Bài giảng Vật lí Lớp 10 nâng cao - Bài: Công của trọng lực. Định luật bảo toàn công (Chuẩn kiến thức)

CƠNG CỦA TRỌNG LỰC- ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN CƠNG 
Kiểm tra bài cũ 
1 
2 
Câu hỏi: 
C âu 1: 
 Nêu định nghĩa, công thức, đơn vị của công 
C âu 2: 
 Phát biểu định nghĩa, viết biểu thức của công suất 
Đáp án: 
Câu 1: Công là một đại lượng vô hướng được đo bằng tích số: 
F: lực tác dụng lên vật. 
S:quảng đường vật dịch chuyển. 
Đáp án: 
Câu 2: 
 Công suất là đại lượng đo bằng thương số giữa côngA và thời gian t dùng để thực hiện công ấy 
 Đơn vị của công suất là W, kW, MW 
 I. Công của trọng lực: 
 1. Công của trọng lực 
 2. Đặc điểm công của trọng lực 
 3. Lực thế 
 II. Định luật bảo toàn công. 
III. Hiệu suất. 
CƠNG CỦA TRỌNG LỰCĐỊNH LUẬT BẢO TỒN CƠNG 
I. Công của trọng lực: 
1. Công của trọng lực: 
 Một vật khối lượng m . Tính công của trọng lực làm vật dịch chuyển từ độ cao h 1 xuống độ cao h 2 trong 2 trường hợp sau: 
Vật rơi tự do 
Vật trượt trên mặt phẳng nghiêng không ma sát 
A P làm vật rơi tự do 
A P làm vật trượt trên mặt phẳng nghiêng 
h 1 
h 2 
h= h 1 - h 2 
A 
C 
B 
 A = F.S.cos  
 F = P 
 S = h 
A= F.S.cos  
F=P t 
. 
=> A p = P.h 
=> A p = P.h 
A P làm vật rơi tự do 
A P làm vật trượt trên mặt phẳng nghiêng 
2. Đặc điểm công của trọng lực: 
 Từ bài toán trên hãy nhận xét đặc điểm công của trọng lực ? 
 Công của trọng lực không phụ thuộc vào dạng quĩ đạo, mà luôn luôn bằng tích của trọng lực với hiệu 2 độ cao của 2 đầu quĩ đạo. 
I. Công của trọng lực: 
Minh h ọa bằng hình ảnh flash : 
1 
2 
3 
B 
C 
Vật đi xuống A P > 0 : Công động A P =mgh 
Vật đi lên A P < 0 : Công cản A P =-mgh 
 Vậy : 
 A P(C1B) = A P(C2B) = mgh. 
 A P(B3C) = - mgh. 
*Nếu quĩ đạo là kín thì A P(C-B-C )=0. 
3.Lực thế : (lực bảo toàn) 
Lực thế là loại lực như thế nào? 
Ví dụ: 
Các lực thế là : 
* Lực hấp dẫn (trọng lực là trường hợp riêng) 
* Lực đàn hồi F= -k. x. 
* Lực tĩnh điện 
 Là loại lực mà công của nó không phụ thuộc vào dạng quĩ đạo của vật chịu lực mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và cuối . 
I. Công của trọng lực: 
II. Định luật bảo toàn công: 
P 
F 
h 
=>A P = F. S 
 = P. h. 
* Nâng đều 1 vật lên độ cao h thì công của tay thực hiện: 
* Kéo 1 vật chuyển động lên mặt phẳng nghiêng (không ma sát) bằng 1 lực F = Pt, thì công của lực F bằng bao nhiêu? 
F 
P 
P t 
P n 
F = P t =P. sin  < P 
A 2 = F.S= P.h = A1. 
F = P 
A 1 = P. h. 
h 
P 
F 
P 
F 
P t 
Vậy A 1= A 2 = const 
Hay: P.h = F.S = const. 
* Kết luận: 
“ Các máy cơ học không làm lợi cho ta về công: Máy chỉ có tác dụng biến đổi lực về hướng hay về cường độ (tăng hoặc giảm cường độ lực, đồng thời giảm hoặc tăng đường đi); giá trị của công không đổi.” 
III. Hiệu suất: 
 Trong trường hợp trên, nếu không có ma sát, để kéo 1 vật lên mặt phẳng nghiêng, ta chỉ cần thực hiện công là A=F.S. 
Nhưng trong thực tế , ta có loại bỏ được hết ma sát không? 
Trong thực tế , vì có ma sát nên ta phải thực hiện công : 
 A’= F’. S’ > A= F. S. 
 Với : 
* A = F. S = A ci làø công có ích (công tối thiểu để kéo vật lên). 
* A hp là công hao phí (do ma sát hay truyền nhiệt). 
 * A’ = A tp là công toàn phần. 
A tp = A ci + A hp 
Vậy : 
 Hiệu suất của các máy là : 
 Củng cố bài giảng: 
1. Đặc điểm công của trọng lực ? 
2. Lực thế là gì ? 
3. Phát biểu định luật bảo toàn công? 
 Cho ví dụ 
 4. Công thức hiệu suất của máy ? 
 C ẢM ƠN QUÍ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI BÀI HỌC !