Khoa học tự nhiên lớp 9 · KNTT · Chương 2

Lý thuyết KHTN 9 Bài 2: Động năng. Thế năng

Chương 2: Năng lượng cơ học · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 Bài 2: Động năng. Thế năng theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá kiến thức trọng tâm, sơ đồ thí nghiệm minh hoạ, bảng so sánh và câu hỏi trắc nghiệm tự luận có lời giải chi tiết.

Lớp

6 7 8 9

Môn

Toán học Ngữ văn Tiếng Anh Khoa học tự nhiên Lịch sử & Địa lý Giáo dục công dân Tin học Công nghệ

I. Động năng

Động năng là năng lượng mà vật có được do chuyển động.

Hình 1: Động năng. Thế năng (KHTN 9 Kết nối tri thức Bài 2)

Động năng của vật phụ thuộc vào khối lượng và tốc độ của nó.

Công thức tính: $W_{d} = \frac{1}{2} m v^{2}$

Trong đó:

+ m là khối lượng của vật, đơn vị đo là kg.

+ v là tốc độ của vật, đơn vị đo là m/s.

+ W_d là động năng của vật, đơn vị đo là jun (J).

II. Thế năng

Thế năng trọng trường (thế năng) là năng lượng của một vật khi nó ở một độ cao nhất định so với mặt đất hoặc so với một vị trí được chọn làm gốc để tính độ cao.

Công thức tính: W_t = P.h

Trong đó:

+ P là trọng lượng của vật, đơn vị đo là niuton (N).

P = 10m, với m là khối lượng của vật, đơn vị đo là kilôgam (kg).

+ h là độ cao của vật so với vị trí chọn làm gốc, đơn vị đo là mét (m).

+ W_t là thế năng trọng trường của vật, đơn vị đo là jun (J).

Giá trị của thế năng phụ thuộc vào gốc chọn để tính độ cao (gốc thế năng). Người ta thường chọn mặt đất làm gốc để tính độ cao.

Mở rộng:

- Thế năng đàn hồi xuất hiện khi một vật bị biến dạng đàn hồi.

- Thế năng tĩnh điện có được khi một điện tích đặt cạnh một điện tích khác, lực tương tác giữa các điện tích tạo ra thế năng của hệ điện tích.

Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm

Tiêu chí so sánh	Động năng ( $W_d$ )	Thế năng trọng trường ( $W_t$ )
Khái niệm bản chất	Dạng năng lượng vật có được do nó đang chuyển động	Dạng năng lượng vật có được do tương tác trọng lực và độ cao
Công thức xác định	$W_d = \frac{1}{2} m v^2$	$W_t = mgh$ (với $g \approx 9{,}8\text{ m/s}^2$ )
Yếu tố phụ thuộc	Khối lượng của vật ( $m$ ) và tốc độ chuyển động ( $v$ )	Khối lượng của vật ( $m$ ), gia tốc trọng trường ( $g$ ) và độ cao ( $h$ )
Đơn vị trong hệ SI	Joule ( $J$ )	Joule ( $J$ )
Mốc quy chiếu	Không phụ thuộc mốc tọa độ (luôn $W_d \ge 0$ )	Phụ thuộc vào việc chọn mốc tính thế năng (thường chọn mặt đất $h=0$ )
Ví dụ thực tế	Viên đạn đang bay, ô tô đang chạy trên đường cao tốc	Quả bưởi trên cành cây cao, nước trong hồ chứa đập thủy điện

Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"

📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:

Kiến thức then chốt 1: Động năng ( $W_d$ ) là dạng năng lượng mà một vật có được do nó đang chuyển động: $W_d = \frac{1}{2}mv^2$ .
Kiến thức then chốt 2: Động năng của một vật phụ thuộc vào hai yếu tố: khối lượng của vật ( $m$ ) và tốc độ chuyển động của vật ( $v$ ); vật có tốc độ càng lớn và khối lượng càng nặng thì động năng càng lớn.
Kiến thức then chốt 3: Thế năng trọng trường ( $W_t$ ) là dạng năng lượng một vật có được khi nó ở một độ cao $h$ so với mốc thế năng được chọn: $W_t = mgh$ (với $g \approx 9{,}8\text{ m/s}^2$ hoặc $10\text{ m/s}^2$ ).
Kiến thức then chốt 4: Thế năng trọng trường phụ thuộc vào khối lượng của vật và vị trí độ cao so với mốc chọn làm gốc tính thế năng.
Kiến thức then chốt 5: Đơn vị đo của động năng và thế năng trong hệ SI đều là Joule ( $J$ ).

