Hiểu, trình bày và vận dụng được động năng.
ƯỚC MƠ LỚNPHÒNG KHÁM PHÁ VẬT LÝ
Trang chủCần nhớ
- Wđ phụ thuộc m và bình phương v; vật đứng yên trong hệ quy chiếu đang xét có Wđ = 0.
- Ghi rõ mốc h = 0 và dùng m (kg), g (N/kg), h (m).
- 1 J = 1 N·m; luôn kiểm tra đơn vị trước khi kết luận.
Động năng. Thế năng
Vì sao cùng một quả bóng nhưng chạy nhanh hơn hoặc đặt cao hơn lại có khả năng gây tác dụng khác?
Quả bóng nằm trên sàn, quả bóng lăn nhanh và quả bóng đặt trên giá có cùng khối lượng nhưng khả năng gây biến đổi không giống nhau. Ta cần hai đại lượng để mô tả phần năng lượng do chuyển động và do vị trí.
Mục tiêu quan sát được, không dùng từ mơ hồ
Hiểu, trình bày và vận dụng được thế năng trọng trường.
Hiểu, trình bày và vận dụng được đơn vị và độ lớn.
Hiểu, trình bày và vận dụng được hệ quy chiếu và mốc.
Giải thích tình huống thực tế bằng mô hình, dữ kiện, đơn vị, điều kiện và quy tắc an toàn.
- Khối lượng, tốc độ và đơn vị SI
- Trọng lượng gần mặt đất
- Năng lượng và sự chuyển hóa
Chu trình 5Đ: tự tìm ra bản chất trước khi xem lời giải
- 1Dự đoán câu hỏi lớn “Vì sao cùng một quả bóng nhưng chạy nhanh hơn hoặc đặt cao hơn lại có khả năng gây tác dụng khác?” bằng một câu trước khi nhìn công thức.
- 2Vẽ chuỗi vật → tương tác → truyền/chuyển hóa năng lượng; ghi rõ hệ và mốc được chọn.
- 3Dịch đề sang dữ kiện có đơn vị, nêu điều kiện áp dụng và dự đoán độ lớn kết quả.
- 4Tính hoặc giải thích theo từng bước; kiểm ngược bằng đơn vị, trường hợp biên và một cách nhìn khác.
- 5Sau 24 giờ, tự nói lại năm ý chốt và giải một câu ôn nối mà không mở bài.
Bốn lớp kiến thức cốt lõi
Chọn từng thẻ để học theo thứ tự: khái niệm → cách hiểu → ví dụ → phép kiểm.
Động năng
Động năng của vật chuyển động: Wđ = 1/2·m·v², với m tính bằng kg, v bằng m/s và Wđ bằng J.
Hiểu thật dễVật nặng hơn hoặc chạy nhanh hơn có động năng lớn hơn; tốc độ tăng hai lần thì động năng tăng bốn lần.
Ví dụXe đạp đang chạy có động năng.
Mẹo nhớ đúng bản chấtWđ phụ thuộc m và bình phương v; vật đứng yên trong hệ quy chiếu đang xét có Wđ = 0.
Lỗi phải tránhTốc độ tăng hai lần thì động năng chỉ tăng hai lần.
Bốn tình huống đời thường
Gia đình
Đi nhanh làm động năng phương tiện tăng rất mạnh nên quãng phanh và hậu quả va chạm thường nghiêm trọng hơn.
Trường học
Túi đồ đặt trên giá cao cần được giữ chắc vì có thế năng so với sàn.
Khoa học – kỹ thuật
Thủy điện khai thác thế năng của nước ở cao để chuyển hóa thành điện năng.
Quyết định an toàn
Không thả vật từ trên cao để “kiểm chứng” công thức.
Phòng lab tương tác: Động năng. Thế năng
Công cụ số nhập m, v, h; mô hình xe lăn nhỏ và máng dốc thấp nếu có giáo viên hướng dẫn.
Chỉ dùng xe và tải nhẹ trên máng thấp có chặn cuối; không thả vật từ cao, không thử với xe thật.
- Nêu dự đoán và xác định đại lượng hoặc dấu hiệu cần quan sát.
- Kiểm tra dụng cụ, đơn vị và toàn bộ quy tắc an toàn trước khi thao tác.
