Bài giảng Vật lí 10 - Tiết 44, bài 27: Cơ năng

TRÖÔØNG VAÊN HOÙA I – BOÂÏ COÂNG AN LỚP 10A2KÍNH CHÀO QUÍ THẦY CÔ	1. Viết biểu thức của động năng, thế năng trọng trường, thế năng đàn hồi?	2. Khi thả vật rơi tự do từ điểm (M) xuống (N), viết công thức liên hệ giữa công của trọng lực và độ tăng động năng?Kieåm tra baøi cuõ Ñoäng naêngÑoä taêng ñoäng naêngTheá naêngWñN – WñM = AMNWñ = mv2Theá naêng troïng tröôøng: Theá naêng ñaøn hoài:ABh-----------------z1--------z2MNThế năng và động năng của vật chuyển hóa thế nào trong quá trình vật rơi đó?CÔ NAÊNGI/ CÔ NAÊNG CUÛA VAÄT CHUYEÅN ÑOÄNG TRONG TROÏNG TRÖÔØNGII/ CÔ NAÊNG CUÛA VAÄT CHÒU TAÙC DUÏNG CUÛA LÖÏC ÑAØN HOÀITIEÁT 44 – BAØI 27.1/ Ñònh nghóa: Khi vaät chuyeån ñoäng trong troïng tröôøng thì cô naêng cuûa vaät laø toång ñoäng naêng vaø theá naêng cuûa vaät. 	 	Cơ năng là gì?I. CƠ NĂNG CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG(1)* Định luật+ Biểu thức: (2) 	Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.2/ Sự baûo toaøn cô naêng cuûa vaät chuyeån ñoäng trong troïng tröôønghằng sốhằng sốhayABh-----------------z1--------z2CDNhận xét về thế năng, động năng và cơ năng của vật khi rơitự do từ A xuống B?thế năng (Wt) giảm dầnđộng năng (Wđ) tăng dầnWA = WC= WD= WB Cơ năng W của quả bóng tại mọi vị trí là như nhau (bảo toàn). Tính Cơ năng W của quả bóng tại A, B? (WtB = 0)	WA = mgh = WtmaxWB = = WđmaxTa có3. Hệ quả:	- Nếu động năng giảm thì thế năng tăng (động năng chuyển hóa thành thế năng) và ngược lại 	- Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu (bằng không) và ngược lại. hằng sốOCCâu hỏi C1 (SGK – 143)?BOCABOCAMChọn gốc thế năng tại VTCB O (WtO = 0) => WđA + WtA = WđB + WtB mà WđA = WđB = 0 => WtA = WtB mgzA = mgzB => zA = zBDo đó A đối xứng với B qua COÁp dụng định luật bảo toàncơ năng: WA = WB BOCAM Nhận xét về động năng, thế năng và cơ năng của vật tại VTB và VTCB?VT Biên (A)VTCB (O)VT Biên (B)WđWtW0	max	0	max	 0	max Hằng số	 Hằng số	Hằng sốb)Wđmax tại O , khi đó Wtmin = 0Wđmin = 0 tại A và B , khi đó Wtmaxc) Từ O đến B và từ O đến A: Wđ giảm Wt tăng: Động năng chuyển hóa thành thế năng. Từ A về O và từ B về O: Wt giảm Wđ tăng: Thế năng chuyển hóa thành động năng.II. CƠ NĂNG CỦA VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI= hằng số (3) Định luật:	Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lò xo đàn hồi thì trong quá trình chuyển động của vật cơ năng được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật và là một đại lượng bảo toàn. Biểu thức:OAB 	Vật dao động quanh vị trí cân bằng O	Vật đổi chiều chuyển động ở biên A và B W = WA = WB = Wo = hằng sốXét con lắc lò xo:* Chọn gốc thế năng tại B (WtB = 0)+ Cơ năng tại A: WA = mgh = 50m+ Cơ năng tại B: WB = mvB2 = 18m(m là khối lượng của vật) Nhận thấy: WA > WB : Cơ năng của vật không bảo toànGiải:AhBCâu hỏi C2 (SGK – 144)?h= 5 mv = 6 m/sWA ? WB ?AhBTính công của lực ma sát trong bài toán C2.AFms = WB – WA = 18m – 50m = - 32mCông của lực Fms là công cản AFms < 0 Chú ý: 	- Định luật bảo toàn cơ năng chỉ đúng khi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi (không có ma sát, lực cản ).- Khi có ma sát thì công của lực ma sát bằng độ biến thiên cơ năng: A = ∆W = W2 – W1 (4)Một vài ứng dụngMột vài 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.Củng cố bài học1. Cơ năng:W = Wđ + Wt = mv2 + mgz12W = Wđ + Wt+ Vật chuyển động trong trọng trường:+ Vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:W = Wđ + Wt = mv2 + k(∆l)2 12122. Sự bảo toàn cơ năng:+ Khi vật chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi (lực thế) thì cơ năng của vật được bảo toànW = Wđ + Wt = const (hằng số)3. Trường hợp cơ năng không bảo toàn:+ 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 ∆W = W2 – W1 = A (Công của các lực không phải là lực thế)Bài tập vận dụng Một vật có khối lượng 5 kg được thả rơi tự do từ điểm A có độ cao h=10m (so với mặt đất). Lấy g=10m/s2. Câu1: Cơ năng của vật khi nó cách mặt đất 6m là: 200J Câu 2: Vận tốc của vật lúc chạm mặt đất là:A. 10m/s C. 500J D. 400J B. 300J D. 20m/s B. 10 m/s hAC. 10 m/s Bài tập vận dụng Một vật có khối lượng 5 kg được thả rơi tự do từ điểm A có độ cao h=10m (so với mặt đất). Lấy g=10m/s2. Câu1: Cơ năng của vật khi nó cách mặt đất 6m là: 200J C. 500J D. 400J B. 300J hA - Chọn gốc thế năng tại mặt đất - Gọi điểm M là điểm cách mặt đất 6m. - Vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực nên ta áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho 2 vị trí M và A W(M) = W(A)= mgh=5.10.10 = 500(J) Bài tập vận dụng Một vật có khối lượng 5 kg được thả rơi tự do từ điểm A có độ cao h=10m (so với mặt đất). Lấy g=10m/s2. Câu 2: Vận tốc của vật lúc chạm mặt đất là:A. 10m/s D. 20m/s B. 10 m/s hAC. 10 m/s - Gọi điểm B là điểm vật chạm mặt đất. - Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho 2 vị trí B và A: W(B) = W(A) mvB2 = mgh → Bài tập vận dụng Một vật có khối lượng 5 kg được thả rơi tự do từ điểm A có độ cao h=10m (so với mặt đất). Lấy g=10m/s2. Câu1: Cơ năng của vật khi nó cách mặt đất 6m là: 200J Câu 2: Vận tốc của vật lúc chạm mặt đất là:A. 10m/s C. 500J D. 400J B. 300J D. 20m/s B. 10 m/s hAC. 10 m/s Nhiệm vụ về nhà Ôn tập chương IV- Làm các bài tập: 5, 6,7, 8 (SGK - Tr144); 	26.2 đến 26.9 (SBT- T60). Baøi hoïc ñeán ñaây keát thuùcXin chân thành cảm ơn!AB-----------------z1M