7. Đóng góp của luận văn
2.3. Cấu trúc của chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT
CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Động lượng ĐLBT động lượng Xung lượng của lực CĐ bằng phản lực Va chạm mềm
Động năng Công Thế năng
Độ biến thiên động năng và công Thế năng đàn hồi Thế năng trọng trường Độ giảm thế năng và công Công suất Cơ năng
ĐLBT Cơ năng Biến thiên Cơ năng
• Nội dung dạy học chương “ Các định luật bảo tồn” được tóm tắt như sau:
2.3.1. Động lượng
Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc vr
là đại lượng được xác định bởi công thức:
P mvr = r (2.1)
2.3.2. Định luật bảo toàn động lượng
Động lượng của một hệ cơ lập là một đại lượng bảo tồn: pr1+pr2 = không đổi.
2.3.3. Công. Công suất
Công: Khi lực Fr
không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc α thì cơng thực
A = F.s.cosα (2.2)
+ Đơn vị công là J
- Khái niệm công suất: Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian
+ Công thức: P = A
t (2.3) + Đơn vị công suất: W
2.3.4. Khái niệm động năng
Động năng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng mà vật đó có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức: 1 2 W 2 d = mv (2.4) + Đơn vị động năng: J
2.3.5. Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng
Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật.
Wđ2 – Wđ1 = A (2.5) + Nếu A > 0: động năng tăng.
+ Nếu A < 0: động năng giảm.
2.3.6. Thế năng
* Thế năng trọng trường
- Định nghĩa: Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật, nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.
- Biểu thức: Wt = mgz (2.6)
Độ giảm thế năng bằng công của trọng lực: Wt1-Wt2= Ap (2.7)
* Thế năng đàn hồi
- Thế năng đàn hồi bằng công của lực đàn hồi - Biểu thức: Wt = 1 2
( )
2k l∆ (2.8)
2.3.7. Cơ năng
- Trong trọng trường: W = 1 2
2mv + mgz (2.10)
- Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi: W = 1 2
2mv + 1 2 ( ) 2k l∆ .
(2.11)
2.3.8. 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.
1 2
2mv + mgz = hằng số. (2.12)
- Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lị xo đàn hồi thì trong q trình chuyển động của vật, cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.
1 2
2mv + 1 2 ( )
2k l∆ = hằng số. (2.13)
2.3.9. Chú ý: Định luật bảo toàn cơ năng chỉ nghiệm đúng khi vật chuyển động
chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi, ngồi ra nếu vật cịn chịu thêm tác dụng của lực cản, lực ma sát, …thì cơ năng của vật sẽ biến đổi. Cơng của lực cản, lực ma sát… sẽ bằng độ biến thiên của cơ năng.
W2 – W1 = Acản (2.14)