Tỉ số giữa hai công suất: Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất, hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao, gọi là thếnăng hấp dẫn.. So sánh
Trang 1I LÝ THUYẾT CƠ BẢN:
1 Khi nào có công cơ học?
Công cơ học dùng với trường hợp khi có lực tác dụng vào vật và vậtchuyển dời theo phương không vuông góc với phương của lực
Công cơ học phụ thuộc vào 2 yếu tố: Lực tác dụng vào vật và độchuyển dời của vật
2 Công thức tính công cơ học:
Công thức: A = F.s ( khi vật chuyển dời theo hướng của lực)
Trong đó A: công của lực F (N.m) hoặc Jun (J)
F: lực tác dụng vào vật (N)
S: quãng đường vật dịch chuyển (m)
Đơn vị công là Jun (kí hiệu là J): 1J = 1 N.m
II CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP:
1 Nhận biết có công cơ học:
Điều kiện để có công cơ học là:
o Phải có lực tác dụng vào vật.
o Vật phải chuyển dời (di chuyển một quãng đường s)
2 Xác định lực nào thực hiện công:
Để xác định lực thực hiện công:
o Xác định các lực tác dụng lên vật
o Và lực đó phải làm cho vật chuyển dời.
2 Tính các đại đượng liên quan:
Công cơ học: A = F.s
Lực tác dụng vào vật làm vật di chuyển một quãng đường s : F = A s
Quãng đường vật di chuyển khi chịu tác dụng của lực F : s = A F
Lưu ý:
CÔNG CƠ HỌC
Trang 2 Công thức tính công trên chỉ áp dụng cho trường hợp hướng dịchchuyển của vật trùng với hướng của lực tác dụng F.
o Quãng đường vật dịch chuyển: h = s
Suy ra: Công cơ học: A = F.s = 10.m.h
I LÝ THUYẾT CƠ BẢN
1 Định luật về công:
ĐỊNH LUẬT VỀ CÔNG
Trang 3 Không một máy cơ đơn giản nào cho lợi về công, được lợi baonhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại.
2 Các loại máy cơ đơn giản thường gặp:
Ròng rọc cố định: chỉ có tác dụng đổi hướng của lực, không có tácdụng thay đổi độ lớn của lực
Ròng rọc động: Khi dùng một ròng rọc động cho ta lợi 2 lần vềlực thì thiệt 2 lần về đường đi
Mặt phẳng nghiêng: Lợi về lực, thiệt về đường đi
Đòn bẩy: Lợi về lực, thiệt về đường đi hoặc ngược lại
3 Hiệu suất của máy cơ đơn giản:
H = A cóích
A toàn phần 100%
Trong đó A có ích là công có ích A toàn phần là công toàn phần (J)
II CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP:
1 Các dạng toán về mặt phẳng nghiêng:
Vận dụng định luật về công đối với mặt phẳng nghiêng:
a Trường hợp BỎ QUA ma sát giữa mặt phẳng nghiêng và vật:
A = P.h = F kéo s
F s Trong đó: P là trọng lượng của vật
h F: Lực kéo vật (N)
s: Chiều dài của mặt phẳng nghiêng
P h: độ cao của mặt phẳng nghiêng
Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng (chỉ áp dụng với trường
hợp CÓ MA SÁT giữa mặt phẳng nghiêng và vật):
H = P h F s 100%
2 Các bài toán về đòn bẩy:
Vận dụng định luật về công đối với đòn bẩy, ta có:
A = F 1 l 1 = F 2 l 2
Trang 4 Với 1 ròng rọc động: Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về lực
nhưng lại thiệt hai lần về đường đi do đó không được lợi gì về công
Với hai ròng rọc động: Dùng 2 ròng rọc động được lợi 4 lần về
lực nhưng lại thiệt 4 lần về đường đi do đó không được lợi gì về công
Trang 6 Công thức: P =A t
Trong đó A: công thực hiện (J)
t: khoảng thời gian thực hiện công A (s)
3 Đơn vị công suất:
Nếu công A được tính là 1J, thời gian t được tính là 1s, thì công
Chú ý: Ngoài ra đơn vị công suất còn được tính:
Mã lực (sức ngựa) ký hiệu là CV (Pháp), HP (Anh)
1CV = 736 W
1 HP = 746 W
II CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN:
1 Tính công suất, công thực hiện hoặc thời gian thực hiện công theo công thức cơ bản:
Công suất: P =A t
Công thực hiện: A = P.t
Thời gian thực hiện công: t = A P
2 Ngoài công thức cơ bản, công suất còn được tính theo công thức sau:
Công suất: P = F.v
Trong đó: F: Lực tác dụng vào vật gây chuyển động đều (N)
v: Vận tốc (chuyển động đều) của vật (m/s)
