Giáo án Vật lí 10 (Kết nối tri thức) - Tiết 41, Bài 24: Công suất - Năm học 2022-2023 - Nguyễn Đức Toàn

Nội dung tài liệu: Giáo án Vật lí 10 (Kết nối tri thức) - Tiết 41, Bài 24: Công suất - Năm học 2022-2023 - Nguyễn Đức Toàn

1. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 Ngày soạn: 05/02/2023 Ngày dạy: 07/02/2023s Tiết: 41 BÀI 24: CÔNG SUẤT I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Phát biểu được định nghĩa viết công viết được công thức tính và biết được đơn vị đo của công suất. - Hiểu được ý nghĩa vật lý của công suất chính là tốc độ sinh công. - Vận dụng được biểu thức liên hệ giữa công suất với lực và vận tốc vào một số tình huống cụ thể trong đời sống. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. Năng lực thực nghiệm. - Năng lực dự đoán, suy luận, thiết kế và thực hiện theo phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết, phân tích, xử lí số liệu và khái quát rút ra kết luận khoa học. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Từ một số tình huống thực tế thảo luận để nêu được ý nghĩa vật lý và định nghĩa công suất. - Vận dụng được mối liên hệ công suất hay tốc độ thực hiện công với tích của lực và vận tốc trong một số tình huống thực tế. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập môn Vật lý. - Có sự yêu thích tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. - Có thái độ khách quan trung thực, nghiêm túc học tập. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Máy tính và máy chiếu - Ảnh chụp một số thiết bị có ghi công suất. - Một số đoạn video về quá trình hoạt động của lip nhiều tầng xe đạp hộp số xe máy. - Những dụng cụ cần thiết để phục vụ cho hoạt động trải nghiệm: cân , thước đo độ dài, đồng hồ bấm giây. 1 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
2. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 - Game Power Point: Vòng quay may mắn Hệ thông câu hỏi sử dụng trong vòng quay may mắn: Câu 1. Công thức tính công của một lực là: A. A = F.s.B. A = mgh.C. A = F.s.cos .D. A = ½.mv 2. Câu 2. Chọn đáp án đúng. Công có thể biểu thị bằng tích của A. Năng lượng và khoảng thời gian. B. Lực, quãng đường đi được và khoảng thời gian. C. Lực và quãng đường đi được. D. Lực và vận tốc. Câu 3. Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị của công ? A. N.m B. Cal C. J D. N/m Câu 4. Trường hợp nào sau đây, công của lực bằng không ? A. Lực hợp với phương chuyển động một góc nhỏ hơn 90o. B. Lực hợp với phương chuyển động một góc lớn hơn 90o. C. Lực vuông góc với phương chuyển động của vật. D. Lực cùng phương với phương chuyển động của vật. Câu 5. Vật rơi từ độ cao h xuống đất. Hỏi công được sản sinh ra không ? Và lực nào sinh công ? A. Công có sinh ra và là do lực ma sát. B. Công có sinh ra và là công của trọng lực. C. Không có công nào sinh ra. D. Công có sinh ra và do lực cản của không khí. Câu 6. Kéo một xe goòng bằng một sợi dây cáp với một lực bằng 150N. Góc giữa dây cáp và mặt phẳng nằm ngang bằng 60 0. Công của lực tác dụng lên xe để xe chạy được 200m có giá trị là: A. 30000 J. B. 15000 J C. 25950 J D. 51900 J. Câu 7. Một người kéo một hòm gỗ trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp với phương ngang một góc 600. Lực tác dụng lên dây bằng 150N. Công của lực đó thực hiện được khi hòm trượt đi được 10 mét là: 2 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
3. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 A. A = 1275 J.B. A = 750 J.C. A = 1500 J.D. A = 6000 J. Câu 8. Công là đại lượng : A. Vô hướng, có thể âm hoặc dương. B. Vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không. C. Véc tơ, có thể âm, dương hoặc bằng không. D. Véc tơ, có thể âm hoặc dương. Câu 9. Chọn câu đúng. Khi vật chuyển động trên quỹ đạo khép kín, tổng đại số công thực hiện A. Bằng không. B. Luôn dương. C. Luôn âm. D. Khác không. - Phiếu học tập. Phiếu học tập số 1 Hai anh công nhân dùng ròng rọc để kéo xô vữa lên các tầng cao của một công trình xây dựng dựa vào bảng số liệu dưới đây Hãy xác định xem ai là người thực hiện công nhanh hơn. Lấy g = 10 m/s2. Bảng 24.1 Khối lượng Độ cao công Thời gian thực Công thực hiện: Công nhân xô vữa: trình: hiện công: A (J) m (kg) h (m) t (s) Công nhân 1 m1= 20 kg h1 = 10 m A1 = t1 = 10 s Công nhân 2 m2 = 21kg h2 = 11 m A2 = t2 = 20s Phiếu học tập số 2 Coi công suất trung bình của trái tim là 3W. a) Trong một ngày - đêm trung bình trái tim thực hiện một công là bao nhiêu? b) Nếu một người sống 70 tuổi thì công của trái tim thực hiện là bao nhiêu? Một ô tô tải muốn thực hiện được công này phải thực hiện trong thời gian bao lâu? Coi công suất của xe ô tô tải là 3.105 W. 3 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
4. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 Phiếu học tập số 3 Câu 1. Hãy giải thích tác dụng của líp nhiều tầng trong xe đạp thể thao Câu 2. Hình bên mô tả hộp số xe máy. Hãy giải thích tại sao khi đi xe máy trên những đoạn đường dốc hoặc có ma sát lớn ta thường đi ở số nhỏ. Câu 3. Động cơ của một thang máy tác dụng lực kéo 20.000 N để thang máy chuyển động thẳng lên trên trong 10 giây và quãng đường đi được tương ứng là 18 m. Công suất trung bình của động cơ là A. 36 kW B. 3,6 kW C. 11 kW D. 1,1 kW Câu 4. Một ô tô khối lượng 1 tấn đang hoạt động với công suất 5 KW và chuyển động thẳng đều với vận tốc 54 km/h thì lên dốc. Hỏi động cơ ô tô phải hoạt động với công suất bằng bao nhiêu để có thể lên dốc với tốc độ như cũ? Biết hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường không đổi dốc nghiêng 2,30 so với mặt đường nằm ngang và lấy g = 10 m/s2. Phiếu học tập số 4 Câu 1: Gọi A là công mà một lực đã sinh ra trong thời gian t để vật đi được quãng đường s công suất là A t A s A. P B. P C. P D. P t A s A Câu 2. 1 W bằng A. 1J.s B. 1J/s C. 10 J.s D. 10 J/s Câu 3. Một lực tác dụng vào một vật nhưng vật đó không chuyển động điều này có nghĩa là A. Lực đã sinh công B. Lực không sinh công C. Lực đã sinh công suất D. Lực không sinh công suất Câu 4. Một bóng đèn sợi đốt có công suất 100 W tiêu thụ năng lượng 1.000 J. Thời gian thắp sáng bóng đèn là A. 1 giây B. 10 giây C. 100 giây D. 1000 giây Câu 5. Cần một công suất bằng bao nhiêu để nâng một hòn đá có trọng lượng 50 N lên độ cao 10 m trong thời gian 2 giây. A. 2,5 W B. 25 W C. 2,5.102 W D. 2,5 kW 4 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
5. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 Câu 6. Một máy kéo có công suất 5kW. Hệ số ma sát trượt giữa khối gỗ và mặt phẳng nằm ngang bằng 0,50. Hỏi cần bao nhiêu thời gian để máy kéo được một khối gỗ có trọng lượng bằng 800 N chuyển động đều được 10 m trên mặt phẳng ngang? A. 0,2 giây B. 0,4 giây C. 0,6 giây D. 0,8 giây Câu 7. Một chiếc xe có khối lượng 400 kg. Động cơ của xe có công suất 25 kW. Xe cần bao nhiêu thời gian để chạy được quãng đường dài 2 km kể từ lúc đứng yên trên đường ngang nếu bỏ qua ma sát? A. 50 giây B. 100 giây C. 108 giây D. 216 giây Câu 8. Bé An cố gắng ôm một chồng sách có trọng lượng 50 N cách mặt đất 1,2 m trong suốt thời gian 2 phút. Công suất mà bé học đã thực hiện được là A. 50 W B. 60 W C. 30 W D. Các câu trên đều sai. Câu 9. Trên công trường xây dựng một người thợ sử dụng động cơ điện để kéo một khối gạch nặng 85 kg lên độ cao 10,7 m trong thời gian 23,2 giây. Giả thiết khối gạch chuyển động đều. Tính công suất tối thiểu của động cơ. Lấy g = 9,8 m/s2. Câu 10. Tính công suất của động cơ máy bay biết rằng nó đang bay với tốc độ 250 m/s và động cơ sinh ra lực kéo 2.106 N để duy trì tốc độ này của máy bay. Phiếu học tập số 5 Thi xem ai là người có công suất lớn hơn 1. Hãy nêu tên dụng cụ cần dùng và cách tiến hành đo thời gian khi lên thang gác. 2. Thảo luận trong nhóm về kế hoạch động để xác định công suất khi lên thang gác của 5 người đại diện các tổ có trọng lượng khác nhau, trong đó ghi rõ: a. Mục đích của hoạt động. b. Dụng cụ cần sử dụng. c. Các bước tiến hành hoạt động. d. Bảng ghi kết quả Mẫu bảng ghi kết quả Trọng Công suất Tên người Độ cao (m) Công (J) Thời gian (s) lượng (N) (W) 1. 2. 3. 4. 5. 2. Học sinh - Ôn lại những vấn đề đã được học về công cơ học: - SGK, vở ghi bài, giấy nháp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Bảng tóm tắt tiến trình dạy học Hoạt động Nội dung Phương pháp, Phương án (thời gian) (Nội dung của hoạt động) kỹ thuật dạy đánh giá học chủ đạo Hoạt động [1]. - Học sinh làm việc nhóm ôn HS thực hiện theo Đánh giá báo Xác định vấn tập kiến thức cũ thông qua trò nhóm. cáo của từng đề/nhiệm vụ học tập chơi “Vòng quay may mắn”. 5 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
6. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 - Học sinh xác nhận vấn đề nhóm học cần tìm hiểu: Bài 24. Công sinh. suất. Hoạt động [2]. -Tìm hiểu khái niệm công + Dùng kĩ thuật - Đánh giá Hình thành kiến suất. XYZ hoạt động qua thức mới/giải quyết - Tìm hiểu công thức tính + Phương pháp bảng nhóm. vấn đề/thực thi công suất. nhóm đôi - Trình bày nhiệm vụ -Tìm hiểu mối liên hệ giữa của nhóm. công suất, lực và tốc độ. Phân biệt được công suất trung bình và công suất tức thời. Hoạt động [ 3]. Hs trả lời câu hỏi và bài tập Thuyết giảng - Đánh giá kết Luyện tập đơn giản có liên quan chủ đề. hỏi trả lời. quả. Hoạt động [4]. Vận - HS làm việc nhóm báo cáo: Làm việc nhóm Đánh giá qua dụng Thi xem ai là người có công bài báo cáo suất lớn hơn. thuyết trình. - HS vận dụng kiến thức bài học vào các tình huống thực tế. Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình huống học tập a. Mục tiêu: - Ôn lại kiến thức công cơ học ở bài trước. - Kích thích sự tò mò, hứng thú tím hiểu về công suất. b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm thông qua trò chơi. 1C, 2C, 3D, 4C, 5B, 6B, 7B, 8B, 9A d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 -Giáo viên kiểm tra bài cũ thông qua phiếu học tập số 1, trò chơi “Vòng quay may mắn” (Có thể chia theo nhóm) Luật chơi: lớp chia làm 4 nhóm. Mỗi nhóm xen kẽ lần lượt chọn 2 câu hỏi và quay vòng quay để nhận số điểm tương ứng với câu hỏi đã chọn. Thời gian mỗi câu hỏi là 1 phút. Nếu trả lời đúng được nhận số điểm đã quay được. Nếu trả lời sai, nhóm còn lại giơ tay nhanh nhất giành quyền trả lời. Nếu vẫn trả lời sai, giáo viên giải thích nhanh đáp án. Sau hai lượt quay, nhóm nào có số điểm cao nhất thì chiến thắng. - Hs thực hiện nhiệm vụ giải bài tập thông qua trò chơi. - Kết thúc trò chơi, Gv chọn nhóm nào có số điểm cao nhất để khen thưởng ( cộng điểm cho mỗi thanh viên của nhóm). 6 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
7. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 -Giáo viên nêu vấn đề: Để đánh giá việc thực hiện công của người hay thiết bị sinh công, người ta không chỉ quan tâm đến độ lớn của công thực hiện được mà còn quan tâm đến việc công này được thực hiện nhanh hay chậm. Theo em làm thế nào để xác định được sự nhanh chậm của việc thực hiện công? Để giải quyết được vấn đề, ta sẽ tìm hiểu bài học hôm nay, BÀI 24. CÔNG SUẤT Bước 2 Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập (phiếu học tập số 1) của học sinh. Học sinh tiếp nhận vấn đề. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu khái niệm công suất. a. Mục tiêu: - Phát biểu được khái niệm và nêu được ý nghĩa vật lý của công suất. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: I. Khái niệm công suất: Công suất là đại lượng vật lý đặc trưng cho tốc độ sinh công của thiết bị ( hay đặc trưng cho khả năng sinh công của thiết bị trong một đơn vị thời gian). d. Tổ chức thực hiện: Bước Nội dung các bước thực hiện Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Hs thảo luận nhóm và hoàn thành phiếu học tập số 1. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. Đáp án dự kiến phiếu học tập số 1 Khối Độ cao Thời gian Công lượng xô công Công thực hiện: thực hiện nhân vữa: trình: A (J) công: m (kg) h (m) t (s) A1 m1 gh Công m = 20 kg h = 10 m 20.10.10 2000J t = 10 s nhân 1 1 1 1 A m gh Công 2 2 2 m = 21kg h = 11 m t = 20s nhân 2 2 2 21.10.11 2310J 2 + Khi kéo xô vữa lên tầng cao của một công trình xây dựng thì xô vữa chịu tác dụng của trọng lực và lực căng của sợi dây, hai lực này cân bằng nhau nên về độ lớn T P mg + Lực mà anh công nhân kéo xô vữa lên các tầng cao chính là lực lực kéo, lực kéo này chính bằng lực căng dây. Nên F = T = P = mg. 7 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
8. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 + Áp dụng công thức tính công thực hiện. A1 m1 gh 20.10.10 2000J A2 m2 gh2 21.10.11 2310J + Công mà 2 công nhân này thực hiện trong thời gian 1 giây: Trong 1 giây, công nhân 1 thực hiện được 200J. Trong 1 giây, công nhân 2 thực hiện được 210J. + Công nhân 2 thực hiện công nhanh hơn. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 - Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. A - Giáo viên thông báo kiến thức: Tỉ số chính là tốc độ sinh công của lực t F. Đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công (hay đặc trưng cho khả năng thực hiện công nhanh hay chậm) của một người hay của một thiết bị nào đó, được gọi là công suất. Hoạt động 2.2: Tìm hiểu công thức tính công suất. a. Mục tiêu: - Viết được công thức tính công suất. - Biết được đơn vị của công suất và các bội số của đơn vị công suất. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: II. Công thức tính công suất. A ♦ 1. Công thức: P t P: công suất (W) A: công thực hiện (J) t: thời gian vật thực hiện công (s) ♦ 2. Đơn vị: W (oát) 1J/s = 1W hay 1W.s = 1J ♦ 3. Bội số của W. 1kW = 1.000W 1MW = 1.000.000W 1kWh = 3.600.000J kW không phải đơn vị của công suất mà là đơn vị công của thiết bị hay điện năng tiêu thụ của thiết bị điện . d. Tổ chức thực hiện: Bước Nội dung các bước thực hiện Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: HS đọc SGK trang 96 và trả lời các câu hỏi của giáo viên: Câu 1. Công thức tính công suất? Giải thích các ký hiệu có trong công thức. Câu 2. Đơn vị của công suất? 1J/s = ? 8 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
9. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 Câu 3. Bội số của W: 1kW = . W; 1MW = .. W Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm. Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. A Câu 1. P t P: công suất (W) A: công thực hiện (J) t: thời gian vật thực hiện công (s) Câu 2. Đơn vị của công suất là W (oát), 1J/s = 1W hay 1W.s = 1J Câu 3. Bội số của W: 1kW = 1.000W; 1MW = 1.000.000W Bước 4 Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. Bước 5 Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 2 Bước 6 - HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm. - GV quan sát và lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp. - HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. - GV tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh: Đáp án dự kiến phiếu học tập số 2 + Đổi 1 ngày đêm, 70 năm ra giây. 1 ngày đêm = 86.400 s 70 năm = 25.550 ngày = 2.207.520.000 giây +Áp dụng công thức tính công trái tim thực hiện trong 1 ngày đêm và trong 70 năm. Công trái tim thực hiện trong 1 ngày đêm: A P.t 3.86400 259200J Công mà trái tim thực hiện trong 70 năm: A P.t 3.2207520000 6622560000J +Áp dụng công thức tính thời gian mà ô tô tải thực hiện công ( biết công và công suất của ô tô tải) A A 6622560000 P t 22075,2s 0,2555ngày t P 3.105 Hoạt động 2.3: Tìm hiểu mối liên hệ giữa công suất, lực và tốc độ. a. Mục tiêu: - Viết được biểu thức thể hiện mối liên hệ giữa công suất, lực và tốc độ. - Phân biệt được công suất tức thời và công suất trung bình. - Biết sử dụng công thức P F.v để giải thích nhanh tình huống thực tế về líp xe đạp và hộp số xe máy. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: kết quả thảo luận nhóm thông qua phiếu học tập số 4. III. Liên hệ giữa công suất với lực và vận tốc. 9 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
10. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 A P F.v t ♦ Công suất trung bình: P F.v ♦ Công suất tức thời: Pt F.vt d. Tổ chức thực hiện: Bước Nội dung các bước thực hiện Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: HS đọc SGK trang 97 và trả lời các câu hỏi 1 của giáo viên: Câu 1. Viết công thức tính công của lực F (F có độ lớn và hướng không đổi, vec tơ lực cùng phương cùng hướng với hướng chuyển động). Câu 2. Viết công thức tính tốc độ trung bình. Câu 3. Viết công thức tính công suất. Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: HS bốc thăm nội dung câu hỏi (giáo viên chuẩn bị sẵn) Bước Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm 2 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước GV nhận xét, đánh giá kết quả của HS: 3 Câu 1. Công thức tính công của lực F (F có độ lớn và hướng không đổi, vec tơ lực cùng phương cùng hướng với hướng chuyển động). A F.s s Câu 2. Công thức tính tốc độ trung bình. v t A F.s Câu 3. Công thức tính công suất. P F.v t t Bước Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 3 4 GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện mỗi nhóm trình bày - Học sinh các nhóm thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện - GV tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh Đáp án phiếu học tập số 3 Câu 1. Tác dụng của líp nhiều tầng tạo ra lực đẩy, giúp xe có thể di chuyển dễ dàng ở những dịa hình dốc. Đĩa và líp xe đạp có chức năng như bộ số của xe máy. Câu 2. Hộp số xe máy có chức năng như đĩa và líp của xe đạp. Trên xe có số 1, số 2, số 3, số 4 và số N. xe cần kéo nhanh và mạnh thì đi số nhỏ ( công suất của động cơ lớn), xe cần kéo ổn định thì đi số lớn. Vì vậy, khi đi xe máy trên những đoạn đường dốc hoặc có ma sát lớn ta thường đi số nhỏ thì xe sẽ di chuyển dễ dàng hơn và không bị dừng lại đột ngột khi đoạn đường ma sát lớn. 10 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
11. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 A F.s 20000.18 Câu 3. P 36000W 36kW ( đáp án A) t t 10 Câu.4. Khi ô tô chuyển động thẳng đều: Fk Fms .N mg P 5000 1 P F .v mg.v  k mgv 1000.10.15 30 Khi ô tô lên dốc với tốc độ như cũ: 1 F F Psin mg.( cos sin ) 1000.10.( .cos(2,3) sin(2,3)) 733N k ms 30 P Fk .v 733 .15 10995 W Bước Giáo viên lưu ý HS: 5 + Nếu v là tốc độ trung bình thì P là công suất trung bình. + Nếu v là tốc độ tức thời thì P là công suất tức thời. Hoạt động 3: Luyện tập a. Mục tiêu: Giúp HS hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập về công suất. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 Giáo viên nhấn mạnh các nội dung chính cần nắm của bài. Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: HS hệ thống lại những kiến thức chính ở bài học bằng sơ đồ tư duy. HS hoàn thành phiếu học tập số 5 Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh Đáp án phiếu học tập số 4 1A, 2B, 3B, 4B, 6C, 6D, 7A, 8D A mgh 85.9,8.10,7 9. P 384,2W t t 23,2 10. P F.v 2.10 6.250 5.10 8 W Hoạt động 4: Vận dụng a. Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. 11 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
12. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Kết quả thảo luận nhóm thông qua phiếu học tập số 6. d. Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: Đọc chỉ số công suất một số thiết bị ở gia đình Nội dung 2: Chia nhóm và tổ chức: Thi xem ai là người có công suất lớn hơn. (Theo hướng dẫn ở phiếu học tập số 5) IV. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ) ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 12 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
13. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết: BÀI 25: ĐỘNG NĂNG – THẾ NĂNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức tính và biết được đơn vị đo của động năng, thế năng. - Hiểu được đơn vị đo của động năng và thế năng - Nêu được công thức tính thế năng trong trường trọng lực, vận dụng được công thức tính thế năng trong một số trường hợp đơn giản. - Từ phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều với vận tốc ban đầu bằng không, rút ra được động năng của vật có giá trị bằng công của lực tác dụng lên vật. - Phân tích được sự chuyển hóa động năng và thế năng của vật trong một số trường hợp đơn giản. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực thực nghiệm. - Năng lực dự đoán, suy luận lí thuyết, thiết kế và thực hiện theo phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết, dự đoán, phân tích, xử lí số liệu và khái quát rút ra kết luận khoa học. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Năng lực trao đổi thông tin: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm ) - Năng lực sử dụng kiến thức vật lí: + Vận dụng được biểu thức liên hệ giữa công thực hiện lên vật để vật có động năng, thế năng. + Vận dụng biểu thức động năng, thế năng để giải các bài tập. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập môn Vật lý. - Có sự yêu thích tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. - Có thái độ khách quan trung thực, nghiêm túc học tập. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Bài giảng Powerpoint có kèm các video, hình ảnh minh họa thế năng, động năng. - Phiếu học tập. 13 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
14. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Câu 1: Đọc sách giáo khoa mục I.1 SGK, nêu định nghĩa và công thức tính động năng? Nêu đơn vị của động năng? Động năng là đại lượng có hướng hay vô hướng? Câu 2: Năng lượng của các con sóng trong Hình 25.1 tồn tại dưới dạng nào? - Tại sao sóng thần lại có sức tàn phá mạnh hơn rất nhiều so với sóng thông thường? - Tại sao sóng thần chỉ gây ra sự tàn phá khi xô vào vật cản? Câu 3: Khi đang bay, năng lượng của thiên thạch tồn tại dưới dạng nào? - Tại sao năng lượng của thiên thạch lại rất lớn so với năng lượng của các vật thường gặp? - Khi va vào Trái Đất (Hình 25.2), năng lượng của thiên thạch được chuyển hóa thành những dạng năng lượng nào? Câu 4: Khi sóng đổ vào bờ nó sinh công và có thể xô đổ các vật trên bờ. Tuy nhiên, với vận động viên lướt sóng thì không bị ảnh hưởng. Tại sao? Câu 5: Một mũi tên nặng 48 g đang chuyển động với tốc độ 10 m/s. Tính động năng của mũi tên. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Câu 1: Thả một quả bóng từ độ cao h xuống sàn nhà. Động năng của quả bóng được chuyển hóa thành những dạng năng lượng nào ngay khi quả bóng chạm vào sàn nhà? Câu 2: Đọc mục I.2 SGK và nêu mối liên hệ giữa công của lực tác dụng và động năng? CMR đơn vị Jun cũng bằng kg.m2/s2. Câu 3: Một vật có khối lượng 10 kg đang chuyển động với tốc độ 5 km/h trên mặt bàn nằm ngang. Do có ma sát, vật chuyển động chậm dần đều và đi được 1 m thì dừng lại. Tính hệ số ma sát giữa vật và mặt bàn. Lấy gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2 . 14 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
15. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Câu 1: Nêu khái niệm và công thức tính thế năng trọng trường? Đơn vị của thế năng? Thế năng trọng trường của vật phụ thuộc vào những yếu tố nào? Câu 2: Máy đóng cọc (Hình 25.3) hoạt động như sau: Búa máy được nâng lên đến một độ cao nhất định rồi thả cho rơi xuống cọc cần đóng. a. Khi búa đang ở một độ cao nhất định thì năng lượng của nó tồn tại dưới dạng nào? Năng lượng đó do đâu mà có? b. Trong quá trình rơi, năng lượng của búa chuyển từ dạng nào sang dạng nào? c. Khi chạm vào đầu cọc thì búa sinh công để làm gì? Câu 3: Hình 25.5 mô tả một cuốn sách được đặt trên giá sách. Hãy so sánh thế năng của cuốn sách trong hai trường hợp: gốc thế năng là sàn nhà và gốc thế năng là mặt bàn PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4 Câu 1: Đọc mục II.2 và nêu mối liên hệ giữa thế năng và công của lực thế? Câu 2: Một chiếc cần cẩu xây dựng cẩu một khối vật liệu nặng 500 kg từ vị trí A ở mặt đất đến vị trí B của một tòa nhà cao tầng với các thông số cho trên Hình 25.6. Lấy gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2 . Tính thế năng của khối vật liệu tại B và công mà cần cẩu đã thực hiện. Câu 3: Hãy chứng minh có thể dùng một mặt phẳng nghiêng để đưa một vật lên cao với một lực nhỏ hơn trọng lượng của vật (Hình 25.7). Coi ma sát không đáng kể. 15 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
16. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5 Câu 1: Động năng là đại lượng: A. Vô hướng, luôn dương. B. Vô hướng, có thể dương hoặc bằng không. C. Véc tơ, luôn dương. D. Véc tơ, luôn dương hoặc bằng không. Câu 2: Khẳng định nào sau đây là đúng? A. Động năng là đại lượng vô hướng và có giá trị bằng tích của khối lượng và bình phương vận tốc của vật. B. Động năng là đại lượng vectơ và có giá trị bằng tích của khối lượng và bình phương vận tốc của vật. C. Động năng là đại lượng vô hướng và có giá trị bằng một nữa tích của khối lượng và bình phương vận tốc của vật. D. Động năng là đại lượng vectơ và có giá trị bằng một nữa tích của khối lượng và bình phương vận tốc của vật. Câu 3: Biểu thức tính động năng của vật là: 2 2 A. Wđ = mv B. Wđ = mv C. Wđ = mv /2 D. Wđ = mv/2 Câu 4: Đơn vị nào sau đây không phải đơn vị của động năng? A. J. B. Kg.m2/s2. C. N.m. D. N.s. Câu 5: Tìm câu sai. Động năng của một vật không đổi khi A. chuyển động