Công và công suất GIAO AN VAT LI 10 NC

2.Kỹ năng - Vân dụng thành thạo biểu thức tính công trong định lí động năng để giải một số bàitoán liên quanđến động năng: xác định động năng hay vận tốc của vật trong quá trình chuyển đ

Trang 1

- Hiểu rõ công và đại lượng vô hướng, giá trị của nó có thể dương hoặc âm ứng với công phát độnghoặc công cản.

- Nắm được khái niệm công suất, ý nghĩa của công suất trong thực tiễn kĩ thuật và đời sống

2.Kỹ năng:

- Gỉai thích được ứng dụng trong hộp số của động cơ Ôtô, xe máy

- Vận dụng được công thức để giải bài tập

II CHUẨN BỊ

- Vật nặng ; sợi dây ; ròng rọc và tranh vẽ

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

 Ổn định lớp học

1) Kiểm tra bài củ :

+ Câu 01 : Trình bày nguyên tắc chuyển động bằng phản lực ? Cho ví dụ ?

+ Câu 02 : Nêu đặc điểm hoạt động của động cơ phản lực của máy bay và tên lửa ?

2) Nội dung bài giảng :

Phần làm việc của giáo viên và học sinh Nội dung

I CÔNG

GV : Như chương trình lớp 8, các em đã học qua

khái niệm công Thí dụ như có một con bò kéo một

chiếc xe đi được một quãng đường s, khi đó ta nói

con bò đã thực hiện một công cơ học Nếu như xe

vào bùn lầy Bò dùng hết sức kéo xe ra khỏi bùn

lầy nhưng không kéo được Vậy bò có thực hiện

HS : Hai yếu tố công cơ học :

- Lực tác dụng lên vật

- Quãng đường vật di chuyển

GV : Các em cần nên hiểu sự khác nhau giữa công

cơ học và các loại công khác trong đời sống , mà

nhất là công sức của người ( Công sinh học )

GV : Có một vật đang chuyển động dưới tác dụng

của lực Fcó phương hợp với phương ngang một góc

I CÔNG

1/ Định nghĩa :

Công là đại lượng đo bằng tích của độ lớncủa lực và hình chiếu của độ dời của điểmđặt trên phương của lực

2/ Công thức :

A = F.s.cosα

Trong đó : + A : Công do lực thực hiện ( J ) + F : độ lớn lực thực hiện ( N ) + s cos α : hình chiếu độ dời trên phươngcủa lực ( m )

+ Nếu α tù (

2π < α < π ) thì A < 0 và được

Trang 2

GV : Tác dụng mỗi thành phần ?

HS : Fx có tác dụng làm vật chuyển động về phía

trước Còn Fy có tác dụng kéo vật lên khỏi mặt đất

GV : Bây giờ ta không xét thành phần Fy, mà chỉ xét

thành phần Fx Lực Fx có tác dụng kéo vật chuyển

động một quãng đường s, một em có thể cho biết

GV : Giả sử có một chiếc xe khách đang chuyển

động với vận tốc v

GV : Đơn vị công là Jun (J)

( 1J = 1N/m ; 1kJ = 1000J )

GV :

- Công là đại lượng vô hướng , có giá trị (+) hoặc (-)

II/ CÔNG SUẤT :

GV cho ví dụ :

Người 1: A1 = 3000 J trong tg t1 = 30 s

GV : Qua thí dụ trên các em cho biết người nào thực

hiện công lớn hơn ?

HS : Người thứ ba thực hiện công lớn nhất !

GV : tại sao em có thể kết luận Người thứ ba thực

hiện công lớn nhất ?

HS : Em tính công thực hiện của mỗi người trong

thời gian 1 giây

GV : Đúng rồi !

