Điện năng được tạo ra từ những dạng năng lượng

Khi xảy ra sạt lở đất ở vùng
đồi núi, các khối đất đá từ
trên cao trượt xuống dưới có
thể gây thiệt hại cho con
người và tài sản. Trước khi sạt
lở, khối đất đá ở trên cao có
thế năng. Trong quá trình
trượt xuống, khối đất đá có
động năng
Thế năng và động năng của khối đất đá được tính như thế
nào?

BÀI 2
CƠ
NĂNG

Giáo viên: Nguyễn Thị Thùy Diễm

NỘI DUNG BÀI HỌC

Động
năng

Thế
năng
trọng

Cơ năng

I. ĐỘNG NĂNG

Viên bi đỏ chuyển động, va chạm với viên bi xanh → tác dụng lực
→ viên bi xanh dịch chuyển
Viên bi đỏ đang chuyển động có động năng

I. Động năng

Động năng là
gì?

I. Động năng
Khái niệm

- Năng lượng mà vật có được do chuyển
động gọi là động năng.

I. Động năng

Lấy ví dụ về các
vật có động
năng trong đời
sống.

I. Động năng

Kiện hàng đang dịch
chuyển nhờ băng chuyền

Ô tô đang chạy
trên đường

Máy bay đang chuyển
động trên bầu trời

I. Động năng

Một quả bóng bi-a chuyển động
đến đập vào quả bóng bi-a khác
làm nó chuyển động

Các phần tử khí chuyển động

Dòng nước chảy có thể làm

tạo thành gió làm quay tuabin

quay các cọn nước

của máy phát điện gió

I. Động năng

Búa chuyển động đập vào
thanh thép, làm biến dạng
thanh thép
Đề xuất cách để thanh
Dùng búa có khối lượng lớn
thép biến dạng nhiều
hơn
hơn?
Đập nhanh hơn

I. Động năng

Động năng phụ
thuộc vào yếu tố
nào?

I. Động năng

- Động năng của vật phụ thuộc vào khối lượng
và tốc độ của nó.
-Vật có khối lượng càng lớn và tốc độ càng
nhanh thì khả năng sinh công càng lớn tức là
động năng càng lớn.

I. Động năng

Kiện hàng đang dịch
chuyển nhờ băng chuyền

Ô tô đang chạy
trên đường

Máy bay đang chuyển
động trên bầu trời

Vật nào có động năng lớn nhất.
Vì sao?

I. Động năng

Máy bay có khối lượng và
tốc độ lớn nhất nên có
động năng lớn nhất
Máy bay đang chuyển
động trên bầu trời

I. Động năng

Biểu thức tính động năng

Wđ = mv2
m: khối lượng của
v:
tốc(kg)
độ của vật (m/s)
vật

Wđ: động năng của vật (J)

I. Động năng

Tính động năng của các vật sau
1
2

3

Một quả bóng đá có khối lượng 0,42 kg
chuyển động với tốc độ 15 m/s.
Một ô tô tải có khối lượng tổng cộng
2,5 tấn đang chạy trên đường với tốc độ
54 km/h.
Một viên bi sắt có khối lượng 420 g đang lăn
trên mặt phẳng nằm ngang với tốc độ
50cm/s.

I. Động năng
1
Ta có:
Wđ = mv2
= .0,42.152 = 47,25 (J)
Vậy động năng của quả bóng là 47,25J

I. Động năng
2

Đổi: 2,5 tấn = 2500 kg;
54 km/h = 15 m/s
Wđ = mv2
= .2500.152 = 281 250 (J)
Vậy động năng của xe tải là 281 250J

I. Động năng
3
Đổi: 420 g = 0,42 kg;
50 cm/s = 0,5 m/s
Wđ = mv2
= .0,42.0,52 = 0,0525 (J)
Vậy động năng của viên bi sắt là 0,0525 J

II. THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG ( thế năng hấp dẫn)

Khi ở trên cao, vật có xu hướng rơi xuống do chịu tác dụng
của lực hút Trái Đất. Khi rơi chúng tác dụng lực lên vật khác
và sinh công.
Vật ở độ cao nào đó đều có năng lượng được gọi là
thế năng trọng trường

II.Thế năng trọng trường

Khái niệm
- Năng lượng vật có được do ở một độ cao nào đó được
gọi là thế năng trọng trường.

