Bài giảng bài thế năng vật lý 10 (2)

Bài 26


Kiểm tra bài cũ
Câu 1: Điền từ vào chỗ trống
năng lượng
a. Thế năng là…………………của
một vật có được
tương tác
do………………giữa
các phần của hệ thông
lực thế
qua…………
• Biểu thức của thế năng trọng trường:

Wt 
?mgz

2


Kiểm tra bài cũ
Câu 2: Ghép thành câu hoàn chỉnh
của vật - độ giảm thế năng - công của trọng lực
- bằng - trong trọng trường

Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng của vật
trong trọng trường.
Biểu thức liên hệ:

A12  Wt1  Wt 2

3


Kiểm tra bài cũ
Câu 3: Chọn một đáp án đúng


Một vật được ném thẳng đứng từ dưới lên cao. Trong quá
trình chuyển động của vật thì:
A. Thế năng của vật giảm, trọng lực sinh công dương.
B. Thế năng của vật giảm, trọng lực sinh công âm.
C. Thế năng của vật tăng, trọng lực sinh công dương.
D. Thế năng của vật tăng, trọng lực sinh công âm.
Gốc thế năng tại mặt đất.
Đáp án: D
4


Đặt vấn đề

Cánh cung bị
uốn cong có khả
năng thực hiện
công

5


Đặt vấn đề

6


Đặt vấn đề

7


Đặt vấn đề
Lò xo bị
nén hoặc
giãn
cũng có
khả năng
thực hiện
công
Đại lượng nào đặc
Một vật biến
dạngLƯỢNG
đàn hồi có mang một
NĂNG
trưng cho khả năng
năng lượng
gọi là
sinh công
củathế
vật?năng đàn hồi

8

Tính công của lực đàn hồi


Xét một con lắc lò xo:

Kéo lò xo giãn 1 đoạn x
Lực đàn hồi xuất hiện khi
lò xo bị biến dạng:
F = -kx
x
o x1 x2
Gốc tọa độ O ở vị trí lò
xo không bị biến dạng,
Ox theo chiều biến dạng
của lò xo.

Tính công của lực đàn hồi
từ vị trí x1 đến x 2( x2  x1 )

9


Tính công của lực đàn hồi


Xét một con lắc lò xo:

Tính công của lực đàn hồi
từ vị trí x1 đến x 2( x2  x1 )

Có trường hợp nào mà lực
đàn hồi thay đổi rất ít?

x
o x1 x x2
Góc tọa độ O ở vị trí lò
xo không bị biến dạng,
Ox theo chiều biến dạng
của lò xo.

Chia đoạn x1 x2 thành các
đoạn biến dạng x rất nhỏ
Công nguyên tố:

A  Fx  kxx
10


Chuyển động thẳng biến
đổi đều:

Lực đàn hồi:

-Vận tốc tỉ lệ với thời gian: v = at - Lực đàn hồi tỉ lệ với độ biến
(vận tốc đầu vo = 0)
dạng x: |F| = kx
(ban đầu lò xo không biến dạng)
-Quãng đường đi được thể hiện - Công của lực đàn hồi thực
bằng diện tích tô đậm trên đồ hiện thể hiện bằng diện tích
thị hình vẽ:

được gạch chéo trên đồ thị:

v

o

|F|

t

O

x

11


Tính công của lực đàn hồi

x

A  Fx  kxx
2

kx1 kx2
A12   A 

2
2

2

12


I. Công của lực đàn hồi
I. Công của lực
đàn hồi:
2

kx1
kx2
A12 

2
2

2

Công của lực đàn hồi khi lò xo bị biến dạng
từ vị trí x1 đến vị trí x2 là:
2

kx1
kx2
A12 

2
2

2

Nhận xét:
Công này phụ thuộc vào độ biến
dạng đầu và cuối của lò xo, vậy lực đàn
hồi cũng là lực thế.
13


I. Công của lực
II. Thế năng đàn hồi:
đàn ồi:
I. Công của lực
 Định nghĩa: Mọi vật biến dạng đều có
đàn hồi:
khả năng sinh công, nghĩa là vật có
2

kx1
kx2
A12 

II. Thế2 năng
2

đàn hồi:
II. Thế năng
đàn hồi:
1 2
Wđh  kx

2

2



mang một nặng lượng, năng lượng
này gọi là thế năng đàn hồi.
Biểu thức của thế năng đàn hồi:

1 2
Wđh  kx
2
Với: • k là độ cứng của lò xo (N/m)
• x là độ biến dạng (m).
Đơn vị của thế năng đàn hồi là J.
14


II. Thế năng đàn hồi:
I. Công của lực
đàn hồi:
2

kx1
kx2
A12 

2
2

II. Thế năng
đàn hồi:
1 2
Wđh  kx
2

2

Chú ý:
Thế năng đàn hồi cũng
phụ thuộc vào cách chọn gốc
thế năng. Giá trị của thế năng
sai khác một hằng số cộng tùy
thuộc vào cách chọn gốc thế
năng.

15


II. Thế năng đàn hồi:
I. Công của lực
đàn hồi:
2

kx1
kx2
A12 

2

2

2



Mối liên hệ:
Công của lực đàn hồi bằng độ giảm
thế năng đàn hồi:

A12  Wđh1  Wđh2

II. Thế năng
đàn hồi:
1 2
Wđh  kx
2

A12  Wđh1  Wđh2

Ý nghĩa:
- Khi biến dạng giảm thì vật biến dạng đàn
hồi sinh công dương (công phát động).
- Khi biến dạng tăng thì vật biến dạng sinh
công âm (công cản).
16


CỦNG CỐ






Thế năng đàn hồi là gì? Biểu thức.
Biểu thức tính công của lực đàn
hồi.
Mối liên hệ giữa công của lực đàn
hồi và thế năng đàn hồi.

17


VẬN DỤNG:

Chọn gốc tọa độ tại vị trí lò xo không biến
dạng, chiều dương theo chiều lò xo dãn.

Bài tập 1 trang 171

a) Độ cứng của lò xo:
F
3
k 
 150N / m
x 0.02
b) Thế năng đàn hồi:
1 2 1
Wdh  kx  150(0, 02) 2  0, 03J
2

2

F = 3N; |x|= 2cm
a) k = ?

b) Wđh = ?
c) x1 = 2cm đến x2 =
3,5cm  A = ?

c) Công của lực đàn hồi:
kx12 kx 22 150
A12 


(0,0022  0,0352 )  0,062J
2
2
2

18


ỨNG DỤNG

19


ỨNG DỤNG

20

Các em về nhà học bài và
làm các bài tập còn lại trong
SGK.
Xem trước bài: “cơ năng”.

21