TIẾT: BÀI 24: CÔNG SUẤT I MỤC TIÊU Kiến thức - Nắm khái niệm công suất, ý nghĩa công suất thực tiễn đời sống kỹ thuật - Nắm đơn vị công, đơn vị lượng, đơn vị công suất - Nắm khái niệm hiệu suất Năng lực a Năng lực chung - Năng lực tự học nghiên cứu tài liệu - Năng lực trình bày trao đổi thơng tin - Năng lực nêu giải vấn đề - Năng lực hoạt động nhóm b Năng lực đặc thù mơn học - Phân biệt đơn vị công công suất - Biết vận dụng công thức, giải số tập công, công suất Phẩm chất - Có thái độ hứng thú học tập - Có ý thức tìm hiểu liên hệ tượng thực tế liên quan - Có tác phong làm việc nhà khoa học II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên - Máy tính máy chiếu - Ảnh chụp số thiết bị có ghi cơng suất - Một số đoạn video trình hoạt động lip nhiều tầng xe đạp hộp số xe máy - Những dụng cụ cần thiết để phục vụ cho hoạt động trải nghiệm: cân , thước đo độ dài, đồng hồ bấm giây - Game Power Point: Vịng quay may mắn Hệ thơng câu hỏi sử dụng vòng quay may mắn: Câu Cơng thức tính cơng lực là: A A = F.s B A = mgh C A = F.s.cosα D A = ½.mv2 Câu Chọn đáp án Cơng biểu thị tích A Năng lượng khoảng thời gian B Lực, quãng đường khoảng thời gian C Lực quãng đường D Lực vận tốc Câu Đơn vị sau đơn vị công? A N.m B Cal C J D N/m Câu Trường hợp sau đây, công lực khơng? A Lực hợp với phương chuyển động góc nhỏ 90o B Lực hợp với phương chuyển động góc lớn 90o C Lực vng góc với phương chuyển động vật D Lực phương với phương chuyển động vật Câu Vật rơi từ độ cao h xuống đất Hỏi công sản sinh khơng? Và lực sinh cơng? A Cơng có sinh lực ma sát B Công có sinh cơng trọng lực C Khơng có cơng sinh D Cơng có sinh lực cản khơng khí Câu Kéo xe goòng sợi dây cáp với lực 150N Góc dây cáp mặt phẳng nằm ngang 600 Công lực tác dụng lên xe để xe chạy 200m có giá trị là: A 30000 J B 15000 J C 25950 J D 51900 J Câu Một người kéo hòm gỗ trượt sàn nhà dây có phương hợp với phương ngang góc 600 Lực tác dụng lên dây 150N Cơng lực thực hòm trượt 10 mét là: A A = 1275 J B A = 750 J C A = 1500 J D A = 6000 J Câu Cơng đại lượng : A Vơ hướng, âm dương B Vơ hướng, âm, dương khơng C Véc tơ, âm, dương khơng D Véc tơ, âm dương Câu Chọn câu Khi vật chuyển động quỹ đạo khép kín, tổng đại số cơng thực A Bằng không B Luôn dương C Luôn âm D Khác không - Phiếu học tập Phiếu học tập số Hai anh cơng nhân dùng rịng rọc để kéo xô vữa lên tầng cao cơng trình xây dựng dựa vào bảng số liệu Hãy xác định xem người thực công nhanh Lấy g = 10 m/s2 Bảng 24.1 Công nhân Khối lượng xô vữa: m (kg) Độ cao cơng trình: h (m) Cơng thực hiện: A (J) Thời gian thực công: t (s) Công nhân m1= 20 kg h1 = 10 m A1 = t1 = 10 s Công nhân m2 = 21kg h2 = 11 m A2 = t2 = 20s Phiếu học tập số Coi cơng suất trung bình trái tim 3W a) Trong ngày - đêm trung bình trái tim thực cơng bao nhiêu? b) Nếu người sống 70 tuổi cơng trái tim thực bao nhiêu? Một ô tô tải muốn thực công phải thực thời gian bao lâu? Coi công suất xe ô tô tải 3.105 W Phiếu học tập số Câu Hãy giải thích tác dụng líp nhiều tầng xe đạp thể thao Câu Hình bên mơ tả hộp số xe máy Hãy giải thích xe máy đoạn đường dốc có ma sát lớn ta thường số nhỏ Câu Động