bài giảng tích hợp liên môn vật lý 10 bài 26 THẾ NĂNG TIẾT 43 THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG

Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện trọng lực tác dụng lên vật có khối lượng m đặt tại một vị trí bất kỳ trong trọng trường... m Vậy: Năng lượng do tương tác giữa vật và Trái Đấ

Kiểm tra bài cũ

1 Nêu định nghĩa và công thức tính động năng?

2 Viết biểu thức tính công của một lực.

ĐẶT VẤN ĐỀ

ĐẶT VẤN ĐỀ

Quả tạ búa máy đã thực hiện công lên cọc gỗ -> cọc gỗ

bị lún xuống đất.

Quả tạ búa máy

ở độ cao Z mang năng lượng.

m

Z

m V y quả tạ búa ậy quả tạ búa

máy ở độ cao Z mang năng lượng ở

dạng nào?

V y quả tạ búa ậy quả tạ búa máy ở độ cao Z mang năng lượng ở

dạng nào?

THẾ NĂNG

I Thế năng trọng trường.

• Xung quanh Trái Đất tồn tại một

trọng trường Biểu hiện của trọng

trường là sự xuất hiện trọng lực tác dụng lên vật có khối lượng m đặt tại một vị trí bất kỳ trong trọng trường.

TRỌNG TRƯỜNG ĐỀU

• Trọng trường đều là khoảng không gian không quá rộng mà trong đó các tại mọi điểm có cùng phương, cùng chiều và cùng độ lớn.

TRỌNG TRƯỜNG ĐỀU

Quả tạ búa máy đã thực hiện công lên cọc gỗ -> cọc gỗ

bị lún xuống đất.

Quả tạ búa máy

ở độ cao Z mang năng lượng.

m

Vậy: Năng lượng

do tương tác giữa vật và Trái Đất gọi là thế năng trọng trường.

Z m

Mặt đất

THẾ NĂNG TRỌNG

TRƯỜNG

THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG

1

Ta thấy: Z càng lớn thì cọc lún càng sâu.

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.

Một số hình ảnh trong thực tế

Búa máy sinh công khi đóng cọc bê tông; Nước chảy từ

trên cao xuống cũng có khả năng sinh công.

THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG

• Bài toán:

Xét vật có khối lượng m

ở độ cao Z so với mặt đất.

Vật có khả năng thực hiện công.

Vật mang năng lượng

Năng lượng mà vật có được

ở độ cao Z do tương tác giữa vật và Trái Đất gọi là thế năng trọng trường Kí hiệu: W t

P

m

Z

THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG

• Công của trọng lực thực hiện

được định nghĩa bằng công thức:

• Phát biểu: P m

Z

THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG

t

W  mgz (1)

Chọn gốc thế năng tại mặt đất.

Quy ước: OZ hướng lên: Z > 0

• Nếu vật mặt đất

g: Gia tốc trọng trường ( )

z: Độ cao vật (m)

: Thế năng trọng trường (J)

Đơn vị của thế năng trong hệ SI:

Jun – Ký hiệu là J

• 1kJ = 1.000J

• 1 MJ = 100.000J

• 1mJ = 0,001J

VẬN DỤNG CÂU HỎI C3

C3: N u ch n m c ếu chọn mốc ọn mốc ốc

th n ng t i v trí ếu chọn mốc ăng tại vị trí ại vị trí ị trí

O thì t i i m ại vị trí điểm ểm

nào:

• th n ng = 0 ? ếu chọn mốc ăng tại vị trí

• th n ng > 0 ? ếu chọn mốc ăng tại vị trí

• th n ng < 0 ? ếu chọn mốc ăng tại vị trí

- T i O th n ng b ng 0 ại O thế năng bằng 0 ế năng bằng 0 ăng bằng 0 ằng 0 -T i A th n ng > 0 ( ) ại O thế năng bằng 0 ế năng bằng 0 ăng bằng 0 -T i B th n ng < 0 ( ) ại O thế năng bằng 0 ế năng bằng 0 ăng bằng 0

tA A

Khi một vật có khối lượng m đặt ở vị trí có độ cao z so với mặt đất trong trọng trường của Trái đất thì thế năng trọng

trường của vật được xác định bằng biểu thức:

• Nhóm 1 trình bày phần tìm hiểu của

nhóm mình (đã giao về nhà trong

buổi học trước) Các nhóm khác lắng nghe và bổ sung.

LIÊN HỆ GIỮA BIẾN THIÊN

THẾ NĂNG VÀ CÔNG CỦA

- Công của trọng lực bằng hiệu thế năng của

vật tại vị trí đầu và vị trí cuối, tức bằng độ

giảm thế năng của vật

Quan sát các hình ảnh sau

Liên

hệ với bài học?

• Khi đưa vật lên cao thì trọng lực sinh công âm (công cản)

• Nên để kéo những cỗ pháo rất nặng lên cao các chiến sĩ phải tốn những công rất lớn Với dịa hình hiểm trở, đường đi khó khăn mà lại phải đảm bảo tính bí mật trong chiến đấu cho thấy sự khó khăn vất vả cũng như ý trí quật

cường của bộ đội ta trong những ngày chiến tranh ác liệt…

• Thác nước, nước chảy từ trên cao thì sinh

công (Thế năng) làm xói mòn đất, có thể gây

ra thiên tai lũ lụt (mưa lớn, nước trên núi

chảy xuống)

• Yác em tìm hiểu các tác hại và đưa ra các

biện pháp giảm thiểu các tác hại do lũ lụt gây ra?

Nhóm 3 trình bày phần tìm hiểu của nhóm

mình, Các nhóm khác lắng nghe và đóng góp

ý kiến.

Giao bài về nhà

• Tìm hiểu thêm.

• Thác nước cao nhất thế giới ở đâu?

• Ngọn núi cao nhất thế giới?

• Nhà máy thủy điện Sơn La, Nhà máy thủy điện Hòa bình.

• Làm bài tập 2,3,5,6 SGK trang 140

• A Thế năng B Vận tốc C Động năng D Động lượng

• A Wt = mgh B W mg(z2 – z1) C W = P.h D W = mgh/2

Bài 2 3 Thế năng của một vật không phụ thuộc vào (xét vật rơi trong trọng trường)

A Vị trí vật C Vận tốc vật

B Khối lượng vật D Độ cao

• Bài 2 4 Thế năng của vật nặng 2 kg ở đáy 1 giếng sâu 10m so với mặt đất tại nơi

có gia tốc g=10m/s2 là bao nhiêu?

• A -100 J B 100J C 200J D -200J

• A Vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không

• B Vô hướng, có thể dương hoặc bằng không

C Véc tơ có cùng hướng với véc tơ trọng lực

D Véc tơ có độ lớn luôn dương hoặc bằng không

• Tự Luận:

đất, bỏ qua ma sát với không khí Tính thế năng của vật tại giây thứ hai so với mặt đất Cho g = 10 m/s2

• a/ Tính thế năng của vật tại A cách mặt đất 3m về phía trên và tại đáy giếng cách mặt đất 5m với gốc thế năng tại mặt đất

• b/ Nếu lấy mốc thế năng tại đáy giếng, hãy tính lại kết quả câu trên

• c/ Tính công của trọng lực khi vật chuyển từ đáy giếng lên độ cao 3m so với mặt đất Nhận xét kết quả thu được

có thế năng tại đó Wt1 = 500J Thả vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng Wt1

= -900J

• a/ Hỏi vật đã rơi từ độ cao nào so với mặt đất

• b/ Xác định vị trí ứng với mức không của thế năng đã chọn

Tìm hiểu thêm.

CẢM ƠN CÁC EM !