Muốn so sánh công thực hiện của mỗi người trong

thí dụ trên ta quy về cùng thời gian A/t là 1s →Đưa

ra khái niệm công suất → Định nghĩa và đơn vị

Từ đơn vị công suất là W → Đơn vị công : W.s

= F.v

* Trong đó :

Nếu v là vận tốc trung bình thì P sẽ là công suất

trung bình, nếu v là vận tốc tức thời thì P sẽ là công

gọi là công cản+ Nếu α =

2

πthì A = 0, dù có lực tác dụngnhưng công không được thực hiện

4/ Đơn vị công:

Từ công thức A = F.s, nếu lấy F = 1 ( N )và s = 1 ( m ) thì ta có đơn vị công là N.mhay Jun Kí hiệu J

Vậy : 1 Jun là công thực hiện bởi lực cócường độ 1 Niutơn làm dời chỗ điểm đặt củalực 1 mét theo phương của lực

1 Jun = 1 Niutơn 1 mét

3/ Ý nghĩa :

Công suất dùng để so sánh khả năng thựchiện công của các máy khác nhau trongcùng một thời gian

4/ Đơn vị công suất :

Từ công thức P =

t

A

, nếu lấy A = 1 (J ) và t

= 1 ( s) thì ta có đơn vị công suất là J / s hayOát Kí hiệu là W

Vậy : 1 Oát là công suất của máy sinh công

1 Jun trong 1 giây

1 Oát = 11giây Jun

= F.v

Trang 3

suất tức thời.

III / HIỆU SUẤT :

GV : Ta giả sử để kéo một vật lên mặt phẳng

nghiêng, ta cần phải thực hiện công A, nhưng trên

thực tại ta không thể loại bỏ đi lực ma sát , nên ta

cần phải thực hiện công lớn hơn công dự định để

chống lại lực ma sát Từ đó người ta đưa ra khái

niệm hiệu suất :

Hiệu suất của máy :

A'

A

H= Với : A = F.S : Công có ích

A’ = F’.S’ : Công thực hiện

IV/ BÀI TẬP ÁP DỤNG :

Một vật có khối lượng m= 2 (kg ) bắt đầu chuyển

động trên mặt nhẵn nằm ngang từ trạng thái nghỉ

dưới tác dụng của một lực theo phương ngang có

cường độ F = 5 ( N )

1/ Tính công do lực F thực hiện sau 2 giây ?

2/ Tính công suất trung bình trong khoảng thời gian

trên ?

3/ Tính công suất tức thời tại thời điểm cuối t = 2

( s ) ?

* Trong đó : Nếu v là vận tốc trung bình thì P sẽ là côngsuất trung bình, nếu v là vận tốc tức thời thì

P sẽ là công suất tức thời

III / HIỆU SUẤT :

Hiệu suất cho biết tỉ lệ giữa công có ích vàcông toàn phần do máy sinh ra khi hoạtđộng, nó có giá trị luôn nhỏ hơn 1 Kí hiệu :

H

H =

A A'

IV/ BÀI TẬP ÁP DỤNG :

2

1

at2 = 5 m  Công do lực F

A = F.s = 5.5 = 25 (J) b) Công suất trung bình :

3/ Định nghĩa công suất và đơn vị ? Nêu ý nghĩa của công suất ?

4) Dặn dò học sinh :

- Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3 và 4

- Làm bài tập : 1; 2 và 3

Quảng Ninh, Ngày 19 tháng 1 năm 2015

Đã kiểm tra

Hồ Cơng Tình

Trang 4

- Hiểu rõ khái niệm động năng là một dạng năng lượng cơ học mà mọi vật có khi chuyển động.