thang máy tác dụng lực kéo 20.000 N để thang máy chuyển động thẳng lên 10 giây quãng đường tương ứng 18 m Công suất trung bình động A 36 kW B 3,6 kW C 11 kW D 1,1 kW Câu Một ô tô khối lượng hoạt động với công suất KW chuyển động thẳng với vận tốc 54 km/h lên dốc Hỏi động ô tô phải hoạt động với công suất để lên dốc với tốc độ cũ? Biết hệ số ma sát bánh xe mặt đường không đổi dốc nghiêng 2,30 so với mặt đường nằm ngang lấy g = 10 m/s2 Phiếu học tập số Câu 1: Gọi A công mà lực sinh thời gian t để vật quãng đường s công suất P= A t P= t A P= A s P= s A A B C D Câu 1W A 1J.s B 1J/s C 10 J.s D 10 J/s Câu Một lực tác dụng vào vật vật khơng chuyển động điều có nghĩa A Lực sinh công B Lực không sinh công C Lực sinh công suất D Lực không sinh cơng suất Câu Một bóng đèn sợi đốt có cơng suất 100 W tiêu thụ lượng 1.000 J Thời gian thắp sáng bóng đèn là: A giây B 10 giây C 100 giây D 1000 giây Câu Cần công suất để nâng hịn đá có trọng lượng 50 N lên độ cao 10 m thời gian giây A 2,5 W B 25 W C 2,5.102 W D 2,5 kW Câu Một máy kéo có cơng suất 5kW Hệ số ma sát trượt khối gỗ mặt phẳng nằm ngang 0,50 Hỏi cần thời gian để máy kéo khối gỗ có trọng lượng 800 N chuyển động 10 m mặt phẳng ngang? A 0,2 giây B 0,4 giây C 0,6 giây D 0,8 giây Câu Một xe có khối lượng 400 kg Động xe có cơng suất 25 kW Xe cần thời gian để chạy quãng đường dài km kể từ lúc đứng yên đường ngang bỏ qua ma sát? A 50 giây B 100 giây C 108 giây D 216 giây Câu Bé An cố gắng ôm chồng sách có trọng lượng 50 N cách mặt đất 1,2 m suốt thời gian phút Công suất mà bé học thực A 50 W B 60 W C 30 W D Các câu sai Câu Trên công trường xây dựng người thợ sử dụng động điện để kéo khối gạch nặng 85 kg lên độ cao 10,7 m thời gian 23,2 giây Giả thiết khối gạch chuyển động Tính cơng suất tối thiểu động Lấy g = 9,8 m/s2 Câu 10 Tính cơng suất động máy bay biết bay với tốc độ 250 m/s động sinh lực kéo 2.106 N để trì tốc độ máy bay Phiếu học tập số Thi xem người có cơng suất lớn Hãy nêu tên dụng cụ cần dùng cách tiến hành đo thời gian lên thang gác Thảo luận nhóm kế hoạch động để xác định công suất lên thang gác người đại diện tổ có trọng lượng khác nhau, ghi rõ: a Mục đích hoạt động b Dụng cụ cần sử dụng c Các bước tiến hành hoạt động d Bảng ghi kết Mẫu bảng ghi kết Tên người Trọng lượng (N) Độ cao (m) Công (J) Thời gian (s) Công suất (W) Học sinh - Ôn lại vấn đề học công học: - SGK, ghi bài, giấy nháp III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động Khởi động: Tạo tình học tập (thời gian ) a Mục tiêu - Ơn lại kiến thức cơng học trước - Kích thích tị mị, hứng thú tím hiểu công suất b Nội dung - Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c Sản phẩm - Báo cáo kết hoạt động nhóm thơng qua trò chơi 1C, 2C, 3D, 4C, 5B, 6B, 7B, 8B, 9A d Tổ chức thực Các bước thực Nội dung thực Bước 1: GV giao - Giáo viên kiểm tra cũ thông qua phiếu học tập số 1, trò chơi “Vòng nhiệm vụ quay may mắn” (Có thể chia theo nhóm) Luật chơi: lớp chia làm nhóm Mỗi nhóm xen kẽ chọn câu hỏi quay vòng quay để nhận số điểm tương ứng với câu hỏi chọn Thời gian câu hỏi phút Nếu trả lời nhận số điểm quay Nếu trả