KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9

Chương I: Năng lượng cơ học
Bài 2 – Động năng. Thế năng

Khi chơi xích đu, động năng của người chơi thay đổi như thế nào trong khi chuyển động
từ vị trí cao nhất tới vị trí thấp nhất?

I. Động năng

Mời các em quan sát 2 video

I. Động năng

I. Động năng
Ta nói: Quả bóng Bi-a và búa máy trong các video trên có động năng.
Vậy động năng là gì?
- Năng lượng mà vật có được do chuyển động gọi là động năng.

I. Động năng
TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM TÌM HIỂU ĐỘNG NĂNG PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO?

(2)
(1)

S1
S2
S3

Hoạt động nhóm

TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

PHIẾU HỌC TẬP 1
- Bước 1: Thả quả bóng lăn từ vị trí (1)
trên mặt phẳng nghiêng xuống va chạm vào
miếng gỗ.
- Bước 2: Thả quả bóng lăn từ vị trí (2)
trên mặt phẳng nghiêng xuống va chạm vào
miếng gỗ.
- Bước 3: Thay quả bóng khác nặng
hơn, thả quả bóng từ vị trí (2) trên mặt
phẳng nghiêng xuống va chạm vào miếng
gỗ.

TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI SAU:
1. Nêu hiện tượng xảy ra với miếng gỗ sau khi thực hiện bước 1?
…………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………….
2. Dựa vào kết quả đối với miếng gỗ, so sánh động năng của quả bóng ở vị trí 2 so với khi
bóng ở vị trí 1.
…………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………….
3. Dựa vào kết quả đối với miếng gỗ, so sánh động năng của quả bóng ở bước 3 so với
bước 2.
…………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………….
4. Động năng của vật phụ thuộc vào những yếu tố nào?
……………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………..

I. Động năng
- Năng lượng mà vật có được do chuyển động gọi là động năng.
- Động năng của vật phụ thuộc vào khối lượng và tốc độ của vật.
Vật chuyển động càng nhanh, khối lượng càng lớn thì động năng càng lớn.

I. Động năng
Em hãy nêu biểu thức tính động năng?
Một vật có khối lượng m đang chuyển động với tốc độ v thì động năng
của vật là:

1 2
Wđ = mv
2
trong đó: m (kg) là khối lượng của vật,
v (m/s) là tốc độ của vật,
Wđ (J) là động năng của vật.

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

Mô tả nguyên lí hoạt động của đập thuỷ điện?

II. Thế năng
Nước trên hồ chứa dự trữ năng lượng
dưới dạng thế năng.
Từ hồ chứa, nước chảy vào tua–bin
của máy phát điện và làm quay tua–bin
tạo ra điện.

Hãy giải thích tại sao thường bố trí
vị trí đặt máy phát điện càng thấp
so với mực nước trong hồ chứa?
Đặt máy phát điện càng thấp, độ cao h từ máy đến mực nước của hồ càng
lớn do đó thế năng dòng nước tạo ra càng lớn.

II. Thế năng

Em hãy nêu biểu thức tính thế năng?
Biểu thức tính thế năng trọng trường của vật:

Wt = P.h
trong đó: P (N) là trọng lượng của vật
h (m) là độ cao của vật so với vị trí chọn làm gốc thế năng
Wt (J) là thế năng trọng trường
Lưu ý: Giá trị của thế năng phụ thuộc vào gốc thế năng được chọn.
Thường chọn mặt đất là gốc thế năng.

