Bài 17. Sự chuyển hoá và bảo toàn cơ năng

A
B
Bài 17
Ngày 10 tháng 11 năm 2007
Trong tự nhiên cũng như trong kĩ thuật ta thường quan sát thấy sự chuyển hóa cơ năng từ dạng này sang dạng khác: Động năng chuyển hóa thành thế năng và ngược lại thế năng chuyển hóa thành động năng. Trong bài học hôm nay ta sẽ khảo sát cụ thể sự chuyển hóa này.
Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
I- Sự chuyển hóa các dạng cơ năng
Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi
C1
Độ cao và vận tốc của quả bóng thay đổi thế nào trong thời gian quả bóng rơi?
C2
Thế năng và động năng của quả bóng thay đổi thế nào?
C1: Trong thời gian quả bóng rơi, độ cao của quả bóng ... dần, vận tốc của quả bóng .. dần.
C2: Thế năng của quả bóng ..... dần, còn động năng của nó ...
giảm
tăng
tăng
giảm
A
B
Bài 17
Ngày 10 tháng 11 năm 2007
Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
I- Sự chuyển hóa các dạng cơ năng
Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi
C1: Trong thời gian quả bóng rơi, độ cao của quả bóng ... dần, vận tốc của quả bóng .. dần.
C2: Thế năng của quả bóng ..... dần, còn động năng của nó ...
giảm
tăng
giảm
tăng
C3
Khi quả bóng chạm mặt đất, nó nảy lên . Trong thời gian nảy lên, độ cao và vận tốc của quả bóng thay đổi thế nào? Thế năng và động năng của nó thay đổi thế nào?
C3: Trong thời gian nảy lên, độ cao của quả bóng .. dần, vận tốc của nó ... dần. Như vậy thế năng của quả bóng .... dần, động năng của nó ... dần.
tăng
giảm
tăng
giảm
C4
ở những vị trí nào (A hay B) quả bóng có thế năng, động năng lớn nhất; có thế năng , động năng nhỏ nhất?
C4: Quả bóng có thế năng lớn nhất khi ở vị trí .... và có thế năng nhỏ nhất khi ở vị trí ... Quả bóng có động năng lớn nhất khi ở vị trí .... và có động năng nhỏ nhất khi ở vị trí ...

A
B
B
A
?
Qua thí nghiệm 1:
Khi quả bóng rơi: Năng lượng đã được chuyển hóa từ dạng nào sang dạng nào?
+ Khi quả bóng rơi: Thế năng chuyển hóa thành động năng.
Khi quả bóng nảy lên: Năng lượng đã được chuyển hóa từ dạng nào sang dạng nào?
+ Khi quả bóng nảy lên: Động năng chuyển hóa thành hóa năng.
B
A
C
Bài 17
Ngày 10 tháng 11 năm 2007
Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
+ Khi quả bóng rơi: Thế năng chuyển hóa thành động năng.
+ Khi quả bóng nảy lên: Động năng chuyển hóa thành hóa năng.
I- Sự chuyển hóa các dạng cơ năng
Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi
Thí nghiệm 2: Con lắc dao động
Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng tới vị trí A rồi thả tay ra. Quan sát chuyển động của con lắc. Con lắc có độ cao lớn nhất ở A và C, thấp nhất ở vị trí cân bằng B. Ta lấy vị trí cân bằng B làm mốc để tính độ cao.
C5
Vận tốc của con lắc tăng hay giảm khi:
a/ Con lắc đi từ A về B
b/ Con lắc đi từ B lên C
C6
Có sự chuyển hóa từ dạng cơ năng nào sang dạng cơ năng nào khi:
a/ Con lắc đi từ A về B
b/ Con lắc đi từ B lên C
C5: a/ Khi con lắc đi từ A về B: Vận tốc của con lắc tăng. b/ Khi con lắc đi từ B lên C: Vận tốc của con lắc giảm.
C6: a/ Khi con lắc đi từ A về B: Thế năng chuyển hóa thành động năng. b/ Khi con lắc đi từ B lên C: Động năng chuyển hóa thành thế năng.
C7
ở những vị trí nào con lăc có thế năng lớn nhất, có động năng lớn nhất?
C7: ở vị trí A và C thế năng của con lắc là lớn nhất. ở vị trí B động năng của con lắc là lớn nhất
C8
ở những vị trí nào con lăc có động năng nhỏ nhất, có thế năng nhỏ nhất, các giá trị nhỏ nhất bằng bao nhiêu
C8: ở vị trí A và C động năng của con lắc là nhỏ nhất (bằng 0). ở vị trí B thế năng của con lắc là nhỏ nhất (bằng 0)
Bài 17
Ngày 10 tháng 11 năm 2007
Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
- Khi quả bóng rơi: Thế năng chuyển hóa thành động năng.
- Khi quả bóng nảy lên: Động năng chuyển hóa thành hóa năng.
I- Sự chuyển hóa các dạng cơ năng
Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi
Thí nghiệm 2: Con lắc dao động
Qua thí nghiệm 2, các em rút ra nhận xét gì về sự chuyển hoá năng lượng của con lắc khi con lắc dao động xung quanh vị trí cân bằng B?
- Khi con lắc dao động năng lượng đã được chuyển hoá liên tục: Thế năng chuyển hoá thành động năng và động năng chuyển hoá thành thế năng
- Khi con lắc ở vị trí thấp nhất (vị trí cân bằng), thế năng đã chuyển hoá hoàn toàn thành động năng; khi con lắc ở vị trí cao nhất, động năng đã chuyển hoá hoàn toàn thành thế năng.
II- bảo toàn cơ năng
- Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hoá lẫn nhau, nhưng cơ năng thì không đổi, người ta nói cơ năng được bảo toàn.
Những thí nghiệm định lượng chính xác đã chứng tỏ:
Chú ý: khi mô tả các thí nghiệm trên chúng ta đã bỏ qua ma sát. Thực ra, do có ma sát nên quả bóng sau khi chạm đất không thể nảy trở lại độ cao ban đầu, cũng như con lắc sau khi đã được thả ra ở vị trí A không thể quay trở lại đúng vị trí này. Điều đó có nghĩa là, nếu kể đến ma sát, thì cơ năng của vật không bảo toàn. Một phần cơ năng đã chuyển hoá thành một dạng năng lượng khác mà chúng ta sẽ học trong các bài sau.
Bài 17
Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
- Khi quả bóng rơi: Thế năng chuyển hóa thành động năng.
- Khi quả bóng nảy lên: Động năng chuyển hóa thành hóa năng.
I- Sự chuyển hóa các dạng cơ năng
Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi
Thí nghiệm 2: Con lắc dao động
- Khi con lắc dao động năng lượng đã được chuyển hoá liên tục: Thế năng chuyển hoá thành động năng và động năng chuyển hoá thành thế năng
- Khi con lắc ở vị trí thấp nhất (vị trí cân bằng), thế năng đã chuyển hoá hoàn toàn thành động năng; khi con lắc ở vị trí cao nhất, động năng đã chuyển hoá hoàn toàn thành thế năng.
II- bảo toàn cơ năng
- Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hoá lẫn nhau, nhưng cơ năng thì không đổi, người ta nói cơ năng được bảo toàn.
Những thí nghiệm định lượng chính xác đã chứng tỏ:
Iii- vận dụng
Hãy phát biểu định luật bảo toàn và chuyển hoá cơ năng.
Nêu ví dụ thực tế về sự chuyển hoá coa năng