Bài 17. Sự chuyển hoá và bảo toàn cơ năng

C1: Khi nào vật có cơ năng ? Cơ năng tồn tại ở những dạng nào?
C2: Có mấy dạng thế năng, là những dạng nào?
+ Thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
+ Động năng của vật phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Kiểm tra bài cũ
I. Sự chuyển hoá của các dạng cơ năng .
Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi .
A
B
Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi .
I. Sự chuyển hoá của các dạng cơ năng .
C1. Độ cao và vận tốc của quả bóng thay đổi thế nào khi quả bóng rơi ?
Tìm từ thích hợp cho chỗ trống của các câu trả lời sau :
Trong thời gian quả bóng rơi, độ cao của quả bóng ............dần vận tốc của quả bóng .......... dần .
giảm
tăng
h
B
A
A
B
C
D
Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi .
I. Sự chuyển hoá của các dạng cơ năng .
C2: Thế năng và động năng của quả bóng thay đổi như thế nào ?
Tìm từ thích hợp cho chỗ trống của câu trả lời sau :
Thế năng của quả bóng của quả bóng............dần. Còn động năng của nó ...... .....
giảm
tăng
C3 : Khi quả bóng chạm đất, nó nảy lên, độ cao và vận tốc của quả bóng thay đổi thế nào ? Thế năng và động năng của nó thay đổi như thế nào ?
Tìm từ thích hợp cho các chỗ trống của câu trả lời sau :
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.
giảm
tăng
giảm
tăng
h
A
B
C
D
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 ?
Tìm từ thích hợp cho các chỗ trống của câu trả lời sau :
Quả bóng có thế năng lớn nhất khi ở vị trí ...............(1) và có thế năng nhỏ nhất khi ở vị trí ...(2). Quả bóng có động năng lớn nhất khi ở vị trí ............(3) và động năng nhỏ nhất khi ở vị trí ..............(4)
B
A
A
B
B
A
C
D
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 ( h17.2 )
C5: Vận tốc con lắc tăng hay giảm khi :
a. Con lắc đi từ A về B .
b. Con lắc đi từ B về C .
A
C
B
h
h’
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.
Thí nghiệm 2: Con lắc dao động
C6. Có sự chuyển hoá 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 về C .
A
C
B
Đáp án:
a. Con lắc đi từ A đến B -> thế năng chuyển hoá thành động năng.
b. Con lắc đi từ B đến C -> động năng chuyển hoá thành thế năng.
Thí nghiệm 2: Con lắc dao động
C7. ở những vị trí nào con lắc có thế năng lớn nhất, có động năng lớn nhất?
C8. ở những vị trí nào con lắc có động năng nhỏ nhất, có thế năng nhỏ nhất ? Các giá trị nhỏ nhất này bằng bao nhiêu ?
A
C
B
ở vị trí A,C con lắc có thế năng lớn nhất
ở vị trí B con lắc có động năng lớn nhất
ở vị trí B con lắc có thế năng nhỏ nhất
ở vị trí A,C con lắc có động năng nhỏ nhất
Kết luận .
+ Trong chuyển động của con lắc đã có sự chuyển hoá
liên tục các dạng cơ năng: 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.
II. Bảo toàn cơ năng .
Chú ý : Khi mô tả các thí nghiệm vẽ ở hình 17.1 và 17.2 chúng ta đã bỏ qua ma sát. Thực ra do có ma sát nên quả bóng sau khi chạm đất không thể 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 bài sau .
- Động năng có thể chuyển hoá thành thế năng, ngược lại thế năng có thể chuyển hoá thành động năng .
- Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hoá lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn.

Ghi nhớ
III. Vận dụng .
C9 : Hãy chỉ ra sự chuyển hoá từ dạng cơ năng này sang dạng cơ năng khác trong các trường hợp sau :
a. Mũi tên được bắn đi từ chiếc cung.
b. Nước từ trên đập cao chảy xuống.
c. Ném một vật lên cao theo phương thẳng đứng .
Đáp án:
a. Thế năng đàn hồi của cánh cung chuyển hóa thành động năng của động năng của mũi tên.
b. Thế năng thành động năng .
c. Khi vật đi lên thì Động năng thành thế năng, khi vật rơi xuống thì thế năng chuyển hóa của động năng.
C10: (Bài 17.1 - SBT)
Thả viên bi lăn trên một cái máng hình vòng cun (hình vẽ).
a. ở vị trí nào viên bi có động năng lớn nhất? Hãy chọn câu
trả lời đúng :
b. ở vị trí nào viên bi có thế năng năng lớn nhất ? Hãy chọn câu
trả lời đúng :
A. Vị trí C
B. Vị trí A
C. Vị trí B
D. Ngoài 3 vị trí trên
A. Vị trí B
B. Vị trí C
C. Vị trí A
D. Ngoài 3 vị trí trên
C
A
B
Bài 10. (Bài 17.1 - SBT)
Thả viên bi lăn trên một cái máng hình vòng cung (hình vẽ).
a. ở vị trí nào viên bi có động năng lớn nhất? Hãy chọn câu
trả lời đúng :
b. ở vị trí nào viên bi có thế năng năng lớn nhất ?Hãy chọn
câu trả lời đúng :
C. Vị trí B
C. Vị trí A