II.Thế năng trọng trường

a) Khí cầu lơ
lửng trên cao

b) Đồng hồ treo
trên tường

Hình 2.2. Một số vật có thế năng

c) Quả dừa ở
trên cây

II.Thế năng trọng trường

Giá trị thế năng phụ thuộc vào gốc thế năng.
Thông thường gốc thế năng được chọn tại
mặt đất

II.Thế năng trọng trường

*So với mặt đất, chiếc đèn có độ
cao nhất định → chiếc đèn có thế
năng.
**So với mặt bàn, chiếc đèn không
có độ cao nhất định → chiếc đèn
không có thế năng.
***So với mặt đất, chiếc mũ có độ
cao nhất định → chiếc mũ có thế
năng.
****So với mặt bàn, chiếc mũ có
độ cao nhất định → chiếc mũ có
thế năng

II.Thế năng trọng trường

Trong hình dưới đây,
chậu cây nào có thế
năng lớn nhất?
Giải thích?
Chậu cây C ở độ cao thấp
nhất, chậu B có khối lượng bé
nhất.
Chậu cây A có thế năng lớn
nhất vì cây A ở độ cao lớn nhất.

II.Thế năng trọng trường

II.Thế năng trọng trường

Vị trí đặt máy phát
càng thấp so với mực
nước trong hồ thì độ
Vì sao để khai thác được
chênh
giữa
tốicao
đa thế
năng lệch
của nước
trong
ngườicàng
ta
nướchồvàchứa,
máy phát
thường bố trí sao cho vị trí
lớn → thế năng càng
đặt máy phát càng thấp so
lớn
với
mực nước hồ chứa

II.Thế năng trọng trường

Thảotrường
luận của vật phụ thuộc vào trọng
1. Thế năng trọng
lượng của vật và độ cao của vật so với mốc thế năng.

1. Thế năng phụ thuộc vào yếu tố nào?

2. Ở gần mặt đất, trọng lượng của vật và khối lượng của nó
2. Ởliên
gầnhệmặt
của vật
được
bởiđất,
côngtrọng
thức: lượng
P = 10.m

liên hệ với khối lượng của nó như thế
nào?

II.Thế năng trọng trường
Khái niệm

- Năng lượng vật có được do ở một độ cao nào đó được
gọi là thế năng trọng trường.
- Vật có trọng lượng càng lớn và ở càng cao thì
khả năng sinh công càng lớn, tức là thế năng
trọng trường của vật càng lớn.

 
-

II.Thế năng trọng trường

Thế năng trọng trường được xác định bằng biểu thức:

Wt = P.h
P: trọng

lượng của vật (N)
h: độ cao của vật so với vị trí chọn làm gốc (m)
Wt: thế năng trọng trường của vật (J)
Giá trị của thế năng phụ thuộc vào gốc chọn để
tính độ cao, hay còn gọi là gốc thế năng

II.Thế năng trọng trường

Ở gần mặt đất, trọng lượng của vật được tính theo công
thức:

P = 10.m
Trọng lượng của vật tỉ lệ thuận với khối
lượng
của vật
vật.
*Lưu ý:Nếu
đặt ở mốc tính thế năng thì thế năng
trọng trường của vật này bằng 0 ( vì h = 0).

II.Thế năng trọng trường

1 Một quả dừa khối lượng 1,2 kg ở trên cây có độ

cao 4 m so với mặt đất. Tính thế năng của quả dừa.

Thế năng của quả dừa là: 
W= P.h = 10.m.h
=10.1,2.4 = 48 J

II.Thế năng trọng trường

Một công nhân vác một bao xi măng có trọng lượng
2 500 N trên vai, đứng trên sân thượng toà nhà cao 20 m
so với mặt đất. Độ cao của bao xi măng so với mặt sân
thượng là 1,4 m. Tính thế năng trọng trường của bao xi
a.măng
Chọn gốc
thế năng
tại mặt sân
thượng
trong
hai trường
hợp
sau toà nhà
b. Chọn gốc thế năng tại mặt đất
a.b.Khi
chọn
năgtạilàmặt
sân đất
thượng:
Chọn
gốcgốc
thếthế
năng
Độ cao của bao xi măng so với mặt sân thượng là 1,4 m; h = 1,4 m

Độ cao của bao xi măng so với mặt đất là:
Wt = P.h = 500. 1,4 = 700 J
h' = 20 + 1,4 = 21,4 m
Wt = P.h = 500. 21,4 = 10,700 J

Luyện tập 2 (SGK – tr15)
Trong hình 1.4 (trang 12), kiện hàng được người công nhân
đưa lên vị trí cao 1,2 m so với mặt đất. Tính thế năng trọng
trường của kiện hàng ở vị trí này, biết rằng trọng lượng của
kiện hàng là 45 N và chọn mặt đất là mốc thế năng.
- Thế năng trọng trường của kiện hàng này là:
Wt = Ph = 45.1,2 = 54 J

Năng lượng có được khi
vật chuyển động

Năng lượng của một vật
m: khối lượng (kg)
v: tốc độ (m/s)
Wđ: động năng (J)

ĐỘNG
NĂNG

khi ở 1 độ cao nhất định
so với mốc

THẾ
NĂNG

P: trọng lượng (P)
h: độ cao so với mốc (m)
Wt: thế năng (J)

EM CÓ
BIẾT

Thế Năng Đàn Hồi
Xuất hiện khi một vật bị biến
dạng đàn hồi.

