III.- Một số bàI soạn vật lí tích hợp GDMT
BàI 26: Thế Năng
(SGS cơ bản)
A. Sơ đồ lôgic xây dựng kiến thức Thế năng
có tích hợp GDMTThế năng trọng trường
Trọng trường
Định nghĩa
thế năng
trọng trường
Biểu thức
= mgz
Biến thiên thế năng và công của
trọng lực
= (M) - (N)
GDMT:
Nước chảy ở nơi đất dốc
Sinh công bào mòn đất, gây
sạt lở (sói mòn và làm đất
bạc mầu). Trồng cây chống
sói mòn,
Thế năng trọng trường Thế năng đàn hồi
Thế năng
A. Bài soạn
I.Mục tiêu
1.Kiến thức:
- Hiểu khái niệm trọng trờng và biểu hiện của trọng trờng. Khái niệm
trọng trờng đều;
- Phát biểu đợc định nghĩa thế năng trọng trờng của một vật và viết đợc

- Chuẩn bị các hình ảnh về sói mòn đất, hình ảnh về tác dụng chống sói
mòn đất của rừng (có đợc một đoạn video ngắn về lũ thì tốt).
2. Học sinh
- Làm thí nghiệm về thế năng của lực đàn hồi;
3. Gợi ý ứng dụng CNTT
- Hình ảnh thế năng của nớc trong nhà máy thuỷ điện, búa máy, Hình
ảnh về sói mòn đất, về sự tàn phá của nớc lũ, về tác dụng cản lũ của rừng
- Hình ảnh thế năng vật đàn hồi.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học
Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
-Đ ộng năng là gì? Công của lực tác
dụng và độ biến thiên động năng?
- Nhận xét câu trả lời của bạn
- Cho nhận xét: Biến thiên động năng
của một vật đang rơi?
-Nêu câu hỏi và yêu cầu HS trả lời
- Nhận xét đánh giá
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu khái niệm trọng tr ờng
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc mục 1. Trọng trờng và cho nhận
xét về biểu hiện của trọng trờng.
- Lấy các ví dụ thực tế về biểu hiện của
trọng trờng, sự sinh công của trọng lực
- Yêu cầu HS đọc mục 1.
-Hớng dẫn HS tìm hiểu các khái niệm
trọng lực, trọng trờng, trọng trờng đều;
- Yêu cầu HS lấy ví dụ và nhận xét
Hoạt động 3 ( phút): Thế năng trọng tr ờng. Biểu thức tính thế năng trọng trờng.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên

- Yêu cầu HS đọc mục 3. và cho nhận
xét; Hớng dẫn HS thảo luận.
- Nhận xét các câu trả lời của HS, đa ra
kết luận
Hoạt động 5 ( phút):Tích hợp GDMT sói mòn đất, sự tàn phá của n ớc lũ..
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Nêu các ví dụ lợi dụng thế năng dòng
nớc, các tác động có hại của thế năng
của nớc ( cối giã gạo nớc, cọn nớc, nhà
máy thuỷ điện; sói mòn đất, sự tàn phá
của nớc lũ, biện pháp chống sói mòn
đất và hạn chế tác hại của lũ )
-Nhận xét câu trả lời của HS, giới thiệu
hình ảnh nhà máy thuỷ điện, sói mòn
đất, ruộng bậc thang , vai trò của rừng.
Hớng dẫn HS tự tìm hiểu thêm
Hoạt động 6 ( phút): Thế năng đàn hồi. Công của lực đàn hồi. Thế năng đàn
hồi
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
-Nhắc lại các hiểu biết về thế năng đàn
hồi đã học ở lớp 8. Cho các ví dụ thực
tế khi một vật biến dạng thì sinh công.
-Đọc SGK, phát biểu công thức tính
công của lực đàn hồi.
- Phát biểu định nghĩa về thế năng đàn
hồi, nêu biểu thức
- Đặt câu hỏi để kiểm tra hiểu biết của
HS về thế năng đàn hồi đã học ở lớp 8,
yêu cầu HS cho ví dụ.
-Yêu cầu HS phân tích hình vẽ 26.4,

