Bài 17: Sự Chuyển Hóa Cơ Năng

I. Sự chuyển hóa của các dạng cơ năng

Khi một vật chuyển động, thế năng có thể chuyển hóa thành động năng và ngược lại, động năng có thể chuyển hóa thành động năng, nhưng cơ năng được bảo toàn.

II. Phương pháp giải các dạng bài tập thường gặp

1. Nhận biết sự biến đổi của động năng, thế năng

* Đối với một vật chuyển động cơ học thì:

♦ Động năng của vật phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của vật. Cụ thể: khi tốc độ của vật tăng thì động năng của vật tăng; khi tốc độ của vật giảm thì động năng của vật giảm.

♦ Thế năng của vật phụ thuộc vào độ cao của vật so với vật chọn làm gốc tính độ cao (thế năng hấp dẫn) hoặc phụ thuộc vào độ biến dạng của vật (thế năng đàn hồi). Cụ thể:

• Với thế năng hấp dẫn thì: khi độ cao của vật tăng thì thế năng của vật tăng; khi độ cao của vật giảm thì thế năng của vật giảm.

• Với thế năng đàn hồi thì: khi độ biến dạng của vật tăng thì thế năng của vật tăng; khi độ biến dạng của vật giảm thì thế năng của vật giảm.

2. Phân tích sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng:

Cần nhớ:

♦ Do có sự bảo toàn của cơ năng nên đối với một vật thì khi thế năng của vật tăng thì động năng của vật giảm, ngược lại khi thế năng của vật giảm thì động năng của vật tăng.

♦ Tốc độ của vật tăng thì động năng của vật tăng; tốc độ của vật giảm thì động năng của vật giảm.

♦ Độ cao của vật tăng thì thế năng hấp dẫn của vật tăng; độ cao của vật giảm thì thế năng hấp dẫn của vật giảm.

♦ Độ biến dạng của vật tăng thì thế năng đàn hồi của vật tăng; độ biến dạng của vật giảm thì thế năng đàn hồi của vật giảm.

Bài tập luyện tập sự chuyển hóa cơ năng của trường Nguyễn Khuyến

Câu 1: Nhà máy thủy điện là nơi chuyển đổi sức nước thành điện năng. Nước được tụ lại tại các đập nước trên cao. Qua hệ thống ống dẫn, năng lượng dòng chảy của nước được truyền tới tuabin, tuabin được nối với máy phát điện trong nhà máy điện

a. Nước được ngăn trên đập thủy điện có dạng cơ năng nào?

b. Khi mở cửa đập, có sự chuyển hóa cơ năng thế nào?

c. Khi nước gặp tuabin, cơ năng chuyển hóa ra sao?

Câu 2: Em hãy cho biết sự thay đổi động năng và thế năng trong các trường hợp sau:

- Quả táo rơi từ trên cây xuống đất.

- Ô tô chạy trên đường với tốc độ tăng dần.

Câu 3: Bóng đá là môn thể thao yêu thích của rất nhiều người. Mọi lứa tuổi đều có thể chơi bóng và coi nó là môn thể thao giải trí hằng ngày hoặc vào các giờ học thể dục. Người chơi bóng (cầu thủ) sẽ dẫn dắt, truyền, sút bóng và có thể sẽ sút những pha bóng bổng cho đồng đội. Đối với những pha bóng bổng, sau khi bóng chạm chân cầu thủ sẽ chuyển qua 2 giai đoạn: giai đoạn 1: bóng bay lên với tốc độ lớn đến một độ cao nhất định; giai đoạn 2: từ độ cao đó bóng sẽ rơi xuống một vị trí nào đó trên sân.

Em hãy cho biết trong quá trình trên có sự chuyển hóa năng lượng của quả bóng không? Nếu có, sự chuyển hóa diễn ra như thế nào?

Câu 4: Hình bên mô tả cách làm con quay bằng một sợi dây và một miếng bìa. Khi dùng tay điều khiển xoắn dây cho con quay hoạt động xoay tít qua lại thì có sự chuyển hóa từ dạng cơ năng nào sang dạng cơ năng nào của dây và miếng bìa?

Câu 5: Hãy nêu sự chuyển hóa giữa các dạng cơ năng trong các trường hợp sau:

a. Một chiếc xe đang lên dốc.

b. Nước đang chảy từ trên thác nước xuống.

Giáo Viên: Phù Thị Tiến

Đơn vị: Trường THCS - THPT Nguyễn Khuyến