- Tham gia
- 28/1/21
- Bài viết
- 86,945
- Điểm
- 113
tác giả
WORD GIÁO ÁN Chuyên đề khoa học tự nhiên 9 kết nối tri thức PHÂN MÔN LÝ NĂM 2024-2025 được soạn dưới dạng file word gồm 9 FILE trang. Các bạn xem và tải về ở dưới.
@ Một số vật có động năng.
@ Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động.
@ Vật có khối lượng càng lớn chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.
@ Động năng của một vật bằng một nửa tích của khối lượng và bình phương vận tốc của vật.
@ Công thức tính động năng
- Trong đó
+ là động năng của vật
+ là vận tốc của vật trong quá trình chuyển động
+ là khối lượng của vật
@ Một số vật có thế năng.
@ Thế năng trọng trường, hay gọi tắt là thế năng, là năng lượng vật có được khi ở trên cao so với mặt đất (hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao).
@ Vật có khối lượng càng lớn ở độ cao càng cao thì thế năng càng lớn.
@ Giá trị của thế năng phụ thuộc vào mốc chọn để tính độ cao, hay còn gọi là gốc thế năng. @ Thông thường, gốc thế năng được chọn tại mặt đẫt.
@ Công thức tính thế năng
- Trong đó
+ là thế năng của vật
+ là độ cao của vật so với mặt đất
+ P là trọng lượng của vật với
@ Trong thực tế, một vật có thể vừa có động năng, vừa có thế năng.
@ Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật
Chuyển động của con lắc đơn:
Cấu tạo gổm một vật nặng được treo ở đầu một sợi dây nhẹ, không dãn.
Cách kích thích: Từ vị trí cân bằng O ban đầu, vật nặng được kéo lệch lên một độ cao h tại A rồi thả nhẹ. Khi đó, con lắc sẽ dao động xung quanh O.
Chọn gốc thế năng tại O.
@ Tại A và B thế năng lớn nhất, động năng nhỏ nhất.
@ Tại O thế năng nhỏ nhất, động năng lớn nhất.
@ Từ O đến A và từ O đến B (chuyển động từ thấp lên cao) vật nặng có tốc độ giảm dẩn và độ cao tăng dần. Động năng của vật đang chuyên hoá dần thành thế năng.
@ Từ A đến O và từ B đến O (chuyển động từ cao xuống thấp) vật nặng có độ cao giảm dẩn và tốc độ tăng dân, nghĩa là thế năng của nó giảm dần và động năng tăng dẩn. Trong quá trình này, thế năng của vật đang chuyển hoá dấn thành động năng.
v Chuyển động của quả bóng được thả từ độ cao h:
Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
@ Tại vị trí z1 = h thế năng lớn nhất, động năng nhỏ nhất.
@ Tại vị trí z2 = 0 thế năng nhỏ nhất, động năng lớn nhất.
@ Từ vị trí z2 lên vị trí z1 (chuyển động từ thấp lên cao) quả bóng có tốc độ giảm dẩn và độ cao tăng dần. Động năng của vật đang chuyên hoá dần thành thế năng.
@ Từ vị trí z1 xuống vị trí z2 (chuyển động từ cao xuống thấp) vật nặng có độ cao giảm dẩn và tốc độ tăng dân, nghĩa là thế năng của nó giảm dần và động năng tăng dẩn. Trong quá trình này, thế năng của vật đang chuyển hoá dấn thành động năng.
w Kết luận:
@ Trong quá trình vật chuyển động, động năng và thế năng của vật có thê’ chuyển hoá qua lại lẫn nhau.
@ nếu vật chuyển đôgnj không chịu tác dụng của lực cản thì cơ năng của vật được bảo toàn, có nghĩa là cơ năng không đổi tại mọi thời điểm.
Câu 1: [CTST] Nêu một trường hợp trong đó con người sử dụng cơ năng vào mục đích có ích. Phân tích sự chuyển hoá năng lượng trong trường hợp đó.
- Trường hợp trong đó con người sử dụng cơ năng vào mục đích có ích:
+ Sử dụng cơ năng để các phương tiện (xe đạp, ô tô, xe máy,..) chuyển động được. Trong quá trình hoạt động của các phương tiện có sự chuyển hóa năng lượng từ điện năng, hóa năng thành động năng, thế năng, nhiệt năng,….