Thế Năng Tĩnh Điện
Khi một điện tích đặt cạnh
một điện tích khác, lực tương
tác giữa các điện tích tạo ra
thế năng của hệ điện tích

III. CƠ NĂNG
Khi vật chuyển động ở một độ cao nào đó, vật vừa có động
năng vừa có thế năng.

Hình 2.3. Một số vật vừa có động năng vừa có thế năng

III. Cơ Năng

bóng trong video

VIDEO 1

Quả bóng trong
video có động
năng không? Có
thế năng không?
Lúc nào có
động năng, lúc
nào
có
thế
năng?

III. Cơ Năng
Vật chuyển động lên

Độ cao của vật tăng dần → thế năng của vật tăng dần
Tốc độ của vật giảm dần → động năng của vật giảm dần
Vật rơi xuống

Độ cao của vật giảm dần → thế năng của vật giảm dần
Tốc độ của vật tăng dần → động năng của vật tăng dần

III. Cơ Năng

Lấy ví dụ về trường hợp vật
vừa có động năng, vừa có thế
năng. Mô tả sự chuyển hoá
giữa động năng và thế năng
của

vật

đó.

III. Cơ Năng
Ví dụ: trò chơi xích đu

*Khi xích đu xuống, độ cao giảm dần; tốc độ tăng dần
→ thế năng giảm và động năng tăng
→ có sự chuyển hóa từ thế năng sang động năng
*Khi xích đu lên, độ cao tăng dần;
tốc độ giảm dần
→ thế năng tăng và động năng giảm
→ có sự chuyển hóa từ động
năng sang thế năng

Chuyển động của

Bạn nhỏ chuyển động từ A tới vị trí
thấp nhất B
Tiếp tục chuyển động và dừng
lại ở C
Sau đó chuyển động ngược lại

Bạn nhỏ vừa có động
năng vừa có thế năng

- Từ A → B: độ cao giảm dần, tốc độ tăng dần → thế năng
giảm dần, động năng tăng dần
- Từ B → C: độ cao tăng dần, tốc độ giảm dần → thế năng
tăng dần, động năng giảm dần

III. Cơ Năng

Khi vật chuyển động ở một độ cao nào đó thì :
Tổng động năng và thế năng được gọi là cơ năng
của vật
W = W đ + Wt
Đơn vị: Jun (J)

- Động năng và thế năng
của một vật chuyển động
có giá trị nhất định hay
có thể thay đổi?
- Động năng và thế năng
của một vật chuyển động
có thể chuyển hóa lẫn
nhau không?

*Sự chuyển hóa năng lượng trong một số trường hợp đơn giản

*Vị trí B là vị trí cân bằng của con lắc
*Nếu bỏ qua ma sát khi chuyển động
- Khi con lắc ở tại C (chưa c.động):
W =Wt
* Lấy B làm mốc tính thế năng
-Khi con lắc c. động từ CB thì: độ cao con lắc
giảm Wt ; tốc độ tăng  Wđ
W = Wt + Wđ

*Sự chuyển hóa năng lượng trong một số trường hợp đơn giản

- Khi con lắc đến B thì: h = 0  Wt = 0
Tại B con lắc có tốc độ lớn nhất  Wđ
W =Wđ
-Khi con lắc c. động từ BA thì: độ cao con lắc
tăngWt ; tốc độ giảm  Wđ
W = Wđ + Wt
-Khi con lắc ở vị trí Athì: độ cao con lắc lớn
nhất và tốc độ bằng 0
W = Wt

III. Cơ Năng

Sự chuyển hóa năng lượng:
- Trong quá trình chuyển động, động năng và thế
năng của vật có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau.
- Nếu bỏ qua lực cản thì cơ năng của vật được bảo
toàn.

CƠ NĂNG
Động năng và thế năng có thể
chuyển hoá qua lại lẫn nhau.
Cơ năng của một vật là tổng động
năng và thế năng

Wc = Wđ + Wt = mv2 + Ph (J)