t
mgh
.
INCLUDEPICTURE "http://upload.wikimedia.org/wikipedia/vi/thumb/6/6
1/Dap_thuy_dien_Hoa_Binh.JPG/250px-Dap_thuy_dien_Hoa_Binh.JPG" \* ME
RGEFORMATINET
p thy in Hũa Bỡnh v mt phn lũng h Hũa Bỡnh
Hình ảnh đập nước thuỷ điện
3.Tài liệu đọc thêm
Thuỷ điện và các vấn đề môi trờng sinh thái
Sự phát điện của nhà máy điện cũng có thể ảnh hưởng đến môi trường
của dòng sông bên dưới. Thứ nhất, nước sau khi ra khỏi turbine thường chứa rất
ít cặn lơ lửng, có thể gây ra tình trạng xối sạch lòng sông và làm sạt lở bờ sông.
Thứ hai, vì các turbine thường mở không liên tục, có thể quan sát thấy sự thay
đổi nhanh chóng và bất thường của dòng chảy. Tại Grand Canyon, sự biến đổi
dòng chảy theo chu kỳ của nó bị cho là nguyên nhân gây nên tình trạng sói mòn
cồn cát ngầm. Lượng oxy hoà tan trong nước có thể thay đổi so với trước đó.
Cuối cùng, nước chảy ra từ turbine lạnh hơn nước trước khi chảy vào đập, điều
này có thể làm thay đổi số lượng cân bằng của hệ động vật, gồm cả việc gây hại
tới một số loài. Các hồ chứa của các nhà máy thuỷ điện ở các vùng nhiệt đới có
thể sản sinh ra một lượng lớn khí methane và carbon dioxide. Điều này bởi vì
các xác thực vật mới bị lũ quét và các vùng tái bị lũ bị tràn ngập nước, mục nát
trong một môi trường kỵ khí và tạo thành methane, một khí gây hiệu ứng nhà
kính mạnh. Methane bay vào khí quyển khí nước được xả từ đập để làm quay
turbine. Theo bản báo cáo của Uỷ ban Đập nước Thế giới (WCD), ở nơi nào
đập nước lớn so với công suất phát điện (ít hơn 100 watt trên mỗi km2 diện tích
bề mặt) và không có việc phá rừng trong vùng được tiến hành trước khi thi
công đập nước, khí gas gây hiệu ứng nhà kính phát ra từ đập có thể cao hơn
những nhà máy nhiệt điện thông thường. Ở các hồ chứa phương bắc Canada và
Bắc Âu, sự phát sinh khí nhà kính tiêu biểu chỉ là 2 đến 8% so với bất kỳ một

2. Kĩ năng
- Nhận biết và phân biệt đợc nguồn nóng, nguồn lạnh, tác nhân cùng bộ
phận phat động, sinh công ra hay nhận vào ở một số máy hay gặp trong
thực tế;
- GDMT: biết phân tích các tác động gây ô nhiễm môi trờng từ các động cơ
nhiệt và máy làm lạnh, các biện pháp khác phục (tiếng ồn, hiệu ứng nhà
kính, vai trò của cây xanh ).
3. Thái độ
B. Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Một số hình vẽ trong SGK. Các t liệu về ô nhiễm môi trờng: ô nhiễm tiếng
ồn, ô nhiễm không khí, hiệu ứng nhà kính,..
- Gợi ý ứng dung CNTT: Các loại động co nhiệt, máy lạnh .
- Một số máy nhiệt trong thực tế.
2. Học sinh
- Ôn lại các kiến thức về động cơ nhiệt ở lớp 8.
C. Sơ đồ xây dựng kiến thức
1. Động cơ nhiệt

2. Máy lạnh
d.Tổ chức các hoạt động dạy học
(Học viên nghiên cứu SGK và biên soạn)
Động cơ nhiệt
Nguyên
tắc hoạt động
Hiệu suất
Nguồn nóng
Tác nhân
Nguồn lạnh
Sinh

