Bài giảng Vật lí 10 - Tiết học 46: Cơ năng

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 10 - Tiết học 46: Cơ năng

1. 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. Động năng B . Một vật có khối lượng m, đang ở độ cao h so với mặt đất.Thế năng C . Viên đạn khối lượng nhỏ, đang bay với vận tốc v. Động năng D . Lò xo có gắn vật nặng khối lượng m, đang bị biến dạng. Thế năng
2. Nhắc lại địnhĐộng nghĩa năng động và thế năng có năng?Khi Và một định vậtphải nghĩa vừa là có thếmột năng dạng lượng năng Bài 27 : tồn tại năng?ở cảCƠ hailượng dạng NĂNG riêng động lẻnăng hay và thế năng, thì được gọikhông? là gì? Và nó có tính chất gì đặc biệt?
3. I. CƠ NĂNG CỦA VẬT CHUYỂN WA=Wt = mgz ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG A a. Định nghĩa Z Cơ năng của vật chuyển động dưới tác 2 dụng của trọng lực bằng tổng động năng và WC=Wđ+ Wt =½ mvC +mgz1 thế năng trọng trường của vật C 2 b. Biểu thức WD=Wđ +Wt=½ mvD +mgz2 z1 D W=Wđ +Wt=½ mv2+mgz z2 2 WB=Wđ = ½ mv B
4. ◼ Vận dụng: Cho một vật có khối lượng m=1kg đang ở độ cao h=2m được ném với vận tốc 2m/s. Lấy g=10m/s2. Tính cơ năng của vật.
5. I. CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG: 2. Định luật bảo toàn cơ năng : 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 . * Biểu thức : 2 W=+ mgz mv = const 2
6. I. CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG: 1. Định nghĩa : 2. Định luật bảo toàn cơ năng 3. Hệ quả : * Khi Wđ giảm thì Wt tăng, và ngược lại. * Tại những vị trí mà Wđ cực đại thì Wt tại đó cực tiểu, và ngược lại.
7. VẬN DỤNG: Cho một vật m=1kg đang ở độ cao 2m được ném với vận tốc 2m/s. Lấy g=10m/s2 a. Tính cơ năng của vật b. Tính độ cao cực đại của vật
8. II. CƠ NĂNG CỦA VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI a. Định nghĩa Cơ năng của vật chuyển động dưới tác o VTCB x dụng của lưc đàn hồi bằng tổng động năng 2 và thế năng đàn hồi của vật WB=Wt =½ K(∆l) b. Biểu thức A B W=Wđ +Wt =½ mv2+ ½ K(∆l)2 o x ∆l VTCB∆l 2 Wo=Wđ=½ mv VTCB
9. A Câu hỏi C2 (SGK – 144)? N h= 5 m Fms v = 6 m/s h WA ? WB ? Giải: B * Chọn gốc thế năng tại B (WtB = 0) (m là khối lượng của vật) + Cơ năng tại A: WA = mgh = 50m + Cơ năng tại B: W = 1 mv 2 = 18m B 2 B Nhận thấy: WA > WB : Cơ năng của vật không bảo toàn
10. A N Tính công của lực ma sátFms trong bài toán C2. h B AFms = WB – WA = 18m – 50m = - 32m Công của lực Fms là công cản AFms < 0
11. TÓM TẮT NỘI DUNG - Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng W = Wđ + Wt - Vật chuyển động trong trọng trường W=+ mgz mv2 2 - Vật chịu tác dụng của lực đàn hồi k()D l22 mv WWW= + = + . td 22 - Nếu không có lực cản (hay ma sát không đáng kể), thì cơ năng được bảo toàn
12. Một vật có khối lượng 5 kg được thả rơi tự do từ A điểm A có độ cao h=10m (so với mặt đất). Lấy g=10m/s2. Câu1: Cơ năng của vật khi nó cách mặt đất 6m là: h A. 200J B. 300J C. 500J D. 400J - Chọn gốc thế năng tại mặt đất - Gọi điểm M là điểm cách mặt đất 6m. - Vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực nên ta áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho 2 vị trí M và A W(M) = W(A)= mgh=5.10.10 = 500(J)
13. Một vật có khối lượng 5 kg được thả rơi A tự do từ điểm A có độ cao h=10m (so với mặt đất). Lấy g=10m/s2. h Câu 2: Vận tốc của vật lúc chạm mặt đất là: A. 10m/s B. 10 2 m/s C. 10 5 m/s D. 20m/s - Gọi điểm B là điểm vật chạm mặt đất. - Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho 2 vị trí B và A: W(B) = W(A) 1 mv 2 = mgh 2 B → v= 2gh = 2.10.10 = 10 2 ( m / s ) B
14. 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/s2. 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.