Giáo án Vật lí Lớp 8 - Tiết 19+20 - Năm học 2020-2021 - Trường THCS Phúc Than

Ngày giảng: 13/01/2021 – 8A4 Tiết 19: CÔNG CƠ HỌC I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Biết điều kiện để có công cơ học. - Nêu được các ví dụ trong thực tế để có công cơ học và không có công cơ học - Phát biểu và viết công thức tính công cơ học. Nêu được tên và đơn vị đo của các đại lượng trong công thức. - Biết vận dụng công thức để tính công trong các trường hợp phương của lực trùng với phương chuyển dời của vật. 2. Phẩm chất: - Chăm chỉ trong việc chuẩn bị bài, nghiên cứu thông tin. - Trung thực trong xử lý các kết quả thí nghiệm, báo cáo, làm bài tập. - Trách nhiệm trong các nhiệm vụ được giao. 3. Năng lực: a. Năng lực chung: - Năng lực tự chủ và tự học được hình thành và phát triển thông qua các hoạt động thực hành. - Năng lực giao tiếp và hợp tác được hình thành và phát triển thông qua các hoạt động như quan sát, thu thập và xử lí dữ kiện, tổng hợp kết quả và trình bày báo cáo kết quả nghiên cứu. - Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo thông qua việc tìm hiểu các ứng dụng của công cơ học trong kĩ thuật và cuộc sống. b. Năng lực đặc thù: - Nhận thức khoa học tự nhiên: Nhận biết và nêu được các hiện tượng có sự tồn tại của công cơ học. - Tìm hiểu tự nhiên: HS biết quan sát, thực nghiệm, nghiên cứu để rút ra kết luận về điều kiện có công cơ học. Thu thập các thông tin về các hiện tượng liên quan đến lực công cơ học. - Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: vận dụng được kiến thức, kĩ năng về ứng dụng của công cơ học để giải thích những hiện tượng thường gặp trong tự nhiên và trong đời sống. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Bảng phụ bài tập vận dụng phần I “Khi nào có công cơ học” 2. Học sinh: Học và làm bài tập. Đọc trước bài mới. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP, KĨ THUẬT 1. Phương pháp: - Thuyết trình, vấn đáp, giải quyết vấn đề, dạy học nhóm 2. Kĩ thuật: - Kĩ thuật chia nhóm, kĩ thuật đặt câu hỏi. IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: Kết hợp trong tiết học 3. Bài mới: Hoạt động 1: Khởi động - Tổ chức cho HS thực hiện thí nghiệm: 2 HS lên bảng thực hiện thao tác (1 HS đóng, mở cửa; 1 HS giữ) => GV thông báo HS thứ nhất đã thực hiện công cơ học, HS thứ 2 thì không thực hiện công cơ học ĐVĐ: Vậy công cơ học là gì? Cách tính công cơ học?  Bài mới. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức, kĩ năng mới Hoạt động của GV và HS Nội dung - GV: Yêu cầu HS quan sát H13.1; H13.2 và đọc mục nhận xét trong SGK. ? Trong 2 hình 13.1 và 13.2 ở hình nào có công cơ học? Hình nào không có công cơ học? - GV: Trong cả 2 hiện tượng này ta thấy đều có lực tác dụng F (con bò tác dụng lực vào xe bò, người lực sĩ tác dụng lực nâng quả tạ) vậy mà con bò thì thực hiện công cơ học, người lực sĩ thì không. Vậy sự khác nhau cơ bản trong hai trượng hợp trên là gì? - GV yêu cầu HS trả lời C1. - Nghiên cứu câu C2 và hoàn chỉnh kết luận. - GV: Chuẩn lại kết luận và thông báo công cơ học là công của lực hoặc công của vật và gọi tắt là công. Sau đó yêu cầu HS đọc lại kết luận. ? Vậy điều kiện để có công cơ học là gì? - GV Nhấn mạnh: Điều kiện để có công cơ học là: Có lực tác dụng vào vật (F > 0) và vật chuyển dời (dưới tác dụng của lực đó) ( s > 0) Thiếu một trong 2 điều kiện trên thì không có công cơ học. - GV: Yêu cầu HS thảo luận nhóm bàn thảo luận, hoàn thiện bảng phụ (GV hướng dẫn, phát phiếu học tập cho các nhóm). Sau đó gọi một vài nhóm trả lời, GV nhận xét I. Khi nào có công cơ học? 1) Nhận xét: (Sgk – 46) - Khác nhau ở kết quả tác dụng lực: + Lực kéo của con bò làm cho xe di chuyển ( s > 0) + Lực nâng của người lực sĩ không làm cho quả tạ dịch chuyển ( s = 0). C1: Có công cơ học khi có lực tác dụng vào vật và làm cho vật chuyển dời. 2) Kết luận: C2: (1) lực ; (2) chuyển dời - Công cơ học là công của lực và gọi tắt là công. . 