+ Sử dụng cơ năng để tạo ra gió mát trong các thiết bị quạt (quạt trần, quạt cây, quạt treo tường, …). Trong quá trình quạt hoạt động có sự chuyển hóa năng lượng từ điện năng thành động năng, nhiệt năng, ….
Câu 2: [CTST] Trong hình dưới đây, chậu cây nào có thế năng lớn nhất? Giải thích.
Hướng dẫn giải
- Ta đã biết rằng vật có trọng lượng càng lớn và ở độ cao càng lớn thì thế năng càng lớn, mà trong 3 chậu trên thì chậu A là vật có trọng lượng lớn nhất (bằng chậu C) khi kích thước 2 chậu là như nhau và lớn hơn chậu B, bên cạnh đó chậu A có độ cao lớn nhất so với mặt đất nên chậu A có thế năng lớn nhất.
Câu 3: [CTST] Nêu thêm một số ví dụ minh hoạ cho các vật vừa có động năng, vừa có thế năng.
- Ví dụ các vật vừa có động năng, vừa có thế năng là: chiếc xe máy đang chạy trên cầu vượt ngã tư sở, quả bóng đá đang bay vào gôn, máy bay đang bay trên bầu trời, chim bay, nước chảy từ trên cao xuống,….
Câu 4: [KNTT] So sánh thế năng trọng trường của hai vật ở cùng một độ cao so với gốc thế năng, biết khối lượng của vật thứ nhất gấp 3 lần khối lượng của vật thứ hai.
- Thế năng trọng trường của vật thứ nhất là
- Thế năng trọng trường của vật thứ hai là
- Vậy thế năng trọng trường của vật thứ nhất lớn gấp 3 lần thế năng trọng trường của vật thứ hai.
Câu 5: Muốn nhận biết một vật có thế năng hay không thì ta phải xem xét điều gì?
- Vị trí của vật đó có độ cao so với mặt đất hay vật khác làm mốc không? Nếu có thì vật đó có thế năng hấp dẫn.
Câu 5: Muốn nhận biết một vật có động năng hay không thì ta phải xem xét điều gì?
- Muốn nhận biết một vật có động năng hay không thì ta phải xem vật đó có chuyển động so với vật làm mốc hay không? Nếu có thì vật đó có động năng.
Câu 6: Hãy so sánh thế năng hấp dẫn của hai vật.
- Hai vật có cùng khối lượng, vật nào ở độ cao cao hơn thì vật đó có thế năng hấp dẫn lớn hơn.
- Hai vật ở cùng một độ cao, vật nào có khối lượng lớn hơn thì vật đó có thế năng hấp dẫn lớn hơn.
Câu 7: Hãy so sánh động năng của hai vật.
- Hai vật có cùng khối lượng, vật nào có vận tốc lớn hơn thì vật đó có động năng lớn hơn.
- Hai vật có cùng vận tốc khác không, vật nào có khối lượng lớn hơn thì vật đó có động năng lớn hơn.
Câu 8: Ngân và Hằng quan sát một khách ngồi trong một toa tàu đang chuyến động. Ngân nói: “Hành khách có động năng vì đang chuyển động”. Hằng phản đối: “Hành khách không có động năng vì đang ngồi yên trên tàu”. Hỏi ai đúng ai sai? Tại sao?
- Ai đúng ai sai phải tùy thuộc vào vật làm mốc. Ngân nói đúng nếu lấy cây bên đường làm mốc chuyển động, còn Hằng nói đúng nếu lấy toa tàu làm mốc chuyến động.
Câu 9: Mũi tên được bắn đi từ cái cung là nhờ năng lượng của mũi tên hay của cánh cung? Đó là dạng năng lượng nào?
- Nhờ năng lượng của cánh cung. Đó là thế năng.
Câu 10: Búa đập vào đinh làm đinh ngập sâu vào gỗ. Đinh ngập sâu vào gỗ là nhờ năng lượng nào? Đó là dạng năng lượng gì?
- Nhờ năng lượng của búa. Đó là động năng.
