút ra nhận xét.
Thí nghiệm 2. Con lắc dao động.
Nêu mục đích: Tiến hành khảo sát sự chuyển hóa giữa thế năng và động năng.
Tổ chức các nhóm thí nghiệm, quan sát, thảo luận để trả lời các câu hỏi C5, C6, C7, C8.
C5 Vận tốc của tăng hay giảm khi:
a) Con lắc đi từ A về B.
b) Con lắc đi từ B lên C.
C6 Cĩ sự chuyển hố từ dạng cơ năng nào sang dạng cơ năng nào khi:
a) Con lắc đi từ A về B.
b) Con lắc đi từ B lên C.
C7 Ở những vị trí nào con lắc cĩ thế năng lớn nhất, động năng lớn nhất?
C8 Ở những vị trí nào con lắc cĩ thế năng nhỏ nhất, động năng nhỏ nhất? Các giá trị nhỏ nhất này bằng bao nhiêu?
Lưu ý: Chọn điểm B làm mốc khi đó thế năng của vật tại B bằng 0.
Thảo luận và rút ra kết luận.
Trong chuyển động của con lắc đã có sự chuyển hóa liên tục giữa thế năng và động năng.
Khi con lắc ở vị trí thấp nhất (vị trí cân bằng) thế năng đã chuyển hóa hoàn toàn thành động năng.
Tổ chức các nhóm thảo luận và rút ra kết luận.
HĐ3: Định luật bảo toàn cơ năng.
Thông báo định luật bảo toàn cơ năng.
HĐ4: Vận dụng.
Yêu cầu học sinh làm bài tập C9
C9 Hãy chỉ ra sự chuyển hố từ dạng cơ năng này sang dạng cơ năng khác trong các trường hợp sau:
(Học sinh quan sát hình 16.4)
a) Mũi tên được bắn ra từ chiếc cung,
b) Nước từ trên đập cao chảy xuống,
c) Ném một vật lên cao theo phương thẳng đứng,
Gọi hs đọc phần ghi nhớ trong SGK.
Thông báo cho học sinh phần “có thể em chưa biết”.
Củng cố: Tổ chức cho học sinh làm bài tập 17.1 SBT.
Dặn dò: 
ã Xem lại kiến thức và xem lại các nội dung ở bài 16, 17 SGK về kiến thức các bài đã học để sang bài 18 Tổng Kết Chương I, xem các nội dung sau:
 Khi nào vật cĩ cơ năng, thế năng, động năng; thế năng cĩ những loại thế năng nào ?
Cơ năng cĩ các dạng nào, sự bảo tồn và chuyển hố cơ năng ra sao ?
Làm bài tập 17.2, 17.3, 17.5 SBT. Xem lại các bài đã học trong chương, chuẩn bị tiết sau tổng kết chương.
BÀI 17 : SỰ CHUYỂN HÓA VÀ BẢO TOÀN CƠ NĂNG
Thí nghiệm 1. Quả bóng rơi
C1:
(1) giảm; 
 (2) tăng
C2:
(1) giảm; 
 (2) tăng
Nhận xét: Khi quả bóng rơi xuống chạm đất nó nẩy lên, quá trình nảy lên vận tốc của nó giảm dần và độ cao tăng dần.
C3: (1) tăng; (2) giảm; 
 (3) tăng; (4) giảm.
C4: 
(1) A; 
(2) B; 
(3) B; 
(4) A
Nhận xét: 
Tại vị trí cao nhất cơ năng bằng thế năng của vật, khi đó động năng bằng 0.
Tại vị trí thấp nhất cơ năng bằng động năng của vật, thế năng lúc này bằng 0.
Tổ chức thí nghiệm theo nhóm, quan sát và trả lời câu hỏi C5, C6, C7, C8.
Thí nghiệm 2. Con lắc dao động.
C5: 
Vận tốc tăng dần.
Vận tốc giảm dần.
C6: a.Khi con lắc chuyển động từ AàB thế năng chuyển hóa thành động năng.
b.Khi con lắc đi từ BàC động năng chuyển hóa thành thế năng.
C7: Thế năng lớn nhất tại A, C. Động năng lớn nhất ở vị trí B.
C8: Ở vị trí A, C con lắc có động năng nhỏ nhất (bằng 0); ở vị trí B thế năng nhỏ nhất.
Kết luận: 
Trong chuyển động của con lắc đã cĩ sự chuyển hố liên tục các dạng cơ năng: thế năng chuyển hố thành động năng và động năng chuyển hố thành thế năng.
- Khi con lắc ở vị trí thấp nhất (vị trí cân bằng), thế năng đã chuyển hố hồn tồn thành động năng; khi con lắc ở vị trí cao nhất, động năng đã chuyển hố tồn thành thế năng.
III. BẢO TỒN CƠ NĂNG:
Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng cĩ thể chuyển hố lẫn nhau, nhưng cơ năng thì khơng đổi. Người ta nĩi cơ năng được bảo tồn.
C9: 
a.Thế năng của dây cung chuyển hóa thành động năng của mũi tên.
b.Thế năng chuyển hóa thành động năng.
c.Khi ném vật lên cao động năng chuyển hóa thành thế năng. Khi vật rơi xuống thì thế năng chuyển hóa thành động năng.
RÚT KINH NGHIỆM: