Giáo án Vật lý 10 học kỳ II

áu nghiên cứu cơ năng.
- Bằng công cực đại mà vật (hệ vật) ấy có thể thực hiện trong những quá trình biến đổi nhất định.
- Đơn vị: Jun, kilôjun)
II. ĐỘNG NĂNG
a. Định nghĩa :
 - năng lượng mà vật có do nó chuyển động 
- đo bằng một nửa tích của khối lượng m với bình phương vận tốc v của vật
 Wđ = m
Tính chất : - đại lượng vô hướng
	 - Wđ 0
 - có tính tương đối
b Định lý động năng :
- Phát biểu :“ Độ biến thiên động năng = công của ngoại lực”
- Công thức : Wđ2 _ Wđ1 = A
	Nếu A > 0 : Wđ2 > Wđ1 động năng tăng
	Nếu A < 0 : động năng giảm
III. THẾ NĂNG
a) Thế năng của vật nặng :
 - Định nghĩa : là năng lượng vật có do nó có trọng lượng mg và độ cao h
	Wt = m.g.h
( Chọn độ cao tại mặt đất bằng 0 )
- Nếu vật rơi từ độ cao h1 xuống độ cao h2
 Công trọng lực : A = mg (h1 – h2 ) = mgh1 – mgh2 
 = Wt1 – Wt2 > 0
Þ Wt1 > Wt2 : thế năng giãm
 Vậy : Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng
- Ngược lại vật bị ném lên A < 0 suy ra Wt1 < Wt2 : thế năng tăng.
b) Phân loại : 2 loại
 Thế năng hấp dẫn: ví dụ thế năng của vật nặng
 Thế năng đàn hồi: ví dụ khi lò xo bị nén hay giản nghĩa là vật bị biến dạng.
c) Định nghĩa thế năng (SGK) 
 Lưu ý : Lực tương tác phải là lực thê
h2
h1
m
m
h=0
IV. CỦNG CỐ : 
Hướng dẫn về nhà: 
TIẾT 70 : BÀI TẬP
I/ MỤC ĐÍCH YÊU CẦU : Ứng dụng công và công suấtø để giải những bài tập đơn giản
II/ CHUẨN BỊ :
	1. Tài liệu tham khảo : Sách giáo viên, sách giáo khoa
	2. Phương tiện, đồ dùng dạy học: 
	3. Kiểm tra bài cũ
III/ NỘI DUNG BÀI MỚI :
BÀI TẬP (trang 149)
Bài 5) A) Vì thùng nước chuyển động đều nên 
F = P = mg =15 . 10 = 150N
Thùng nước đi qua 1 quãng đường đúng bằng chiều sâu của giếng nên 
AF = F .S = 150 . 8 = 1200J
ÛN = AF = 120 = 60W
 t 20 
b) Gia tốc của thùng nước:
S =at2 ÛA = 2S = 2 . 8 = 1m/s2
 2 t2 42
Lực kéo dụng vào thùng nước:
a=F - P (Chiều dương hướng lên)
 m
ÛF =ma + P = m(a + g) =15(1 + 10)
 = 165N
ÛAF +F .S = 165 .8 = 1320J
N = AF = 1320 = 330W
 t 4 
Bài 6) Gọi N, Fph, Fc, v là công suất lực phát động và lực cản, vận tốc của ôtô trên đường ngang.
Gọi N’, F’h, F’, V...................... trên dốc.
Vì các ôtô chỉ chuyển động đều nên
Fph = FC và F’nđ = F’C.
Do đó : N = Fphđ . V = FC . V
N’= F’đ . V’= F’ . V’
Lập tỉ số:
V’ . F’C = N’ Û V’. = 1,2
V’ FC N V
ÛV’ = 1,2 . V = 1,2 . 80 = 0,4 . 80 = 32km/h
 3 3 
IV. CỦNG CỐ : 
TIẾT 71&72 : ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG 
I/ MỤC ĐÍCH YÊU CẦU : – Nắm được định luật trong trường hợp trọng lực.