- Nắm vững hai yếu tố đặc trưng của động năng: dộng năng phụ thuộc cả khối lượng và vận tốc củavật

- Hiểu được mối quan hệ giữa công và năng lượng thể hiện cụ thể qua nội dung định lý động năng

2.Kỹ năng

- Vân dụng thành thạo biểu thức tính công trong định lí động năng để giải một số bàitoán liên quanđến động năng: xác định động năng( hay vận tốc) của vật trong quá trình chuyển động khi có côngthực hiện, hoặc ngược lại, từ độ biến thiên động năng tính được cong và lực thực hiên công đó

II CHUẨN BỊ

- Vật nặng ; sợi dây và ròng rọc

+ Câu 01 : Định nghĩa công cơ học và đơn vị công ? Viết biểu thức tính công trong trường hợp tổng quát ?

+ Câu 02 : Nêu ý nghĩa công dương và công âm ? Cho thí dụ ?

+ Câu 03 : Định nghĩa công suất và đơn vị ? Nêu ý nghĩa của công suất ?

I ĐỘNG NĂNG

Trước hết GV cần nhắc lại cho HS về định nghĩa năng lượng

“Năng lượng là một đại lượng Vật Lý đặc trưng cho khả

năng thực hiện công của một vật hay một hệ”

Ví dụ : Thác nước có khả năng thức hiện công làm quay

tua pin hơi động cơ

1/ Định nghĩa động năng

GV : Khi có một vật đang chuyển động thì vật lại có khả

năng sinh công làm chuyển động hay biến dạng những vật

cản trở nó khi đó ta nói vật có năng lượng và năng lượng đó

được gọi là động năng Vậy động năng là gì ?

HS : Động năng của một vật là năng lượng mà vật có do nó

chuyển động

* Biểu thức động năng

GV : Chẳng hạn như bây giờ ta đẩy một chiếc xe với một

lực F cho xe chuyển động một quãng đường s với lực F có

phương ngang như hình vẽ sau :

Theo định luật II Newton F = m.a Khi đó công được tính

Kí hiệu Wđ

Trang 5

Thực ra : Đẩy xe mạnh hơn để vận tốc tăng Nếu ta đặt

thêm quả nặng lên xe để tăng m, với lực F có độ lớn không

đổi các em cho biết xe chuyển động với quãng đường như

thế nào so với trường hợp ban đầu ?

HS : Với lực F có độ lớn không đổi các em cho biết xe

chuyển động với quãng đường như thế nào so với trường

hợp ban đầu ? !

GV : Như vậy động năng phụ thuộc m,v

2/ Đặc điểm

- Động năng là đại lượng vô hướng và luôn luôn dương

- Vận tốc có tính chất tương đối nên động năng cũng có

W d = cũng đúng cho

vật chuyển động tịnh tiến 3/ 3/ Thí dụ :

Một xe tải có khối lượng M = 10 tấn chuyển động với vận

tốc 60 km/h

a) Tìm động năng của xe ?

b) Một ôtô đua khối lượng 400 kg sẽ có vận tốc v bằng bao

nhiêu nếu khi chuyển động có cùng động năng với xe tải

nói trên ?

II ĐỊNH LÍ ĐỘNG NĂNG

1/ Định lí động năng

GV : Ta giả sử có một chiếc xe đang chuyển động với vận

tốc v1 , khi ta tác dụng lên xe một ngoại lực F thì xe sẽ nhận

được một gia tốc a và biến đổi vận tốc là v2

Khi đó công thực hiện tác dụng lên xe : A12 = F.s (1)

- Mà : F = m.a (2)

- Mặt khác :

a

v v s

2

2 1

2

2 1

2

2 −

A12 = Wd2 – Wd1 = ∆W ⇒ Định lý động năng

GV : Từ biểu thức trên các em cho biết định lý động năng

HS : → Định lý động năng

Ta chú ý thuật ngữ biến thiên của một đại lượng k là hiệu

số “ Giá trị sau trừ đi giá trị trước “ : ∆k = k2 – k1

Chú ý : Định lý Động Năng không những là một công cụ

đơn thuần mà nó còn là một phần ý nghĩa của công ( A =

F.S.Cosα : Chỉ là biểu thức của công ) → Lưu ý

III BÀI TẬP VẬN DỤNG

b) Một ôtô đua khối lượng 400 kg sẽcó vận tốc v bằng bao nhiêu nếu khichuyển động có cùng động năng với

xe tải nói trên ?

