Bài giảng Vật lí 10 - Bài 27: Cơ năng

ÔN LẠI KIẾN THỨC CŨĐộng năng:Thế năng:Thế năngtrọng trường:Thế năng đàn hồi:Công của lực tác dụng theo độ biến thiên động năng:Công của lực tác dụng theo độ biến thiên thế năng:I. CƠ NĂNG CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG1. Định nghĩa:- Khi vật chuyển động trong trọng trường thì tổng động năng và thế năng của vật được gọi là cơ năng của vật trong trọng trường.- Biểu thức: BÀI 27: CƠ NĂNGĐơn vị : J BÀI 27: CƠ NĂNG2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trườngNhận xét sự biến thiên động năng và thế năng của một quả bóng trong hai trường hợp: rơi tự do và được ném lên caoBAzBAzWđ tăngWt giảm Wt tăng Wđ giảmBÀI 27: CƠ NĂNGBài toán: Một vật chuyển động trong trọng trường từ M (độ cao zM) đến N (độ cao zN). Biết vận tốc tại M là và tại N là . Tìm mối liên hệ giữa động năng và thế năng của vật trong quá trình vật chuyển động từ M đến N . Từ đó nêu nhận xét.MNPPzMzNMốc thế năng2.Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.BÀI 27: CƠ NĂNGW (M)W (N)Cơ năng bảo toàn2.Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.BÀI 27: CƠ NĂNGĐịnh luật bảo toàn cơ năng:Khi vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.-Biểu thức:BÀI 27: CƠ NĂNG2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.= hằng sốHay Đơn vị: JBÀI 27: CƠ NĂNGBAzmaxWt lớn nhất, Wđ nhỏ nhất.Wt nhỏ nhất, Wđ lớn nhất.BÀI 27: CƠ NĂNG3. Hệ quả: Nếu và ngược lại.Cùng một vị trí nếu thì và ngược lại.BÀI 27: CƠ NĂNGOAB Xét con lắc lò xo:II.CƠ NĂNG CỦA VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI .BÀI 27: CƠ NĂNG-Nội dung định luật:Cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật là một đại lượng bảo toàn.Biểu thức: = hằng số.Đơn vị: JBÀI 27: CƠ NĂNGII.CƠ NĂNG CỦA VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI .Chú ý:  Nếu vật chịu tác dụng của các lực cản, lực ma sát (các lực không phải là lực thế) thì cơ năng không bảo toàn.BÀI 27: CƠ NĂNG A = ∆W = W2 – W1 II.CƠ NĂNG CỦA VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI . Ứng dụng Doøng nöôùc ôû treân cao coù theá naêng khi chaûy xuoáng theá naêng chuyeån thaønh ñoäng naêng laøm quay tua bin, taïo ra doøng ñieän.BÀI 27: CƠ NĂNGMột vật nhỏ m=1 kg trượt không vận tốc đầu từ một đỉnh dốc A cao h=5m khi xuống tới chân dốc B vận tốc vật là vB=6m/s. Biết g=10m/s2Cơ năng của vật có bảo toàn không? Giải thíchhA BChọn gốc thế năng tại BCơ năng tại A:WA = Wt max = mgz = mgh =1.10.5=50 JCơ năng tại B:WB = Wđ max = ½ mv2 = ½ 1.62 = 18J Vậy WA >WB suy ra cơ năng của vật không được bảo toànGiải thích : vì vật chịu tác dụng của lực ma sát Công của lực ma sát: AFms = WB – WA = 18– 50 = -32 JChú ý Nếu có thêm lực khác không phải lực thế (ví dụ lực cản hay lực ma sát .) tác dụng lên vật thì cơ năng của vật không được bảo toàn và độ biến thiên cơ năng đúng bằng công của lực này.AFc = W2 – W1TÓM TẮT NỘI DUNG- Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năngW = Wđ + Wt- Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường, chỉ chịu tác dụng của trọng lực- Cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi- Nếu vật chịu thêm tác dụng của lực lực cản hay lực ma sát .(không phải lực thế) thì cơ năng của vật không được bảo toàn và độ biến thiên cơ năng đúng bằng công của lực này.= const= constAFc = W2 – W1Động năng của vận động viên thu được khi chạy lấy đà chuyển hóa thành thế năng đàn hồi của sào nhảy và sau đó thành thế năng trọng trường của vận động viên khi lên đến đỉnh thì chuyển hóa dần thành động năng của vận động viên khi rơi xuống đấtCÂU 1Một vật chuyển động trong trọng trường thì cơ năng của vật được xác định bằng tổng của động năng và ..A. Thế năng trọng trường.B. Thế năng đàn hồi.C. Động lượng của vật.D. Công sinh ra của trọng lực.CỦNG CỐ:Thế năng trọng trường.CỦNG CỐ:CÂU 2Cơ năng là một đại lượng.Luôn luôn dương.Luôn luôn dương hoặc bằng 0.Có thể dương, âm hoặc bằng 0.Luôn luôn khác 0.Có thể dương, âm hoặc bằng 0.Câu 3. Trường hợp nào sau đây, cơ năng của vật không đổi ?Vật chuyển động dưới tác dụng của ngoại lực .Vật chuyển động trong trọng trường và có lực ma sát tác dụng .Vật chuyển động trong trọng trường, chỉ dưới tác dụng của trọng lực .Vật chuyển động thẳng đều.Câu 4. Trường hợp nào sau đây, cơ năng của vật được bảo toàn ?Vật trượt có ma sát trên mặt phẳng nghiêng.Vật rơi trong không khí .Vật chuyển động trong chất lỏng.Vật rơi tự do.Câu 5. Từ một điểm M cách mặt đất 0,8 m ném lên một vật với vận tốc ban đầu là 2m/s. Tính cơ năng của vật . Biết vật có khối lượng là 0,5 kg, lấy g = 10 m/s2, chọn gốc thế năng ở mặt đất .5 J4J8J1JKẾT THÚC