Mục tiêu bài học
Viết được biểu thức tính động năng của vật: Wđ =
½mv²
Viết được biểu thức tính thế năng trọng trường của
vật ở gần mặt đất: Wt = Ph
Phân tích được các ví dụ thực tế về động năng và
thế năng trong đời sống
Vận dụng công thức để giải các bài tập và giải thích
hiện tượng thường gặp

Nội dung bài học
1

2

3

4

KHỞI
ĐỘNG

HÌNH
THÀNH
KIẾN
THỨC

LUYỆN
TẬP

VẬN
DỤNG

01

KHỞI
ĐỘNG

Quan sát: quả bóng Bowling lao
đi và tông đổ các ki gỗ
? Khi quả bóng Bowling
đứng yên, nó có làm đổ
được các ki gỗ không?
? Khi nó chuyển động, nó
đã mang theo dạng năng
lượng gì để phá hủy các ki
gỗ đó?
Khởi động

KHỞI ĐỘNG

“Vật chuyển động mang một dạng năng lượng, vật ở
trên cao cũng tích trữ một dạng năng lượng. Đó chính là
Động năng và Thế năng.”

Động năng
Năng lượng do chuyển
động

Thế năng

Năng lượng do vị trí,
độ cao

I. ĐỘNG NĂNG

HOẠT ĐỘNG 1 · TÌM HIỂU ĐỘNG NĂNG

Ví dụ về vật có động năng

Viên bi chuyển động
đến đập vào viên bi
khác, làm cho chúng
biến đổi chuyển động.

Các phân tử khí chuyển
động tạo thành gió,
làm di chuyển thuyền
buồm và quay tua-bin
máy phát điện gió.

Dòng nước chảy có thể
làm quay các bánh xe
nước.

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

I. Động năng
1. KHÁI NIỆM

Động năng là gì?
Động năng là năng lượng vật
có được do chuyển động.
Vật chuyển động càng nhanh, khối lượng
càng lớn → động năng của vật càng lớn.

QUAN SÁT THỰC TẾ

Hình 2.1 — Búa đập vào thanh thép
Búa
chuyển động
động)
Búa(đang
chuyển

mang động năng;
khi va chạm, động
Thanh
thép — hoá
bị
năng
chuyển
biến dạng tại
làmđiểmbiến
dạng
va chạm
thanh thép tại
điểm tiếp xúc.

II. Động năng

QUAN SÁT & THẢO LUẬN

Hoạt động (SGK – tr15)
Quan sát Hình 2.2 và cho biết vật nào có động năng lớn nhất.
Hãy lí giải câu trả lời của em.

II. Động năng

QUAN SÁT & THẢO LUẬN

Hoạt động (SGK – tr15)

II. Động năng

ĐÁP ÁN

Trả lời Hoạt động (SGK – tr15)

Máy bay đang di chuyển có
động năng lớn nhất.
Vì động năng phụ thuộc vào khối lượng và
tốc độ, mà máy bay có khối lượng và tốc
độ đều lớn nhất trong các vật được quan
sát.

II. Động năng

GHI NHỚ

Công thức tính động năng

Một vật có khối lượng m đang chuyển động với tốc
độ v thì động năng của vật là:

Wđ = ½ m v²
Đơn vị: jun (J)

II. Động năng

Động năng tỉ lệ thuận với khối lượng
của vật và tỉ lệ thuận với bình
phương tốc độ của vật.

TÌM HIỂU

Động năng phụ thuộc khối lượng

Video minh hoạ: động năng
phụ thuộc vào khối lượng của
vật

II. Động năng

GV chiếu video, HS quan sát và trả
lời:
• Mô tả hiện tượng xảy ra trong
các trường hợp trên.
• Chứng minh có sự truyền năng
lượng giữa các quả bóng khi chúng
va chạm với nhau.
• Nhận xét sự khác biệt khi dùng

13

II. Động năng

TÌM HIỂU

Động năng phụ thuộc tốc độ

Cùng một vật, tốc độ càng lớn
thì động năng càng lớn
Vì Wđ = ½mv², động năng phụ
thuộc bình phương của tốc độ —
khi tốc độ tăng gấp đôi, động
năng tăng gấp 4 lần (với cùng
khối lượng).
II. Động năng

KẾT LUẬN

Mối quan hệ giữa Wđ, m và v
Khối lượng ↑

Động năng ↑

tỉ lệ thuận

Tốc độ ↑ (gấp
đôi)

