Nội dung chính vật lí 10 cánh diều Chủ đề 3 Bài 2: Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

CHỦ ĐỀ 3. NĂNG LƯỢNG

BÀI 2. BẢO TOÀN VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG

I. THẾ NĂNG VÀ ĐỘNG NĂNG.

1. Thế năng.

Công thức tính thế năng trọng trường:

 (1)

Trong đó:

m: khối lượng của vật (kg)

g: là gia tốc trọng trường.

()

h: độ cao của vật so với mặt đất (m).

=> Nhận xét: Khi vật ở trên mặt đất thì vật không có thế năng. Ta nói mặt đất được chọn làm mốc (hay gốc) thế năng.

2. Động năng.

Động năng là năng lượng một vật có được do chuyển động và được xác định bằng biểu thức: .m.

Động năng là năng lượng nên được đo bằng jun (J).

+ Theo công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều:  (i)

+ Theo định luật II Newton:

F=ma (ii)

=> Từ (i) và (ii), ta suy ra:

A= F.s=m.a. = m. =.m.=

II. CƠ NĂNG

1. Sự chuyển hóa động năng và thế năng của vật.

2. Định luật bảo toàn cơ năng.

- Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của nó.

W=

- Định luật bảo toàn cơ năng: Trong quá trình chuyển động của vật: động năng giảm đi bao nhiêu thì thế năng sẽ tăng lên bấy nhiêu. Và ngược lại, thế năng giảm đi bao nhiêu thì động năng sẽ tăng lên bấy nhiêu. Nói cách khác, tổng thế năng và động năng là không đổi.

- Điều kiện để cơ năng của vật được bảo toàn: trong quá trình chuyển hóa từ động năng thành thế năng và ngược lại, ma sát rất nhỏ và có thể bỏ qua sự hao phí năng lượng.

III. SỰ BẢO TOÀN VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG. HIỆU SUẤT.

1. Sự chuyển hóa năng lượng.

Năng lượng có thể được dự trữ và chuyển từ dạng này sang dạng khác, từ vật này sang vật khác khi có lực tác dụng hoặc có các tác động vật lí khác.

2. Hiệu suất

Khái niệm: Hiệu suất là tỉ lệ phần trăm giữa năng lượng có ích  được tạo ra và tổng năng lượng cung cấp .

H=

3. Minh họa định luật bảo toàn năng lượng

*Định luật bảo toàn năng lượng: Năng lượng không tự sinh ra hoặc mất đi; năng lượng chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác. Nói cách khác, năng lượng được bảo toàn.