= 16,7 m/s Động năng của xe tải là :

II ĐỊNH LÍ ĐỘNG NĂNG

2

2 1

2

2 1

2/ Lưu ý : Nếu công của ngoại lực

dương ( công phát động ), động năngcủa vật tăng ; nếu công này âm ( côngcản ), động năng của vật giảm

III BÀI TẬP VẬN DỤNG

Trang 6

Một xe ôtô có khối lượng 5 tấn đang chạy với vận tốc 36

km/h thì người lái xe hãm phanh Xe trượt một đoạn 5 m thì

dừng lại Tìm lực ma sát, coi như lực này không đổi trong

quá trình hãm phanh

Tóm tắt :

m = 5 tấn = 5000 kg v0 = 36 km/h = 10 m/s

s = 5 m

v = 0 ( Xe dừng lại ) Fms ?

Bài giải :

Áp dụng định lí động năng

A = Fms.S = Wđ - Wđ0 ⇔ Fms.S = 0 -

2

1

mv2 ⇒ Fms.S = -

2/ Phát biểu định lí về động năng ? Từ đó giải thích mối liên hệ giữa công và năng lượng ?

- Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3 và 4

- Làm bài tập : 1; 2; 3 ; 4 ; 5 và 6

Trang 7

Ngày soạn: 25/1/2015

Ngày dạy: 28/1/2015

Tiết 50

THẾ NĂNG THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG

I.MỤC TIÊU

1.Kiến thức

- Nắm vững cách tính công do trọng lực thực hịên khi vật dịch chuyển, từ đó suy ra biểu thức củathế năng trong trọng trường

- Nắm vững mối quan hệ công của trọng lực bằng độ giảm thế năng : A12 = Wt1 – Wt2

- Có khái niệm chung về thế năng trong cơ học, là dạng năng lượng của một vật chỉ phụ thuộc vịtrí tương đối giữ vật với Trái đất, hoặc phụ thuộc độ biến dạng của vật so với trạng thái chưa biếndạng ban đầu Từ đó phân biệt hai dạng năng lượng động năng và thế năng và hiểu rõ khái niệmthế năng luôn gắn với tương tác từ lực thế

2.Kỹ năng

- Vận dụng được công thức xác định thế năng trong đó phân biệt:

+ Công của trọng lực luôn làm giảm thế năng Khi thế năng tăng tức là trọng lực đã thựchiện một công âm

+ Thế năng tại mỗi vị trí có thể có giá trị khác nhau tùy theo cách chọn gốc tọa độ Từ đónắm vững tính tương đối của thế năng và biết chọn gốc thế năng cho phù hợp trong việc giải các bàitóan có liên quan đến thế năng

II CHUẨN BỊ

- Tranh và thước

+ Câu 01 : Viết biểu thức động năng của vật có khối lượng m chuyển động tịnh tiến với vận tốc v Đơn vị động năng là gì ?

+ Câu 02 : Phát biểu định lí về động năng ? Từ đó giải thích mối liên hệ giữa công và năng lượng ?

I KHÁI NIỆM THẾ NĂNG

1/ Khái niệm

GV : Giả sử có một quả cầu nặng được treo ở một độ

cao h so với mặt đất Dưới mặt đất có một cái cọc như

GV : Như vậy quả cầu có khả năng sinh công, ta nói

quả cầu mang năng lượng

GV : Trường hợp một cây cung có dây cung biến dạng,

khi đó dây cung có thể thực hiện công hay không các

I KHÁI NIỆM THẾ NĂNG

1/ Khái niệm

- Quả năng khi ở một độ cao có mangmột năng lượng để sinh công làm dịchchuyển cọc

- Cánh cung khi biến dạng đã có mộtnăng lượng dự trữ có thể thực hiện côngđưa mũi tên bay đi xa

* Kết luận : Dạng năng lượng nói đến

trong hai trường hợp trên được gọi là thếnăng

- Thế năng phụ thuộc vào vị trí tương đối

Trang 8

em ?

