Giáo án Bài 47. Một số dạng năng lượng

Huy động kiến thức sẵn có của HS về chuyển động và vị trí của vật; xác định vấn đề cần giải quyết trong bài.

GV đưa tình huống: “Một quả bóng được giữ trên cao rồi thả rơi. Dạng năng lượng nào tăng khi rơi?”. HS dự đoán nhanh bằng cách giơ tay chọn một trong ba phương án: A. Động năng tăng; B. Thế năng hấp dẫn tăng; C. Không có dạng năng lượng nào tăng. HS giải thích lí do ngắn gọn.

• Phương án đúng cần hướng tới: động năng tăng khi bóng rơi nhanh dần, thế năng hấp dẫn giảm khi bóng xuống thấp hơn.
• Ghi vào vở câu hỏi định hướng bài: “Động năng, thế năng hấp dẫn, hóa năng là gì? Dạng năng lượng nào tăng khi quả bóng rơi?”.

Nêu được động năng là năng lượng của vật do chuyển động; nhận biết vật chuyển động nhanh dần có động năng tăng.

HS quan sát mô phỏng Tháp thả khi quả bóng được thả rơi. HS hoàn thành Phiếu học tập số 1, phần A, với các câu hỏi:

• Quả bóng có chuyển động không? Tốc độ của bóng thay đổi thế nào khi rơi?
• Khi bóng đứng yên trên cao, bóng có động năng không?
• Dạng năng lượng nào liên quan đến chuyển động của vật?

• Khi bóng rơi nhanh dần, động năng của bóng tăng.
• Khi bóng đứng yên trên cao, bóng không có động năng.
• Kết luận HS ghi vào vở: Động năng: năng lượng của vật do chuyển động.

Nêu được thế năng hấp dẫn liên quan đến vị trí cao của vật so với mốc chọn; giải thích được thế năng giảm khi bóng rơi xuống.

HS quan sát mô phỏng quả bóng giữ ở độ cao 1 m và thả rơi xuống đệm cao su. HS hoàn thành Phiếu học tập số 1, phần B:

• Quả bóng đứng yên trên cao có thế năng hấp dẫn không? Thế năng đó phụ thuộc vào yếu tố nào?
• Khi bóng rơi xuống, độ cao của bóng so với mốc đệm thay đổi thế nào? Thế năng hấp dẫn tăng hay giảm?
• Nếu chọn mốc là mặt sàn thay vì mặt đệm thì giá trị thế năng có giống nhau không?

• Quả bóng giữ trên cao có thế năng hấp dẫn so với mốc chọn.
• Khi bóng rơi xuống gần mốc hơn, thế năng hấp dẫn giảm.
• Giá trị thế năng phụ thuộc vào mốc chọn (mặt đệm hoặc mặt sàn cho giá trị khác nhau).
• Kết luận HS ghi vào vở: Thế năng hấp dẫn: liên quan vị trí cao của vật so với mốc chọn.

Nêu được hóa năng là năng lượng chứa trong nhiên liệu, thức ăn hoặc pin; nhận biết pin chứa hóa năng làm đèn sáng.

HS quan sát mô phỏng Hai pin AA nối với bóng đèn. HS hoàn thành Phiếu học tập số 1, phần C:

• Vì sao đèn sáng khi pin được nối với bóng đèn? Pin đã cung cấp dạng năng lượng nào?
• Kể tên hai ví dụ khác về vật chứa hóa năng trong đời sống (nhiên liệu, thức ăn).
• Vì sao pin dùng lâu thì đèn mờ dần?

• Pin chứa hóa năng; khi nối với đèn, hóa năng chuyển thành năng lượng làm đèn sáng.
• Ví dụ hóa năng: xăng, dầu, than (nhiên liệu); cơm, bánh mì (thức ăn).
• Pin dùng lâu còn ít hóa năng nên đèn mờ.
• Kết luận HS ghi vào vở: Hóa năng: năng lượng chứa trong nhiên liệu, thức ăn hoặc pin.

Phân biệt được động năng, thế năng hấp dẫn và hóa năng qua câu hỏi trắc nghiệm và ghép đôi; sửa được quan niệm sai về vật đứng yên.