đốt sưởi ấm nhà ở.
Hiệu ứng nhà kính khí quyển
Các tia bức xạ sóng ngắn của mặt trời xuyên qua bầu khí quyển đến mặt
đất và được phản xạ trở lại thành các bức xạ nhiệt sóng dài. Một số phân tử
trong bầu khí quyển, trong đó trước hết là điôxít cacbon và hơi nước, có thể hấp
thụ những bức xạ nhiệt này và thông qua đó giữ hơi ấm lại trong bầu khí quyển.
Hàm lượng ngày nay của khí đioxit cacbon vào khoảng 0,036% đã đủ để tăng
nhiệt độ thêm khoảng 30 °C. Nếu không có hiệu ứng nhà kính tự nhiên này
nhiệt độ trái đất của chúng ta chỉ vào khoảng –15°C.
Có thể hiểu một cách sơ lược như sau : ta biết nhiệt độ trung bình của bề
mặt trái đất được quyết định bởi cân bằng giữa năng lượng mặt trời chiếu
xuống trái đất và lượng bức xạ nhiệt của mặt đất vào vũ trụ. Bức xạ nhiệt của
mặt trời là bức xạ có sóng ngắn nên dễ dàng xuyên qua tầng ozon và lớp khí
CO2 để đi tới mặt đất, ngược lại bức xạ nhiệt từ trái đất vào vũ trụ là bước sóng
dài, không có khả năng xuyên qua lớp khí CO2 dày và bị CO2 + hơi nước trong
khí quyên hấp thụ. Như vậy lượng nhiệt này làm cho nhiệt độ bầu khí quyển
bao quanh trái đất tăng lên. Lớp khí CO2 có tác dụng như một lớp kính giữ
nhiệt lượng tỏa ngược vào vũ trụ của trái đất trên quy mô toàn cầu. Bên cạnh
CO2 còn có một số khí khác cũng được gọi chung là khí nhà kính như NOx,
Metan, CFC.
Ở thời kỳ đầu tiên của lịch sử trái đất, các điều kiện tạo ra cuộc sống chỉ
có thể xuất hiện vì thành phần của điôxít cacbon trong bầu khí quyển nguyên
thủy cao hơn, cân bằng lại lượng bức xạ của mặt trời lúc đó yếu hơn đến
khoảng 25%. Cường độ của các tia bức xạ tăng lên với thời gian. Trong khi đó
đã có đủ cây cỏ trên Trái Đất, thông qua sự quang hợp, lấy đi một phần khí
điôxít cacbon trong không khí tạo nên các điều kiện khí hậu tương đối ổn định
Khí nhà kính
Khí nhà kính là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài
(hồng ngoại) được phản xạ từ bề mặt trái đất khi được chiếu sáng bằng ánh
sáng mặt trời, sau đó phân tán nhiệt lại cho trái đất, gây nên hiệu ứng ấm. Các

cho kỹ nghệ và cho các máy phát điện, và sức khỏe của các loài thủy sản có thể
bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi sự thay đổi của các trận mưa rào và bởi sự tăng
khí bốc hơi. Mưa tăng có thể gây lụt lội thường xuyên hơn. Khí hậu thay đổi có
thể làm đầy các lòng chảo nối với sông ngòi trên thế giới.
- Các tài nguyên bờ biển: Chỉ tại riêng Hoa Kỳ, mực nước biển dự đoán tăng 50
cm vào năm 2100, có thể làm mất đi 5.000 dặm vuông đất khô ráo và 4.000
dặm vuông đất ướt.
- Sức khỏe: Số người chết vì nóng có thể tăng do nhiệt độ cao trong những chu
kì dài hơn trước. Sự thay đổi lượng mưa và nhiệt độ có thể đẩy mạnh các bệnh
truyền nhiễm.
- Nhiệt độ tăng lên làm tăng các quá trình chuyển hóa sinh học cũng như hóa
học trong cơ thể sống, gây nên sự mất cân bằng.
- Lâm nghiệp: Nhiệt độ cao hơn tạo điều kiện cho nạn cháy rừng dễ xảy ra hơn.
- Năng lượng và vận chuyển: Nhiệt độ ấm hơn tăng nhu cầu làm lạnh và giảm
nhu cầu làm nóng. Sẽ có ít sự hư hại do vận chuyển trong mùa đông hơn,
nhưng vận chuyển đường thủy có thể bị ảnh hưởng bởi số trận lụt tăng hay bởi
sự giảm mực nước sông.
- Xa hơn nữa nếu nhiệt độ của quả đất đủ cao thì có thể làm tan nhanh băng
tuyết ở Bắc Cực và Nam Cực và do đó mực nước biển sẽ tăng quá cao, có thể
dẫn đến nạn hồng thủy.
Các nỗ lực hiện tại để giảm trừ Hiệu ứng nhà kính nhân loại
Một trong những cố gắng đầu tiên của nhân loại để giảm mức độ ấm dần
do khí thải kỹ nghệ là việc các quốc gia đã tham gia bàn thảo và tìm cách kí kết
một hiệp ước có tên là Nghị định thư Kyoto. Tuy nhiên, hiệp ước này không
được một số nước công nhận, trong đó quan trọng nhất là Mỹ với lí do là hiệp
định này có khả năng gây tổn hại cho sự phát triển kinh tế của Hoa Kỳ.
Tuy nhiên, về phía nội bộ nước Mỹ và các nước tiên tiến khác, nhiều nỗ
lực để giảm khí độc mà chủ yếu thải ra từ xe máy nổ và các nhà máy kỹ nghệ
đã được áp dụng khá mạnh mẽ. Ở Hoa Kỳ, hầu hết các tiểu bang đều có luật bắt
buộc các phương tiện giao thông dùng động cơ nổ phải có giấy chứng nhận qua