lời sai, nhóm cịn lại giơ tay nhanh giành quyền trả lời Nếu trả lời sai, giáo viên giải thích nhanh đáp án Sau hai lượt quay, nhóm có số điểm cao chiến thắng Bước 2: HS thực - Hs thực nhiệm vụ giải tập thơng qua trị chơi nhiệm vụ Bước 3: Báo cáo, - Kết thúc trị chơi, Gv chọn nhóm có số điểm cao để khen thảo luận thưởng (cộng điểm cho viên nhóm) Bước 4: GV kết luận - Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập (phiếu nhận định học tập số 1) học sinh -Giáo viên nêu vấn đề: Để đánh giá việc thực công người hay thiết bị sinh công, người ta không quan tâm đến độ lớn công thực mà cịn quan tâm đến việc cơng thực nhanh hay chậm Theo em làm để xác định nhanh chậm việc thực công? Để giải vấn đề, ta tìm hiểu học hơm nay, BÀI 24 CƠNG SUẤT Học sinh tiếp nhận vấn đề Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu khái niệm công suất (thời gian ) a Mục tiêu - Phát biểu khái niệm nêu ý nghĩa vật lý công suất b Nội dung - Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm - Nêu khái niệm công suất I Khái niệm công suất: - Công suất đại lượng vật lý đặc trưng cho tốc độ sinh công thiết bị (hay đặc trưng cho khả sinh công thiết bị đơn vị thời gian) d Tổ chức thực Các bước thực Nội dung thực Dự kiến sản phẩm Bước 1: GV giao Giáo viên cho học sinh I KHÁI NIỆM CÔNG SUẤT nhiệm vụ thảo luận nhóm hồn Độ Khối Thời thành phiếu học tập số cao lượng gian Bước 2: HS thực Học sinh thực công Công Công xơ thực nhiệm vụ nhiệm vụ theo nhóm trình thực hiện: nhân vữa: : A (J) Bước 3: Báo cáo, thảo - GV mời đại diện bạn m cơng: h luận nhóm (kg) t (s) (m) trình bày cho câu trả A1 = m1 gh lời cho hoạt động nhiệm vụ = 20.10.10 Công h1 = t1 = - Học sinh lên bảng trình nhân m1= = 2000 J 20 kg 10 m 10s bày - GV mời học sinh nhóm khác thảo A2 = m2 gh2 luận, nhận xét, bổ sung Công h2 = = 21.10.11 t2 = sữa lỗi câu trả lời nhân m2 = 21kg 11 m = 2310J 20s nhóm đại diện Bước 4: GV kết luận - Giáo viên tổng kết nhận định đánh giá kết thực + Khi kéo xô vữa lên tầng cao nhiệm vụ học tập cơng trình xây dựng xô vữa chịu tác dụng trọng lực lực căng sợi dây, học sinh - Giáo viên thông báo hai lực cân nên độ lớn A t kiến thức: Tỉ số tốc độ sinh công lực F Đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công (hay đặc trưng cho khả thực công nhanh hay chậm) người hay thiết bị đó, gọi công suất T = P = mg + Lực mà anh công nhân kéo xô vữa lên tầng cao lực lực kéo, lực kéo lực căng dây Nên F = T = P = mg + Áp dụng cơng thức tính cơng thực A1 = m1 gh = 20.10.10 = 2000 J A2 = m2 gh2 = 21.10.11 = 2310J + Công mà công nhân thực thời gian giây: Trong giây, công nhân thực 200J Trong giây, công nhân thực 210J + Công nhân thực công nhanh - Khái niệm công suất: Đại lượng đặc trưng cho khả thực công nhanh hay chậm người hay thiết bị đó, gọi cơng suất Hoạt động 2.2 Tìm hiểu cơng thức tính cơng suất (thời gian ) a Mục tiêu - Viết cơng thức tính cơng suất - Biết đơn vị công suất bội số đơn vị công suất b Nội dung - Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành yêu cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm - Viết cơng thức tính cơng suất viết đơn vị đo