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

Động năng ( $W_d$ ) là dạng năng lượng mà một vật có được do nó đang chuyển động: $W_d = \frac{1}{2}mv^2$ .
Động năng của một vật phụ thuộc vào hai yếu tố: khối lượng của vật ( $m$ ) và tốc độ chuyển động của vật ( $v$ ); vật có tốc độ càng lớn và khối lượng càng nặng thì động năng càng lớn.
Thế năng trọng trường ( $W_t$ ) là dạng năng lượng một vật có được khi nó ở một độ cao $h$ so với mốc thế năng được chọn: $W_t = mgh$ (với $g \approx 9{,}8\text{ m/s}^2$ hoặc $10\text{ m/s}^2$ ).
Thế năng trọng trường phụ thuộc vào khối lượng của vật và vị trí độ cao so với mốc chọn làm gốc tính thế năng.
Đơn vị đo của động năng và thế năng trong hệ SI đều là Joule ( $J$ ).

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Động năng của một vật là gì và phụ thuộc vào những yếu tố nào? Viết công thức tính?

Động năng (

W_d

) là dạng năng lượng một vật có được do nó đang chuyển động. Công thức tính:

W_d = \frac{1}{2}mv^2

, trong đó

m

là khối lượng của vật (

kg

v

là tốc độ của vật (

m/s

), và

W_d

là động năng (

J

). Động năng phụ thuộc vào hai yếu tố: tỉ lệ thuận với khối lượng

m

và tỉ lệ thuận với bình phương tốc độ

v^2

Thế năng trọng trường của một vật là gì và mốc thế năng có ý nghĩa như thế nào?

Thế năng trọng trường (

W_t

) là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật, phụ thuộc vào vị trí độ cao của vật trong trọng trường:

W_t = mgh

. Mốc thế năng là vị trí được chọn quy ước có thế năng bằng 0 (thông thường chọn mặt đất hoặc mặt bàn làm việc). Giá trị độ cao

h

và thế năng

W_t

phụ thuộc vào việc chọn vị trí mốc thế năng.

Một vận động viên có khối lượng

60\text{ kg}

chạy đều với tốc độ

5\text{ m/s}

. Tính động năng của vận động viên đó?

Áp dụng công thức động năng:

W_d = \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{2} \times 60 \times (5)^2 = 30 \times 25 = 750\text{ J}

Một quả dừa có khối lượng

1{,}5\text{ kg}

ở trên ngọn cây cách mặt đất

8\text{ m}

. Lấy

g = 9{,}8\text{ m/s}^2

. Chọn mốc thế năng tại mặt đất, hãy tính thế năng trọng trường của quả dừa?

Áp dụng công thức thế năng trọng trường:

W_t = mgh = 1{,}5 \times 9{,}8 \times 8 = 117{,}6\text{ J}

Đề luyện tập theo bài

Bài 2: Động năng. Thế năng - Đề 1 (Nhận biết)28 câu hỏi · Nhận biết

Làm đề

Bài 2: Động năng. Thế năng - Đề 2 (Thông hiểu)28 câu hỏi · Thông hiểu

Làm đề

Bài 2: Động năng. Thế năng - Đề 3 (Vận dụng)28 câu hỏi · Vận dụng

Làm đề

Bài 2: Động năng. Thế năng - Đề 4 (Tổng hợp)28 câu hỏi · Vận dụng cao

Làm đề

Bài 2: Động năng. Thế năng - Đề 5 (Nâng cao)28 câu hỏi · Tổng hợp

Làm đề