Động năng ↑
(gấp 4)

tỉ lệ với bình
phương

II. Động năng

NĂNG LỰC SỐ

Thực hành: tính động năng bằng Google Sheets

Yêu cầu: tạo một file Google Sheets, nhập khối lượng và
vận tốc của một vật, sử dụng công thức ô để tự động
tính động năng của vật.
Vật
Xe đạp
Ô tô

m (kg)
12
1000

v (m/s)
5
15

Wđ = ½mv²
(J)
150
112 500

→ Rút ra kết luận về mối quan hệ giữa động năng với
khối lượng và tốc độ.
II. Động năng

NĂNG LỰC SỐ

Thực hành: tính động năng bằng Google Sheets

II. Động năng

CÂU HỎI (SGK – tr16)

Câu 1

Động năng của một xe ô tô thay
đổi như thế nào nếu tốc độ của
xe
Gợi tăng
ý: xét gấp
công đôi?
thức Wđ = ½mv² khi v tăng
gấp đôi, khối lượng m không đổi.

II. Động năng

ĐÁP ÁN

Lời giải Câu 1

Vì Wđ = ½mv² tỉ lệ với bình phương của tốc độ v, khi tốc độ tăng
gấp đôi (v → 2v):

Wđ' = ½m(2v)² = 4 ·
(½mv²) = 4Wđ

Vậy động năng của xe ô tô tăng gấp 4
lần.

II. Động năng

CÂU HỎI (SGK – tr16)

Câu 2

Tính động năng của quả bóng đá có
khối lượng m = 0,45 kg, đang bay với
tốc
độ vm== 10
m/s.
Dữ
kiện:
0,45
kg
v = 10 m/s
II. Động năng

Yêu cầu: Wđ = ?

CÂU HỎI (SGK – tr16)

Câu 2

II. Động năng

ĐÁP ÁN

Lời giải Câu 2

Áp dụng công thức tính động năng:

Wđ = ½ · 0,45 · 10² =
22,5 J
Vậy động năng của quả bóng đá là Wđ =
22,5 J.

II. Động năng

CÂU HỎI (SGK – tr16) · LIÊN HỆ MỞ BÀI

Câu 3

II. Động năng

Trả lời câu hỏi ở phần mở bài:
giải thích sự thay đổi động năng
khi chơi xích đu, từ vị trí thấp
nhất (O) đến vị trí cao nhất (A).

ĐÁP ÁN

Trả lời Câu 3

Khi chơi xích đu, động năng ở
vị trí O (thấp nhất) lớn nhất và
giảm dần khi đến vị trí A (cao
nhất).
Ở vị trí thấp nhất, tốc độ của người chơi lớn nhất nên động
năng lớn nhất; càng lên cao, tốc độ càng giảm nên động
năng càng nhỏ.

II. Động năng

GHI NHỚ

I. Động năng
Động năng là năng lượng vật có được do chuyển
động.
Công thức: Wđ = ½mv² (m: kg, v: m/s, Wđ: J)
Động năng tỉ lệ thuận với khối lượng và tỉ lệ với
bình phương tốc độ của vật.

II. Động năng

II
Thế năng

Thế năng
trọng trường
và công thức
tính

HOẠT ĐỘNG 2 · TÌM HIỂU THẾ NĂNG

Năng lượng dự trữ trong hồ chứa nước

III. Thế năng

Để dự trữ năng lượng, người ta xây dựng
những đập nước ngăn các dòng chảy để tạo
thành trong
những hồ
hồ chứa
Nước
chứa nước.
càng nhiều và
ở càng cao thì năng lượng được

HOẠT ĐỘNG (SGK – tr16)

Vì sao đặt máy phát điện ở vị trí thấp?

III. Thế năng

Sử dụng công cụ tìm kiếm Google để giải
thích vì sao để khai thác được tối đa thế
năng của nước trong hồ chứa, người ta
thường bố trí sao cho vị trí đặt máy phát
điện càng thấp so với mực nước hồ chứa

ĐÁP ÁN

Trả lời Hoạt động (SGK – tr16)

Đặt máy càng thấp, độ cao h từ nhà máy
đến mực nước của hồ càng lớn.

Do đó thế năng của dòng nước tạo
ra càng lớn — khai thác được tối
đa năng lượng của nước trong hồ
chứa.

III. Thế năng

KHÁI NIỆM

Thế năng trọng trườn

Thế năng trọng trường (gọi
tắt là thế năng) là năng lượng
của một vật khi nó ở một độ
cao nhất định so với mặt đất
hoặc so với một vị trí được
chọn làm gốc để tính độ cao.