HS làm việc theo cặp với Phiếu học tập số 2, phần A, gồm các câu:

1. Trong bài này, động năng có đặc điểm nào? A. chỉ có ở vật đứng yên trên cao; B. đồng nghĩa nhiệt độ; C. năng lượng của vật do chuyển động.
2. Trong bài này, thế năng hấp dẫn có đặc điểm nào? A. liên quan vị trí cao của vật so với mốc chọn; B. chỉ có khi vật đang chạy; C. không phụ thuộc vị trí.
3. Ghép khái niệm với đặc điểm tương ứng: Động năng; Thế năng hấp dẫn; Hóa năng. Đặc điểm: năng lượng của vật do chuyển động; liên quan vị trí cao của vật so với mốc chọn; năng lượng chứa trong nhiên liệu, thức ăn hoặc pin.
4. Nhận định “Vật đứng yên không thể có năng lượng” là đúng hay sai? Vì sao?
5. Chọn thuật ngữ phù hợp: “năng lượng chứa trong nhiên liệu, thức ăn hoặc pin” mô tả: ……

• Câu 1: C. Năng lượng của vật do chuyển động.
• Câu 2: A. Liên quan vị trí cao của vật so với mốc chọn.
• Câu 3: Động năng – năng lượng của vật do chuyển động; Thế năng hấp dẫn – liên quan vị trí cao của vật so với mốc chọn; Hóa năng – năng lượng chứa trong nhiên liệu, thức ăn hoặc pin.
• Câu 4: Sai. Vật trên cao có thế năng, pin có hóa năng; đứng yên không loại trừ mọi dạng năng lượng.
• Câu 5: Hóa năng.

Vận dụng ba khái niệm để giải thích tình huống quả bóng rơi và tình huống pin dùng lâu; bác bỏ quan niệm sai về vật đứng yên.

HS làm việc theo cặp với Phiếu học tập số 2, phần B:
6. Một quả bóng được giữ trên cao rồi thả rơi. Dạng năng lượng nào tăng khi rơi?
7. Vì sao pin đã dùng lâu có thể không làm sáng đèn như lúc mới?
8. Một bạn khẳng định: “Vật đứng yên không thể có năng lượng.” Hãy bác bỏ bằng một lí do khoa học, chỉ ra một hệ quả của cách hiểu sai và viết lại kết luận đúng.

• Câu 6: Động năng tăng khi bóng nhanh dần, còn thế năng hấp dẫn giảm so với mặt đất. Không cần công thức động năng ở lớp 6.
• Câu 7: Khả năng cung cấp năng lượng của pin giảm khi các biến đổi hóa học diễn ra, pin còn ít hóa năng nên đèn mờ; không chập hai cực pin để thử hoặc tháo pin.
• Câu 8: Lí do: vật trên cao có thế năng, pin có hóa năng; đứng yên không loại trừ mọi dạng năng lượng. Hệ quả: nếu đồng nhất đứng yên với không có năng lượng, ta sẽ đánh giá sai nguy cơ khi vật ở trên cao. Kết luận sửa: vật không chuyển động chỉ không có động năng, nhưng vẫn có thể có thế năng hoặc hóa năng.

Vận dụng ba khái niệm để nhận biết và giải thích dạng năng lượng trong đồ vật và hoạt động hằng ngày của gia đình, qua đó hình thành thói quen quan sát khoa học.

Nhiệm vụ 1 (thực hiện tại lớp, khoảng 4 phút): Mỗi nhóm 4 HS thảo luận và điền vào bảng sau trong vở (trình bày dạng danh sách): ví dụ, dạng năng lượng, lí do.

• Quả dừa rơi từ cây xuống đất: ?
• Ấm nước điện đang sôi trên bếp gas: ?
• Xe đạp đang đứng yên trên dốc: ?
  Nhiệm vụ 2 (về nhà): Quan sát ít nhất hai đồ vật hoặc hoạt động trong gia đình có chứa hoặc sử dụng năng lượng (ví dụ: đồng hồ dùng pin, bữa ăn, xe đang chạy). Với mỗi đồ vật, ghi tên, dạng năng lượng nổi bật và lí do; không tự ý tháo pin hoặc chập hai cực pin.

• Quả dừa rơi: động năng tăng khi rơi nhanh dần; thế năng hấp dẫn giảm khi xuống gần mặt đất.
• Ấm nước đang sôi: có hóa năng từ nhiên liệu khí đốt chuyển thành nhiệt (HS mô tả ở mức dễ hiểu: năng lượng từ nhiên liệu làm nước nóng lên); nếu nói đến nước sôi chuyển động thì có thể nêu thêm hơi nước bốc lên.
• Xe đạp đứng yên trên dốc: có thế năng hấp dẫn vì đang ở vị trí cao so với mốc chọn; không có động năng vì đứng yên.
• Sản phẩm về nhà: bảng ghi ít nhất hai đồ vật, mỗi đồ vật nêu đúng một dạng năng lượng nổi bật và lí do.