Giáo án vật lý - Cơ năng

Chia sẻ: Tran Thu Huyen | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

146
lượt xem 19
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ta đã được học về hai dạng năng lượng động năng và thế năng ở hai bài riêng lẻ vậy giữa thế năng và động năng có mối liên hệ gì? Trong thực tế có vật nào vừa có thế năng vừa có động năng hay không? Hãy lấy ví dụ

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo án vật lý - Cơ năng

TRÖÔØNG THPT Bài 27 :CƠ NĂNG LÔÙP 10 cơ
Kiểm tra bàai cũ: -hãy nêu định nghĩa và biểu thức tính thế năng của vật? -Mối liên hệ giữa độ giảm thế năng và công? -Động năng và định lý biến thiên động năng? Biểu thức tính công của lực? /
• Trả lời: -Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường Wt =mgz Trong đó : m là khối lượng của vật g là gia tốc trọng trường z là độ cao của vật so với mốc thế năng đã chọn -Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi Wt =½k(Δl)2 Với k là độ cứng của lò xo,Δl là độ biến dạng của lò xo
• Độ giảm thế năng: Wt(N)-Wt(M)=ANM • M • N • trong đó công của trọng lực: A=F.s.cosα =P.s.cosα=mg.cosα • -Động năng là dạng năng lượng do vật chuyển động mà có Biểu thức: Wđ=1/2mv2 • • -Định lý biến thiên động năng Wđ2-Wđ1= Angoại lực •
• Ta đã được học về hai dạng năng lượng động năng và thế năng ở hai bài riêng lẻ vậy giữa thế năng và động năng có mối liên hệ gì? • Trong thực tế có vật nào vừa có thế năng vừa có động năng hay không? Hãy lấy ví dụ
• Ví dụ: cho 2 vật - Một vật bị ném thẳng đứng lên trên (vật A) - Một vật rơi tự do xuống dưới (vật B) Vật A bị ném lên thế năng tăng dần và động năng giảm dần Vật B rơi tự do thế năng giảm dần,động năng tăng dần
I.Cơ năng của vật trong Tröôøng troïng löïc ụ:Xeùt vaät m rôi töï do qua A vaø Ví d Bng năng và thế năng của vật thay đổi như thế P Độ nào? Độ cao của vật giảm→thế năng giảm Vận tốc tăng → động năng A tăng B
ở lớp 8 ta đã được biêt động năng và thế năng là hai dạng năng lượng của cơ năng Cơ năng là dạng năng lượng đơn giản nhất Vậy dựa vào những kiến thức đã học ở lớp 8 và tham khảo SGK trang 142 hãy nêu định nghĩa của cơ năng
1.ĐỊNH NGHĨA • Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường bằng tổng động năng và thế năng của vật • Biểu thức: W = Wđ + W t Hay W = ½ mv2 + mgz
2. Sự bảo toàn cơ năng của vật 2. A chuyển động trong trọng trường P Xét một vật có khối lượng m rơi từ độ cao z1(A) xuống độ cao z2(B), tại đó vật có vận tốc tương ứng là v1 và v2. và Áp dụng định lý biến thiên động năng, ta có công do trọng lực thực hiện: z1 có A12= Wđ2 – Wđ = mv22 /2 – mv12 /2 (1) B mv 1 z2 Mặt khác công này lại bằng độ giảm thế năng của vật trong trường trọng lực: A12= Wt – Wt2 = mgz1 – mgz2 (2) mgz 1 So sánh (1) và (2) : Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2 Hay Hay mv12 /2 + mgz1 = mv22 /2 + mgz2 2
Khi vật chuyển động từ A đến B Khi theo một đường bất kỳ thì sao Vì trọng lực là lực thế nên công của lực không phụ Vì thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối thế năng không phụ thuộc vào hình dạng đường đi th Động năng không phụ thuộc vào hình dạng đường đi Nên cơ năng của vật vẫn được bảo toàn khi vật đi từ A tới B theo đường bất kỳ
Nội dung định luật bảo toàn cơ năng Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của chúng được bảo toàn Biểu thức: Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2 Wđ1 Hay Hay mv12 /2 + mgz1 = mv22 /2 + mgz2
Hệ quả • Ta quan sát chuyển động của con lắc đơn như hình. • Đưa vật lên độ cao xác định rồi thả vật chuyển động tự do, ta thấy vật qua vị trí cân bằng ứng, tiếp tục đi lên chậm dần và dừng lại ở một độ cao ban đầu. Sau đó, vật lại đi xuống qua vị trí cân bằng, tiếp tục đi lên.. • Trong quá trình chuyển động, động năng và thế năng của vật trong trọng trường liên tiếp thay đổi. A B h C Con lắc đơn – chuyển động của con lắc đơn được gọi là dao động
Nhận xét Khi vật đi qua vị trí cân bằng vận tốc lớn nhất →động năng lớn nhất Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng thì thế năng bằng không Z Khi vật ở vị trí biên thế năng của vật lớn nhất và động năng là nhỏ nhất Khi vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí biên động năng giảm dần và thế năng tăng dần và ngược lại khi vật đi từ vị trí biên đến vị trí cân bằng
• → khi một vật chuyển động trong trường trọng lực và chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì : • Khi động năng tăng↔ thế năng giảm và động năng giảm thì thế năng tăng • Khi động năng cực đại thì thế năng cực tiểu: Wđmax ↔ Wtmin • thế năng cực đại thì động năng cực tiểu
II CƠ NĂNG ĐÀN HỒI 1/ ĐỊNH NGHĨA 1 Wñ = mv2 Ñoäng naêng 2 1 Wt = kx2  Theá naêng ñaøn hoài: 2
Cũng giống cơ năng trọng trường.Cơ Cũng năng đàn hồi được định nghĩa như sau Cơ năng đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật Biểu thức: W = Wt + Wđ = ½ mv2 + ½ k(Δl)2 Cơ năng đàn hồi cũng được bảo toàn năng
Taïi O VoMax WñoMax xo = 0 Wto = 0 Töø O ñeán A Wñ taêng V tx aêng Wt giaûm giaûm Taïi A WñA = 0 VA = 0 WtAMax xAMax
C2.Một vật trượt trên mặt phẳng nghiêng với vận tốc ban đầu bằng 0 .Từ đỉnh dốc cao h=5m khi xuống đến chân dốc vận tốc của vật là v=6m/s.Cơ năng của vật có bảo toàn không? Vì sao A  h B
• Hoàn thành yêu cầu C2 • Giải: chọn mốc thế năng tại chân dốc • Lấy g = 9.8 m/s2 • Cơ năng tại A: W=Wt(A) =mgh =49(J) • Cơ năng tại B: W= Wđ(B) = ½ mv2 =18 (J) • Cơ năng giảm vì trong quá trình chuyển động vật chịu tác dụng của lực ma sát (là lực không thế)