Câu 11: Muốn đồng hồ chạy, hằng ngày ta phải lên dây cót cho nó. Đồng hồ hoạt động suốt một ngày nhờ dạng năng lượng nào?
Nhờ năng lượng của dây cót.
Câu 12: Hãy chỉ ra sự chuyển hóa từ dạng cơ năng này sang dạng cơ năng khác trong các trường hợp sau:
a. Mũi tên được bắn đi từ chiếc cung.
b. Nước từ trên đập cao chảy xuống.
c. Ném một vật lên cao theo phương thẳng đứng.
a. Mũi tên được bắn đi từ chiếc cung: Thế năng của cánh cung chuyển hóa thành động năng của mũi tên.
b. Nước từ trên đập cao chảy xuống: Thế năng chuyển hóa thành động năng.
c. Ném một vật lên cao theo phương chuyển hóa thành thế năng.
Câu 13: Hai vật đang rơi có khối lượng như nhau. Hỏi thế năng và động năng của chúng ở cùng một độ cao có như nhau không?
- Hai vật có khôi lượng như nhau thì thế năng và động năng của chúng giông nhau hay khác nhau tùy thuộc vào độ cao và vận tốc. Ớ cùng độ cao thì thế năng của hai vật là như nhau còn động năng tùy thuộc vào vận tốc của chúng ở độ cao ấy. Do vậy chưa thể kết luận về động năng vì chưa biết hai vật có cùng vận tóc hay không.
Câu 14: Từ một độ cao h, người ta ném một viên bi lên theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu là v0 Hãy mô tả chuyển động của viên bi và trình bày sự chuyến hóa qua lại giữa động năng và thế năng của viên bi trong quá trình chuyển động cho đến khi viên bi rơi xuống mặt đất.
- Lúc vừa được ném lên, ở độ cao h, viên bi vừa có thế năng, vừa có động năng.
- Khi lên cao, động năng của viên bi giảm, thế năng tăng dần. Khi viên bi đạt đến độ cao cực đại (h + h’) thì vận tốc của nó bằng 0, động năng viên bi bằng 0, thế năng cực đại.
- Toàn bộ động năng lúc ném của viên bi chuyển hóa thành phần tăng của thê năng so với lúc ném. Sau đó viên bi rơi xuống, thế năng giảm, động năng tăng. Đến khi viên bi vừa chạm đất thì động năng viên bi cực đại, thế năng bằng 0, toàn bộ thế năng của viên bi lúc vừa ném lên chuyển hóa thành phần tăng của động năng so với lúc ném.
- Trong quá trình chuyển động của viên bi ở vị trí bất kì, tổng động năng và thế năng không thay đổi.
Câu 15: Thả cho viên bi lăn từ đỉnh A xuống chân B của một mặt phẳng nghiêng. Hãy chỉ rõ thế năng và động năng của viên bi biến đổi như thế nào?
- Khi lăn xuống, vận tốc của bi tăng dần làm động năng của bi tăng dần, mặt khác độ cao của bi giảm dần nên thế năng của bi giảm dần.
Câu 16: Thả một quả bóng cao su từ độ cao h xuống nền đất cứng và bị nảy lên. Sau mỗi lần nảy lên độ cao giảm dần, nghĩa là cơ năng giảm dần. Điều đó có trái với định luật bảo toàn năng lượng không? Tại sao?
Điều đó không có gì trái với định luật bảo toàn năng lượng. Vì trong quá trình va chạm với nền đất cứng, một hiện tượng khác đã xảy ra mà ta không nhận biết được bằng mắt đó là một phần cơ năng đã biến thành nhiệt năng làm nóng quả bóng và nóng chỗ đất cứng.
FULL FILE
THẦY CÔ TẢI FILE ĐÍNH KÈM!
CHỦ ĐỀ 1 |
ĐỘNG NĂNG – THẾ NĂNG – CƠ NĂNG |
I |
| ĐỘNG NĂNG |
@ Một số vật có động năng.
Người chạy trên bờ biển | Xe chuyển động | Máy bay chuyển động | Băng chuyền vận chuyển kiện hàng |
@ Vật có khối lượng càng lớn chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.
