Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài 27: Cơ năng (Bản đẹp)

Kiểm tra bài cũ 
Câu 1 : Biểu thức tính động năng của một vật ? 
Câu 2 : Biểu thức tính thế năng trọng trường của một vật ? 
Câu 3: Biểu thức tính thế năng đàn hồi của một lò xo ? 
Kiểm tra bài cũ 
Câu 1 : Biểu thức tính động năng của một vật ? 
Câu 2 : Biểu thức tính thế năng trọng trường của một vật ? 
Câu 3: Biểu thức tính thế năng đàn hồi của một lò xo ? 
Động năng 
thế năng trọng trường 
thế năng đàn hồi 
Cơng thức 
W đ = 
W t = mgz 
Đơn vị 
 J 
J 
J 
BÀI 27  CƠ NĂNG 
I/ CƠ NĂNG CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG 
II/ CƠ NĂNG CỦA VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI 
I/ Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường 
1/ Định nghĩa : 
Khi vật chuyển động trong trọng trường thì cơ năng của vật là tổng động năng và thế năng của vật 
 W = W đ + W t 
2/Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường 
a/ Bài toán : 
Vật m chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N. 
g 
M 
N 
 A MN = W t (M ) - W t (N ) (1) 
Mặt khác theo định lý động năng : 
 A MN = W đ (N) - W đ (M) (2) 
Từ (1) và (2) : W t (M)-W t (N )= W đ (N)-W đ (M ) 
 W t (M )+ W đ (M )= W đ (N )+ W t (N ) 
 W(M) = W(N) 
Mèi quan hƯ gi÷a c«ng cđa träng lùc vµ ®é gi¶m thÕ n¨ng 
b/ Định luật bảo toàn cơ năng ( trọng trường ) 
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 . 
Biểu thức : 
W 1 : là cơ năng của vật tại vị trí đầu 
W 2 : là cơ năng của vật tại vị trí cuối 
 W = W đ + W t = hằng số 
3/Hệ quả 
N ếu động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại 
Tại vị trí nào có động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại 
C 
O 
B 
A 
?C1 
W A = W B ; v A = v B = 0 W đA = W đB = 0 W tA = W tB suy ra h A = h B  Vậy A và B đối xứng nhau qua CO Tại A có W đ cực đại,W t cực tiểu = 0  Tại A, B có W t cực đại , W đ cực tiểu = 0  Từ O A, O B có W đ W t Từ A O, B O có W t W đ  
Chọn mốc thế năng tại O 
II/ Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi . 
1/ Định nghĩa : 
Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi thì cơ năng của vật là tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật . 
II.C ơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi 
1. xét vật nhỏ gắn vào 
đầu lò xo 
Tại A : W đ (A )= 0 , W t (A ) = max 
Tại O : W đ (O)= max , W t (O ) = 0 
Tại B : W đ (B) = 0 , W t (B ) = max 
Nhận xét : Từ A O thì W đ tăng ,W t giảm 
 Từ O B thì W đ giảm , W t tăng 
Kết luận : Cơ năng của vật tại mọi điểm là không đổi 
2.Định luật bảo toàn cơ năng ( đàn hồi ) 
Khi vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi thì cơ năng được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật là một đại lượng bảo toàn . 
 Biểu thức : W 1 = W 2 
W 1 : cơ năng của vật tại vị trí đầu 
W 2 : cơ năng của vật tại vị trí sau 
Câu hỏi C2: 
Chọn gốc thế năng tại B: 
 W t (B ) = 0 
Cơ năng của vật tại điểm A: 
 = m.10.5= 50m (J) 
Cơ năng của vật tại điểm B: 
 W 1 (A) khác W 2 (B) ( cơ năng không bảo toàn ) 
Tại sao cơ năng không bảo toàn ? 
Vì có ma sát . 
3/ Chú ý 
Nếu trong quá trình chuyển động vật chịu tác dụng của lực cản , lực ma sát  ( lực không thế ) thì cơ năng của vật không bảo toàn 
 W 2 – W 1 = A F không thế 
Dòng nước ở trên cao có thế năng khi chảy xuống thế năng chuyển thành động năng làm quay tua bin,tạo ra dòng điện 
Củng cố : 
Câu 1 : Khi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật : W = hằng số ? 
Câu 2: Khi vật rơi tự do thì cơ năng của vật bảo toàn ? 
Câu 3: Cơ năng của vật bảo toàn khi vật chuyển động xuống dốc không ma sát ? 
Đúng 
 Sai 
 Đúng 
 Sai 
Đúng 
 Sai 
Nhiệm vụ về nhà : 
 Học bài 
 Làm bài tập 7,8 SGK trang 145