3) Vận dụng: C3: Trường hợp: a,c,d C4: a) Lực kéo của đầu tàu hỏa thực hiện công bổ sung. ? Để xét xem trường hợp nào có công cơ học ta phải xét điều kiện gì? ? Khi nào lực thực hiện công cơ học? - Yêu cầu HS tại chỗ lấy VD về công cơ học - GV: Yêu cầu HS nghiên cứu sgk tìm hiểu công thức tính công cơ học. (Lưu ý): Công thức này chỉ đúng khi vật chuyển dời theo phương của lực tác dụng. ? Trường hợp sau có thể tính công của lực F theo công thức A = F . S không? Vì sao? - GV: Yêu cầu HS đọc chú ý trong sgk Sau đó nhấn mạnh chú ý. a) Lực hút của trái Đất thực hiện công a) Lực kéo của người công nhân thực hiện công II. Công thức tính công 1) Công thức tính công cơ học: Khi có một lực F tác dụng vào vật làm vật chuyển dời theo phương của lực 1 quãng đường S thì công của lực F được tính: A = F . s (1) 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 (1) suy ra: A F = s và A s = F - Đơn vị của công: Jun (J) 1J = 1N . 1m = 1 Nm Ngoài ra còn có đơn vị kilôjun (KJ) 1KJ = 1000 J *) Chú ý: SGK - 46 HOẠT ĐỘNG 3 + 4: Luyện tập – Vận dụng Hoạt động của GV và HS Nội dung ? ĐN công cơ học? Điều kiện để có công cơ học là gì? ? Độ lớn của công phụ thuộc vào những yếu tố nào? - GV: Yêu cầu HS tóm tắt C5, C6 2 HS lên bảng làm C5, C6. dưới lớp tự làm vào vở. 2) Vận dụng: C5: Tóm tắt: Fk = 5000 N S = 1000 m A = ? Giải: Công của lực kéo đầu tàu là: A = Fk . S = 5000 N . 1000 m = 5 000 000 Nm = 5 000 000J = 5 000 KJ ĐS: 5000 KJ C6: Tóm tắt: m = 2kg h = 6m A = ? Giải Trọng lượng của quả dừa là: P = 10. m = 10 . 2 = 20 (N) Công của trọng lực là: A = F . S = P . h = 20 . 6 = 120 (J ) ĐS: 120 J HOẠT ĐỘNG 3: Mở rộng, bổ sung, phát triển ý tưởng sáng tạo. - Đọc "Có thể em chưa biết”. - Về nhà tìm một số hiện tượng tương tự về công cơ học và tìm cách giải thích hiện tượng thực tế. V. HƯỚNG DẪN CHUẨN BỊ BÀI HỌC TIẾT SAU - Xem lại toàn bộ nội dung bài học - Học thuộc phần ghi nhớ. - Làm bài tập 13.2 đến 13.5 (SBT) Ngày giảng: /01/2021 – 8A4 Tiết 20: 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. Phẩm chất: - Chăm chỉ trong việc chuẩn bị bài, nghiên cứu thông tin. - Trung thực trong xử lý các kết quả thí nghiệm, báo cáo, làm bài tập. - Trách nhiệm trong các nhiệm vụ được giao. 3. Năng lực: a. Năng lực chung: - Năng lực tự chủ và tự học được hình thành và phát triển thông qua các hoạt động thực hành. - Năng lực giao tiếp và hợp tác được hình thành và phát triển thông qua các hoạt động như quan sát, thu thập và xử lí dữ kiện, tổng hợp kết quả và trình bày báo cáo kết quả nghiên cứu. - Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo thông qua việc tìm hiểu các ứng dụng của công cơ học trong kĩ thuật và cuộc sống. b. Năng lực đặc thù: - Nhận thức khoa học tự nhiên: Nhận biết và nêu được các hiện tượng có sự tồn tại của công cơ học. - Tìm hiểu tự nhiên: HS biết quan sát, thực nghiệm, nghiên cứu để rút ra kết luận về quy luật tác dụng của công cơ học. Thu thập các thông tin về các hiện tượng liên quan đến lực công cơ học. - Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: vận dụng được kiến thức, kĩ năng về ứng dụng về quy luật tác dụng của công cơ học để giải thích những hiện tượng thường gặp trong tự nhiên và trong đời sống. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Đồ dùng - thiết bị dạy học: - Bảng ghi kết quả thí nghiệm H14.1. - Bảng phụ vẽ sơ đồ hoạt động của các máy cơ đơn giản. - Mỗi nhóm: 1 lực kế; 1 ròng rọc động; 1 quả nặng; 1 thước đo; 1 giá đỡ. 2. Học sinh: Học và làm bài tập, đọc trước bài mới. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP, KĨ THUẬT 1. Phương pháp: - Thuyết trình, vấn đáp, giải quyết vấn đề, dạy học nhóm 2. Kĩ thuật: - Kĩ thuật chia nhóm, kĩ thuật đặt câu hỏi. IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: ? Viết công thức tính công cơ học? Nêu tên và đơn vị của các đại lượng có mặt trong công thức ? - Làm C6-sgk tr48 3. Bài mới: Hoạt động 1: Khởi động - Tổ chức ch HS thi kể về những loại máy cơ đơn giản nào? Tác dụng của các máy cơ đơn giản? - ĐVĐ: Hãy dự đoán: sử dụng các máy cơ đơn giản có cho ta lợi về công không ? Hoạt động 2: Hình thành kiến thức, kĩ năng mới Hoạt động của GV và HS Nội dung - GV:Yêu cầu HS nghiên cứu sgk tìm hiểu thí nghiệm H14.1. ? Nêu các bước tiến hành thí nghiệm? - GV: Y/c HS làm thí nghiệm theo nhóm. Hoạt động nhóm tiến hành thí nghiệm, cử đại diện nhóm lên bảng điền kết quả vào bảng phụ. - GV lưu ý: Kéo vật lên độ cao s1 = 1 thì s1 cũng là quãng đường dịch chuyển điểm đặt của lực 1F  ; s2 cũng là quãng đường dịch chuyển điểm đặt của lực 2F  . - GV: Dựa vào kết quả thí nghiệm trả lời các câu từ C1 đến C4? - GV: Ycầu HS đọc lại câu C4. - GV 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 giữa sợi dây và ròng rọc thì A1 = A2. - GV: 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 MCĐG khác. Kết luận tổng quát gọi là định luật về công. - GV: Yêu cầu HS đọc to nội dung định luật, HS khác tự đọc trong SGK rồi ghi định luật vào vở. - GV: 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 I. Thí nghiệm C1: F1 = 2F2  F2 = 1 2 F1 C2: S2 = 2 S1 C3: A1 = A2 = J C4: Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về lực thì lại thiệt hai lần về đường đi, nghĩa là không được lợi gì về công. II. Định luật về công * ĐL về công: SGK/tr.51 bẩy) ? Dùng máy cơ đơn giản có mặt nào lợi, thiệt, không được lợi? - GV yêu cầu HS đọc mục “Có thể em chưa biết” để giải thích vì sao công A2 đưa vật lên cao s(m) bằng RRĐ lại lớn hơn công A1 đưa vật lên cao s(m) trực tiếp? ? Vậy định luật bảo toàn công chỉ thật đúng trong trường hợp nào? - GV: 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 = 2 1 A A . 100% Vì A1 luôn nhỏ hơn A2 nên hiệu suất của máy luôn nhỏ hơn 100% ? Hiệu suất của máy càng lớn khi nào? - HS 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 trực tiếp theo phương thẳng đứng thì công toàn phần bằng công có ích. Do đó A2 > A1 - Trường hợp không có ma sát hoặc ma sát không đáng kể. - Khi công có ích càng lớn (hoặc công hao phí càng nhỏ). HOẠT ĐỘNG 3 + 4: Luyện tập – Vận dụng Hoạt động của GV và HS Nội dung ? Phát biểu nội dung định luật về công? ? Vậy định luật bảo toàn công chỉ thật đúng trong trường hợp nào? ? Hiệu suất của máy là gì? Hiệu suất của máy càng lớn khi nào? - GV yêu cầu HS nghiên cứu C5. ? Bài cho biết gì? Yêu cầu gì? ? Ở câu a: dùng mặt phẳng nghiêng được lợi bao nhiêu lần về lực? Vì sao? ? Câu b được lợi mấy lần về lực? Vì sao? - GV: Gọi công thực hiện khi kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng a là A1, theo III. Vận dụng C5: Tóm tắt 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 = ? mặt phẳng nghiêng b là A2. ? Theo định luật về công em có nhận xét gì về A1 và A2? Có nhận xét gì về công kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng và công kéo vật trực tiếp lên theo phương thẳng đứng? Vì sao? - GV: Yêu cầu 1 HS thực hiện làm C5 hoàn chỉnh. Giải a) Theo định luật về công: Trường hợp a: l1 = 4.h  F1 = )(125 4 500 4 N P == Trường hợp b: l2 = 2.h  F2 = )(250 2 500 2 N P ==  F1 < F2 và 2F1 = F2 Vậy dùng mặt phẳng nghiêng ở hình a kéo với lực nhỏ hơn 2 lần khi kéo ở H.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 hay A = P . h = 500 N . 1 m = 500 J Vậy A = 500 J HOẠT ĐỘNG 4: Mở rộng, bổ sung, phát triển ý tưởng sáng tạo - Đọc phần “có thể em chưa biết” - Về nhà tìm một số hiện tượng tương tự và tìm cách giải thích một số hiện tượng thực tế. V. HƯỚNG DẪN CHUẨN BỊ BÀI HỌC TIẾT SAU - Học thuộc phần ghi nhớ - Làm bài tập 14.1 đến 14.4 ( SBT ). - Chuẩn bị trước bài: Công suất