II/ CHUẨN BỊ :
	1. Tài liệu tham khảo : Sách giáo viên, sách giáo khoa
	2. Phương tiện, đồ dùng dạy học: 
	3. Kiểm tra bài cũ: 
III/ NỘI DUNG BÀI MỚI :
1. ĐỊNH LUẬT BẢO TÒAN CƠ NĂNG
1. Định nghĩa cơ năng:
 Tổng của động năng và thế năng:
 W = Wđ + Wt
2. Trườnghợp trong lực:
Xét vật rơi tự do từ A đến B
Tại A: Wđ1 = 
 Wt1 = mgh1
Tại B: Wđ2 = 
 Wt2 = mgh2
Công trọng lực từ A đến B:
 A= mg ( h1-h2 ) > 0
Þ Động năng của vật tăng:
Wđ2 - Wđ1 = - 
Đồng thời thế năng của vật gĩam: 
Wt1- Wt2 = mg ( h1-h2 )
Vậy : 
+ Độ tăng động năng = độ giãm thế năng
 Wđ2 - Wđ1 = Wt1- Wt2
 Wđ2 + Wt2 = Wđ1 + Wt1 
 W2 = W1
+ Cơ năng được bảo toàn 
+ Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng: (SGK)
3. Trường hợp lực đàn hồi:
 Xét vật m được móc vào đầu lò xo nằm ngang kéo lò xo dãn ra đoạn x = OA rồi buông ( nếu không ma sát ) m dao động qua lại quanh O
Tại A : Wđ = 0 Wt : cực đại
Từ A -> O Wđ tăng Wt : giảm
Tại O : Wđ cực đại Wt = 0
Từ O -> B Wđ giãm Wt tăng
Tại B : Wđ = 0 Wt : cực đại
4. Định luật bảo toàn cơ năngtổng quát:
 ( SGK)
II. ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG - CON LẮC ĐƠN
- Định nghĩa con lắc đơn: gồm vật năng m treo bằng dây không giãn có chiều dài l
- Bài toán áp dụng :
Tìm VB ?
Chọn độ cao tại B bằng 0
Tại A : Wt1 = mgh Wđ1 = 0
Tại B : Wt2 = 0 Wđ2 = 
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng : WA = WB
 mgh = Þ VB 
 với h = l (1 – cos a )
IV. CỦNG CỐ : 
Hướng dẫn về nhà:
TIẾT 73 : BÀI TẬP
I/ MỤC ĐÍCH YÊU CẦU : Hs vận dụng được định luật bảo toàn cơ năng để giải những bài tập đơn giản.
II/ CHUẨN BỊ :
1. TÀI LIỆU THAM KHẢO
2. PHƯƠNG TIỆN, ĐỒ DÙNG DẠY HỌC
3. KIỂM TRA BÀI CŨ: -Biểu thức định nghĩa động năng, thế năng vật nặng? Viết biểu thức định luật bảøo toàn cơ năng?
III/ NỘI DUNG BÀI MỚI: 
 (trang 162)
Bài 3) Cơ năng ban đầu của vật WCo = Wđo + Wto
Cơ năng của vật khi tới chân mặt nghiêng :
WC = Wđ Wt = mv2 + 0
 2
Vì hệ vật và trái đất là hệ kín, không ma sát nên:
WC = WCo ĩ mv2 = mgh ĩv = V 2gh
 2
v = 2.10. 10 sin 30o = 10m/s
Bài 4) a/ Gọi H là độ cao cực đại. Cơ năng của vật ở độ cao H:
WC = Wđ + Wt = 0 + mgh
Cơ năng của vật lúc bắt đầu nén:
WCo = Wđo + Wto = mv2o + 0
 2
Vì vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực nên theo định luật bảo toàn cơ năng:
WC = WCo mgh = mvo2 H = vo2 = 100 = 5m
 2 2g 20
b/ Gọi h1 là độ cao mà ở đó thế năng và động năng của vật bằng nhau. Theo đlbtcn:
Wđ1 + Wt1 = WCo mà Wđ1 = Wt1 nên:
Wt1 + Wt1 = 2Wt1 = WCo 2mgh1 = mvo2/2
 h1 = vo2/4g = 100/40 = 2,5m
c/ Gọi h2 là độ cao mà ở đó thế năng = 1/2 động năng
Theo đlbt cơ năng: 3Wđ 2 = WCo
Do đó ở độ cao này thì Wđ 2 + Wt2 = 2 Wt2 + Wt = 3Wt
 3 mgh2 = mvo2/2 h2 = vo2 /6g = 100/60 = 5/3m
IV. CỦNG CỐ : 
Hướng dẫn về nhà:
TIẾT 74 : ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG
I/ MỤC ĐÍCH YÊU CẦU : –Phát biểu chính xác định luật này, hiểu được hiệu suất của máy trong trường hợp tổng quát.
II/ CHUẨN BỊ :
	1. Tài liệu tham khảo : Sách giáo viên, sách giáo khoa
	2. Phương tiện, đồ dùng dạy học: 
	3. Kiểm tra bài cũ: – Định nghĩa cơ năng?
 	 – Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng tổng quát?
III/ NỘI DUNG BÀI MỚI :
I. Định luật bảo toàn năng lượng
1. Nhận thấy :
 - Khi có lực cản cơ năng không được bảo toàn.
 - Thí dụ : Con lắc đơn không dao động mãi mãi. Vì cơ năng biến thành nội năng (nhiệt năng).