thẳng đều.B. chuyển động tròn đều. C. chuyển động cong đều.D. chuyển động biến đổi đều. Câu 6: Thế năng trọng trường của một vật không phụ thuộc vào: A. khối lượng của vật. B. động năng của vật. C. độ cao của vật. D. gia tốc trọng trường. Câu 7: Khi một vật chuyển động RTD từ trên xuống dưới thì: A. thế năng của vật giảm dần. B. động năng của vật giảm dần. C. thế năng của vật tăng dần. D. động lượng của vật giảm dần. Câu 8: Chọn phát biểu sai khi nói về thế năng trọng trường: A. Thế năng trọng trường của một vật là năng lượng vật có do nó được đặt tại một vị trí xác định trong trọng trường của Trái đất. B. Khi tính thế nănng trọng tường, có thể chọn mặt đất làm mốc tính thế năng. C. Thế năng trọng trường có đơn vị là N/m2. D. Thế năng trọng trường xác định bằng biểu thức Wt = mgz. Câu 9: Một vật có khối lượng m nằm yên thì nó có thể có: A. vận tốc. B. động năng. C. động lượng. D. thế năng. 2. Học sinh - Ôn lại những vấn đề đã được học về công, động năng, thế năng đã học ở cấp THCS - SGK, vở ghi bài, giấy nháp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Bảng tóm tắt tiến trình dạy học Hoạt động Nội dung Phương pháp, Phương án (thời gian) (Nội dung của hoạt động) kỹ thuật dạy đánh giá học chủ đạo 16 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
17. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 Hoạt động [1]. Làm nảy sinh và phát biểu HS thực hiện theo Đánh giá báo Xác định vấn vấn đề tìm hiểu về động năng nhóm cáo của từng đề/nhiệm vụ học tập và thế năng. nhóm học sinh. Hoạt động [2]. Tìm hiểu về thế năng, động + Phương pháp - Đánh giá Hình thành kiến năng. nhóm đôi hoạt động qua thức mới/giải quyết bảng nhóm. vấn đề/thực thi - Trình bày nhiệm vụ của nhóm. Hoạt động [ 3]. Hs trả lời câu hỏi và bài tập Thuyết giảng - Đánh giá kết Luyện tập đơn giản có liên quan chủ đề hỏi trả lời. quả. động năng, thế năng Hoạt động [4]. Vận - HS làm việc nhóm báo cáo Làm việc nhóm Đánh giá qua dụng các ứng dụng thế năng, động bài báo cáo năng. thuyết trình. - HS vận dụng kiến thức bài học vào các tình huống thực tế. Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình huống học tập a. Mục tiêu: - Từ các tình huống được thực hiện để tạo cho học sinh sự quan tâm đến vấn đề về thế năng, động năng. b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và ghi chép của học sinh. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ + Trả lời câu hỏi kiểm tra bài cũ. Học sinh trả lời các câu hỏi trắc nghiệm bằng cách tham gia trò chơi VÒNG QUAY MAY MẮN Câu hỏi: Câu 1: Lực tác dụng càng lớn thì sinh công . Đáp án: Lớn Câu 2: Độ dịch chuyển theo phương của lực càng lớn thì công thực hiện càng . Đáp án: Lớn Câu 3: Thả rơi một hòn sỏi khối lượng 50g từ độc cao 1,2m xuống một giếng sâu 3m. Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là (Lấy g = 10m/s2) A. 60 J. B. 1,5 J. 17 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
18. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 C. 21 J. D. 2,1J. Lời giải: Công của trọng lực là: A = Fscosα = Ps.cos0o = mg(h + d) = 0,05.10.(3 + 1,2) = 2,1J Đáp án D Câu 4: Một vật 5 kg được đặt trên mặt phẳng ngiêng. Lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng bằng 0,2 lần trọng lượng của vật. Chiều dài của mặt phẳng nghiêng là 10 m. Lấy g = 10 m/s 2. Công của lực ma sát khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng bằng? A. 160 J.B. 70J C. -100JD. -90J Lời giải: Độ lớn của lực ma sát: Fms = 0,2P = 0,2mg o A = Fms.l.cos180 = 0,2.5.10.10.(-1) = -100J Đáp án C Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 - Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. - Giáo viên mở đầu bài mới: + Quan sát hình ảnh tàu lượn siêu tốc: Hãy mô tả hoạt động của tàu lượn. Tại sao khi tàu lượn ở vị trí cao nhất của đường ray thì tốc độ của nó lại chậm nhất và ngược lại? Khi tàu lượn chuyển động đã mang những dạng năng lượng nào, những dạng năng lượng này chuyển hóa lẫn nhau ra sao? Ta sẽ tim hiểu qua bài học hôm nay: Bài 25: Động năng – Thế năng Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về động năng 18 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
19. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 a. Mục tiêu: - Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức tính và biết được đơn vị đo của động năng. - Hiểu được đơn vị đo của động năng. - Từ phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều với vận tốc ban đầu bằng không, rút ra được động năng của vật có giá trị bằng công của lực tác dụng lên vật. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: I. Động năng: 1. Khái niệm động năng: - Động năng của một vật là năng lượng mà vật có được do chuyển động. - Một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v thì động năng là: 1 푊 = 푣2 2 Nhận xét: + Động năng là đại lượng vô hướng, luôn dương. + Trong hệ SI, đơn vị động năng là: Jun (J) 2. Liên hệ giữa động năng và công của lực: Nếu ban đầu vật đứng yên thì động năng của vật có giá trị bằng công của lực tác dụng lên vật: Wđ = A d. Tổ chức thực hiện: Bước Nội dung các bước thực hiện Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 1 Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm + HS Hoạt động cá nhân hoàn thành các câu hỏi trong thời gian .. phút. + HS hoạt động nhóm phút. + GV: Quan sát và trợ giúp nếu cần Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 HS trình bày. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Câu 1: - Động năng của một vật là năng lượng mà vật có được do chuyển động. - Một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v thì động năng là: 1 푊 = 푣2 2 + Động năng là đại lượng vô hướng, luôn dương. + Trong hệ SI, đơn vị động năng là: Jun (J) Câu 2: Năng lượng của con sóng trong Hình 25.1 tồn tại dưới dạng động năng - Sóng thần có sức tàn phá mạnh hơn rất nhiều so với sóng thôg thường vì vận tốc của sóng thần rất lớn dẫn đến động năng của sóng vô cùng lớn, trong khi đó các sóng thông thường lại có vận tốc nhỏ hơn rất nhiều so với sóng thần 19 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức
20. Giáo viên: Nguyễn Đức Toàn Lớp dạy: 10A9, 10A10 nên năng lượng của sóng thông thường nhỏ hơn sóng thần, vì vậy sóng thần có sức tàn phá rất lớn. - Khi xô vào vật cản thì năng lượng (động năng) lớn nhất dẫn đến sự tàn phá. Câu 3: Khi đang bay, năng lượng của thiên thạch tồn tại dưới dạng động năng. - Năng lượng của các thiên thạch rất lớn so với năng lượng của các vật thường gặp vì thiên thạch có khối lượng và vận tốc lớn hơn rất nhiều so với các vật thường gặp. - Khi va vào Trái Đất, năng lượng của thiên thạch chuyển hóa thành quang năng, thế năng. Câu 4: Khi vận động viên dang lướt ván, bao giờ bản thân cũng ngả về phía sau, hai chân chìa ra phía trước dùng sức đạp lên ván trượt, tạo thành một góc hẹp với mặt nước. Vận động viên dùng sức đạp tạo một lực nghiêng xuống dưới. Mặt khác, theo định luật III newton, ta có mặt nước ngược lại sẽ sinh ra phản lực nghiêng bên trên đối với vận động thông qua ván trượt. Chính phản lực này đã đỡ vận động viên không bị chìm xuống. Câu 5: Ta có: m = 48 g = 0,048 kg; v = 10 m/s 2 2 Động năng của mũi tên là: Wd = ½.mv = ½.0,048.10 = 2,4(J) - Học sinh khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 - Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh và chuyển giao nhiệm vụ mới: Hoàn thành phiếu học tập số 2. Bước 5 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm + HS Hoạt động cá nhân hoàn thành các câu hỏi trong thời gian .. phút. + HS hoạt động nhóm phút. + GV: Quan sát và trợ giúp nếu cần Bước 6 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 HS trình bày. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Câu 1: Khi bóng rơi xuống sàn thì động năng chuyển hóa thành thế năng. Câu 2: Nếu ban đầu vật đứng yên thì động năng của vật có giá trị bằng công của lực tác dụng lên vật: Wđ = A 2 2 2 Ta có, động năng: Wđ = ½ .m.v [kg.m /s ] = Jun ĐPCM Câu 3: Ta có, mối liên hệ giữa động năng và công của lực ma sát: Wđ = A 2 2 ⇔ ½ .m.v = Fms.s.cosα ⇔ ½.m.v = μ.m.g.s.cosα ⇒ μ = ½.v2/(g.s.cosα) ≈ 0,1 - Học sinh khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 7 - Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về thế năng a. Mục tiêu: - Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức tính và biết được đơn vị đo của thế năng. 20 Giáo án Vật lí 10 Kết nối tri thức