Giáo án vật lý - Cơ năng

Chia sẻ: huyenthutran87

Ta đã được học về hai dạng năng lượng động năng và thế năng ở hai bài riêng lẻ vậy giữa thế năng và động năng có mối liên hệ gì? Trong thực tế có vật nào vừa có thế năng vừa có động năng hay không? Hãy lấy ví dụ

Bạn đang xem 10 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Giáo án vật lý - Cơ năng

TRÖÔØNG THPT



Bài 27 :CƠ
NĂNG
LÔÙP 10 cơ
Kiểm tra bàai cũ:
-hãy nêu định nghĩa và biểu thức tính thế năng
của vật?
-Mối liên hệ giữa độ giảm thế năng và công?
-Động năng và định lý biến thiên động năng?
Biểu thức tính công của lực?




/
• Trả lời:
-Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương
tác giữa trái đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong
trọng trường
Wt =mgz
Trong đó :
m là khối lượng của vật
g là gia tốc trọng trường
z là độ cao của vật so với mốc thế năng đã chọn
-Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác
dụng của lực đàn hồi
Wt =½k(Δl)2
Với k là độ cứng của lò xo,Δl là độ biến dạng của lò xo
• Độ giảm thế năng: Wt(N)-Wt(M)=ANM

• M




• N
• trong đó công của trọng lực: A=F.s.cosα =P.s.cosα=mg.cosα

• -Động năng là dạng năng lượng do vật chuyển động mà có
Biểu thức: Wđ=1/2mv2

• -Định lý biến thiên động năng
Wđ2-Wđ1= Angoại lực

• Ta đã được học về hai dạng năng lượng
động năng và thế năng ở hai bài riêng lẻ vậy
giữa thế năng và động năng có mối liên hệ
gì?
• Trong thực tế có vật nào vừa có thế năng vừa
có động năng hay không? Hãy lấy ví dụ
• Ví dụ: cho 2 vật
- Một vật bị ném thẳng đứng lên trên (vật A)
- Một vật rơi tự do xuống dưới (vật B)

Vật A bị ném lên thế năng tăng dần và động năng
giảm dần




Vật B rơi tự do thế năng giảm
dần,động năng tăng dần
I.Cơ năng của vật trong Tröôøng troïng
löïc ụ:Xeùt vaät m rôi töï do qua A vaø
Ví d
Bng năng và thế năng của vật thay đổi như thế  P
Độ
nào?

Độ cao của vật giảm→thế
năng giảm
Vận tốc tăng → động năng
A
tăng




B
ở lớp 8 ta đã được biêt động năng và thế năng
là hai dạng năng lượng của cơ năng
Cơ năng là dạng năng lượng đơn giản nhất

Vậy dựa vào những kiến thức đã học ở lớp 8
và tham khảo SGK trang 142 hãy nêu định
nghĩa của cơ năng
1.ĐỊNH NGHĨA
• Cơ năng của vật chuyển động trong trọng
trường bằng tổng động năng và thế năng của
vật
• Biểu thức:
W = Wđ + W t
Hay
W = ½ mv2 + mgz
2. Sự bảo toàn cơ năng của vật
2. A

chuyển động trong trọng trường
P
Xét một vật có khối lượng m rơi từ độ cao
z1(A) xuống độ cao z2(B), tại đó vật có vận tốc
tương ứng là v1 và v2.

Áp dụng định lý biến thiên động năng, ta
có công do trọng lực thực hiện: z1

A12= Wđ2 – Wđ = mv22 /2 – mv12 /2 (1) B
mv
1



z2
Mặt khác công này lại bằng độ giảm thế năng
của vật trong trường trọng lực:
A12= Wt – Wt2 = mgz1 – mgz2 (2)
mgz
1


So sánh (1) và (2) : Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2

Hay
Hay mv12 /2 + mgz1 = mv22 /2 + mgz2
2
Khi vật chuyển động từ A đến B
Khi
theo một đường bất kỳ thì sao
Vì trọng lực là lực thế nên công của lực không phụ

thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc
vào điểm đầu và điểm cuối
thế năng không phụ thuộc vào hình dạng đường đi
th
Động năng không phụ thuộc vào hình dạng đường
đi
Nên cơ năng của vật vẫn được bảo toàn khi vật
đi từ A tới B theo đường bất kỳ
Nội dung định luật bảo toàn cơ
năng
Khi một vật chuyển động trong trọng
trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì
cơ năng của chúng được bảo toàn
Biểu thức:
Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2
Wđ1


Hay
Hay
mv12 /2 + mgz1 = mv22 /2 + mgz2
Hệ quả
• Ta quan sát chuyển động của con lắc đơn như hình.
• Đưa vật lên độ cao xác định rồi thả vật chuyển động tự do, ta
thấy vật qua vị trí cân bằng ứng, tiếp tục đi lên chậm dần và
dừng lại ở một độ cao ban đầu. Sau đó, vật lại đi xuống qua
vị trí cân bằng, tiếp tục đi lên..
• Trong quá trình chuyển động, động năng và thế năng của vật
trong trọng trường liên tiếp thay đổi.



A
B

h

C
Con lắc đơn – chuyển động của con lắc
đơn được gọi là dao động
Nhận xét


Khi vật đi qua vị trí cân bằng vận
tốc lớn nhất →động năng lớn nhất
Chọn mốc thế năng tại vị trí cân
bằng thì thế năng bằng không Z
Khi vật ở vị trí biên thế năng của
vật lớn nhất và động năng là nhỏ
nhất
Khi vật đi từ vị trí cân bằng đến vị
trí biên động năng giảm dần và thế
năng tăng dần và ngược lại khi vật
đi từ vị trí biên đến vị trí cân bằng
• → khi một vật chuyển động trong trường
trọng lực và chỉ chịu tác dụng của trọng
lực thì :
• Khi động năng tăng↔ thế năng giảm và
động năng giảm thì thế năng tăng
• Khi động năng cực đại thì thế năng cực
tiểu: Wđmax ↔ Wtmin
• thế năng cực đại thì động năng cực tiểu
II CƠ NĂNG ĐÀN HỒI
1/ ĐỊNH NGHĨA




1
Wñ = mv2
Ñoäng naêng
2 1
Wt = kx2
 Theá naêng ñaøn hoài: 2
Cũng giống cơ năng trọng trường.Cơ
Cũng
năng đàn hồi được định nghĩa như sau
Cơ năng đàn hồi bằng tổng động năng và
thế năng đàn hồi của vật
Biểu thức:

W = Wt + Wđ = ½ mv2 + ½ k(Δl)2


Cơ năng đàn hồi cũng được bảo toàn
năng
Taïi O
VoMax WñoMax
xo = 0 Wto = 0
Töø O ñeán
A Wñ taêng
V
tx
aêng Wt giaûm
giaûm
Taïi A
WñA = 0
VA = 0
WtAMax
xAMax
C2.Một vật trượt trên mặt phẳng nghiêng với vận tốc
ban đầu bằng 0 .Từ đỉnh dốc cao h=5m khi xuống đến
chân dốc vận tốc của vật là v=6m/s.Cơ năng của vật
có bảo toàn không? Vì sao
           A



h



B




   
• Hoàn thành yêu cầu C2
• Giải: chọn mốc thế năng tại chân dốc
• Lấy g = 9.8 m/s2
• Cơ năng tại A: W=Wt(A) =mgh =49(J)
• Cơ năng tại B: W= Wđ(B) = ½ mv2 =18 (J)
• Cơ năng giảm vì trong quá trình chuyển động
vật chịu tác dụng của lực ma sát (là lực
không thế)
Bài tập vận dụng
Bài
Bài 8 (SGK trang 145)
Từ điểm M(có độ cao so với mặt đất 0.8m)
ném lên một vật với vận tốc ban đầu 2
m/s.biết khối lượng cảu vật bằng 0.5 kg.Lấy
g=10m/s2 .Cơ năng của vật bằng bao nhiêu
.C
A 4J B 1J
C5J D 8J
Giiải:
G
Cơ năng của vật là:
W = Wt + Wđ = ½ mv2 + mgz
mgz
Chọn mốc thế năng tại vị trí
ném vật
ném
Ta có:
Wt = mgz = 0,5.10.0,8 = 4J
Wđ = ½ mv2 = ½.0,5.22 = 1 J
Vậy cơ năng : W= 5J
Đáp án C

h



o
Dặn dò
Các em hãy đọc kỹ phần ghi nhớ sách
giáo khoa
Làm các bài tập trong sách giáo khoa và
các bài trong sách bài tập
Caûm ôn quí
thaày coâ vaø
caùc em hoïc sinh
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản