Lý thuyết Năng lượng và công – Vật lí 10 Chân trời sáng tạo
Tóm tắt lý thuyết Vật lí 10 Bài 15: Năng lượng và công ngắn gọn, chi tiết sách Chân trời sáng tạo sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt Vật lí 10.
Lý thuyết Vật lí 10 Bài 15: Năng lượng và công
A. Lý thuyết Năng lượng và công
1. NĂNG LƯỢNG
a. Khái niệm năng lượng
Tất cả mọi quá trình như: xe chuyển động trên đường, thuyền chuyển động trên nước, bánh được nướng trong lò, đèn chiếu sáng, sự phát triển của động vật và thực vật, sự tư duy của con người đều cần đến năng lượng.
b. Tính chất của năng lượng
Năng lượng của một hệ bất kì luôn có một số tính chất sau:
- Năng lượng là một đại lượng vô hướng.
- Năng lượng có thể tồn tại ở những dạng khác nhau.
- Năng lượng có thể truyền từ vật này sang vật khác, hoặc chuyển hóa qua lại giữa các dạng khác nhau và giữa các hệ, các thành phần của hệ.
- Trong hệ SI, năng lượng có đơn vị là jun (J)
- Một đơn vị thông dụng khác của năng lượng là calo. Một calo là lượng năng lượng cần thiết để làm tăng nhiệt độ 1g nước lên thêm 1oC
1 cal = 4,184 J
2. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG
a. Quá trình truyền và chuyển hóa năng lượng
Năng lượng không tự nhiên sinh ra và cũng không tự nhiên mất đi mà chỉ truyền từ vật này sang vật khác hoặc chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác. Như vậy, năng lượng luôn được bảo toàn.
Năng lượng chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác
Năng lượng được truyền từ vật này sang vật khác
b. Minh họa sự chuyển hóa năng lượng và định luật bảo toàn năng lượng
Năng lượng được truyền và chuyển hóa từ vật này sang vật khác, dạng này sang dạng khác.
3. CÔNG CỦA MỘT LỰC KHÔNG ĐỔI
a. Biểu thức tính công và đơn vị của công
- Về mặt toán học, công của một lực được đo bằng tích của ba đại lượng: độ lớn lực tác dụng F, độ lớn độ dịch chuyển d và cosin góc hợp bởi vecto lực tác dụng và vecto độ dịch chuyển theo biểu thức:
- Đơn vị của công chính là đơn vị của năng lượng 1J = 1N.1m
b. Các đặc điểm của công
- Công là một đại lượng vô hướng
- Khi : công của lực có giá trị dương và được gọi là công phát động
- Khi : công của lực có giá trị âm và được gọi là công cản
- Khi : khi lực tác dụng vuông góc với độ dịch chuyển thì công bằng 0
Quá trình nâng tạ, vận động viên thực hiện công
Quá trình giữ ta, vận động viên không thực hiện công
B. Bài tập Trắc nghiệm Năng lượng và công
Câu 1: Cần cẩu khi hoạt động, thực hiện trao đổi năng lượng với vật khác dưới dạng nào sau đây?
A. Thực hiện công.
B. Truyền nhiệt.
C. Phát ra các tia nhiệt.
D. Không trao đổi năng lượng.
Đáp án đúng là: A.
Cần cẩu thực hiện trao đổi năng lượng với vật khác dưới dạng thực hiện công.
Câu 2: Mặt Trời trao đổi năng lượng với vật khác dưới dạng nào sau đây?
A. Thực hiện công.
B. Truyền nhiệt.
C. Phát ra các tia nhiệt.
D. Không trao đổi năng lượng.
Đáp án đúng là: C.
Mặt Trời trao đổi năng lượng với vật khác dưới dạng phát ra các tia nhiệt.
Câu 3: Lò nung trao đổi năng lượng với vật khác dưới dạng nào sau đây?
A. Thực hiện công.
B. Truyền nhiệt.
C. Phát ra các tia nhiệt.
D. Không trao đổi năng lượng.
Đáp án đúng là: B.
Lò nung trao đổi năng lượng với vật khác dưới dạng truyền nhiệt.
Câu 4: Năng lượng có tính chất nào sau đây?
A. Là một đại lượng vô hướng.
B. Có thể tồn tại ở những dạng khác nhau.
C. Có thể truyền từ vật này sang vật khác, hoặc chuyển hóa qua lại giữa các dạng khác nhau và giữa các hệ, các thành phần của hệ.
D. Các đáp án trên đều đúng.
Đáp án đúng là: D.
Năng lượng của một hệ bất kì luôn có một số tính chất sau:
- là một đại lượng vô hướng;
- có thể tồn tại ở những dạng khác nhau;
- có thể truyền từ vật này sang vật khác, hoặc chuyển hóa qua lại giữa các dạng khác nhau và giữa các hệ, các thành phần của hệ.
Câu 5: Đáp án nào sau đây là đúng.
A. Lực là đại lượng vectơ nên công cũng là đại lượng vectơ.
B. Trong chuyển động tròn, lực hướng tâm thực hiện công vì có cả hai yếu tố: lực và độ dời của vật.
C. Công của lực là đại lượng vô hướng và có giá trị đại số.
D. Một vật chuyển động thẳng đều, công của hợp lực là khác không vì có độ dời của vật.
Đáp án đúng là: C.
A - sai, công là đại lượng vô hướng.
B - sai, vì lực hướng tâm trong chuyển động tròn luôn tạo với độ dịch chuyển góc 900.
C - đúng, công có thể âm, dương hoặc bằng không phụ thuộc vào góc tạo bởi vectơ lực tác dụng (lực này không đổi) và vectơ độ dịch chuyển.
D - sai, vì chuyển động thẳng đều có hợp lực bằng không.
Câu 6: Người ta kéo một cái thùng nặng 30 kg trượt trên sàn nhà nằm ngang bằng một dây hợp với phương nằm ngang một góc 450, lực tác dụng lên dây là 150 N. Tính công của lực đó khi thùng trượt được 10 m.
A. 1060 J.
B. 10,65 J.
C. 1000 J.
D. 1500 J.
Đáp án đúng là: A.
Áp dụng công thức tính công của lực ta có
J
Câu 7: Một cần cẩu nâng một vật nặng khối lượng 5 tấn từ trạng thái nghỉ chuyển động thẳng đứng nhanh dần đều lên trên với độ lớn gia tốc bằng 0,5. Lấy . Độ lớn công mà cần cẩu thực hiện được sau thời gian 3 giây là
A. 116104 J.
B. 213195 J.
C. 115107 J.
D. 118125 J.
Đáp án đúng là: D.
Chọn chiều dương hướng lên theo chiều chuyển động của vật, áp dụng định luật II Newton ta có:
- Quãng đường sau 3 s là:
- Công mà cần cẩu thực hiện sau 3 s là:
Câu 8: Một vật khối lượng 2 kg bị hất đi với vận tốc ban đầu có độ lớn bằng 4 m/s để trượt trên mặt phẳng nằm ngang. Sau khi trượt được 0,8 m thì vật dừng lại. Công của lực ma sát đã thực hiện bằng:
A. 16 J.
B. – 16 J.
C. -8 J.
D. 8 J.
Đáp án đúng là: B.
Gia tốc của vật là:
Độ lớn lực ma sát là:
Công của lực ma sát là:
Câu 9: Một con ngựa kéo một chiếc xe đi với vận tốc 14,4 km/h trên đường nằm ngang. Biết lực kéo có độ lớn F = 500 N và hợp với phương nằm ngang góc . Tính công của con ngựa trong 30 phút. Coi xe chuyển động thẳng và không đổi chiều chuyển động
A.
B.
C.
D.
Đáp án đúng là: A.
Công của lực kéo chính là công của con ngựa.
Độ dịch chuyển của xe trong 30 phút là:
Công của con ngựa là:
Câu 10: Một thang máy khối lượng m = 600 kg chuyển động thẳng đứng lên cao 10 m. Tính công của động cơ để kéo thang máy lên khi thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc . Lấy g = 10 . Chọn chiều dương hướng lên trên.
A.
B.
C.
D.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động.
Áp dụng định luật II Newton ta có:
Chiếu biểu thức định luật II Newton xuống chiều dương đã chọn.
Công của lực kéo là:
Xem thêm tóm tắt lý thuyết Vật lí lớp 10 sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Lý thuyết Bài 16: Công suất – Hiệu suất
Lý thuyết Bài 17: Động năng và thế năng. Định luật bảo toàn cơ năng
Lý thuyết Bài 18: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng
Xem thêm các chương trình khác:
- Soạn văn lớp 10 (hay nhất) – Chân trời sáng tạo
- Tác giả tác phẩm Ngữ văn lớp 10 – Chân trời sáng tạo
- Soạn văn lớp 10 (ngắn nhất) – Chân trời sáng tạo
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn lớp 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Ngữ văn lớp 10 – Chân trời sáng tạo
- Bố cục tác phẩm Ngữ văn lớp 10 – Chân trời sáng tạo
- Nội dung chính tác phẩm Ngữ văn lớp 10 – Chân trời sáng tạo
- Văn mẫu lớp 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Ngữ văn 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Toán 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề Toán 10 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Toán 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Toán 10 – Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề dạy thêm Toán 10 Chân trời sáng tạo (2024 có đáp án)
- Giải sgk Tiếng Anh 10 Friends Global – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Tiếng Anh 10 Friends Global – Chân trời sáng tạo
- Trọn bộ Từ vựng Tiếng Anh 10 Friends Global đầy đủ nhất
- Ngữ pháp Tiếng Anh 10 Friends Global
- Giải sgk Hóa học 10 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Hóa học 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Hóa học 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề Hóa học 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Sinh học 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Sinh học 10 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Sinh học 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề Sinh học 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Lịch sử 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Lịch sử 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề Lịch sử 10 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Lịch sử 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Địa lí 10 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Địa Lí 10 - Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Địa lí 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề Địa lí 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Giáo dục Kinh tế và Pháp luật 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Giáo dục Kinh tế và Pháp luật 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề Kinh tế và pháp luật 10 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết KTPL 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Hoạt động trải nghiệm 10 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Giáo dục thể chất 10 – Chân trời sáng tạo