@ Động năng của một vật bằng một nửa tích của khối lượng và bình phương vận tốc của vật.
@ Công thức tính động năng
- Trong đó
+ là động năng của vật
+ là vận tốc của vật trong quá trình chuyển động
+ là khối lượng của vật
II |
| THẾ NĂNG |
@ Một số vật có thế năng.
Kinh khí cầu lơ lửng trên không | Đồng hồ treo tường | Máy bay đang bay trên không | Quả táo trên cây |
@ Vật có khối lượng càng lớn ở độ cao càng cao thì thế năng càng lớn.
@ Giá trị của thế năng phụ thuộc vào mốc chọn để tính độ cao, hay còn gọi là gốc thế năng. @ Thông thường, gốc thế năng được chọn tại mặt đẫt.
@ Công thức tính thế năng
- Trong đó
+ là thế năng của vật
+ là độ cao của vật so với mặt đất
+ P là trọng lượng của vật với
III |
| CƠ NĂNG |
@ Trong thực tế, một vật có thể vừa có động năng, vừa có thế năng.
ô tô đang chạy trên cầu | dù lượn đang lướt trên không | vệ tinh nhân tạo quay xung quanh Trái Đất |
IV |
| SỰ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG |
Chuyển động của con lắc đơn:
Cấu tạo gổm một vật nặng được treo ở đầu một sợi dây nhẹ, không dãn.
Cách kích thích: Từ vị trí cân bằng O ban đầu, vật nặng được kéo lệch lên một độ cao h tại A rồi thả nhẹ. Khi đó, con lắc sẽ dao động xung quanh O.
Chọn gốc thế năng tại O.
@ Tại A và B thế năng lớn nhất, động năng nhỏ nhất.
@ Tại O thế năng nhỏ nhất, động năng lớn nhất.
@ Từ O đến A và từ O đến B (chuyển động từ thấp lên cao) vật nặng có tốc độ giảm dẩn và độ cao tăng dần. Động năng của vật đang chuyên hoá dần thành thế năng.
@ Từ A đến O và từ B đến O (chuyển động từ cao xuống thấp) vật nặng có độ cao giảm dẩn và tốc độ tăng dân, nghĩa là thế năng của nó giảm dần và động năng tăng dẩn. Trong quá trình này, thế năng của vật đang chuyển hoá dấn thành động năng.
v Chuyển động của quả bóng được thả từ độ cao h:
Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
@ Tại vị trí z1 = h thế năng lớn nhất, động năng nhỏ nhất.
@ Tại vị trí z2 = 0 thế năng nhỏ nhất, động năng lớn nhất.
@ Từ vị trí z2 lên vị trí z1 (chuyển động từ thấp lên cao) quả bóng có tốc độ giảm dẩn và độ cao tăng dần. Động năng của vật đang chuyên hoá dần thành thế năng.
@ Từ vị trí z1 xuống vị trí z2 (chuyển động từ cao xuống thấp) vật nặng có độ cao giảm dẩn và tốc độ tăng dân, nghĩa là thế năng của nó giảm dần và động năng tăng dẩn. Trong quá trình này, thế năng của vật đang chuyển hoá dấn thành động năng.
w Kết luận:
@ Trong quá trình vật chuyển động, động năng và thế năng của vật có thê’ chuyển hoá qua lại lẫn nhau.
@ nếu vật chuyển đôgnj không chịu tác dụng của lực cản thì cơ năng của vật được bảo toàn, có nghĩa là cơ năng không đổi tại mọi thời điểm.
BÀI TẬP TỰ LUẬN ĐỊNH TÍNH
Câu 1: [CTST] Nêu một trường hợp trong đó con người sử dụng cơ năng vào mục đích có ích. Phân tích sự chuyển hoá năng lượng trong trường hợp đó.
Hướng dẫn giải
- Trường hợp trong đó con người sử dụng cơ năng vào mục đích có ích:
+ Sử dụng cơ năng để các phương tiện (xe đạp, ô tô, xe máy,..) chuyển động được. Trong quá trình hoạt động của các phương tiện có sự chuyển hóa năng lượng từ điện năng, hóa năng thành động năng, thế năng, nhiệt năng,….
