Bài 27. Cơ năng

TRƯỜNG THPT NGUYỄN VĂN HUYÊN
KÍNH CHÀO QUÍ THẦY CÔ
CHÀO CÁC EM
Viết công thức của động năng? thế năng trọng trường? thế năng đàn hồi?Chỉ rõ từng đại lượng trong công thức?
Công thức thế năng trọng trường Wt = mgz
Kiểm Tra Bài Cũ
Công thức thế năng đàn hồi:Wđh = ½ K(∆l) 2 (J)
Công thức động năng: Wđ = ½ mv2
TRẢ LỜI
Trong quá trình chuyển động của một vật chịu tác dụng của trọng lực hay lực đàn hồi, động năng và thế năng của vật biến đổi như thế nào?
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
X
Y
M
O
m
I. CƠ NĂNG
I. HAI LOẠI CƠ NĂNG
1.Cơ năng của vật chuyển
động trong trọng trường
A
B
-----------------
z1
--------
z2
C
D
---------------
Z
WB=Wđ = ½ mv2
WC=Wđ+ Wt =½ mvC2+mgz1
WA=Wt = mgz
WD=Wđ +Wt=½ mvD2+mgz2
a. Định nghĩa
Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lưc bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật
b. Biểu thức
W=Wđ +Wthd =½ mv2+mgz
2.Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
a. Định nghĩa
Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lưc đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật
b. Biểu thức
W=Wđ +Wtđh =½ mv2+ ½ K(∆l)2
WB=Wtđh =½ K(∆l)2
Wo=Wđ=½ mv2
3. Định luật bảo toàn cơ năng
Trong hệ kín không có lực ma sát thì có sự biến đổi qua lại giữa
động năng và thế năng, nhưng tổng của chúng tức là cơ năng
được bảo toàn
b.Điều kiện áp dụng: Định luật bảo toàn cơ năng chỉ đúng cho
hệ kín và không có ma sát
a.Nội dung định luật
c.Biểu thức định luật
Biểu thức tổng quát: W1=W2 =…. = Wn
Biểu thức tường minh: Wđ1+Wt1=Wđ2+Wt2=… =Wđn+Wtn
W = Wđ + Wt = const (hằng số)
4. Hệ quả:
Nhận xét về sự biến đổi của động năng và thế năng khi vật chuyển động trong trường lực thế
- Khi Wđ tăng thì Wt giảm và ngược lại
- Động năng Wđ và thế năng Wt biến đổi qua lại lẫn nhau
- Khi (Wđ)Max thì (Wt)min và ngược lại khi (Wđ)min thì (Wt)max
O
M
A
B
C
a. WA = WB mà (Wđ)A = (Wđ)B = 0
=> (Wt)A = (Wt)B
<=>mgzA = mgzB => zA = zB.
Do đó A đối xứng với B qua CO
Chọn mốc thế năng tại O, xét cơ năng của vật tại A và B
(C1: SGK)
b. (Wđ)Max tại O (khi đó (Wt)Min ) và (Wđ)Min (bằng 0) tại A và B (khi đó (Wt)Max )
c. Quá trình biến đổi năng lượng:
- Từ A; B về O: Wt giảm Wđ tăng: Thế năng chuyển hóa thành động năng
- Từ O đến A; B : Wđ giảm Wt tăng: Động năng chuyển hóa thành thế năng
Tóm tắt
h = 5m vA = 0 vB = 6m/s g = 10m/s2
C2 (SGK):
So sánh WA và WB? Giải thích?
- Chọn gốc thế năng tại B (zB = 0)
+ Cơ năng tại A: WA = mgh = 50.m
( m là khối lượng của vật)
Nhận thấy: WA > WB : Cơ năng của vật không bảo toàn
*Giải thích: Cơ năng của vật không bảo toàn (giảm đi) vì trong quá trình chuyển động vật chịu thêm tác dụng của lực ma sát
*Chú ý quan trọng
- Nếu trong quá trình chuyển động vật chịu thêm các lực khác như: lực cản, lực ma sát…thì cơ năng của vật không bảo toàn.
- Độ biến thiên cơ năng của vật bằng tổng công của các lực không phải là lực thế
∆W = W2 – W1 = A
A : Tổng công của các lực không phải là lực thế
1. Cơ năng:
W = Wđ + Wt
+ Vật chuyển động trong trọng trường:
+ Vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:
2. Sự bảo toàn cơ năng:
+ Khi vật chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi (lực thế) thì cơ năng của vật được bảo toàn
W = Wđ + Wt = const (hằng số)
3. Trường hợp cơ năng không bảo toàn:
+ Nếu vật chịu tác dụng của các lực cản, lực ma sát…(các lực không phải là lực thế) thì cơ năng không bảo toàn
∆W = W2 – W1 = A
(Công của các lực không phải là lực thế)
Lưu ý : Định luật bảo toàn cơ năng chỉ đúng cho trường hợp hệ kín, không có ma sát, các lực tác dụng là lực 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
Bài 1. Cho1 vật trượt không ma sát trên mặt phẳng nghiêng có chiều dài l=5m, nghiêng góc 300. Xác định vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng, biết khối lượng vật m=1kg.Lấy g=10m/s2
Chọn gốc thế năng tại B
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng
- Học bài và làm các bài tập 5;6;7;8 tr144-145 và SBT .
Đọc trước bài 28: Cấu tạo chất-thuyết động học phân tử
BÀI HỌC ĐẾN ĐÂY LÀ HẾT
TRÂN TRỌNG CẢM ƠN QUÍ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH
CHÚC CÁC EM HỌC TỐT
Bài tập 2: Một vật có khối lượng 5kg được thả rơi tự do từ độ cao h=10m (so với mặt đất). Lấy g = 10m/s2.
a: Cơ năng của vật khi nó cách mặt đất 6m là:
b: Vận tốc của vật lúc chạm mặt đất là:
c: Khi vật ở độ cao nào thì động năng bằng thế năng
Bài 1. Cho1 vật trượt không ma sát trên mặt phẳng nghiêng có chiều dài l=5m, nghiêng góc 300. Xác định vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng, biết khối lượng vật m=1kg.Lấy g=10m/s2