Bài 41. Môi trường và các nhân tố sinh thái

Sở GD-ĐT Tp. Hà Nội
Trường THPT Nguyễn Gia Thiều
§37: Định luật bảo toàn cơ năng
GV: Nguyễn Thị Thu Hằng
Lớp: 10 KHTN
Tháng 2 - 2008
Bài tập
Bài 1: Một em nhỏ khối lượng 20 kg trượt không vận tốc đầu trong một ống nước từ A cao h1 = 7 m xuống B cao h2 = 2m so với mặt đất.Lấy g = 10m/s2.
a. Tính công của trọng lực trong dịch chuyển trên của em nhỏ.
b. Bỏ qua mọi lực cản. Tính động năng và vận tốc của em nhỏ ở B.
a. * Chọn gốc tính thế năng trọng trường tại mặt đất.
* Công của trọng lực:
A = mg(h1 – h2)
= 20.10.(7 - 2) = 1000 J
b. * 2 lực tác dụng lên em nhỏ:
Phản lực N: Không sinh công
Trọng lực P: Sinh công A
* Theo định lý động năng ta có:
Wđ – Wđ0 = A (với Wđ0 = 0)
=> Wđ = 1000 J
=> v = 10 m/s
ĐS:
Bài giải:
Bài 1:
m = 20 kg
v0 = 0
h1 = 7 m
h2 = 2m
g = 10m/s2
a. A = ?
b. Fcản = 0
Tại B Wđ, v ?
Bài giải:
Gốc tính thế năng đàn hồi lấy tại trạng thái lò xo không biến dạng.
Công của lực đàn hồi là:
A
Bài 2: Kéo dãn một lò xo có độ cứng 100 N/m từ trạng thái bị nén 2 cm đến trạng thái bị dãn 5cm. Tính công của lực đàn hồi trong dịch chuyển trên của lò xo.
§37: Định luật bảo toàn cơ năng
Định nghĩa
Định luật bảo toàn cơ năng
Biến thiên cơ năng
Bài tập
1. Định nghĩa
Cơ năng của một vật là tổng động năng và thế năng của vật đó:
Tổng quát:
Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường gồm những thành phần nào?
Viết biểu thức cơ năng của vật khi đó.
Cơ năng của vật chuyển động khi gắn vào lò xo những thành phần nào?
Viết biểu thức cơ năng của vật khi đó.
* Chứng minh:
2. Định luật bảo toàn cơ năng
a. Trường hợp trọng lực
Xét vật m chuyển động không ma sát trên đường cong MN
Lực tác dụng: Phản lực N: không sinh công
Trọng lực P: thực hiện công AMN
Mặt khác: AMN = Wt1 – Wt2 = mgz1 – mgz2
Có những lực nào
tác dụng vào vật?
Lực nào sinh công,
lực nào không
sinh công?
Nhận xét sự biến thiên
của động năng và
thế năng của vật.
* Định luật: Khi một vật chuyển động trong trọng trường, chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của nó là một đại lượng bảo toàn.
* Nhận xét:
Nếu vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì:
Khi Wđ giảm thì Wt tăng và ngược lại
Khi Wđ đạt cực đại thì Wt đạt cực tiểu và ngược lại
Động năng và thế năng của vật chỉ chịu
tác dụng của trọng lực
phụ thuộc vào nhau như thế nào?
* Đồ thị:
W = Wt max = Wđ max = const
Quá trình chuyển hoá
cơ năng của vật xảy ra như thế nào?
Nhận xét giá trị Wđ và Wt
của vật tại A, B, O.
* Xét con lắc đàn hồi:
Lò xo khối lượng không đáng kể, vật chuyển động không ma sát trên mặt phẳng ngang
2. Trường hợp lực đàn hồi
* Tương tự trên, ta chứng minh được:
(l tính theo x)
* Đồ thị:
Cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng của lực thế được bảo toàn:
W = Wđ + Wt + Wđh = const
3. Tổng quát
Bài toán:
Một vật m trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một dốc A cao 5 m. Lấy g = 10 m/s2.
a. Bỏ qua mọi lực cản. Hãy tính vận tốc của m khi tới chân dốc B.
b. Thực tế, khi xuống tới B, vật có vận tốc 6 m/s. Hãy so sánh cơ năng của vật ở A, B và nhận xét.
Tóm tắt:
v0 = 0
h = 5 m
g = 10m/s2
a. Fcản = 0
v = ?
b. v’ = 6 m/s
WA ? WB
Phát biểu: SGK
Nếu có lực không phải lực thế tác dụng lên vật và sinh công thì cơ năng của vật không bảo toàn.
2. Biến thiên cơ năng. Công của lực không thế
W = W2 – W1 = A12 (lực không thế)
Bài tập về nhà:
Các câu hỏi và bài tập cuối bài - Sgk
Sbt: 4.41 → 46
3.3 (bài tập thêm)
Bài tập
Bài 1: Một em nhỏ trượt không vận tốc đầu trong một ống nước từ A cao h1 = 7 m xuống B cao h2 = 2m so với mặt đất. Lấy g = 10m/s2. Bỏ qua mọi lực cản.
Tính vận tốc của em nhỏ ở B.
BTVN
Bài giải:
Chọn gốc tính thế năng đàn hồi
tại vị trí lò xo không biến dạng.
Vật chịu 3 lực tác dụng:
Trọng lực, phản lực và lực đàn hồi. Chỉ có lực đàn hồi sinh công.

Bài 2: Cho một con lắc lò xo gồm 1 lò xo có độ cứng 100 N/m, khối lượng không đáng kể một đầu cố định, một đầu gắn vào vật nhỏ khối lượng m = 10g. Vật m có thể di chuyển không ma sát trên một mặt phẳng ngang. Đưa vật đến vị trí lò xo bị nén 5 cm A rồi thả nhẹ cho vật chuyển động. Tính vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng O và khi qua vị trí lò xo dãn 2 cm B.
BTVN