Tài liệu Bài giảng bài sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng vật lý 8

Bài 17 CHUYỂN BẢOta TOÀN CƠ NĂNG Trong tựSỰ nhiên cũng nhưHÓA trongVÀ kĩ thuật thường quan sát thấy sự chuyển hóa cơ năng từ dạng này sang dạng khác: Động năng chuyển hóa thành thế I- SỰ CHUYỂN HÓA CÁC DẠNG năng và ngược lại thế năng chuyển hóa thành động năng. Trong bài học hôm CƠ NĂNG cao và vận tốc của quả Thí 1: Quả rơichuyển hóaĐộ Thế naynghiệm ta sẽ khảo sát cụbóng thể sự này.năng và động năng của bóng thay đổi thế nào trong quả bóng thay đổi thế nào? C1: Trong thời gian quả bóng rơi, thời gian quả bóng rơi? độ cao của quả bóng giảm ……. dần, vận tăng dần. tốc của quả bóng …… C2: Thế năng của quả bóng giảm ……... dần, còn động năng của nó tăng ……. A C1 C2 B Bài 17 SỰ CHUYỂN HÓA VÀ BẢO TOÀN CƠ NĂNG I- SỰ CHUYỂN HÓA CÁC DẠNG CƠ NĂNG A Khi thí quảnghiệm bóng chạm đất, nó nảy Qua 1:TRÍmặt ỞKhi NHỮNG VỊ NÀO (A HAY quả bóng nảy lên: Năng lên . Trong thời gian nảy lên, độ cao Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi B) QUẢ BÓNG CÓ THẾ NĂNG, Khi quảtốc bóng đãcủa được rơi: Năng hóa từ đã thế vàlượng vận quảchuyển bónglượng thay đổi C1: Trong thời gian quả bóng rơi, ĐỘNG NĂNG NHẤT; CÓ được dạng chuyển nào sang hóavàLỚN từ dạng dạng nào? nào sang nào? Thế năng động năng của nó độ cao của quả bóng giảm ……. dần, vận dạng THẾnào? NĂNG , ĐỘNG NĂNG NHỎ thay đổi thế nào? tăng dần. tốc của quả bóng …… NHẤT? giảm dần, còn động năng của nó ……. tăng C2: Thế năng của quả bóng ……... tăng dần, vận tốc của C3: Trong thời gian nảy lên, độ cao của quả bóng …… tăng nógiảm ……… dần. Như vậy thế năng của quả bóng …….. dần, động năng của nógiảm ……… dần. A và có thế năng nhỏ C4: Quả bóng có thế năng lớn nhất khi ở vị trí …... B nhất khi ở vị trí ….. B và có động năng nhỏ Quả bóng có động năng lớn nhất khi ở vị trí …... nhất khi ở vịAtrí ….. ? C3 C4 + Khi quả bóng rơi: Thế năng chuyển hóa thành động năng. + Khi quả bóng nảy lên: Động năng chuyển hóa thành hóa năng. B Bài 17 SỰ CHUYỂN HÓA VÀ BẢO TOÀN CƠ NĂNG I- SỰ CHUYỂN HÓA CÁC DẠNG CƠ NĂNG Có Vận sựtốc chuyển của con hóa lắc từ Ở NHỮNG NHỮNG VỊ TRÍ Ở VỊ TRÍ Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi dạng tăng hay cơCON năng giảm nào khi:sang NÀO LĂC CÓ NÀO CON LĂC CÓ + Khi quả bóng rơi: Thế năng chuyển hóa thành động năng. dạng cơ năng nàoNHỎ khi: ĐỘNG NĂNG THẾ NĂNG LỚN a/ Con lắc đi từ A về B + Khi quả bóng nảy lên: Động năng chuyển hóa thành hóa năng. NHẤT, CÓ THẾ CÓ a/NHẤT, Con lắc đi ĐỘNG từ A về B Thí nghiệm 2: Con lắc dao động b/NĂNG Con lắc đi B lên NHỎtừNHẤT, NĂNG LỚN b/ CCÁC ConGIÁ lắc điTRỊ từ B lên Kéo C5: a/ con Khi lắccon lệchlắckhỏi đi từ vịAtrívềcân B:bằng Vận tốc tới vị củatrícon lắc tăng. NHỎ NHẤT? CNHẤT BẰNG BAO