Điện năng được tạo ra từ những dạng năng lượng

BÀI 2
CƠ
NĂNG
Giáo viên:

MỤC TIÊU
Viết được biểu thức
0
1
0
2
0
3
0
4

tính động năng của
vật
Viết được biểu thức
tính thế năng của
vật ở gẩn mặt đất

Nêu được cơ năng là
gì?
Phân tích chuyển
hóa năng lượng

NỘI DUNG BÀI HỌC

Động
Năng

Thế
Năng

Cơ Năng

Động năng của người chơi xích đu
thay đổi như thế nào ở các vị trí
khác nhau?

1. ĐỘNG
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 thép
biến dạng nhiều hơn?

I. Động
Năng

Dùng búa có khối lượng lớn 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 vật (kg)
v: tốc độ của vật (m/s)
Wđ: động năng của vật (J)

I. Động
Năng

PHIẾU HỌC
TẬP 1
Tính động năng của các vật
sau
1 Một quả bóng đá có khối lượng 0,42 kg
chuyển động với tốc độ 15 m/s.
2

Một ô tô tải có khối lượng tổng cộng 2,5 tấn
đang chạy trên đường với tốc độ 54 km/h.

3

Một viên bi sắt có khối lượng 420 g đang lăn
trên mặt phẳng nằm ngang với tốc độ 50 cm/s.

I. Động
Năng

1

ĐÁP ÁN PHT
1

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

I. Động
Năng

2

ĐÁP ÁN PHT
1
Đổi: 2,5 tấn = 2500 kg;
54 km/h = 15 m/s
Wđ = mv2
= .2500.152 = 281 250 (Jun)
Vậy động năng của xe tải là 281 250J

I. Động
Năng

3

ĐÁP ÁN PHT
1

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

2. THẾ NĂNG

II. Thế
Năng

Khi ở trên cao, vật có xu hướng rơi xuống do chịu tác dụng của lực
hút Trái Đât. 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

II. Thế
Năng
Khái niệm

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 vật
được chọn làm gốc để tính độ cao.

II. Thế
Năng

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

II. Thế
Năng

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

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

II. Thế
Năng

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
càng thấp so với mực

II. Thế
Năng

Vị trí đặt máy phát càng thấp so với mực nước trong
hồ thì độ cao chênh lệch giữa nước và máy phát
càng lớn → thế năng càng lớn

II. Thế
Năng

1. Thế năng phụ thuộc vào yếu
tố nào?
2. Ở gần mặt đất, trọng lượng
của vật liên hệ với khối lượng
của nó như thế nào?

II. Thế Năng

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
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.

II. Thế
Năng

PHIẾU HỌC
TẬP 2

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.

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

II. Thế
Năng

PHIẾU HỌC
TẬP 2

1

Thế năng của quả dừa là: 
W= P.h = m.g.h
= 1,2.10.4 = 48 J

II. Thế
Năng

PHIẾU HỌC
TẬP 2

2 a. Chọn gốc thế năng tại mặt sân thượng toà nhà
Khi chọn gốc thế năg là sân thượng: h = 1,4 m
Wt = P.h = 500. 1,4 = 700 J
b. Chọn gốc thế năng tại mặt đất

Khi chọn gốc thế năng là sân thượng:
h = 20 + 1,4 = 21,4m
Wt = P.h = 500. 21,4 = 10,700 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

III. Cơ
Năng

a) Ô tô đang
chạy trên cầu

b) Dù lượn đang
lướt trên không

c) Vệ tinh nhân tạo đang
quay xung quanh Trái Đất

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

III. Cơ
Năng

VIDEO 1

III. Cơ
Năng

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

III. Cơ
Vật Năng
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

Động năng – thế năng chuyển hóa
qua lại

III. Cơ
Năng

Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại
lẫn nhau
Tổng động năng và thế năng được gọi là cơ năng
của vật

Wc = Wđ + Wt = mv2 + Ph (J)

I. 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.

I. CƠ
NĂNG
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
xích đu

I. CƠ
NĂNG

Một vật có khối lượng m = 1,5 kg được
thả rơi từ độ cao h = 4 m so với mặt
đất. Chọn góc thế năng ở mặt đất, tính
tốc độ của vật ngay trước khi chạm
đất. Biết toàn bộ thế năng của vật
chuyển hoá thành động năng của vật.