Lý 8 Bài 17: Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng

Trong tự nhiên cũng như trong kỹ thuật, ta thường quan sát thấy sự chuyển hoá cơ năng từ dạng này sang dạng khác: Động năng chuyển hoá thành thế năng và ngược lại thế năng chuyển hoá thành động năng. Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta sẽ nghiên cứu và kháo sát cụ thể hơn sự chuyển hoá này. Chúc các em học tốt !

Lý 8 Bài 17: Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Sự chuyển hoá các dạng cơ năng:

- Động năng có thể chuyển hóa thành thế năng, ngược lại thế năng có thể chuyển hóa thành động năng.

Ví dụ:

  • Khi người nhảy dù từ máy bay rơi xuống mặt đất, có sự chuyển hóa cơ năng từ thế năng sang động năng.

Người nhảy dù

  • Trong các công viên giải trí, trò chơi tàu lượn siêu tốc luôn gây cảm giác mạnh. Trong quá trình tàu chuyển động, có sự chuyển hóa từ động năng sang thế năng và ngược lại.

Trò chơi tàu lượn siêu tốc

  • Nước trên cao có thế năng rất lớn, khi nước đổ xuống thế năng này có thể chuyển hóa thành động năng làm quay tuabin của máy phát điện.

Nước trên cao

  • Hình ảnh đập nước trên cao của nhà máy thủy điện Hòa Bình: Gió có nguồn động năng rất lớn, con người đã sử dụng động năng của gió để chạy các cối xay, gọi là cối xay gió.​

Đập nước trên cao

1.2. Định luật bảo toàn cơ năng

  • Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hoá lẫn nhau, nhưng cơ năng thì không đổi. Người ta nói cơ năng được bảo toàn.

2. Bài tập minh họa

Câu 1: Cho hệ cơ học như hình vẽ, bỏ qua ma sát, khối lượng của lò xo. Lúc đầu hệ cân bằng. Nén lò xo một đoạn l sau đó thả ra.

Lò xo

Gọi O là vị trí ban đầu của vật (vị trí cân bằng). Khi nén lò xo một đoạn l, vật ở vị trí M, năng lượng của hệ dự trữ dưới dạng nào?

Hướng dẫn giải

Khi chuyển động từ M đến O, động năng tăng và thế năng giảm

⇒ Đáp án B

Câu 2: Hãy chỉ ra sự chuyển hóa từ dạng cơ năng này sang dạng cơ năng khác trong các trường hợp sau đây:

a) Mũi tên được bắn đi từ chiếc cung.

b) Nước từ trên đập cao chảy xuống.

Hướng dẫn giải

a) Mũi tên được bắn đi từ chiếc cung.

Thế năng của cánh cung chuyên hóa thành động năng của mũi tên.

b) Nước từ trên đập cao chảy xuống.

Thế năng chuyển hóa thành động năng.

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

Câu 1: Độ cao và vận tốc của quả bóng thay đổi thế nào trong thời gian quả bóng rơi? Tìm từ thích hợp cho các chỗ trống của câu trả lời sau: Trong thời gian quả bóng rơi, độ cao của quả bóng…(1).. dần, vận tốc của quả bóng …(2)… dần.

Câu 2: Người ta dùng vật B kéo vật A (có khối lượng mA = 10 kg) chuyển động đều đi trên mặt phẳng nghiêng như hình bên. Biết CD = 4 m, DE = 1m. Bỏ qua ma sát, vật B phải có khối lượng bao nhiêu?

Vật B kéo vật A trên mặt phẳng nghiêng

Câu 3: Quan sát dao động một con lắc như hình vẽ. Tại vị trí nào thì thế năng hấp dẫn là lớn nhất, nhỏ nhất?

Con lắc tại các vị trí A, B, C

Câu 4: Một viên bi lăn từ đỉnh mặt phẳng nghiêng như hình vẽ. Ở tại vị trí nào viên bi có thế năng lớn nhất.

Viên bi lăn từ đỉnh mặt phẳng nghiêng

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có sự chuyển hóa thế năng thành động năng?

A. Mũi tên được bắn đi từ cung.

B. Nước trên đập cao chảy xuống.

C. Hòn bi lăn từ đỉnh dốc xuống dưới.

D. Cả ba trường hợp trên.

Câu 2: Quan sát trường hợp quả bóng rơi chạm đất, nó nảy lên. Trong thời gian nảy lên thế năng và động năng của nó thay đổi như thế nào?

A. Động năng tăng, thế năng giảm.

B. Động năng và thế năng đều tăng.

C. Động năng và thế năng đều giảm.

D. Động năng giảm, thế năng tăng.

Câu 3: Thả một vật từ độ cao h xuống mặt đất. Hãy cho biết trong quá trình rơi cơ năng đã chuyển hóa như thế nào?

A. Động năng chuyển hóa thành thế năng.

B. Thế năng chuyển hóa thành động năng.

C. Không có sự chuyển hóa nào.

D. Động năng giảm còn thế năng tăng.

Câu 4: Phát biểu nào sau đây đầy đủ nhất khi nói về sự chuyển hóa cơ năng?

A. Động năng có thể chuyển hóa thành thế năng.

B. Thế năng có thể chuyển hóa thành động năng.

C. Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau, cơ năng không được bảo toàn.

D. Động năng có thể chuyển hóa thành thế năng và ngược lại.

4. Kết luận

Qua bài giảng Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như:

  • Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng.

  • Lấy được ví dụ về sự chuyển hoá lẫn nhau giữa động năng và thế năng.

  • Biết làm thí nghiệm về sự chuyển hoá năng lượng.

Ngày:21/08/2020 Chia sẻ bởi:Oanh

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM