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

 Cơ năng của vật chuyển đ ộng dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng đ ộng năng và thế năng trọng trường của vật . 
CƠ NĂNG 
I.Cơ năng của vật chuyển đ ộng trong trọng trường 
1. Đ ịnh nghĩa : 
W = W đ + W t 
W = mv 2 + mgz 
2 
1 
CƠ NĂNG 
I.Cơ năng của vật chuyển đ ộng trong trọng trường 
2. Sự bảo toàn cơ năng : 
m 
P 
r 
m 
N 
M ốc thế năng 
Z M 
Z N 
O 
Z 
t 
m 
W t (M ) 
W t (N ), W đ (N) 
W đ (M) 
Bài toán : Xét một vật khối lượng m chuyển đ ộng trong trường từ vị trí M đ ến vị trí N 
CƠ NĂNG 
I.Cơ năng của vật chuyển đ ộng trong trọng trường 
2. Sự bảo toàn cơ năng : 
M ốc thế năng 
P 
r 
N 
Z 
t 
m 
m 
Z M 
Z N 
O 
W t (M ) 
W đ (M) 
W t (N ) 
W đ (N) 
A MN = W t (M ) – W t (N ) (1) 
A MN = W đ (N) – W đ (M) (2) 
Từ (1), (2) suy ra : 
W(M) = W(N) 
CƠ NĂNG 
I.Cơ năng của vật chuyển đ ộng trong trọng trường 
2. Sự bảo toàn cơ năng : 
 Khi một vật chuyển đ ộng trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực th ì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn . 
	 W = W đ + W t = hằng số 
W = mv 2 + mgz = hằng số 
2 
1 
CƠ NĂNG 
I.Cơ năng của vật chuyển đ ộng trong trọng trường 
Câu C 1 
Z A 
Z B 
Mốc thế năng 
V A = V B = 0 
Z O = 0 
B 
O 
M 
A 
c 
CƠ NĂNG 
I.Cơ năng của vật chuyển đ ộng trong trọng trường 
3. Hệ qu ả: 
 Đ ộng năng có thể chuyển hóa thành thế năng và ngược lại. 
Khi W đ(max ) th ì: W t(min ) 
Khi W đ(min ) th ì: W t(max ) 
 Khi đ ộng năng cực đại th ì thế năng cực tiểu và ngược lại. 
CƠ NĂNG 
 Doứng nửụực ụỷ treõn cao coự theỏ naờng khi chaỷy xuoỏng , theỏ naờng chuyeồn thaứnh ủoọng naờng laứm quay tua bin, taùo ra doứng ủieọn . 
CƠ NĂNG 
II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi 
1. Sự bảo toàn cơ năng : 
 Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi : 
 đư ợc tính bằng tổng đ ộng năng và thế năng đàn hồi của vật . 
 là một đại lượng bảo toàn . 
W = W đ + Wt = hằng số 
Hay: W = mv 2 + k( l) 2 = hằng số 
2 
1 
D 
2 
1 
CƠ NĂNG 
II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi 
2. Chú ý: 
0 
h= 5m 
v A = 0 
A 
B 
v B = 6m/s 
Chọn mốc thế năng tại B: 
W(A) = W đ (A) + W t (A ) 
2 
B 
mv 
2 
1 
W(B) = W đ (B) + W t (B ) = + 0 = 18m (J) 
W(A) khác W(B) (Cơ năng không bảo toàn ) 
 W t (B ) = 0 
 W t (A ) = mgh = 50m 
 = + 50m = 50m (J) 
2 
1 
2 
A 
mv 
CƠ NĂNG 
II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi 
2. Chú ý: 
Nếu trong qu á trình chuyển đ ộng , vật chịu tác dụng của lực cản , lực ma sát ... th ì cơ năng không bảo toàn . 
A lực cản , lực ma sát = W 
D 
Củng cố 
Câu 1: Các hệ thức nào sau đây diễn tả đ ịnh luật bảo toàn cơ năng ? 
W 2 = W 1 B. W = 0 
C. W đ = - W t D. Cả hệ thức A,B,C 
D 
D 
D 
Củng cố 
Câu 2: Cơ năng của vật tồn tại dưới những dạng nào ? 
Thế năng đàn hồi 
Đ ộng năng 
Chiếc cung đã giương 
Nước bị ngăn đ ập trên cao 
Cơ năng 
 Câu 3: Dốc AB có đ ỉnh cao 50m. Một vật trượt không vận tốc đ ầu từ đ ỉnh A, xuống đ ến chân dốc có vận tốc là 30m/s. Cơ năng của vật trong qu á trình đ ó có bảo toàn không ? Giải thích . Lấy g = 10m/s 2 .