Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng

Bµi 17 Ngµy 10 th¸ng 11 n¨m 2007
Sù chuyÓn hãa vµ b¶o toµn c¬ n¨ng

A
B
Bài 17 Ngày 10 tháng 11 năm 2007
Trong tự nhiên cũng nh trong kĩ thuật ta thờng quan sát thấy sự chuyển hóa
cơ năng từ dạng này sang dạng khác: Động năng chuyển hóa thành thế năng
và ngợc lại thế năng chuyển hóa thành động năng. Trong bài học hôm nay ta
sẽ khảo sát cụ thể sự chuyển hóa này.
Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
I- Sự chuyển hóa các dạng
cơ năng
Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi
C1
Độ cao và vận tốc của quả
bóng thay đổi thế nào trong
thời gian quả bóng rơi?
C2
Thế năng và động năng của
quả bóng thay đổi thế nào?
C1: Trong thời gian quả bóng rơi,
độ cao của quả bóng . dần, vận
tốc của quả bóng dần.
C2: Thế năng của quả bóng dần, còn động năng của nó .
giảm
tăng
tăng
giảm

A
B
Bài 17 Ngày 10 tháng 11 năm 2007
Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
I- Sự chuyển hóa các dạng
cơ năng
Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi
C1: Trong thời gian quả bóng rơi,
độ cao của quả bóng . dần, vận
tốc của quả bóng dần.
C2: Thế năng của quả bóng dần, còn động năng của nó .
giảm
tăng
giảm
tăng
C3
Khi quả bóng chạm mặt đất, nó nảy
lên . Trong thời gian nảy lên, độ cao
và vận tốc của quả bóng thay đổi thế
nào? Thế năng và động năng của nó
thay đổi thế nào?
C3: Trong thời gian nảy lên, độ cao của quả bóng dần, vận tốc của nó
dần. Nh vậy thế năng của quả bóng dần, động năng của nó
dần.
tăng
giảm
tăng
giảm
C4
ở những vị trí nào (A hay B) quả

bóng có thế năng, động năng lớn
nhất; có thế năng , động năng nhỏ
nhất?
C4: Quả bóng có thế năng lớn nhất khi ở vị trí và có thế năng nhỏ
nhất khi ở vị trí
Quả bóng có động năng lớn nhất khi ở vị trí và có động năng nhỏ nhất
khi ở vị trí
A
B
B
A
?
Qua thí nghiệm 1:
Khi quả bóng rơi: Năng lợng đã
đợc chuyển hóa từ dạng nào sang
dạng nào?
+ Khi quả bóng rơi: Thế năng chuyển hóa thành động năng.
Khi quả bóng nảy lên: Năng l
ợng đã đợc chuyển hóa từ
dạng nào sang dạng nào?
+ Khi quả bóng nảy lên: Động năng chuyển hóa thành hóa năng.

B
A
C
Bài 17 Ngày 10 tháng 11 năm 2007
Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
+ Khi quả bóng rơi: Thế năng chuyển hóa thành động năng.
+ Khi quả bóng nảy lên: Động năng chuyển hóa thành hóa năng.
I- Sự chuyển hóa các dạng

cơ năng
Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi
Thí nghiệm 2: Con lắc dao động
Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng tới vị trí
A rồi thả tay ra. Quan sát chuyển động của
con lắc. Con lắc có độ cao lớn nhất ở A và C,
thấp nhất ở vị trí cân bằng B. Ta lấy vị trí cân
bằng B làm mốc để tính độ cao.
C5
Vận tốc của con lắc
tăng hay giảm khi:
a/ Con lắc đi từ A về B
b/ Con lắc đi từ B lên C
C6
Có sự chuyển hóa từ
dạng cơ năng nào sang
dạng cơ năng nào khi:
a/ Con lắc đi từ A về B
b/ Con lắc đi từ B lên C
C5: a/ Khi con lắc đi từ A về B: Vận tốc của con lắc tăng.
b/ Khi con lắc đi
từ B lên C: Vận tốc của con lắc giảm.C6: a/ Khi con lắc đi từ A về B: Thế năng chuyển
hóa thành động năng.
b/ Khi con lắc đi từ B lên C:
Động năng chuyển hóa thành thế năng.
C7
ở những vị trí nào
con lăc có thế năng
lớn nhất, có động
năng lớn nhất?

C7: ở vị trí A và C thế năng của con lắc là lớn
nhất. ở vị trí B động năng của con lắc là lớn nhất
C8
ở những vị trí nào con
lăc có động năng nhỏ
nhất, có thế năng nhỏ
nhất, các giá trị nhỏ
nhất bằng bao nhiêu
C8: ở vị trí A và C động năng của con lắc là nhỏ
nhất (bằng 0). ở vị trí B thế năng của con lắc là
nhỏ nhất (bằng 0)

Bài 17 Ngày 10 tháng 11 năm 2007
Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
- Khi quả bóng rơi: Thế năng chuyển hóa thành động năng.
- Khi quả bóng nảy lên: Động năng chuyển hóa thành hóa năng.
I- Sự chuyển hóa các dạng
cơ năng
Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi
Thí nghiệm 2: Con lắc dao động
Qua thí nghiệm 2, các em rút ra nhận xét gì về
sự chuyển hoá năng lợng của con lắc khi con
lắc dao động xung quanh vị trí cân bằng B?
- Khi con lắc dao động năng lợng đã đợc chuyển hoá liên tục: Thế năng chuyển
hoá thành động năng và động năng chuyển hoá thành thế năng
- Khi con lắc ở vị trí thấp nhất (vị trí cân bằng), thế năng đã chuyển hoá hoàn toàn
thành động năng; khi con lắc ở vị trí cao nhất, động năng đã chuyển hoá hoàn toàn
thành thế năng.
II- bảo toàn cơ năng
- Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hoá lẫn nhau, nhng cơ

năng thì không đổi, ngời ta nói cơ năng đợc bảo toàn.
Những thí nghiệm định lợng chính xác đã chứng tỏ:
Chú ý: khi mô tả các thí nghiệm trên chúng ta đã bỏ qua ma sát. Thực ra, do có ma sát
nên quả bóng sau khi chạm đất không thể nảy trở lại độ cao ban đầu, cũng nh con lắc
sau khi đã đợc thả ra ở vị trí A không thể quay trở lại đúng vị trí này. Điều đó có
nghĩa là, nếu kể đến ma sát, thì cơ năng của vật không bảo toàn. Một phần cơ năng đã
chuyển hoá thành một dạng năng lợng khác mà chúng ta sẽ học trong các bài sau.

Bài 17
Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
- Khi quả bóng rơi: Thế năng chuyển hóa thành động năng.
- Khi quả bóng nảy lên: Động năng chuyển hóa thành hóa năng.
I- Sự chuyển hóa các dạng
cơ năng
Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi
Thí nghiệm 2: Con lắc dao động
- Khi con lắc dao động năng lợng đã đợc chuyển hoá liên tục: Thế năng chuyển
hoá thành động năng và động năng chuyển hoá thành thế năng
- Khi con lắc ở vị trí thấp nhất (vị trí cân bằng), thế năng đã chuyển hoá hoàn toàn
thành động năng; khi con lắc ở vị trí cao nhất, động năng đã chuyển hoá hoàn toàn
thành thế năng.
II- bảo toàn cơ năng
- Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hoá lẫn nhau, nhng cơ
năng thì không đổi, ngời ta nói cơ năng đợc bảo toàn.
Những thí nghiệm định lợng chính xác đã chứng tỏ:
Iii- vận dụng
Hãy phát biểu định luật bảo toàn và
chuyển hoá cơ năng.
Nêu ví dụ thực tế về sự chuyển
hoá coa năng