Giáo án Vật lí lớp 10 ban khtn
Tiết 47.
Bài 33 : Công. Công suất
Giáo viên: Trần Viết Thắng
Trường THPT Chu Van An
Mục tiêu
Bài 33 : Công. Công suất
1. Công cơ học gắn với 2 yếu tố
*Lực tác dụng *độ dời điểm đặt của lực
A = F.s.cos?
2. Công suất: khái niệm, ý nghĩa
3. đơn vị của công và công suất
Kiểm tra bài cũ
Động lượng là gì ? Phát biểu định luật bảo toàn động lượng?
Động lượng là một đại lượng vectơ.
Một hệ gồm 2 vật có động lượng 4kg.m/s và 5 kg.m/s Hỏi động lượng của hệ có thể là bao nhiêu?
1kg.m/s ? p ? 9 kg.m/s
HĐ 1
Bài 33 : Công. Công suất
Cho biết ý nghĩa từ "Công"trong các câu sau.
1. Khi ôtô đang chạy, động cơ ôtô sinh công 2. Có công mài sắt. có ngày nên kim 3. Của một đồng công một nén. 4. Công thành danh toại. 5. Tiền công của công nhân tính theo sản phẩm.
HĐ 2
1. Công
b. Định nghĩa
M
N
s
a. Khái niệm
c. Đặc điểm
d. Đơn vị
Học sinh
Giáo viên
C1. Nêu các ví dụ về lực sinh công.
Nhớ lại kiến thức về công ở lớp 8.
HĐ 3
M
N
s
Biểu thức tính công.
Nhớ lại kiến thức về công ở lớp 8.
Khi nào một lực sinh công?
Lực sinh công khi nó tác dụng lên 1 vật và điểm đặt của lực chuyển dời.
HĐ 3
a. Khái niệm Công
b. định nghĩa Công
Ví dụ1 : có một chiếc xe goòng chuyển động trên đường ray AB, F là lực kéo song song với đường ray.Tính công A
M
N
s
Học sinh
Giáo viên
A = F.s
b. định nghĩa Công
Học sinh
Giáo viên
A = F.s
Ví dụ 2: Nếu kéo lực F xiên môt góc ? so với đường ray thì công này sẽ được tính như thế nào?
N
M
s
b. định nghĩa Công
Theo quy tắc phân tích lực ta có
F2 = F.sin?
F1 = F.cos?
A1 = F1.s = F.s.cos?
A2 = 0
b. định nghĩa Công
Từ hình vẽ ta thấy chỉ có F1 thực hiện công
A1 = F1s (F1 = F cos?)
F2 không thực hiện công vì theo phương của F2 không có độ dời điểm đặt lực.
A =A1 + A2 = A1 = F.s.cos?
b. định nghĩa Công
Công có những đặc điểm gì?
* Công là đại lượng vô hướng và có giá trị phụ thuộc vào góc ?
* Gíá trị của công A phụ thuộc vào góc ? như thế nào?
* A > 0 khi cos? > 0 ? 00 ? ? < 900 (công phát động)
* A < 0 khi cos? < 0 ? 900 < ? ? 1800 (công cản)
A = 0 khi cos? = 0 ? ? = 900 (không thực hiện công)
A= F.s.cos?
c. đặc điểm của Công
1. Công của lực kéo động cơ khi ôtô lên dốc.
* A > 0 khi cos? > 0 ? 00 ? ? < 900 (công phát động)
* A < 0 khi cos? < 0 ? 900 < ? ? 1800 (công cản)
A = 0 khi cos? = 0 ? ? = 900 (không thực hiện công)
A= F.s.cos?
c. đặc điểm của Công: Ví dụ
Xác định dấu của công A:
2. Công của lực ma sát khi ôtô lên dốc.
3. Công của trọng lực của vệ tinh bay vòng tròn quanh Trái Đất.
4. Công của trọng lực khi máy bay cất cánh.
A1 > 0;
A2 < 0;
A3 = 0;
A4 < 0.
* Công là đại lượng đo bằng đơn vị gì?
d. đơn vị của Công
A= F.s.cos?
Khi ? = 00, F = 1N; s = 1m
?A = 1N.1m =1Nm = 1J
Jun (1J) là công do lực có độ lớn 1N thực hiện khi điểm đặt của lực chuyển dời 1m.
1J = 1N m
Ví dụ (tr.130 SGK)
Bội của J là Kilôjun (KJ) 1KJ =1000J
Ví dụ về lực thực hiện công âm và không thực hiện công.
Ví dụ 1: Trường hợp công âm.
Ví dụ 2: Trường hợp lực không thực hiện công.
Một người giữ vật đặt trên băng truyền, đối với băng truyền người đó không thực hiện công, nhưng đối với mặt đất người đó thực hiện công.
Khi kéo một vật di chuyển theo phương ngang thì công của trọng lực luôn bằng 0.
* Công phụ thuộc vào hệ quy chiếu.
Ví dụ 3. :
* Công suất P là đại lượng đo bằng thương số giữa công A và thời gia t dùng để thực hiện công ấy.
* Biểu thức :
2. Công suất
b. Định nghĩa
a. Khái niệm
Học sinh
Giáo viên
Trả lời câu hỏi của GV, đọc SGK
Công suất là công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
Công suất đặc trưng cho tốc độ sinh công của một lực.
* Biểu thức :
2. Công suất
b. Định nghĩa
a. Khái niệm
c. ý nghĩa:
Học sinh
Giáo viên
Công suất là công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
Công suất đặc trưng cho tốc độ sinh công của một lực.
* Đặc trưng cho khả năng thực hiện công nhanh hay chậm của các động cơ , máy móc.
Một máy có công suất càng lớn nếu thời gian để thực hiện công cho trước càng ngắn.
2. Công suất
b. Định nghĩa
a. Khái niệm
c. ý nghĩa
Học sinh
Giáo viên
Oát (W) : 1W = 1J/1s
Kilôoát (KW):1KW = 103W
Mêgaoát: 1MW = 106 W
Mã lực: 1HP = 736W
d. Đơn vị
Trong hệ SI: khi A = 1J, t = 1s thì P = 1J/s = 1 W
Từ công thức
? A = P. t
Khi P = 1 KW; t = 1h thì A = 1KWh = 3,6.106 J
- Công suất của người thợ nề :
- Công suất của động cơ :
Ví dụ1 : Một người thợ nề dùng lực F1= 200N để kéo một thùng vữa lên cao 5m thực hiện công A1 = 1000J trong thời gian t1=10s, một động cơ cũng dùng lực F2= 200N kéo thùng vữa lên cao 5m thì thực hiện công A2 =1000 J trong thời gian 5s. So sánh khả năng thực hiện công của người và máy.
Nhận xét :
Ta thấy P2 > P1 công suất của động cơ lớn hơn công suất của người thợ nề (động cơ thực hiện công nhanh hơn người thợ nề)
Câu hỏi: Dựa vào đơn vị của công suất cho biết KWh có phải là đơn vị của công suất không?
- Đơn vị của điện năng là KWh
1KWh = 1000W X 3600s = 3600000 J
Trả lời : KWh không phải là đơn vị của công suất.
Trong động cơ ôtô, xe máy ta thường nghe nói tới hộp số. Vậy hộp số được chế tạo trên nguyên tắc nào?
d. Công thức khác tính công suất.
- Công suất trung bình
- Công suất tức thời
Hai biểu thức trên là nguyên tắc chế tạo hộp số
Nếu ?t nhỏ thì quãng đường đi được là ?s nhỏ thì :
Trong động cơ ôtô, xe máy ta thường nghe nói tới hộp số. Vậy hộp số được chế tạo trên nguyên tắc nào?
3. Hiệu suất.
-H: Gọi là hiệu suất của máy
- A`: công có ích
- A : công toàn phần
Hiệu suất cho biết tỉ lệ (%) giữa công có ích và công toàn phần
- P`: công có ích
- P : công toàn phần
4. Củng cố, bài tập vận dụng
1. Thế nào là công âm, công dương? Cho ví dụ?
2. ý nghĩa của công suất là gì?
3. Một người chèo thuyền ngược dòng sông. Nước chảy xiết nên thuyền không tiến lên so với bờ sông. Người ấy có thực hiện công nào không?
Trả lời: Đối với dòng nước người đó thực hiện công. Đối với bờ không thực hiện công.
4.Một vật dịch chuyển từ A ? B chịu tác dụng của các lực như hình vẽ. Những lực nào không thực hiện công? Công của lực nào là công phát động? Công cản?
?
- P và N không thực hiện công vì các lực này vuông góc với đường đi
- Chỉ có F và Fms thực hiện công.
Công của F là công phát động.
Công của lực ma sát là công cản
Về nhà:
Trả lời các câu hỏi trong SGK số 1, 2, 3 tr.159
Làm các bài tập trong SGK số 1 đến 5 tr.159
Làm các bài tập trong SBT 4. 12 đến 4. 23
Phần công- Công suất
Xét tác dụng của một lực lên một vật, tác dụng này có thể gây nên hoặc cản trở sự dời chỗ của vật
Ví dụ: Một người thợ xây kéo một vật nặng lên cao, thông qua sợi dây người đó tác dụng lên vật một lực F đủ để thắng trọng lực P của vật. Ta nói lực F đã thực hiện công.
Vậy công là gì? Nó có đặc điểm như thế nào?
Để trả lời câu hỏi này ta nghiên cứu bài hôm nay
Đặt vấn đề
Máy1 thực hiện công A1 = 1000J, máy 2 thực hiện công A2 = 200J. Máy nào khoẻ hơn?
Đặt vấn đề về khái niệm công suất
Máy1 thực hiện công A1 = 1000J trong thời gian 5 phút máy 2 thực hiện công A2 = 200J trong thời gian 60 giây. Máy nào khoẻ hơn?
Hộp số gồm hệ thống bánh răng khác nhau truyền lực từ động cơ đến trục của bánh răng phát động. Khi xe lên dốc cần có một lực kéo khoẻ thì phải chuyển bánh răng trong hộp số sao cho trục quay chậm hơn. Ngược lại khi chạy trên đường bằng chỉ cần lực kéo nhỏ, người lái xe có thể gài số lớn để trục quay nhanh hơn và đạt vận tốc lớn hơn
Cơ chế hoạt động của hộp số :