HS : Dây cung bị biến dạng có thể thực hiện công làm

mũi tên bay xa, như vậy dây cung bị biến dạng cũng có

năng lượng

GV : Dạng năng lượng nói đến trong hai trường hợp

trên được gọi là thế năng

GV : Qua thí dụ thứ nhất ta thấy vật có thế năng khi nào

?

HS : Khi vật có vị trí ở một độ cao h so với mặt đất

GV : Qua thí dụ thứ hai ta thấy vật có thế năng khi

nào ?

HS : Khi vật bị biến dạng so với lúc đầu

GV → Đặc điểm của thế năng

II CÔNG CỦA TRỌNG LỰC

GV : Em nào có thể nhắc lại cho Thầy biết công thức

tính công của một lực ?

HS : A = F.s.cosα

GV : Bây giờ ta xét một vật bắt đầu rơi tự do dưới tác

dụng của trọng lực Giả sữ vật rời từ độ cao h1 xuống h2

khi đó công của trọng lực như thế nào ?

HS : A = P.h.cosα

GV : α bằng bao nhiêu ?

HS : α = 0 nên cosα = 1, khi đó A = P.h

GV : h được tính như thế nào ?

HS : h = h1 – h2

GV : Vậy công thức tính công trọng lực tổng quát sẽ như

thế nào ?

HS : A = P.h = mg(h1 – h2 )

GV : Nếu vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng

không ma sát trọng lực sẽ thực hiện công Trường hợp

này ta thấy chỉ có thành phần P2 thực hiện công ( GV tự

cm cho HS )

A = P2 SBC = P sinβ h/sinβ = P.h

GV : Qua ví dụ trên các em cho biết công của trọng lực

phụ thuộc vào dạng quỹ đạo vật chuyển động không ?

HS : Thưa không !

GV : Vậy công của trọng lực phụ thuộc vào những yếu

tố nào ?

HS : Công của trọng lực phụ thuộc vào độ lớn trọng lực

và hiệu độ cao hai đầu quỹ đạo

III THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG

1/ Thế năng trọng trường

GV : Ta giả sử thả vật từ độ cao h1 rơi xuống vị trí h2 so

với mặt đất

GV : Khi vật rơi từ độ cao h1 rơi xuống vị trí h2 so với

của vật so với mặt đất

- Thế năng phụ thuộc độ biến dạng củavật so với trạng thái chưa biến dạng

II CÔNG CỦA TRỌNG LỰC

- Xét một vật có khối lượng m được coinhư là chất điểm, di chuyển từ điểm Bcó độ cao h1 đến điểm C có độ cao h2 sovới mặt đất

- Công do trọng lực tác dụng lên vật khinó dịch chuyển từ B đến C

AAB = ∑∆A = ∑(P.∆h) = P∑∆h =P(h1 – h2) = mg(h1 = h2)

* Nhận xét : Công của trọng lực không

phụ thuộc hình dạng đường đi mà chỉphụ thuộc các vị trí đầu và cuối Vậytrong lực là lực thế

III THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG

1/ Thế năng trọng trường

- Ta có : AAB= mg(h1 – h2 ) = mgh1 –mgh2

Đặt W = mgh ( thế năng của vật trongtrọng trường) : AAB = Wt1 – Wt2

- Trong đó : + Vật đi từ cao xuống thấp, A12 > 0 :Công phát động, thế năng của vật giảm + Vật đi từ thấp lên cao , A12 < 0 :Công cản, thế năng của vật tăng