Trang 7 Lực tác dụng vào vật: F = P v
Vận tốc của vật: v = F = F P
3 Lập tỉ số giữa 2 công suất và so sánh.
Tỉ số giữa hai công suất:
Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất, hoặc
so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao, gọi là thếnăng hấp dẫn
Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫncàng lớn
Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thếnăng đàn hồi
CƠ NĂNG
Trang 8Chú ý: Khi vật nằm trên mặt đất thì thế năng hấp dẫn của vật bằng 0.
(thường chọn mặt đất làm mốc)
3 Động năng:
Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng
Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì độngnăng càng lớn
Nếu vật đứng yên thì động năng của vật bằng 0
Chú ý:
Thế năng và động năng là 2 dạng của cơ năng
Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của nó
II CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN:
1 Dấu hiệu nhận biết các dạng cơ năng (động năng, thế năng):
Khi vật ở độ cao h so với vật làm mốc (thường là mặt đất): Vật
có thế năng hấp dẫn.
Khi vật bị biến dạng đàn hồi: Vật có thế năng đàn hồi.
Khi vật đang chuyển động so với vật làm mốc: Vật có Động năng.
2 So sánh thế năng, động năng, cơ năng của các vật:
Thế năng hấp dẫn phụ thuộc khối lượng và độ cao của vật so
với vật làm mốc: Vật có khối lượng và độ cao so với vật làm mốc càng lớn thì thế năng hấp dẫn càng lớn và ngược lại.
Thế năng đàn hồi phụ thuộc vào độ biến dạng đàn hồi của vật:
Vật có độ biến dạng đàn hồi càng lớn thì thế năng đàn hồi càng lớn và ngược lại
Ví dụ: Quả bóng da có độ biến dạng đàn hồi lớn hơn quả bóng bằng đá
nên có thế năng đàn hồi lớn hơn…
Động năng phụ thuộc vào khối lượng và vận tốc của vật: Vật
có khối lượng và vận tốc càng lớn thì động năng càng lớn và ngược lại.
Trang 9 Vật nào có khả năng thực hiện công càng lớn thì cơ năng càng
lớn và ngược lại
_
I LÝ THUYẾT CƠ BẢN:
1 Sự chuyển hoá của các dạng cơ năng:
Động năng có thể chuyển hoá thành thế năng, ngược lại thế năng
có thể chuyển hoá thành động năng
2 Sự bảo toàn cơ năng:
Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hoálẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn
II CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN:
1 Sự bảo toàn cơ năng:
Trong quá trình cơ học của một vật; cơ năng của vật đó luôn bảotoàn:
Cơ năng = động năng + thế năng
(Động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại)
2 Nhận biết sự biến đổi của động năng, thế năng:
SỰ BẢO TOÀN VÀ CHUYỂN HÓA CƠ NĂNG
Trang 10 Một vật đi từ A xuống B (điểm A cao hơn điểm B so với vật
mốc) thì lúc này độ cao giảm (do đó thế năng giảm) và vận tốc tăng (do
đó động năng sẽ tăng)
Một vật đi từ A lên B (điểm A thấp hơn điểm B so với vật mốc)
thì lúc này độ cao tăng (do đó thế năng tăng) và vận tốc giảm (do đóđộng năng sẽ giảm)
Khi một vật rơi tự do từ cao xuống thấp: Lúc này vận tốc của vậttăng dần (động năng tăng dần) và độ cao so với vật mốc (mặt đất) giảmdần (thế năng giảm dần)
I LÝ THUYẾT CƠ BẢN:
1 Các chất được cấu tạo như thế nào?
Các chất được cấu tạo từ các hạt nhỏ riêng biệt gọi là các nguyên
tử, phân tử
Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách
II CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN:
1 Giải thích các hiện tượng liên quan đến cấu tạo chất:
Kích thước của các nguyên tử, phân tử rất nhỏ nên không thểquan sát bằng mắt thường
Khối lượng của các nguyên tử, phân tử rất nhỏ nên trong mộtlượng chất nhất định có rất nhiều nguyên tử, phân tử
Trang 11sẽ len lỏi vào khoảng cách giữa các nguyên tử, phân tử của chất còn lại.
Do vậy; thể tích sau khi trộn lẫn giữa hai chất:
V < V1 + V2
3 Tính các đại lượng đặc trưng của nguyên tử, phân tử:
Chiều dài của một chuỗi nguyên tử, phân tử = số phân tử x chiều dài của một nguyên tử, phân tử.
Khối lượng của một chuỗi nguyên tử, phân tử = số phân tử x khối lượng của một nguyên tử, phân tử.
I LÝ THUYẾT CƠ BẢN:
1 Chuyển động của các nguyên tử, phân tử:
Các nguyên tử, phân tử luôn luôn chuyển động hốn độn khôngngừng về mọi phía, chuyển động đó gọi là chuyển động nhiệt hỗn loạn,gọi tắt là chuyển động nhiệt hay còn gọi là chuyển động Brao
Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nênvật chuyển động càng nhanh
2 Hiện tượng khuếch tán:
Hiện tượng khi các nguyên tử, phân tử của các chất tự hoà lẫn vàonhau gọi là hiện tượng khuếch tán
II CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN:
1 Giải thích các hiện tượng liên quan đến chuyển động của các nguyên tử, phân tử:
Các nguyên tử, phân tử luôn chuyển động hỗn độn không ngừngtheo mọi hướng nên chúng va chạm và xen lẫn vào nhau
Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên
vật chuyển động càng nhanh Đó là cách nói ngược, thực ra ta cần
NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ CHUYỂN ĐỘNG HAY ĐỨNG YÊN
Trang 12hiểu là: Các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.
2 Mối liên hệ giữa nhiệt độ và hiện tượng khuếch tán:
Nhiệt độ càng cao, các nguyên tử, phân tử sẽ chuyển động càngnhanh về mọi phía Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách nênchúng sẽ xen lẫn vào nhau vì thế hiện tượng khuếch tán sẽ xảy ra càngnhanh
2 Các cách làm thay đổi nhiệt năng:
Nhiệt năng của vật có thể thay đổi bằng 2 cách:
II CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN:
1 Nhận biết cách làm biến đổi nhiệt năng của một vật:
Cách làm biến đổi nhiệt năng do thực hiện công: Có lực tácdụng vào vật làm cho vật chuyển động
NHIỆT NĂNG
Trang 13 Cách làm biến đổi nhiệt năng do truyền nhiệt: Có sự tiếp xúcgiữa các vật có nhiệt độ khác nhau.
