Bài giảng bài 27: Cơ năng Vật lý lớp 10

KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1 : Xác định dạng năng lượng tồn tại chủ yếu của các vật sau
(giả sử chọn gốc thế năng tại mặt đất ).
A . Ô tô đang chạy trên đường.
B . Một vật có khối lượng m, đang ở độ cao h so với mặt đất.
C . Viên đạn khối lượng nhỏ, đang bay với vận tốc v.
D . Lò xo có gắn vật nặng khối lượng m, đang bị biến dạng.
Câu 2 :Viết công thức thể hiện mối liên hệ giữa công của lực tác
dụng với độ biến thiên động năng và công của trọng lực với độ giảm
thế năng?
2 2
2 2
sau truoc
F
P truoc sau
mv mv
A
A mgZ mgZ
= -
= -
Động năng
Thế năng
Động năng
Thế năng
2 2
2 2
C B

B C
B C B C
mv mv
A
A mgh mgh
= -
= -
hay


Bài 27 : CƠ NĂNG
Nhắc lại định nghĩa động
năng? Và định nghĩa thế
năng?
Khi một vật vừa có năng lượng
tồn tại ở cả hai dạng động năng và
thế năng, thì được gọi là gì? Và nó
có tính chất gì đặc biệt?
Động năng và thế năng có
phải là một dạng năng
lượng?


I. CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG
TRONG TRỌNG TRƯỜNG:
1. Định nghĩa :
W = W
đ
+ W
t

Đơn vị: Jun ( J ).
2
2
mv
W mgz= +
Tổng động năng và thế năng trọng trường của vật
chuyển động trong trọng trường


I. CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG
TRỌNG TRƯỜNG:
2. Định luật bảo toàn cơ năng :
Cơ năng của vật chuyển
động trong trọng trường có
tính chất gì đặc biệt?


Từ (1) và (2) ta có:
W
đC
- W
đB
= W
tB
- W
tC
W
đC
+W
tC

= W
đB
+ W
tB
W
C


= W
B



B ( v
B
, z
B
)
C ( v
c
, z
c
)
O (GTN)
A ( z
A
)
Từ mối liên hệ giữa công của
trọng lực với độ giảm thế năng,và
với độ biến thiên động năng. Hãy

so sánh cơ năng của vật tại B và
C?
W
C
, W
B
, là cơ năng của vật tại C, B
Ta có :
W
C
= W
đC
+ W
tC
.
W
B
= W
đB
+ W
tB
.
A
BC
công của trọng lực thực hiện trong
quá trình vật rơi từ B đến C.
A
BC
= W
đC

- W
đB
(1).
A
BC
= W
tB
- W
tC
(2).
Hãy viết công thức tính
cơ năng của vật tại B ,
C?
Tương tự hãy chứng minh cơ
năng của vật tại B cũng bằng
cơ năng của vật tại D?
Hãy quan sát
ví dụ sau
Bỏ qua lực cản


* Biểu thức :
Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác
dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo
toàn .
Từ ví dụ trên, em hãy nêu nội
dung định luật bảo toàn cơ năng
của vật chuyển động trong trọng
trường?
I. CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG

TRỌNG TRƯỜNG:
2. Định luật bảo toàn cơ năng :
2
2
const
mv
W mgz
=
= +


Hãy mô tả sự chuyển hóa
giữa động năng và thế
năng ?
A (z
A
)
B (z
B
, v
B
)
C (z
C
, v
C
)
O (GTN)
Tại vị trí nào thế năng cực
đại?Vị trí nào động năng

cực đại?
Nhiệm vụ 1 : về nhà trả lời
2 câu hỏi trên với trường
hợp con lắc đơn?


* Khi W
đ
giảm thì W
t
tăng, và ngược lại.
* Tại những vị trí mà W
đ
cực đại thì W
t
tại đó cực
tiểu, và ngược lại.
3. Hệ quả :
Nêu nhận xét về mối quan hệ
giữa thế năng và động năng
trong quá trình chuyển động
của vật?
I. CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG
TRỌNG TRƯỜNG:
1. Định nghĩa :
2. Định luật bảo toàn cơ năng


lD
Trong quá trình chuyển

động năng lượng của lò xo
tồn tại ở những dạng nào?
II. CƠ NĂNG CỦA VẬT CHỊU TÁC DỤNG
CỦA LỰC ĐÀN HỒI
Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi thì
trong quá trình chuyển động của vật, cơ năng một đại
lượng bảo toàn.
2 2
( )
.
2 2
t d
k l mv
W W W const
D
= + = + =
lD


TÓM TẮT NỘI DUNG
- Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng
W = W
đ
+ W
t
- Vật chuyển động trong trọng trường
2
2
mv
W mgz= +

- Vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
2 2
( )
.
2 2
t d
k l mv
W W W
D
= + = +
- Nếu không có lực cản (hay ma sát không đáng kể), thì
cơ năng được bảo toàn


BÀI TOÁN VẬN DỤNG
Vật khối lượng 60g, được thả rơi không vận
tốc đầu từ độ cao 50m cách mặt đất. Lấy g =
10m/s
2
.
a. Tính cơ năng lúc đầu.
b. Khi vật rơi đến điểm A cách mặt đất 20m.Tính
thế năng và động năng tại A.
c. Tính vận tốc của vật tại A.