Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài 26: Thế năng (Bản đẹp)

KIỂM TRA BÀI CŨ 
Hãy phát biểu định nghĩa động năng và viết công thức tính động năng? 
Động năng của một vật là năng lượng vật có được do chuyển động. 
Biểu thức: W đ = ½ mv 2 
Vậy một vật đứng yên có mang năng lượng không? 
Nếu có đó là năng lượng gì? 
Những vật này có mang năng lượng không? 
THẾ NĂNG 
I. THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG: 
1. Trọng trường: 
Trọng trường là trường hấp dẫn xung quanh Trái đất. 
Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện của trọng lực tác dụng lên vật có khối lượng m đặt tại một vị trí bất kì trong không gian có trọng trường. 
Biểu thức: 
Nếu xét trong khoảng không gian không quá rộng thì trọng trường trong khoảng không gian đó là trọng trường đều. 
2. Thế năng trọng trường: 
a. Định nghĩa: 
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. 
b. Biểu thức thế năng trọng trường 
A = F.z.cos  . 
 = 0  cos = 1  A = F.z 
F = P = m.g 
A = mgz 
W t = mgz 
Khi một vật có khối lượng m đặt ở độ cao z so với mặt đất (trong trọng trường của trái đất) thì thế năng trọng trường được định nghĩa bằng công thức: 
Tại mặt đất thế năng bằng 0  mặt đất được chọn làm mốc (hay gốc) thế năng. 
3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực. 
Một vật có khối lượng m rơi từ điểm M có độ cao z M đến điểm N có độ cao z N so với mặt đất. Tính công của trọng lực tác dụng lên vật? 
z M 
M 
z N 
N 
A = mg z M - mgz N 
(1) 
(2) 
(3) 
M 
N 
z M 
z N 
(1): A = mg z M - mgz N 
(2): A = mg z M - mgz N 
(3): A = mg z M - mgz N 
A = W t (M) – W t (N). 
Khi một vật chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N thì công của trọng lực của vật có giá trị bằng hiệu thế năng trọng trường tại M và tại N. 
Hệ quả: 
A = mgz 1 – mgz 2 
z 1 > z 2 : W t1 > W t2 
 thế năng giảm. 
A < 0: công dương 
 công phát động. 
A = mgz 1 – mgz 2 
z 1 < z 2 : W t1 < W t2 
 thế năng tăng. 
A < 0: công âm 
 công cản. 
A = mgz 1 – mgz 2 
z 1 = z 2 : W t1 = W t2 
 thế năng không đổi. 
A = 0: không sinh công . 
Khi vật giảm độ cao, thế năng của vật giảm thì trọng lực sinh công dương. 
Khi vật tăng độ cao, thế năng của vật tăng thì trọng lực sinh công âm 
(1) 
(2) 
z 1 
z 2 
(1) 
(2) 
z 1 
z 2 
(2) 
(1) 
z 1 
z 2 
II. Thế năng đàn hồi: 
Cánh cung đang giương 
Lò xo bị biến dạng 
o 
II. Thế năng đàn hồi: 
Ta xét một lò xo đàn hồi có độ cứng k, một đầu gắn cố định, một đầu gắn vào vật. Ban đầu lò xo có chiều dài l 0 , lúc biến dạng độ dài của lò xo là l = l 0 +  l. 
Lực đàn hồi của lò xo có độ cứng k và độ biến dạng  l. 
F = - k.  l. 
Lực đàn hồi thực hiện một công có giá trị bằng : 
o 
o 
 l 
l 0 
II. Thế năng đàn hồi: 
Khi lò xo đang ở trạng thái biến dạng lò xo mang năng lượng gọi là thế năng đàn hồi. Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của lực đàn hồi. 
Định nghĩa  
Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi. 
Biểu thức : 
CỦNG CỐ 
1. Thế năng trọng trường không phụ thuộc vào: 
A. Khối lượng của vật. 
B. Vị trí đặt vật. 
C. Gia tốc trọng trường. 
D. Vận tốc của vật. 
2. Một vật nằm yên có thể có: 
A. Động năng. 
B. Vận tốc. 
C. Động lượng. 
D. Thế năng. 
CỦNG CỐ 
3. Công của trọng lực: 
A. Không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của vật. 
B. Phụ thuộc vào dạng đường đi của vật mà không phụ thuộc vị trí điểm đầu và vị trí điểm cuối của vật. 
C. Phụ thuộc cả hình dạng đường đi của và các vị trí điểm đầu và vị trí điểm cuối của vật. 
D. Không phụ thuộc cả hình dạng đường đi của và các vị trí điểm đầu và vị trí điểm cuối của vật. 
CỦNG CỐ 
4. Thế năng đàn hồi được tính theo công thức: 
CỦNG CỐ 
5. Khẳng định nào dưới đây là đúng ? Nếu một vật chịu tác dụng của trọng lực thì : 
A. Công của trọng lực bằng độ giảm động năng của vật. 
B. Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng của vật. 
C. Công của trọng lực bằng độ tăng thế năng của vật. 
D. Công của trọng lực ở mọi điểm trên quỹ đạo là như nhau.