Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài 27: Cơ năng

 Soạn giảng điện tử 
Giáo viên : Hoàng viết Nam 
Tr ư ờng THPT Lạng Giang số1 
Tiết 45 
 bài: C ơ năng 
 khối 10 
 Tiết45 Bài Cơ Năng 
 Hoàng Viết Nam THPT LG soá1 
Tr ư ờng THPT LG số1 Lớp 10A4 
Kiểm tra : 
 Em Hãy viết: 
 Công thức động năng , thế năng trọng tr ư ờng , thế năng đàn hồi. 
 Công thức độ biến thiên động năng, độ biến thiên thế năng trọng tr ư ờng, độ biến thiên thế năng đàn hồi 
I ) C ơ năng của một vật chuyển động d ư ới tác dụng d ư ới tác dụng của trọng lực 
1 ) Định nghĩa : Trong trọng tr ư ờng c ơ năng một vật bằng tổng động năng và thế năng 
 Công thức : W= W đ + W t 
2 ) Sự bảo toàn c ơ năng của một vật chuyển động 
 trong trọng tr ư ờng 
Bài toán: Một vật chuyển động d ư ới tác dụng của trọng lực bắt đầu từ điểm A qua điểm 1 với vận tốc V 1 và có độ cao Z 1 so mặt đất , khi qua điểm 2 với vận tốc V 2 và có độ cao Z 2 so mặt đất tới điểm C. 
 a) Tính c ơ năng ở điểm Avà C 
b)Tính c ơ năng tại điểm ,1,2 
 c)So sánh c ơ năng tại điểm 1, 2 và rút ra nhận xét c ơ năng của một vật chuyển động d ư ới tác dụng trọng tr ư ờng 
A 
1 
2 
C 
V A =o 
 Z C =0 
 Một vật chuyển động trong trọng tr ư ờng chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì c ơ năng của vật là đại l ư ợng không đổi 
W = Wđ + Wt = W ® MAX = W t MAX = hằng số 
 W = W đ1 + W t1 = W đ2 + W t2 
1 
2 
2 
1 
 mv 1 2 + mgz 1 = mv 2 2 + mgz 2 
0 
0 
b 
a 
o 
a 
Lò xo có độ cứng K, khối l ư ợng không đáng kể .Quả cầu có k/l m khi kéo quả cầu đến a buông tay ra quả cầu chuyển động nh ư thế nào? 
II )C ơ năng của vật chịu tác dụng lực đàn hồi 
1. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi: 
W = W đ + W tđh = mv 2 + k(∆l) 2 = hằng số 
1 
2 
1 
2 
Kết luận: 
Khi vật chịu tác dụng của lực đàn hồi thì động năng và thế năng biến thiên qua lại cho nhau nh ư ng tổng động năng và thế năng không thay đổi 
M =2 kg 
 h=5m v A = 0 v B = 6m/s 
g = 10m/s 2 
h 
A 
B 
Bài toán 
Tính c ơ năng tại điểm A và điểm B 
 So sánh c ơ năng tại điểm Avà B 
- Chọn gốc thế năng tại B (z B = 0) 
+ Cơ năng tại A: W A = mgh = 100 J 
+ Cơ năng tại B: W B = mv B 2 = 36 J 
1 
2 
Nhận thấy: W A > W B : 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 
Độ biến thiên c ơ năng bằng công lực không phải lực thế 
 Những kiến thức c ơ bản cần nhớ trong bài học : 
Vật chuyển động chỉ chịu tác dụng lực thế thì c ơ năng của vật đ ư ợc bảo toàn 
 Công thức 
 W = W đ + W t = W đ MAX = W tMAX = Hằng số 
 Khi vật chuyển động chịu tác dụng ngoài thế 
thì c ơ năng của vật không đ ư ợc bảo toàn. 
Độ biến thiên c ơ năng bằng công lực không phải lực thế 
Bài tập 
Bài 1 :C ơ nănglà một đại l ư ợng 
a) Luôn luôn d ươ ng. 
b) Luôn khác không. 
c) Có thể âm tuỳ thuộc vào chọn chiều d ươ ng. 
d) Có thể d ươ ng cũng có thể âm 
Đáp án a 
Bài 2 : Một vật có khối lượng 5kg được thả rơi tự do từ độ cao h = 10m (so với mặt đất). Lấy g = 10m/s 2 . 
Câu1 : Cơ năng của vật khi nó cách mặt đất 6m là: 
A. 200J 
B. 300J 
 C. 500J 
D. 200J 
Câu 2: Vận tốc của vật lúc chạm mặt đất là: 
A. 10m/s	B 10 m/s C. 10 m/s D. 20m/s 
Câu 3: Khi vật ở độ cao nào thì động năng bằng thế năng 
A. 5m	 B. 7,5m	 C. 2,5m	D. 4m 
*Đáp án: 
Câu 1: C 
Câu 2: B 
Câu 3: A 
C 
O 
B 
A 
Bài tập3 : Quả cầu có m= 200 gam treo sợi dây dài 1 m ( hình vẽ) , ở vị trí A sợi dây làm với ph ươ ng thẳng đứng một góc 60 0 . Khi buông tay quả cầu chuyển động đến điểm C rồi chuyển động qua lại quanh điiểm O, sợi dây khối l ư ợng không đáng kể. 
1)So sánh c ơ năng ở A,B, O, C 
 1) So sánh độ cao vị trí C và A . 
2) Tính vận tốc quả cầu tại vị trí cân bằng O. 
 3 )Đối ( h/s khá)Tính sức căng sợi dây ở O 
 Xin chào hẹn gặp lại