2 Giải thích các hiện tượng liên quan đến nhiệt năng:
Vật có nhiệt độ càng cao thì nhiệt năng càng lớn và ngược lại
Sự chuyển hóa cơ năng sang nhiệt năng:
o Từ nhiệt năng thành cơ năng: Nhiệt độ của vật giảm xuống
(nhiệt năng giảm) và vật có thể thực hiện công
o Từ cơ năng thành nhiệt năng: Nhiệt năng của vật tăng lên
(nhiệt độ của vật tăng)
3 Giải thích các hiện tượng liên quan đến truyền nhiệt:
Khi cho tiếp xúc hai vật có nhiệt độ khác nhau thì sẽ có sựtruyền nhiệt xảy ra giữa hai vật:
o Vật có nhiệt độ thấp hơn sẽ nhận thêm nhiệt năng và nhiệt độ
của vật sẽ tăng lên
o Vật có nhiệt độ cao hơn sẽ mất bớt nhiệt năng và nhiệt độ sẽ
giảm đi
o Sau một thời gian nhiệt độ của hai vật sẽ cân bằng.
_
Trang 14II CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN:
1 So sánh khả năng dẫn nhiệt của các chất:
Chất rắn dẫn nhiệt tốt trong chất rắn, kim loại dẫn nhiệt tốtnhất
Chất lỏng dẫn nhiệt kém (trừ dầu và thuỷ ngân)
Chất khí dẫn nhiệt kém nhất
Môi trường chân không không dẫn nhiệt
2 Giải thích các hiện tượng liên quan đến sự dẫn nhiệt:
Vật (hoặc phần nào đó của vật) tiếp xúc nhiệt trước sẽ nóng lêntrước và giản nở trước Vật (hoặc phần nào đó của vật) tiếp xúc nhiệtsau sẽ nóng lên sau và giản nở sau
Sự chênh lệch nhiệt độ của các vật tiếp xúc nhau: Nhiệt sẽtruyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn
_
DẪN NHIỆT
Trang 15I LÝ THUYẾT CƠ BẢN:
1 Đối lưu:
Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng và chất khí,
đó là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí
2 Bức xạ nhiệt:
Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng
Tính hấp thụ bức xạ nhiệt của các vật
o Bức xạ nhiệt có thể xảy ra ở cả trong chân không.
o Tất cả các vật dù nóng nhiều hay nóng ít đều bức xạ nhiệt.
o Vật có bề mặt xù xì, có màu sẫm thì hấp thụ các tia nhiệt tốt
hơn và nóng lên nhiều hơn
II CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN:
1 Giải thích các hình thức truyền nhiệt:
Đối lưu: là hình thức truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặcchất khí
Bức xạ nhiệt: Là hình thức truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đithẳng (Là hình thức truyền nhiệt trong chân không)
2 Giải thích các hiện tượng bằng đối lưu và bức xạ nhiệt:
Dẫn nhiệt và đối lưu chỉ xảy ra trong môi trường vật chất (Dẫnnhiệt: rắn, lỏng, khí Đối lưu: lỏng, khí) Bức xạ nhiệt xảy ra trong hầuhết các môi trường (rắn, lỏng, khí) và cả chân không
Để ngăn sự dẫn nhiệt và đối lưu ta dùng lớp chân không đểngăn cách
Để ngăn sự dẫn nhiệt bằng bức xạ ta dùng các mặt rắn, phẳng
để tia nhiệt phản xạ vào môi trường cũ
ĐỐI LƯU – BỨC XẠ NHIỆT
Trang 16 Bản chất của sự dẫn nhiệt bằng đối lưu là sự giản nở vì nhiệt
của chất lỏng và khí: Phần nóng nở ra sẽ nhẹ hơn (do trọng lượng riêng nhỏ hơn) và nổi (bay) lên trên, phần còn lại nặng hơn (do trọng lượng riêng lớn hơn sẽ ở phía dưới.
Vật có bề mặt xù xì, có màu sẫm thì hấp thụ các tia nhiệt tốthơn và nóng lên nhiều hơn
2 Nhiệt dung riêng
Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần truyềncho 1kg chất đó để nhiệt độ tăng thêm 10C (1K)
Ký hiệu: c, đơn vị J/kg.K
3 Công thức tính nhiệt lượng
Công thức tính nhiệt lượng thu vào:
Q thu = m.c.(t 2 – t 1 )
Trong đó m: khối lượng của vật (kg)
t2: nhiệt độ cuối của vật (0C)
t1: nhiệt độ đầu của vật (0C)
c: nhiệt dung riêng của chất làm nên vật (J/kg.K)
Q: nhiệt lượng thu vào của vật (J)
Chú ý: Ngoài J, KJ đơn vị nhiệt lượng còn được tính bằng calo, Kcalo.