LUYỆN TẬP
Hoạt động nhóm
theo bàn

PHIẾU HỌC TẬP 2

Nhóm:
I. Khoanh tròn vào chữ cái đứng trước câu trả lời đúng

Câu 1: Trong các vật sau, vật nào không có động năng?
A. Hòn bi nằm yên trên mặt sàn.
B. Hòn bi lăn trên sàn nhà.
C. Máy bay đang bay.
D. Viên đạn đang bay.
Câu 2: Thế năng trọng trường phụ thuộc vào những yếu tố nào?
A. Khối lượng.
B. Trọng lượng riêng.
C. Khối lượng và vị trí của vật so với gốc thế năng.
D. Khối lượng và vận tốc của vật.
Câu 3: Trong các vật sau, vật nào không có thế năng (gốc thế năng tại mặt đất)?
A. Chiếc bàn đứng yên trên sàn nhà.
B. Chiếc lá đang rơi.
C. Một người đứng trên tầng ba của tòa nhà.
D. Quả bóng đang bay trên cao.
Câu 4: Trong các trường hợp sau, trường hợp nào vật có cả động năng và thế năng? Chọn
gốc thế năng tại mặt đất.
A. Một máy bay đang chuyển động trên đường băng của sân bay.
B. Một máy bay đang bay trên cao.
C. Một ô tô đang chuyển động trên đường.
D. Một ô tô đang đỗ trong bến xe.

II. Trả lời các câu hỏi sau:
Bài 1/ SGK/tr.16
Động năng của một xe ô tô thay đổi như thế nào nếu tốc độ của xe tăng gấp đôi?
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Bài 1/SGK/tr.17
So sánh thế năng trọng trường của hai vật ở cùng một độ cao so với gốc thế năng,
biết khối lượng vật thứ nhất gấp 3 lần khối lượng vật thứ hai.
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

LUYỆN TẬP

Bài 1/ SGK/tr.16
1
2

Áp dụng công thức: Wđ = mv 2
suy ra: động năng của xe ô tô tăng gấp 4 lần khi tốc độ xe tăng gấp đôi.
Bài 1/SGK/tr.17
- Ta có m1=3.m2 nên P1=3.P2
- Hai vật có cùng độ cao h
Áp dụng công thức: Wt = P.h thì thế năng vật thứ nhất gấp 3 lần thế năng vật thứ hai.

VẬN DỤNG

Bài 2/SGK/Tr.16
Tính động năng của quả bóng đá có khối lượng m = 0,45 kg, đang bay với
tốc độ v = 10 m/s.
Tóm tắt
m=0,45kg
v=10 m/s
Wđ =?

Bài giải
Động năng của quả bóng đá là
1
2

1
2

Wđ = mv 2 = .0,45.102 = 22,5 (J)

Hoạt động nhóm

VẬN DỤNG

Bài 2/SGK/Tr.17
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 sau:
a) Chọn gốc thế năng tại mặt sân thượng toà nhà.
b) Chọn gốc thế năng tại mặt đất.

VẬN DỤNG

Bài 2/SGK/Tr.17
Tóm tắt
P = 500 N
H=20 m
h=1,4 m
a) Wt = ?, gốc thế năng tại sân thượng.
b) Wt = ?, gốc thế năng tại mặt đất.

Bài giải
a) Chọn gốc thế năng tại sân thượng.
Độ cao của vật so với gốc thế năng là:
Thế năng của vật là:
Wt = P.h1 = 500.1,4 = 700 (J)

h1 =h= 1,4 m

VẬN DỤNG

Bài 2/SGK/Tr.17
Tóm tắt
P = 500 N
H=20 m
h=1,4 m
a) Wt = ?, gốc thế năng tại sân thượng.
b) Wt = ?, gốc thế năng tại mặt đất.

Bài giải
b) Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
Độ cao của vật so với gốc thế năng:
h2 =H +h= 20 + 1,4 = 21,4 (m)
Thế năng của vật là:
Wt = P.h2 = 500.21,4 = 10700 (J)

VẬN DỤNG
Khi chơi xích đu, động năng của người chơi thay đổi như thế nào trong khi chuyển động
từ vị trí cao nhất tới vị trí thấp nhất?

VẬN DỤNG

Khi vật chuyển động từ vị trí cao nhất tới vị trí thấp nhất, tốc độ của vật tăng
nên động năng của vật tăng. Trong khi đó, độ cao của vật so với mặt đất giảm
nên thế năng của vật giảm.

C

A
B

MỞ RỘNG

Thế năng đàn hồi:
xuất hiện khi một vật
bị biến dạng đàn hồi.

MỞ RỘNG

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.

Hướng dẫn về nhà
- Học bài và hoàn thành các bài tập phần vận dụng vào vở.
- Làm bài tập trong sách bài tập KHTN 9
- Đọc trước bài 3. Cơ năng