+ Quỹ đạo khép kính : A12 = 0 :Tổng đại số công thực hiện bằng 0

- Thế năng trong trọng trường phụ thuộc

vị trí tương đối giữa vật và Trái Đất vàđược xác định sai kém một hằng số côngtùy theo cách chọn gốc thế năng

- Trong trường hợp vật không thể coi nhưmột chất điểm, thế năng trọng trường sẽđược tính bằng : Wt = m.g.hC với hC làtoạ độ trong tâm C trên trục z ( Chọngốc thế năng tại gốc tọa độ )

- Đơn vị thế năng là Jun, kí hiệu J

IV LỰC THẾ VÀ THẾ NĂNG :

1/ Lực thế : Công của những lực không

phụ thuộc vào hình dạng đường đi màchỉ phụ thuộc các vị trí đầu và cuối.Những lực có tính chất như thế gọi là lựcthế Thí dụ : Trọng lực, lực vạn vật hấp

Trang 9

mặt đất thì công trọng lực mang giá trị như thế nào và

khi đó thế năng tăng hay giảm ?

HS : Khi vật rơi từ độ cao h1 rơi xuống vị trí h2 so với

mặt đất thì công trọng lực mang giá trị dương và khi đó

thế năng giảm

GV : Giả sử như ta ném vật độ cao h2 bay lên vị trí h1 so

với mặt đất thì công trọng lực mang giá trị như thế nào

và khi đó thế năng tăng hay giảm ?

HS : Khi ta ném vật độ cao h2 bay lên vị trí h1 so với mặt

đất thì công trọng lực mang giá trị âm và khi đó thế

năng tăng

GV : Giả sử như ta ném vật độ cao h2 bay lên vị trí h1 rồi

vật lại rơi từ độ cao h1 xuống vị trí h2 so với mặt đất thì

công trọng lực mang giá trị như thế nào và khi đó thế

năng tăng hay giảm ?

HS : Khi đó công trọng lực bằng 0 và khi đó thế năng

không đổi

GV : Đây là trường hợp vật chuyển động có quỹ đạo là

quỹ đạo khép kính : A12 = 0 : Tổng đại số công thực

hiện bằng 0

- Thế năng trong trọng trường phụ thuộc vị trí tương đối

giữa vật và Trái Đất và được xác định sai kém một

hằng số công tùy theo cách chọn gốc thế năng

- Trong trường hợp vật không thể coi như một chất

điểm, thế năng trọng trường sẽ được tính bằng : Wt =

m.g.hC với hC là toạ độ trong tâm C trên trục z ( Chọn

gốc thế năng tại gốc tọa độ )

- Đơn vị thế năng là Jun, kí hiệu J

IV LỰC THẾ VÀ THẾ NĂNG :

1/ Lực thế : Công của những lực không phụ thuộc vào

hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc các vị trí đầu và

cuối Những lực có tính chất như thế gọi là lực thế Thí

dụ : Trọng lực, lực vạn vật hấp dẫn, lực đàn hồi, lực

tĩnh điện …

2/ Thế năng

Thế năng là năng lượng dự trữ của một hệ có được

do tương tác giữa các phần của hệ thống qua lực thế

V BÀI TẬP VẬN DỤNG

Một người đứng yên trên cầu ném một hòn đá có khối

lượng 50 g lên cao theo phươngf thẳng đứng Hòn đá lên

đến độ cao 6m ( tính từ điểm ném ) thì dừng và rơi trở

xuống mặt nước thấp hơn điểm ném 2 m

1/ Tìm thế năng của vật trong trọng trường ở vị trí cao

nhất nếu chọn :

a) Điểm ném vật làm mốc

dẫn, lực đàn hồi, lực tĩnh điện …

2/ Thế năng

Thế năng là năng lượng dự trữ củamột hệ có được do tương tác giữa cácphần của hệ thống qua lực thế

V BÀI TẬP VẬN DỤNG

h’ = h + 2 = 6 + 2 = 8 m Wt’ = mgh’ = 3,92 (J)