- Chỉ thay đổi một yếu tố; đo hoặc quan sát rồi ghi cả điều kiện.
- Đối chiếu dự đoán, giải thích sai khác và nêu giới hạn kết luận.
Công cụ tính đồng thời Wđ = 1/2mv², Wt = mgh và nhắc đúng hệ đơn vị.
Động năng của vật chuyển động: Wđ = 1/2·m·v², với m tính bằng kg, v bằng m/s và Wđ bằng J.
Dùng m (kg), v (m/s), h (m), g ≈ 10 N/kg và mốc thế năng tại h = 0.
Năm ví dụ tăng dần độ khó
Vật 2 kg chuyển động 3 m/s. Tính động năng.
Phân tíchKhóa đúng mô hình động năng, liệt kê dữ kiện và điều kiện áp dụng.
- Vẽ sơ đồ hoặc ghi chuỗi chuyển hóa/đường truyền phù hợp.
- Đổi mọi đại lượng về hệ đơn vị tương thích.
- Dùng quy tắc: Wđ phụ thuộc m và bình phương v; vật đứng yên trong hệ quy chiếu đang xét có Wđ = 0.
- Kiểm tra đơn vị, chiều biến đổi và mức hợp lý của kết quả.
Kết luậnWđ = 1/2·2·3² = 9 J.
Cách nhìn khácKiểm tra ngược bằng phép biến đổi, sơ đồ tỉ lệ hoặc một quan sát an toàn trong cùng điều kiện.
Hỏi để hiểu, không xin đáp án tắt
Trợ lý Động năng. Thế năngTình huống 1/30
Sai ở đâu và sửa thế nào?
✕ SaiTốc độ tăng hai lần thì động năng chỉ tăng hai lần.
✓ SửaVì Wđ tỉ lệ với v² nên tốc độ tăng hai lần làm Wđ tăng bốn lần nếu khối lượng không đổi.
✕ SaiThế năng của vật là một số tuyệt đối, không cần chọn mốc.
✓ SửaThế năng trọng trường phụ thuộc mốc độ cao; phải ghi mốc h = 0.
✕ SaiCó thể thay m bằng gam và v bằng km/h rồi kết quả vẫn là J.
✓ SửaMuốn dùng công thức theo SI phải đổi m sang kg và v sang m/s.
✕ SaiVật đứng yên luôn không có mọi dạng năng lượng.
✓ SửaVật đứng yên có Wđ = 0 trong hệ đang xét nhưng vẫn có thể có thế năng hoặc nội năng.
Flashcard lõi kiến thức
Luyện năm mức, mỗi câu có năm lớp hướng dẫn
Trắc nghiệm hiểu bản chất
Mục tiêu: ít nhất 8/10
1Vật 2 kg chạy 3 m/s có động năng bao nhiêu?
3Vật 3 kg ở cao 2 m, g = 10 N/kg, mốc ở sàn. Thế năng bằng bao nhiêu?
4Nâng mốc thế năng lên cao hơn, giữ vị trí vật, thế năng tính được thế nào?
5Động năng phụ thuộc hệ quy chiếu vì sao?
2Giữ khối lượng, tốc độ tăng gấp đôi thì động năng thế nào?
6Đơn vị đúng của cả động năng và thế năng là gì?
7Hai vật cùng tốc độ, A có khối lượng gấp 3 B. Động năng A thế nào so B?
8Trong cùng hệ quy chiếu, vật đứng yên có động năng bao nhiêu?
9Hai vật cùng khối lượng và độ cao so cùng mốc, cùng g có thế năng thế nào?
10Vì sao phải đổi 200 g sang 0,2 kg khi tính Wđ theo J và v theo m/s?
Năm điều phải tự nói lại được
- Wđ phụ thuộc m và bình phương v; vật đứng yên trong hệ quy chiếu đang xét có Wđ = 0.
- Ghi rõ mốc h = 0 và dùng m (kg), g (N/kg), h (m).
- 1 J = 1 N·m; luôn kiểm tra đơn vị trước khi kết luận.
- Chọn hệ quy chiếu và mốc một lần, không đổi giữa chừng.
- Mọi kết luận chỉ có giá trị trong đúng điều kiện và phải tôn trọng an toàn.