Năng lượng đơn vị là gì năm 2024
Lý thuyết Năng lượng và sự truyền năng lượng KHTN 6 Kết nối tri thức với cuộc sống ngắn gọn, đầy đủ, dễ hiểuNĂNG LƯỢNG VÀ SỰ TRUYỀN NĂNG LƯỢNG Show
I. Năng lượng- Mọi biến đổi trong tự nhiên đều cần năng lượng. - Chúng ta không nhìn thấy năng lượng nhưng có thể cảm nhận được tác dụng của nó. - Ví dụ: + Mọi hoạt động hằng ngày của chúng ta đều cần đến năng lượng. Năng lượng được lấy từ năng lượng dự trữ trong thức ăn. + Cây cối lớn lên ra hoa, kết trái được là nhờ hấp thụ năng lượng của ánh sáng mặt trời. + Khi lắp pin vào đèn pin và bật công tắc thì bóng đèn pin phát ra ánh sáng. Ánh sáng được tạo ra là nhờ có năng lượng dự trữ trong pin. II. Năng lượng và tác dụng lực- Một vật có năng lượng thì có khả năng tác dụng lực lên vật khác. Năng lượng đặc trưng cho khả năng tác dụng lực. + Khi năng lượng càng nhiều thì lực tác dụng có thể càng mạnh. + Khi năng lượng càng nhiều thì thời gian tác dụng của lực có thể càng dài. - Đơn vị năng lượng là jun, kí hiệu là: J. + 1 J là năng lượng cần để nâng một vật nặng 1 N lên độ cao 1m. + 1 kJ = 1000 J + \(1cal\left( {calo} \right) \approx 4,2J\) III. Sự truyền năng lượngNăng lượng có thể truyền từ vật này sang vật khác thông qua tác dụng lực, truyền nhiệt. Ví dụ: + Qua tác dụng lực: gió truyền năng lượng cho cánh quạt quay. + Qua truyền nhiệt: năng lượng từ bếp truyền cho ấm nước làm cho nhiệt độ của ấm nước tăng lên. Sơ đồ tư duy về năng lượng và sự truyền năng lượng - KHTN 6 - Kết nối tri thức với cuộc sống
Thổi xe đồ chơi Chuẩn bị: Vài chiếc xe đồ chơi giống nhau và một số ống hút. Tiến hành: Thổi hơi qua ống hút để tạo ra lực đẩy đủ mạnh làm cho xe đồ chơi chuyển động (Hình 46.2). Công cơ học là một kiến thức cực kỳ quan trọng trong vật lý. Trong bài viết hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu về nội dung và công thức của năng lượng, công cơ học, công suất, hiệu suất. Ngoài ra sẽ có các bài tập tự luận và trắc nghiệm đi kèm để ôn tập. Cùng VUIHOC theo dõi nhé! 1. Năng lượng là gì?Mọi hiện tượng xảy ra được trong tự nhiên đều cần có năng lượng dưới các dạng khác nhau: cơ năng, nhiệt năng, hóa năng, điện năng, năng lượng ánh sáng, năng lượng âm thanh… Năng lượng có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác. Định luật bảo toàn năng lượng: Năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi mà chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác. 2. Công cơ học là gì?2.1. Khái niệmNăng lượng có thể tđược ruyền từ vật này sang vật khác. Việc truyền năng lượng cho vật bằng cách tác dụng lực lên vật và làm thay đổi trạng thái chuyển động được gọi là thực hiện công cơ học (gọi tắt là thực hiện công). 2.2. Ví dụ về công cơ họcVí dụ 1: Khi ta đẩy một cuốn sách, ta thực hiện công làm nó chuyển từ trạng thái đứng yên sang trạng thái chuyển động nhanh dần. Động năng của sách tăng là do sách nhận được năng lượng từ tay ta truyền qua. Ví dụ 2: Gió là các luồng di chuyển của không khí. Khi gặp các máy phát điện gió, động năng gió thực hiện công làm quay cánh quạt. 2.3. Công thức tính công cơ học
Khi lực cùng hướng với chuyển động thì độ dịch chuyển $\overrightarrow{d}$ có độ lớn bằng với quãng đường đi được s, nên công thức tính công là A = F.d
A = F. s. cosα Tùy thuộc vào góc α mà công của lực có thể xảy ra một trong các trường hợp sau:
Đăng ký ngay để được các thầy cô ôn tập và xây dựng lộ trình học tập THPT vững vàng 3. Công suất3.1. Khái niệm về công suấtCông suất là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công nhanh hay chậm của người hay thiết bị sinh công. 3.2. Công thức tính công suấtNếu trong khoảng thời gian t, công thực hiện được là A thì tốc độ sinh công, tức công suất là P = $\frac{A}{t}$ Nếu A tính bằng jun (J); t tính bằng giây (s), thì P tính bằng Oát (W) 1W = $\frac{1J}{1s}$ Các bội của Oát (W) là 1 kilôoát = 1 kW = 103 W 1 mêgaoát =1 MW = 106 W 3.3 Liên hệ giữa công suất với lực và tốc độKhi vật chuyển động cùng hướng với lực và lực không thay đổi thì công suất trung bình của lực làm vật chuyển động là P = $\frac{A}{t}$ = $\frac{F.s}{t}$ = F. v Công suất tức thời của lực làm cho vật chuyển động với vận tốc tức thời $v_t$ $P_t$ = F.$v_t$ 4. Hiệu suất4.1. Khái niệmHiệu suất là tỉ lệ giữa năng lượng có ích và năng lượng toàn phần. 4.2. Công thức tính hiệu suấtHiệu suất = Năng lượng có ích/Năng lượng toàn phần H = $\frac{W_{ci}}{W_{tp}}$. 100% hoặc H = $\frac{P_{ci}}{P_{tp}}$. 100% với $P_{ci}$ là công suất có ích, $P_{tp}$ là công suất toàn phần. Hiệu suất của động cơ nhiệt được viết dưới dạng H = $\frac{A}{Q}$.100% Trong đó:
Hiệu suất của một số thiết bị điện như máy phát điện, tuabin nước, máy hơi nước, … được cho trong bảng tham khảo dưới đây. 5. Bài tập ôn luyện kiến thức về công cơ học Vật lý 105.1. Bài tập tự luậnBài 1: Khi rửa gầm ô tô, người ta thường sử dụng máy nâng để nâng ô tô lên tới độ cao h = 160cm so với mặt sàn. Cho biết khối lượng ô tô là m = 1,5 tấn và gia tốc trọng trường g = 10m/s2. Tính công tối thiểu mà máy nâng cần thực hiện Hướng dẫn giải Để nâng được ô tô lên thì máy nâng phải tác dụng vào ô tô một lực tối thiểu $F_{min}$ = P = m.g = 1,5. 103. 10 = 1,5. 104 N Công tối thiểu mà máy nâng cần thực hiện là A = P. h = 1,5. 104. 1,6 = 24000J = 24kJ Bài 2: Vật có khối lượng 2 kg trượt trên sàn có hệ số ma sát 0,2 dưới tác dụng của một lực không đổi có độ lớn 10N hợp với phương ngang góc $30^{\circ}$. Tính công của lực F và lực ma sát khi vật chuyển động được 5s, với g = 10m/s2. Hướng dẫn giải Phân tích bài toán m = 2 kg; µ = 0,2; g = 10 m/s2; F = 10 N; α = $30^{\circ}$; t = 5s Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật $F_{ms}$ = µ.(P – Fsinα) = 3N Áp dụng định luật II Newton theo phương ngang: Fcosα – $F_{ms}$ = ma → a = 2.83 m/s2 Quãng đường vật đi được trong 5s là: s = 0,5.a.t2 = 35,375 (m) $A_F$ = F.s.cosα = 306,4 (J) $A_{Fms}$ = $F_{ms}$. s. cos $180^{\circ}$ = -106,124 (J) Bài 3: Một vật có khối lượng 2 kg thả rơi tự do từ độ cao 10 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 9,8 m/s2. Trong thời gian 1,2 s kể từ lúc bắt đầu thả vật, trọng lực thực hiện một công bằng bao nhiêu? Hướng dẫn giải Thời gian để vật rơi xuống đất bằng t = $\sqrt{\frac{2g}{h}}$ = $\sqrt{\frac{2.10}{9,8}}$ ≈ 1,43 s Vì t = 1,43 s > 1,2 s nên trong thời gian 1,2 s kể từ lúc bắt đầu thả vật, vật vẫn đang rơi vào trọng lực thực hiện 1 công bằng: A = P.h = m.g.$\frac{gt^{2}}{2}$ = 2. 9,8. $\frac{9,8.1,2^{2}}{2}$ = 138,3 J. Bài 4: Một đường tròn có đường kính AC = 2R = 1m. Lực F có phương song song với AC, có chiều không đổi từ A đến C và có độ lớn 600N. Công của lực F sinh ra để làm dịch chuyển vật trên nửa đường tròn AC bằng bao nhiêu? Hướng dẫn giải Xét vật di chuyển một cung nhỏ S khi đó cung trùng với dây cung S = AC Công của lực F di chuyển trên cung này là: A = F.S.cosα = F.$S_{\underset{F}{\rightarrow}}$ Với $S_{\underset{F}{\rightarrow}}$ = A'C' = AC.cosα chính là độ dài đại số hình chiếu của AC lên phương của lực F Xét với một đường cong bất kỳ ta có thể chia nhỏ thành các cung nhỏ tùy ý rồi sử dụng kết quả (*) khi đó ta được công thức cho đường cong tổng quát dài tùy ý. A = F.S.cosα = F.$S_{\underset{F}{\rightarrow}}$ Với: F = 600N, $S_{\underset{F}{\rightarrow}}$ = A'C' = AC = 1 m Thay vào ta được: A = F.S.cosα = F.$S_{\underset{F}{\rightarrow}}$ = 600.1 = 600J Bài 5: Một vật có khối lượng m = 3 kg được kéo lên trên mặt phẳng nghiêng 30° so với phương ngang bởi một lực không đổi F = 70 N dọc theo mặt phẳng nghiêng. Biết hệ số ma sát là 0,05, với g = 10 m/s2. Tổng công của tất cả các lực tác dụng lên vật khi vật di chuyển được quãng đường s = 2m bằng bao nhiêu? Hướng dẫn giải Vật chịu tác dụng của các lực là: Lực kéo $\underset{F}{\rightarrow}$, trọng lực $\underset{P}{\rightarrow}$ , phản lực $\underset{N}{\rightarrow}$ của mặt phẳng nghiêng và lực ma sát $\underset{F_{ms}}{\rightarrow}$. Vì P.sinα = 15 N < F = 70 N nên vật chuyển động lên theo mặt phẳng nghiêng (được chọn luôn là chiều dương). Công của từng lực: $A_{\underset{F}{\rightarrow}}$ = F.S.cos $0^{\circ}$ = 140 J $A_{\underset{P}{\rightarrow}}$ = mg.S.cos $120^{\circ}$ = -30 J $A_{\underset{N}{\rightarrow}}$ = N.S.cos $90^{\circ}$ = 0 $A_{\underset{F_{ms}}{\rightarrow}}$ = $F_{ms}$.S.cos $180^{\circ}$ = ($\mu $.m.g.cos$\alpha $).S.cos $180^{\circ}$ = -2,6 J Tổng công của tất cả các lực tác dụng lên vật là $A_{vat}$ = $A_{\underset{F}{\rightarrow}}$ + $A_{\underset{P}{\rightarrow}}$ + $A_{\underset{N}{\rightarrow}}$ + $A_{\underset{F_{ms}}{\rightarrow}}$ = 140 + (-30) + 0 + (-2,6) = 107,4 J 5.2. Bài tập trắc nghiệmCâu 1: Lực tác dụng lên 1 vật đang chuyển động thẳng biến đổi đều không thực hiện công khi
Câu 2: Đơn vị không phải đơn vị của công suất là
Câu 3: Phát biểu nào dưới đây là đúng?
Câu 4: Một lực F = 50 N tạo với phương ngang một góc α=$30^{\circ}$, kéo một vật và làm vật chuyển động thẳng đều trên một mặt phẳng ngang. Công của lực kéo khi vật di chuyển được quãng đường dài 6m là
Câu 5: Thả rơi một hòn sỏi khối lượng 50 g từ độ cao 1,2 m xuống một giếng sâu 3m, với g = 10 m/s2. Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là
Câu 6: Một vật có khối lượng 5 kg được đặt trên mặt phẳng nghiêng. Lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng bằng 0,2 lần trọng lượng của vật. Chiều dài của mặt phẳng nghiêng là 10 m, với g = 10 m/s2. Công của lực ma sát khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng bằng
Câu 7: Một vật có khối lượng 5 kg được đặt trên mặt phẳng nghiêng. Chiều dài của mặt phẳng nghiêng là 10 m, chiều cao 5 m, với g = 10 m/s2. Công của trọng lực khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng có độ lớn là
Câu 8: Một động cơ điện cung cấp công suất 15 kW cho một cần cẩu nâng 1000 kg lên độ cao 30 m. Với g = 10 m/s2, thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó là
Câu 9: Một vật khối lượng 1500 kg được cần cẩu nâng đều lên độ cao 20 m trong khoảng thời gian là 15s. Với g = 10 m/s2, công suất trung bình của lực nâng của cần cẩu là
Câu 10: Một ô tô chạy đều trên đường với vận tốc 72 km/h. Công suất trung bình của động cơ là 60 kW. Công của lực phát động của ô tô khi chạy được quãng đường 6 km là
Câu 11: Một thang máy khối lượng 1 tấn có thể chịu tải tối đa là 800 kg. Khi chuyển động thanh máy còn chịu một lực cản không đổi bằng 4.103 N. Để đưa thang máy lên cao với vận tốc không đổi 3 m/s thì công suất của động cơ phải bằng (với g = 9,8 m/s2)
Câu 12: Một xe tải chạy đều trên đường bằng với tốc độ 54 km/h. Khi đến quãng đường dốc, lực cản tác dụng lên xe tăng gấp ba nhưng công suất của động cơ chỉ tăng lên gấp hai lần. Tốc độ chuyển động đều cảu xe trên đường dốc là
Câu 13: Một động cơ điện cỡ nhỏ được sử dụng để nâng một vật có trọng lượng 2,0N lên đô cao 80 cm trong 4,0s. Hiệu suất của động cơ là 20%. Công suất điện cấp cho động cơ bằng
Câu 14: Một vật có khối lượng 20kg đang trượt với tốc độ 4 m/s thì đi vào mặt phẳng nằm ngang nhám với hệ số ma sát μ. Công của lực ma sát đã thực hiện đến khi vật dừng lại là
Câu 15: Một vật có khối lượng m = 500g trượt từ đỉnh B đến chân C của một mặt phẳng nghiêng có chiều dài ℓ = BC = 2m, góc nghiêng β = 30°; g = 9,8m/s2. Công của trọng lực thực hiện khi vật di chuyển từ B đến C là
Câu 16: Một người kéo một vật có khối lượng m = 10kg trượt trên mặt phẳng ngang có hệ số ma sát μ = 0,2 bằng một sợi dây có phương hợp một góc 30° so với phương nằm ngang. Lực tác dụng lên dây bằng $\underset{F_k}{\rightarrow}$ vật trượt không vận tốc đầu với a=2 m/s2, với g = 9,8 m/s2. Công của lực kéo trong thời gian 5s kể từ khi bắt đầu chuyển động là
Câu 17: Một vật có khối lượng m = 3 kg được kéo lên trên mặt phẳng nghiêng một góc 30° so với phương ngang bởi một lực không đổi F = 70 N dọc theo mặt phẳng nghiêng. Biết hệ số ma sát là 0,05, với g = 10 m/s2. Tổng công của tất cả các lực tác dụng lên vật khi vật di chuyển được đoạn đường s = 2m bằng
Câu 18: Một đường tròn có đường kính AC = 2R = 1m. Lực F có phương song song với AC, có chiều không đổi từ A đến C và có độ lớn 600N. Công của lực F sinh ra để làm dịch chuyển vật trên nửa đường tròn AC bằng
Câu 19: Một vật khối lượng m được kéo tạo chuyển động thẳng nhanh dần đều trên sàn bằng một lực F từ trạng thái nghỉ công suất của lực F sinh ra trong giây thứ nhất, thứ hai gọi tương ứng là $P_1$ và $P_2$. Hệ thức đúng là
Câu 20: Một vật khối lượng m = 10 kg được kéo tạo chuyển động thẳng nhanh dần đều trên sàn nhẵn không ma sát bằng một lực F = 5N theo phương ngang từ trạng thái nghỉ. Trong thời gian 4s tính từ lúc bắt đầu chuyển động công suất trung bình của lực F bằng
Đáp án 1. A 2. C 3. D 4. A 5. D 6. B 7. C 8. B 9. C 10. D 11. B 12. A 13. B 14. B 15. C 16. B 17. D 18. A 19. C 20. C PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT: ⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+ ⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích ⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô ⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi ⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề ⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập Đăng ký học thử miễn phí ngay!! Qua bài viết này, VUIHOC mong rằng có thể giúp các em hiểu được kiến thức cơ bản về công cơ học. Để học nhiều hơn các kiến thức Vật lý 10 cũng như Vật lý THPT thì các em hãy truy cập vuihoc.vn hoặc đăng ký khoá học với các thầy cô VUIHOC ngay bây giờ nhé! Đơn vị của năng lượng là gì?Khối lượng năng lượng được tính theo đơn vị tính tự nhiên của từng loại năng lượng như: Điện tính bằng kwh; than tính bằng tấn; xăng, dầu tính bằng tấn hoặc lít; khí thiên nhiên tính bằng m3,… đồng thời cũng có thể tính theo đơn vị quy đổi chung cho các loại năng lượng như: Calo, Jun,… Đơn vị của năng lượng là gì lớp 6?Trong Hệ đo lường quốc tế (SI), đơn vị năng lượng là joule, được đặt theo tên của James Prescott Joule. Năng lượng của vật là gì?Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công. Vậy công là gì? Khi một lực tác dụng vào vật làm cho vật đó có khả năng chuyển hoặc biến dạng thì ta nói lực đó đã thực hiện công. Làm biến dạng nhiều hay ít, dịch chuyển xa hay gần điều đó lại do năng lượng quy định, đặc trưng cho khả năng sinh công. Năng lượng bao gồm những gì?Có nhiều dạng năng lượng như: động năng, nhiệt năng, thế năng, cơ năng… nhưng tất cả chúng chỉ thuộc 2 loại chính: năng lượng dự trữ (thế năng) và năng lượng hoạt động (động năng). Thế năng bao gồm năng lượng hóa học, năng lượng trọng trường, cơ năng, điện năng và năng lượng hạt nhân. |