+ Sử dụng cơ năng để tạo ra gió mát trong các thiết bị quạt (quạt trần, quạt cây, quạt treo tường, …). Trong quá trình quạt hoạt động có sự chuyển hóa năng lượng từ điện năng thành động năng, nhiệt năng, ….
Câu 2: [CTST] Trong hình dưới đây, chậu cây nào có thế năng lớn nhất? Giải thích.
Hướng dẫn giải
- Ta đã biết rằng vật có trọng lượng càng lớn và ở độ cao càng lớn thì thế năng càng lớn, mà trong 3 chậu trên thì chậu A là vật có trọng lượng lớn nhất (bằng chậu C) khi kích thước 2 chậu là như nhau và lớn hơn chậu B, bên cạnh đó chậu A có độ cao lớn nhất so với mặt đất nên chậu A có thế năng lớn nhất.
Câu 3: [CTST] Nêu thêm một số ví dụ minh hoạ cho các vật vừa có động năng, vừa có thế năng.
Hướng dẫn giải
- Ví dụ các vật vừa có động năng, vừa có thế năng là: chiếc xe máy đang chạy trên cầu vượt ngã tư sở, quả bóng đá đang bay vào gôn, máy bay đang bay trên bầu trời, chim bay, nước chảy từ trên cao xuống,….
Câu 4: [KNTT] So sánh thế năng trọng trường của hai vật ở cùng một độ cao so với gốc thế năng, biết khối lượng của vật thứ nhất gấp 3 lần khối lượng của vật thứ hai.
Hướng dẫn giải
- Thế năng trọng trường của vật thứ nhất là
- Thế năng trọng trường của vật thứ hai là
- Vậy thế năng trọng trường của vật thứ nhất lớn gấp 3 lần thế năng trọng trường của vật thứ hai.
Câu 5: Muốn nhận biết một vật có thế năng hay không thì ta phải xem xét điều gì?
Hướng dẫn giải
- Vị trí của vật đó có độ cao so với mặt đất hay vật khác làm mốc không? Nếu có thì vật đó có thế năng hấp dẫn.
Câu 5: Muốn nhận biết một vật có động năng hay không thì ta phải xem xét điều gì?
Hướng dẫn giải
- Muốn nhận biết một vật có động năng hay không thì ta phải xem vật đó có chuyển động so với vật làm mốc hay không? Nếu có thì vật đó có động năng.
Câu 6: Hãy so sánh thế năng hấp dẫn của hai vật.
Hướng dẫn giải
- Hai vật có cùng khối lượng, vật nào ở độ cao cao hơn thì vật đó có thế năng hấp dẫn lớn hơn.
- Hai vật ở cùng một độ cao, vật nào có khối lượng lớn hơn thì vật đó có thế năng hấp dẫn lớn hơn.
Câu 7: Hãy so sánh động năng của hai vật.
Hướng dẫn giải
- Hai vật có cùng khối lượng, vật nào có vận tốc lớn hơn thì vật đó có động năng lớn hơn.
- Hai vật có cùng vận tốc khác không, vật nào có khối lượng lớn hơn thì vật đó có động năng lớn hơn.
Câu 8: Ngân và Hằng quan sát một khách ngồi trong một toa tàu đang chuyến động. Ngân nói: “Hành khách có động năng vì đang chuyển động”. Hằng phản đối: “Hành khách không có động năng vì đang ngồi yên trên tàu”. Hỏi ai đúng ai sai? Tại sao?
Hướng dẫn giải
- Ai đúng ai sai phải tùy thuộc vào vật làm mốc. Ngân nói đúng nếu lấy cây bên đường làm mốc chuyển động, còn Hằng nói đúng nếu lấy toa tàu làm mốc chuyến động.
Câu 9: Mũi tên được bắn đi từ cái cung là nhờ năng lượng của mũi tên hay của cánh cung? Đó là dạng năng lượng nào?
Hướng dẫn giải
- Nhờ năng lượng của cánh cung. Đó là thế năng.
Câu 10: Búa đập vào đinh làm đinh ngập sâu vào gỗ. Đinh ngập sâu vào gỗ là nhờ năng lượng nào? Đó là dạng năng lượng gì?