III. Thế năng

MINH HOẠ

Hình 2.3 — Sơ đồ đập thuỷ điện

III. Thế năng

GHI NHỚ

Công thức tính thế năng trọng trường

Độ lớn của thế năng trọng trường được tính bằng công
thức:

Wt = P · h
Đơn vị: jun (J)

Thế năng phụ thuộc vào trọng lượng của vật
và độ cao của vật so với vị trí chọn làm gốc.
III. Thế năng

TRONG ĐÓ

Giải thích các đại lượng

P

Trọng lượng của vật

niutơn (N)

h

Độ cao của vật so với vị trí chọn
làm gốc

mét (m)

Thế năng trọng trường của vật

jun (J)

Wt

III. Thế năng

MỞ RỘNG

Em có biết? (SGK – tr17)

Ngoài thế năng trọng trường, năng lượng còn có thể được dự trữ dưới nhiều dạng
thế năng khác nhau:

Thế năng của
nước trong hồ
chứa cao

Thế năng đàn
hồi của lò xo bị
nén hoặc kéo

Năng lượng dự
trữ trong các
liên kết hoá

CÂU HỎI (SGK – tr17)

Câu 1

So sánh thế năng trọng trường của hai vật ở cùng
một độ cao so với gốc thế năng, biết khối lượng
của vật thứ nhất gấp 3 lần khối lượng của vật thứ
hai.
Dữ kiện: cùng độ cao h; m1 = 3m2

CÂU HỎI (SGK – tr17)

Câu 1

ĐÁP ÁN

Lời giải Câu 1

Ta có: Wt1 = P1·h = 10·m1·h
10·m2·h

Wt2 = P2·h =

Mà m1 = 3m2 ⟹ Wt1 = 3·Wt2
Vật có khối lượng lớn hơn thì thế năng trọng trường (ở
cùng độ cao) cũng lớn hơn theo cùng tỉ lệ.

III. Thế năng

CÂU HỎI (SGK – tr17)

Câu 2

CÂU HỎI (SGK – tr17)

Câu 2

Một công nhân vác một bao xi măng có trọng lượng 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 măng trong hai trường hợp:

a) Chọn gốc thế năng tại mặt sân thượng toà nhà.
b) Chọn gốc thế năng tại mặt đất.

Dữ kiện: P = 500 N, chiều cao nhà = 20 m, độ cao so
với sân thượng = 1,4 m

GỐC THẾ NĂNG TẠI SÂN THƯỢNG

Lời giải Câu 2a

Khi chọn gốc thế năng tại mặt sân thượng toà nhà, độ
cao h1 = 1,4 m

Wt1 = P·h1 = 500 · 1,4
= 700 J
Vậy thế năng của bao xi măng so với mặt
sân thượng là 700 J.

III. Thế năng

GỐC THẾ NĂNG TẠI MẶT ĐẤT

Lời giải Câu 2b
Khi chọn gốc thế năng tại mặt đất, độ cao h2 = h1 + 20 = 1,4
+ 20 = 21,4 m

Wt2 = P·h2 = 500 · 21,4 =
10 700 J
Vậy thế năng của bao xi măng so với mặt đất là
10 700 J.
Nhận xét: cùng một vật, thế năng có giá trị khác nhau
khi chọn mốc (gốc) thế năng khác nhau.
III. Thế năng

GHI NHỚ

II. Thế năng
Thế năng trọng trường là năng lượng của vật
khi ở một độ cao nhất định so với vị trí chọn
làm gốc.
Công thức: Wt = P·h (P: N, h: m, Wt: J)
Giá trị thế năng phụ thuộc vào vị trí chọn làm gốc
thế năng.
III. Thế năng

TỔNG HỢP

So sánh Động năng và Thế năng

Động năng

Thế năng

Do chuyển động của
vật
Wđ = ½mv²

Do vị trí, độ cao của vật

Phụ thuộc: khối lượng,
tốc
độ
Đơn vị: jun (J)

Phụ thuộc: trọng lượng,
độ cao, gốc thế năng

Wt = P·h

Đơn vị: jun (J)
III. Thế năng

1

LUYỆN TẬP · CÂU HỎI 1

Tìm biểu thức tính thế năng trọng
trường của một vật có khối lượng m
đặt tại độ cao h, nơi có gia tốc
trọng trường g (chọn gốc thế năng
tại mặt đất).

A Wt = mgh

B Wt = mg/h

C Wt = mg + h

D Wt = m + gh

III. Luyện tập

2

LUYỆN TẬP · CÂU HỎI 2

Nếu vật ở mốc thế năng thì
thế năng trọng trường của
vật bằng bao nhiêu?
A Bằng 0

B Bằng 10.m

C Bằng động năng

D Bằng cơ năng

III. Luyện tập