Giáo án vật lý - Cơ năng

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
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo án vật lý - Cơ năngTRÖÔØNG THPTBài 27 :CƠ NĂNG LÔÙP 10 cơKiểm tra bàai cũ:-hãy nêu định nghĩa và biểu thức tính thế năngcủa 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 =mgzTrong 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)2Với 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 dầnI.Cơ năng của vật trong Tröôøng troïnglöïc ụ:Xeùt vaät m rôi töï do qua A vaøVí dBngnăngvàthếnăngcủavậtthayđổinhưthế PĐộnào? Độ cao của vật giảm→thế năng giảm Vận tốc tăng → động năng A tăng Bở lớp 8 ta đã được biêt động năng và thế năng là hai dạng năng lượng của cơ năngCơ năng là dạng năng lượng đơn giản nhấtVậy 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 tHay W = ½ mv2 + mgz 2. Sự bảo toàn cơ năng của vật 2. Achuyển động trong trọng trường PXét 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. vàÁp dụng định lý biến thiên động năng, tacó công do trọng lực thực hiện: z1có A12= Wđ2 – Wđ = mv22 /2 – mv12 /2 (1) B mv 1 z2Mặt khác công này lại bằng độ giảm thế năngcủa vật trong trường trọng lực: A12= Wt – Wt2 = mgz1 – mgz2 (2) mgz 1So sánh (1) và (2) : Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2HayHay mv12 /2 + mgz1 = mv22 /2 + mgz2 2 Khi vật chuyển động từ A đến B Khi theo một đường bất kỳ thì saoVì trọng lực là lực thế nên công của lực không phụVì thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuốithế năng không phụ thuộc vào hình dạng đường đithĐộng 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 năngKhi một vật chuyển động trong trọngtrường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thìcơ năng của chúng được bảo toànBiểu thức: Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2 Wđ1HayHay 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 độngNhận xétKhi vật đi qua vị trí cân bằng vậntốc lớn nhất →động năng lớn nhấtChọn mốc thế năng tại vị trí cânbằng thì thế năng bằng không ZKhi vật ở vị trí biên thế năng củavật lớn nhất và động năng là nhỏnhấtKhi vật đi từ vị trí cân bằng đến vịtrí biên đ ...