 2. Các dạng năng lượng khác :
- Cơ năng có thể biến thành điện năng, hoá năng, bức xạ năng... và ngược lại.
3. Định luật bảo toàn năng lượng :
 - Trong một hệ kín có sự chuyển hóa của năng lượng từ dạng này sang dạng khác nhưng năng lượng tổng cộng được bảo toàn.
4. Hệ quả của định luật :
 - Không thể có động cơ vĩnh cữu : là loại máy tưởng tượng khi đã kích thích cho chạy thì cứ thực hiện công mãi mãi.
II. Hiệu suất của máy:
	H =
 Thí dụ : Động cơ nhiệt nhận Ev = 100J chỉ biến đổi được Er = 30J cơ năng còn 70J kia vẫn là nội năng
	H =%
 Chú ý : Công là số đo phần năng lượng biến đổi.
IV/ CỦNG CỐ: 
Hướng dẫn về nhà: 
TIẾT 75 : ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG
I/ MỤC ĐÍCH YÊU CẦU : : –Dùng định luật bảo toàn năng lượng để giải bài toán trong đó cơ năng không được bảo toàn vì có ma sát – cho thí dụ về sử dụng cả hai định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn năng lượng; thí dụ này có ứng dụng trong sản xuất.
II/ CHUẨN BỊ :
	1. Tài liệu tham khảo : Sách giáo viên, sách giáo khoa
	2. Phương tiện, đồ dùng dạy học: 
	3. Kiểm tra bài cũ: – Phát biểu định luật bảo toàn năng lượng? Hệ quả của định luật. 
 	- Hiệu suất của máy là gì?
III/ NỘI DUNG BÀI MỚI :
I. Chuyển động có ma sát của vật trên mặt phẳng nghiêng
- Khi đi từ C -> B : 1 phần cơ năng biến thành nhiệt năng thông qua công của lực ma sát
- Tại C : Cơ năng = thế năng
	 Wc = Wtc
- Tại B : Cơ năng = động năng
	 WB = WđB
- Công của lực ma sát
 Ams = - Fms. s = - k.m.g.cos a .s
- Theo định luật bảo toàn năng lượng
 WđB – WtC = Ams
 WđB = WtC + Ams = mgh – k.m.g.s.cos a 
 mvB2 = m.g.s.(sin a - k .cos a )
	vB2 = 2.g.s.(sin a – k. cos a )
	vB 
 Nếu không có ma sát :
 	WtC = WđB = 50J Þ vB = 10m/s
II. Va chạm mềm
- Va chạm đàn hồi : sau khi va chạm cơ năng được bảo toàn
 - Va chạm mềm : sau khi va chạm một phần cơ năng chuyển hóa thành nội năng (nhiệt năng).
 Thí du: 
-Theo ĐLBT động lượng : (m1 + m2) v = m1v1
	v =
- Động năng hệ trước khi va chạm Wđ1 = m1v12
- Động năng hệ sau khi va chạm 
 Wđ’ = (m1 + m2) v2 = (m1 + m2).
 Wđ’ = m1v12. = Wđ .< Wđ
 Vậy: Wđ không được bảo toàn
- Theo ĐLBT năng lượng : Wđ – Wđ’ = Q
 Với Q : lượng nội năng (nhiệt) sinh ra
 Þ Q = Wđ
- Khi m2 >> m1 Wđ = Q : Rèn vật cần nhiệt lớn nên đe phải nặng
 - Khi m1 >> m2 Q = 0 : Đóng đinh búa nặng hơn đinh cọc
IV/ CỦNG CỐ : 
Hướng dẫn về nhà: 
TIẾT 76 : ĐỊNH LUẬT BECNULI
I/ MỤC ĐÍCH YÊU CẦU : : – Nắm được định luật và giải thích được cơ chế hoạt động của những thiết bị phổ biến ứng dụng định luật này.
II/ CHUẨN BỊ :
	1. Tài liệu tham khảo : Sách giáo viên, sách giáo khoa
	2. Phương tiện, đồ dùng dạy học: 
	3. Kiểm tra bài cũ: 
III/ NỘI DUNG BÀI MỚI :
1. Sự chảy ổn định của chất lỏng
a) Điều kiện chảy ổn định :
 - v chảy nhỏ, thành lớp không xoáy.
 - v ở mọi điểm không đổi theo thời gian.
 - Ma sát không đáng kể, cả ma sát với thành ống và ma sát giữa các lớp chất lỏng.
b) Hệ thức giữa vận tốc chảy và tiết diện ống
 Xét khối chất lỏng nằm giữa 2 tiết diện A và B. Sau 1đơn vị thời gian chảy đến A’B’
 Ta thấy VAB = VA’B’
 Suy ra VAA’ = VBB’ = V
 s1v1 = s2v2
	 = 
 Vậy : Vận tốc