Hướng dẫn giải
- Nhờ năng lượng của búa. Đó là động năng.
Câu 11: Muốn đồng hồ chạy, hằng ngày ta phải lên dây cót cho nó. Đồng hồ hoạt động suốt một ngày nhờ dạng năng lượng nào?
Hướng dẫn giải
Nhờ năng lượng của dây cót.
Câu 12: Hãy chỉ ra sự chuyển hóa từ dạng cơ năng này sang dạng cơ năng khác trong các trường hợp sau:
a. Mũi tên được bắn đi từ chiếc cung.
b. Nước từ trên đập cao chảy xuống.
c. Ném một vật lên cao theo phương thẳng đứng.
Hướng dẫn giải
a. Mũi tên được bắn đi từ chiếc cung: Thế năng của cánh cung chuyển hóa thành động năng của mũi tên.
b. Nước từ trên đập cao chảy xuống: Thế năng chuyển hóa thành động năng.
c. Ném một vật lên cao theo phương chuyển hóa thành thế năng.
Câu 13: Hai vật đang rơi có khối lượng như nhau. Hỏi thế năng và động năng của chúng ở cùng một độ cao có như nhau không?
Hướng dẫn giải
- Hai vật có khôi lượng như nhau thì thế năng và động năng của chúng giông nhau hay khác nhau tùy thuộc vào độ cao và vận tốc. Ớ cùng độ cao thì thế năng của hai vật là như nhau còn động năng tùy thuộc vào vận tốc của chúng ở độ cao ấy. Do vậy chưa thể kết luận về động năng vì chưa biết hai vật có cùng vận tóc hay không.
Câu 14: Từ một độ cao h, người ta ném một viên bi lên theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu là v0 Hãy mô tả chuyển động của viên bi và trình bày sự chuyến hóa qua lại giữa động năng và thế năng của viên bi trong quá trình chuyển động cho đến khi viên bi rơi xuống mặt đất.
Hướng dẫn giải
- Lúc vừa được ném lên, ở độ cao h, viên bi vừa có thế năng, vừa có động năng.
- Khi lên cao, động năng của viên bi giảm, thế năng tăng dần. Khi viên bi đạt đến độ cao cực đại (h + h’) thì vận tốc của nó bằng 0, động năng viên bi bằng 0, thế năng cực đại.
- Toàn bộ động năng lúc ném của viên bi chuyển hóa thành phần tăng của thê năng so với lúc ném. Sau đó viên bi rơi xuống, thế năng giảm, động năng tăng. Đến khi viên bi vừa chạm đất thì động năng viên bi cực đại, thế năng bằng 0, toàn bộ thế năng của viên bi lúc vừa ném lên chuyển hóa thành phần tăng của động năng so với lúc ném.
- Trong quá trình chuyển động của viên bi ở vị trí bất kì, tổng động năng và thế năng không thay đổi.
Câu 15: Thả cho viên bi lăn từ đỉnh A xuống chân B của một mặt phẳng nghiêng. Hãy chỉ rõ thế năng và động năng của viên bi biến đổi như thế nào?
Hướng dẫn giải
- Khi lăn xuống, vận tốc của bi tăng dần làm động năng của bi tăng dần, mặt khác độ cao của bi giảm dần nên thế năng của bi giảm dần.
Câu 16: Thả một quả bóng cao su từ độ cao h xuống nền đất cứng và bị nảy lên. Sau mỗi lần nảy lên độ cao giảm dần, nghĩa là cơ năng giảm dần. Điều đó có trái với định luật bảo toàn năng lượng không? Tại sao?
Hướng dẫn giải
Điều đó không có gì trái với định luật bảo toàn năng lượng. Vì trong quá trình va chạm với nền đất cứng, một hiện tượng khác đã xảy ra mà ta không nhận biết được bằng mắt đó là một phần cơ năng đã biến thành nhiệt năng làm nóng quả bóng và nóng chỗ đất cứng.
FULL FILE
THẦY CÔ TẢI FILE ĐÍNH KÈM!
CHỦ ĐỀ LIÊN QUAN
CHỦ ĐỀ QUAN TÂM
CHỦ ĐỀ MỚI NHẤT