hè. Nồng độ clo tăng cao trong tầng bình lưu, xuất phát khi các khí CFC và các
khí khác do loài người sản xuất ra bị phân hủy, chính là nguyên nhân gây ra sự
suy giảm này.
Trong các thảo luận chính trị công khai "suy giảm tầng ôzôn" đồng nghĩa
với lý thuyết cho rằng xu hướng suy giảm ôzôn toàn cầu, được gây ra vì thải
các khí CFC, sẽ tạo điều kiện cho các bức xạ cực tím đến mặt đất nhiều hơn.
Cường độ gia tăng của các bức xạ cực tím đang được nghi ngờ chính là
nguyên nhân gây ra nhiều hậu quả trong sinh học, thí dụ như gia tăng các khối
u ác tính, tiêu hủy các sinh vật phù du trong tầng có ánh sáng của biển.
Tạo thành ôzôn
Ôzôn trong bầu khí quyển được tạo thành khi các tia cực tím chạm phải
các phân tử ôxy (O
2
), chứa hai nguyên tử ôxy, tạo thành hai nguyên tử ôxy đơn,
được gọi là ôxy nguyên tử. Ôxy nguyên tử kết hợp cùng với một phân tử ôxy
tạo thành ôzôn (O
3
). Phân tử ôzôn có hoạt tính cao, khi bị tia cực tím chạm
phải, lại tách ra thành phân tử ôxy và một ôxy nguyên tử, một quá trình liên tục
gọi là chu kỳ ôxy-ôzôn.
Trước khi bắt đầu xu hướng suy giảm ôzôn, lượng ôzôn trong tầng bình
lưu được giử ổn định nhờ vào cân bằng giữa tạo thành và phân hủy các phân tử
ôzôn nhờ vào tia cực tím.
Phân hủy ôzôn
Ôzôn có thể bị phá hủy bởi các nguyên tử clo, flo hay brôm trong bầu khí
quyển. Các nguyên tố này có trong một số hợp chất bền nhất định, đặc biệt là
chlorofluorocacbon (CFC), đi vào tầng bình lưu và được giải phóng bởi các tia
cực tím.
Quan trọng nhất là các nguyên tử clo được tạo thành như thế sẽ trở thành
chất xúc tác hủy diệt các phân tử ôzôn trong một chu kỳ khép kín. Trong chu kỳ

Sự giảm sút ôzôn do clo là chất xúc tác có thể xảy ra ở trạng thái khí nhưng sẽ
tăng đột ngột khi có sự hiện diện của các đám mây tầng bình lưu trên địa cực.
Các quá trình quang hóa tham gia tuy phức tạp nhưng đã được tìm hiểu tốt.
Quan sát chủ yếu là thông thường phần lớn các clo trong tầng bính lưu ở trong
các "hợp chất chứa" bền, chủ yếu là các hydro clorua (HCl) và clo nitrat
(ClONO
2
). Mặc dù vậy trong mùa Đông và Xuân Nam Cực các phản ứng trên
bề mặt của các phần tử mây chuyển hóa các hợp chất chứa này trở lại thành các
gốc tự do có hoạt tính cao, Cl và ClO. Các đám mây cũng có thể lấy đi NO
2
từ
khí quyển bằng cách biến đổi chúng thành axít nitric, ngăn không cho ClO vừa
được tạo thành có thể bị biến đổi trở lại ClONO
2
. Ánh sáng cực tím gia tăng
trong mùa xuân tạo cho các hợp chất clo phản ứng hủy diệt trên 17% ôzôn
trong khi các hợo chất brôm làm giảm sút thêm 33%. Vai trò của ánh sáng mặt
trời trong giảm sút ôzôn chính là lý do tại sao giảm sút ôzôn ở Nam Cực lớn
nhất vào mùa xuân. Trong mùa Đông, mặc dù có nhiều mây nhất, không có ánh
sáng trên địa cực để thúc đẩy các phản ứng hóa học. Phần lớn các ôzôn bị phá
hủy ở phía dưới của tầng bình lưu đối ngược với việc giảm sút ôzôn ít hơn rất
nhiều thông qua các phản ứng thể khí đồng nhất xảy ra trước hết là ở phía trên
của tầng bình lưu. Nhiệt độ sưởi ấm vào cuối Xuân phá vỡ các gió xoáy vào
trung tuần tháng 12. Khi ấm lên, không khí giàu ôzôn bay về các vĩ độ thấp, các
đám mây tầng bình lưu bị phá hủy, các quá trình làm giảm sút ôzôn ngưng lại
và lỗ thủng ôzôn được hàn gắn trở lại.
Hậu quả của giảm sút ôzôn
Vì tầng ôzôn hấp thụ tia cực tím từ mặt trời, giảm sút tầng ôzôn dự đoán
sẽ tăng cường độ tia cực tím ở bề mặt Trái Đất, có thể dẫn đến nhiều thiệt hại