bài giảng tích hợp liên môn vật lý 10 bài 26 THẾ NĂNG TIẾT 43 THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG

Kiểm tra bài cũ
1. Nêu định nghĩa và công thức tính động năng?
2. Viết biểu thức tính công của một lực.


ÑAËT VAÁN ÑEÀ


ĐẶT VẤN ĐỀ
m

m

V
Vậậyy quả
quả tạ
tạ bú
búaa
má
ZZ tạ búa máy
máyy ởở độ
độ cao
caoQuả
mang
nnggthự
ởở c hiện công
mang nă
nănngg lượ
lượđã
lê
n cọc gỗ -> cọc gỗ

dạ
n
g
nà
o
?
dạng nào?
bò lún xuống đất.
Z Z
Quả tạ búa máy
ở độ cao Z mang
năng lượng.


THẾ NĂNG


NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Thế năng trọng trường.
1. Trọng trường.
2. Thế năng trọng trường.
3.
Liên hệ giữa biến thiên thế na
êng và công của trọng lực.


TROÏNG TRÖÔØNG
m

u

r
P

Z


TRỌNG TRƯỜNG
•

Xung quanh Trái Đất tồn tại một
trọng trường. Biểu hiện của trọng
trường là sự xuất hiện trọng lực
tác dụng lên vật có khối
lượng m đặt tại một vò trí bất kỳ trong
r
ur
trọng trườnu
g.

P = mg

Với:

ur
g

gia tốc trọng trường.


`

ur
g ur
P

u
r
g
u
r
P

Z
Maët ñaát


TROẽNG TRệễỉNG ẹEU
g = 9.794m / s

g = 9.803m / s

Maởt ủaỏt

ur
Ag

u
r
g

F

u
r
g

2

E

u
r
g

B
1 km

2

C

u
r
g

4 km

G

u

r
g


TRỌNG TRƯỜNG ĐỀU
• Trọng trường đều là khoảng không gianur

không quá rộng mà trong đó các
g
tại mọi điểm có cùng phương, cùng chiều
và cùng độ lớn.
C
A
B
u
r
ur
g
g ur
g


m

m

THẾ NĂNG TRỌNG
TRƯỜNG

Z

Mặt đất

Z

Quả tạ búa máy
đã thực hiện công
lên cọc gỗ -> cọc gỗ
bòylú
n xuố
g đấ
Vậ
: Nă
ng nlượ
ngt.
do Quả
tươngtạtábú
c agiữ
a
máy
vậđộ
t và
Trá
Đất
ở
cao
Z imang
gọinlà
thếnnă
nă
g lượ

g. ng
trọng trường.


THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG

Z1

Z2

Ta thấy: Z càng lớn thì cọc lún càng sâu.


THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG
• Đònh nghóa: Thế năng trọng trường của
một vật là dạng năng lượng tương tác
giữa Trái Đất và vật; nó phụ thuộc vào
vò trí của vật trong trọng trường.


Một số hình ảnh trong thực tế

Búa máy sinh công khi đóng cọc bê tông; Nước chảy từ
trên cao xuống cũng có khả năng sinh công.


THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG
m
• Bài toán:
Xét vật có khối lượng m

ở độ cao Z so với mặt đất.
Vật có khả năng thực
hiện công.
u
r
Vật mang năng lượng. P
Năng lượng mà vật có được
ở độ cao Z do tương tác giữa
vật và Trái Đất gọi là thế năng
trọng trường. Kí hiệu: Wt

Z


THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG
•

Công của trọng lực thực hiện
là: ur = P.Z.Cos0
P = m.g.Z ĐặtWt

A

Vậy:

Wt = mgz

m
• Phát biểu: Khi vật có khối lượngZ m đặt ở
độ cao Z so với mặt đất (trong trọng trường

của Trái Đất) thì thế năng trọng trường
được đònh nghóa bằng công thức:
ur
P


THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG
Wt = mgz

(1)

Với: m: Khối lượng vật (kg)
2
g: Gia tốc trọng trường ( m / s )
z: Độ cao vật (m)
Wt : Thế năng trọng trường (J)
• Nếu vật mặt đất
Z = 0 Wt = 0
Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
Quy ước: OZ hướng lên: Z > 0
OZ hướng xuống: Z < 0


Đơn vị của thế năng trong hệ SI:
Jun – Ký hiệu là J
• 1kJ = 1.000J
• 1 MJ = 100.000J
• 1mJ = 0,001J

VAN DUẽNG CAU HOI C3
C3: Nu chn mc
th nng ti v trớ
O thỡ ti im
naứo:
th nng = 0 ?
th nng > 0 ?
th nng < 0 ?
-Ti O th nng bng 0
-Ti A th nng > 0 (WtA = mghA

)

-Ti B th nng < 0 W
( tB = mghB )


Khi một vật có khối lượng m đặt ở vị trí có độ cao z so với
mặt đất trong trọng trường của Trái đất thì thế năng trọng
trường của vật được xác định bằng biểu thức:

• Nhóm 1 trình bày phần tìm hiểu của
nhóm mình (đã giao về nhà trong
buổi học trước). Các nhóm khác lắng
nghe và bổ sung.



LIÊN HỆ GIỮA BIẾN THIÊN
THẾ NĂNG VÀ CÔNG CỦA

TRỌNG LỰC
•

Phát biểu: Khi một vật chuyển động
trong trọng trường từ vò trí M đến vò trí
N thì công của trọng lực của vật có giá
trò bằng hiệu thế năng trọng trường tại
M và N.
A = W ( M ) − W ( N ) (2)
MN

t

• Hệ quả:
+ Khi Z giảm
+ Khi Z tăng

t

Wt giảm

Wt

tăng

AuPr > 0
AuPr < 0


Nhận Xét

- Khi một vật chuyển động trong trọng
trường từ vị trí M đến vị trí N thì công của
trọng lực có giá trị bằng hiệu thế năng
trọng trường tại M và tại N.
- Công của trọng lực bằng hiệu thế năng của
vật tại vị trí đầu và vị trí cuối, tức bằng độ
giảm thế năng của vật.


Quan sát các hình ảnh sau
Liên
hệ
với
bài
học?


• Khi đưa vật lên cao thì trọng lực sinh công âm
(công cản)
• Nên để kéo những cỗ pháo rất nặng lên cao
các chiến sĩ phải tốn những công rất lớn. Với
dịa hình hiểm trở, đường đi khó khăn mà lại
phải đảm bảo tính bí mật trong chiến đấu cho
thấy sự khó khăn vất vả cũng như ý trí quật
cường của bộ đội ta trong những ngày chiến
tranh ác liệt…