* Khoảng chênh lệch giữa hai gốc thếnăng :

∆W = Wt’ – Wt = 0,98 (J) Câu 2 : Công do trọng lực thực hiện khivật chuyển động từ điểm ném đến vị trícao nhất :

a) Điểm ném làm mốc : A12 = Wt1 – Wt2 = 0 – 2,94 = - 2,94 (J)

b) Mặt nước làm mốc : A12 = W’t1 – W’t2 = ( 0 + 0,98 ) – 3,92 = - 2,94 (J)

Ta nhận thấy công của trọng lực khôngphụ thuộc việc chọn gốc tọa độ mà chỉphụ thuộc mức chênh lậch giữa hai độcao Dấu “-“ chứng tỏ rằng trọng lựcthực hiện công âm khi vật di chuyển tửthấp lên cao

* Công do trọng lực thực hiện khi vật rơitừ điểm cao nhất tới mặt nước :

a) Điểm ném làm mốc : A23 = Wt2 – Wt3

= 2,94 – ( 0 – 0,98) = 3,92 (J) b) Mặt nước làm mốc :

A23 = W’t2 – W’t3 = 3,92 – 0 = 3,92 (J)

Như vậy : Trọng lực thực hiện côngdương ( không phụ thuộc mốc đượccchọn) khi vật chuyển động từ vị trí caoxuống thấp

Trang 10

b) Mặt nước làm mốc

2/ Tính công do trọng lực thực hiện khi hòn đá đi từ

điểm ném lên đến điểm cao nhất và khi nó rơi từ điểm

cao nhất tới mặt nước Công này có phụ thuộc vào việc

chọn hai mốc khác nhau ở câu 1 hay không ?

3) Cũng cố :

1/ Nêu các đặc điểm của thế năng ? Thế năng và động năng có gì khác nhau ?

2/ Định nghĩa lực thế ? Thế năng liên quan đến lực thế như thế nào ?

- Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3 ; 4 và 5

- Làm bài tập : 1; 2; 3

Quảng Ninh, ngày 27 tháng 1 năm 2015 Đã kiểm tra

Hồ Công Tình

Trang 11

- Nắm vững mối quan hệ công của lực đàn hồi bằng độ giảm thế năng đàn hồi.

- Hiểu bản chất của thế năng đàn hồi là do tương tác lực đàn hồi- lực thế- giữa các phần tử của vậtbiến dạng đàn hồi

2.Kỹ năng

- Nắm vững và áp dụng thành thạo phương pháp đồ thị để tính công của lực đàn hồi Hiểu rõ ýnghĩa của phương pháp này Liên hệ các thí dụ thực tế để giải thích được khả năng sinh công củavật (hoặc hệ vật) biến dạng đàn hồi

II CHUẨN BỊ

- Tranh và Thước

+ Câu 01 : Nêu các đặc điểm của thế năng ? Thế năng và động năng có gì khác nhau ?

+ Câu 02 : Định nghĩa lực thế ? Thế năng liên quan đến lực thế như thế nào ?

GV : Ta trở lại thí dụ ở bài học trước, khi dây cung

bị biến dạng, nó có thể sinh ra công tác dụng lên

mũi tên làm mũi tên bay xa Khi đó ta nói dây

cung bị biến dạng có mang năng lượng, năng

lượng được gọi là thế năng đàn hồi Để tìm hiểu

về dạng năng lượng này, trước hết chúng ta hãy

tính công của lực đàn hồi !

I CÔNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI

GV : Em hãy nhắc lại công thức tính lực đàn hồi ?

HS : Fđh = k.∆l

GV : Xét một con lắc lò xo gồm một quả cầu nhỏ

khối lượng m gắn ở đầu một lò xo nằm ngang, đầu

kia của lò xo được giữ cố định, di chuyển từ điểm

B có tọa độ x1 đến vị trí C có toạ độ x2 so với gốc

toạ độ O là vị trí cân bằng của đầu tự do của lò xo

khi lò xo không biến dạng

GV : các em cho biết công do lực đàn hồi tác dụng

lên vật khi nó dịch chuyển từ B đến C ?