A rồib/thả Khitay con ra.lắc Quan đi từsátBchuyển lên C: Vận độngtốc củacủa con lắc giảm. con lắc. Con lắc có độ cao lớn nhất ở A và C, NHIÊU thấp nhất ở vị trí cân bằng B. Ta lấy vị trí cân bằng B làm mốc để tính độ cao. C8 C6 C5 C7 B C6: a/ Khi con lắc đi từ A về B: Thế năng chuyển hóa thành động năng. b/ Khi con lắc đi từ B lên C: Động năng chuyển hóa thành thế năng. C7: Ở VỊ TRÍ A VÀ C THẾ NĂNG CỦA CON LẮC LÀ LỚN NHẤT. Ở VỊ TRÍ B ĐỘNG NĂNG CỦA LÀ LỚN NHẤT C8: Ở VỊ TRÍCON A VÀLẮC C ĐỘNG NĂNG CỦA CON LẮC LÀ NHỎ NHẤT (BẰNG 0). Ở VỊ TRÍ B THẾ NĂNG CỦA CON LẮC LÀ NHỎ NHẤT (BẰNG 0) C A Bài 17 SỰ CHUYỂN HÓA VÀ BẢO TOÀN CƠ NĂNG I- SỰ CHUYỂN HÓA CÁC DẠNG CƠ NĂNG Qua thí nghiệm 2, các em rút ra nhận xét gì về sự chuyển hoá năng lượng của con lắc khi con lắc dao động xung quanh vị trí cân bằng B? Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi - Khi quả bóng rơi: Thế năng chuyển hóa thành động năng. - Khi quả bóng nảy lên: Động năng chuyển hóa thành hóa năng. Thí nghiệm 2: Con lắc dao động - Khi con lắc dao động năng lượng đã được chuyển hoá liên tục: Thế năng chuyển hoá thành động năng và động năng chuyển hoá thành thế năng - Khi con lắc ở vị trí thấp nhất (vị trí cân bằng), thế năng đã chuyển hoá hoàn toàn thành động năng; khi con lắc ở vị trí cao nhất, động năng đã chuyển hoá hoàn toàn thành thế năng. II- BẢO TOÀN CƠ NĂNG Những thí nghiệm định lượng chính xác đã chứng tỏ: - 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. Chú ý: khi mô tả các thí nghiệm trên chúng ta đã bỏ qua ma sát. Thực ra, do có ma sát nên quả bóng sau khi chạm đất không thể nảy trở lại độ cao ban đầu, cũng như con lắc sau khi đã được thả ra ở vị trí A không thể quay trở lại đúng vị trí này. Điều đó có nghĩa là, nếu kể đến ma sát, thì cơ năng của vật không bảo toàn. Một phần cơ năng đã chuyển hoá thành một dạng năng lượng khác mà chúng ta sẽ học trong các bài sau. Bài 17 SỰ CHUYỂN HÓA VÀ BẢO TOÀN CƠ NĂNG I- SỰ CHUYỂN HÓA CÁC DẠNG CƠ NĂNG Hãy luật toàn và Nêuphát ví dụbiểu thựcđịnh tế về sự bảo chuyển chuyển cơ năng. hoá coahoá năng Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi - Khi quả bóng rơi: Thế năng chuyển hóa thành động năng. - Khi quả bóng nảy lên: Động năng chuyển hóa thành hóa năng. Thí nghiệm 2: Con lắc dao động - Khi con lắc dao động năng lượng đã được chuyển hoá liên tục: Thế năng chuyển hoá thành động năng và động năng chuyển hoá thành thế năng - Khi con lắc ở vị trí thấp nhất (vị trí cân bằng), thế năng đã chuyển hoá hoàn toàn thành động năng; khi con lắc ở vị trí cao nhất, động năng đã chuyển hoá hoàn toàn thành thế năng. II- BẢO TOÀN CƠ NĂNG Những thí nghiệm định lượng chính xác đã chứng tỏ: - 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. III- VẬN DỤNG