1 Kcalo = 1000calo; 1 calo = 4,2J
CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG
Trang 17II CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN:
1 Tính các thành phần theo công thức nhiệt lượng:
Công thức tính nhiệt lượng: Q thu = m.c.(t 2 – t 1 )
Khối lượng của vật: m = Q thu
o (t2 – t1): Nhiệt độ tăng thêm của vật
o Nước sôi ở 100 0C Khi nước sôi thì nhiệt độ của ấm và củanước đều là 1000C
Khi nước sôi thì nhiệt độ của ấm và của nước đều là 100 0C
Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm tới 1000C
Trang 18I LÝ THUYẾT CƠ BẢN:
1 Nguyên lý truyền nhiệt: Khi có 2 vật truyền nhiệt cho nhau thì:
Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độthấp hơn
Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của 2 vật cân bằngnhau thì ngừng lại
Nhiệt lượng của vật này toả ra bằng nhiệt lượng của vật kia thuvào
2 Phương trình cân bằng nhiệt: Q toả = Q thu
II CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN:
1 Giải thích các hiện tượng liên quan đến truyền nhiệt:
Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độthấp hơn
Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của 2 vật cân bằngnhau thì ngừng lại
Nhiệt lượng của vật này toả ra bằng nhiệt lượng của vật kia thuvào
2 Các bài toán về sự cần bằng nhiệt:
Khi nhiệt độ cân bằng t, xác định vật vào tỏa nhiệt (tvật tỏa nhiệt >t), vật nào thu nhiệt tvật thu nhiệt < t)
Viết công thức xác định nhiệt lượng tỏa ra Qtỏa và thu vào Qthucủa hai vật
Q tỏa = m vật tỏa nhiệt c vật tỏa nhiệt ( t vật tỏa nhiệt – t)
Q thu = m vật thu nhiệt c vật thu nhiệt (t - t vật thu nhiệt )
Phương trình cân bằng nhiệt: Q tỏa = Q thu
Từ đó suy ra các yếu tố đề bài yêu cầu
_
PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIÊT
NĂNG SUẤT TỎA NHIỆT CỦA NHIÊN LIỆU
Trang 19I LÝ THUYẾT CƠ BẢN:
1 Năng suất toả nhiệt của nhiên liệu là gì?
Đại lượng cho biết nhiệt lượng toả ra khi 1 kg nhiên liệu bị đốtcháy hoàn toàn gọi là năng suất toả nhiệt của nhiên liệu
2 Công thức tính nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy toả ra
Nhiệt lượng toả ra khi nhiên liệu bị đốt cháy được tính theo
Trong đó Q: nhiệt lượng toả ra (J)
q: năng suất toả nhiệt của nhiên liệu (J/kg)
m: khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy (kg)
II CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN:
1 Tính các yếu tố dựa vào công thức tính nhiệt lượng:
Nhiệt lượng toả ra khi nhiên liệu bị đốt cháy: Q = q.m
Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu q = Q m
Khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy: m = Q q
2 Hiệu suất của sử dụng nhiên liệu:
H = Q tỏa
Q cóích
3 Mối liên hệ giữa khối lượng và năng lượng tỏa ra của cùng một nhiên liệu: (q không đổi) Đốt m 1 (kg) nhiên liệu thì nhiệt lượng tỏa ra là Q 1 Đốt m 2 (kg) nhiên liệu thì nhiệt lượng tỏa ra
là Q 2
Q1
Q2= m1
m2
Từ đó suy ra các yếu tố của cần tìm
LÝ THUYẾT CƠ BẢN VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP:
SỰ BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC HIỆN
TƯỢNG CƠ VÀ NHIỆT - ĐỘNG CƠ NHIỆT