HS : AAB = ∑ ∆A = ∑ F.∆x = ∑ - kx ∆x

Có một số vật khi biến dạng đều có khả năng sinhcông, tức là mang một năng lượng, được gọi là thế năngđàn hồi

I CÔNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI

- Xét một con lắc lò xo gồm một quả cầu nhỏkhối lượng m gắn ở đầu một lò xo nằm ngang,đầu kia của lò xo được giữ cố định, di chuyểntừ điểm B có tọa độ x1 đến vị trí C có toạ độx2 so với gốc toạ độ O là vị trí cân bằng củađầu tự do của lò xo khi lò xo không biếndạng

- Công do lực đàn hồi tác dụng lên vật khi nódịch chuyển từ B đến C

AAB = ∑ ∆A = ∑ F.∆x = ∑ - kx ∆x AAB = -

22

1 1 2

2x kx x

22

2 2

2

1 kx kx

* Nhận xét : Công của lực đàn hồi khôngphụ thuộc hình dạng đường đi mà chỉ phụthuộc các vị trí đầu và cuối Vậy lực đàn hồi

Trang 12

GV : AAB = -

22

1 1 2

2x kx x kx

22

2 2

2

1 kx kx

Hs : Qua biểu thức trên các em nhận xét như thế

nào về công của lực đàn hồi ?

HS : Công của lực đàn hồi không phụ thuộc hình

dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc các vị trí đầu và

cuối

II THẾ NĂNG ĐÀN HỒI

1/ Thế năng đàn hồi :

GV - Ta có : AAB =

22

2 2

+ x1 > x2 : giảm biến dạng, A12 > 0 : Công phát

động , thế năng của vật giảm

+ x1 < x2 : tăng biến dạng, A12 < 0 : Công cản,

thế năng của vật tăng

GV : Từ biểu thức trên các em nhận xét như thế

nào về công của lực đàn hồi

HS : Công của lực đàn hồi bằng hiệu thế năng tại

vị trí đầu và vị trí cuối, tức là bằng độ giảm thế

năng

2/ Đặc điểm :

GV

- Thế năng đàn hồi được xác định sai kém một

hằng số cộng tùy theo cách chọn gốc thế năng

- Thế năng của quả cầu dưới tác dụng của lực đàn

hồi cũng là thế năng đàn hồi

- Đơn vị thế năng là Jun Ký hiệu : J

là lực thế

II THẾ NĂNG ĐÀN HỒI

1/ Thế năng đàn hồi :

- Ta có : AAB =

22

2 2

2

1 kx kx

+ x1 < x2 : tăng biến dạng, A12 < 0 : Côngcản, thế năng của vật tăng

* Kết luận : Công của lực đàn hồi bằng hiệuthế năng tại vị trí đầu và vị trí cuối, tức làbằng độ giảm thế năng

2/ Đặc điểm :

- Thế năng đàn hồi được xác định sai kémmột hằng số cộng tùy theo cách chọn gốc thếnăng

- Thế năng của quả cầu dưới tác dụng của lựcđàn hồi cũng là thế năng đàn hồi

- Đơn vị thế năng là Jun Ký hiệu : J

3) Cũng cố :

1/ Nêu các đặc điểm của lực đàn hồi và công thức xác định nó ?

2/ Tính công mà lực đàn hồi thực hiện trong biến dạng của lò xo Công này liên hệ với độ biến thiênthế năng đàn hồi như thế nào ?

3/ Viết biểu thức của thế năng đàn hồi Nêu các tính chất của thế năng này ?

- Trả lời câu hỏi 1 ; 2 và 3

- Làm bài tập : 1

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	426,5 KB