công suất - Hiểu ý nghĩa vật lí cơng suất tốc độ sinh cơng II Cơng thức tính cơng suất Công thức: P: công suất (W) A: công thực (J) t: thời gian vật thực công (s) Đơn vị: W (oát); 1J/s = 1W hay 1W.s = 1J Bội số W 1kW = 1.000W 1MW = 1.000.000W ⇒ 1kWh = 3.600.000J kW đơn vị công suất mà đơn vị công thiết bị hay điện tiêu thụ thiết bị điện d Tổ chức thực Các bước thực Nội dung thực Dự kiến sản phẩm Bước 1: GV giao - Giáo viên yêu cầu II CƠNG THỨC TÍNH CƠNG SUẤT nhiệm vụ HS đọc SGK trang 96 Câu trả lời câu hỏi giáo viên: P: công suất (W) Câu Công thức A: cơng thực (J) tính cơng suất? Giải t: thời gian vật thực cơng (s) thích ký hiệu có Câu cơng thức Đơn vị cơng suất W (ốt), 1J/s = 1W Câu Đơn vị hay công suất? 1J/s = ? 1W.s = 1J Câu Bội số W: Câu Bội số W: 1kW = ……… W 1kW = 1.000W 1MW = ……… W 1MW = 1.000.000W - Giáo viên yêu cầu - Đáp án dự kiến phiếu học tập số HS hoàn thành phiếu + Đổi ngày đêm, 70 năm giây ngày đêm học tập số = 86.400 s 70 năm = 25.550 ngày = 2.207.520.000 giây Bước 2: HS thực Học sinh thực +Áp dụng cơng thức tính cơng trái tim thực nhiệm vụ nhiệm vụ ngày đêm 70 năm theo nhóm Bước 3: Báo cáo, - GV quan sát lựa Công trái tim thực ngày đêm: thảo luận chọn hai nhóm: xác nhất, sai sót nhiều Cơng mà trái tim thực 70 năm: nhất, để trình bày +Áp dụng cơng thức tính thời gian mà tô tải trước lớp - Học sinh lên bảng thực công (biết công công suất ô tô tải) trình bày - GV mời học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước 4: GV kết luận Giáo viên tổng kết nhận định đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Hoạt động 2.3 Tìm hiểu mối liên hệ công suất, lực tốc độ (thời gian …… ) a Mục tiêu - Viết biểu thức thể mối liên hệ công suất, lực tốc độ - Phân biệt công suất tức thời cơng suất trung bình - Biết sử dụng cơng thức P = F v để giải thích nhanh tình thực tế líp xe đạp hộp số xe máy b Nội dung - Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm - Vận dụng biểu thức liên hệ công suất với lực vận tốc vào số tình cụ thể đời sống III Liên hệ công suất với lực vận tốc - Công suất trung bình: - Cơng suất tức thời: d Tổ chức thực Các bước thực Nội dung thực Bước 1: GV giao - Giáo viên chuyển giao nhiệm nhiệm vụ vụ: HS đọc SGK trang 97 trả lời câu hỏi giáo viên: Câu Viết công thức tính cơng lực F (F có độ lớn hướng không đổi, vec tơ lực phương hướng với hướng chuyển động) Câu Viết công thức tính tốc độ trung bình Câu Viết cơng thức tính cơng suất Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: HS bốc thăm nội dung câu hỏi (giáo viên chuẩn bị sẵn) - GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số Bước 2: HS thực - Học sinh thực nhiệm vụ nhiệm vụ theo nhóm - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) Bước 3: Báo cáo, - GV mời đại diện bạn thảo luận nhóm trình bày cho câu trả lời cho hoạt động nhiệm vụ Dự kiến sản phẩm III LIÊN HỆ GIỮA CÔNG SUẤT VỚI LỰC VÀ TỐC ĐỘ Câu Công thức tính cơng lực F (F có độ lớn hướng không đổi, vec tơ lực phương hướng với hướng chuyển động) A = F s Câu Cơng thức tính tốc độ trung v= s t bình Câu Cơng thức tính cơng suất P= A F s = = F v t t - Đáp án phiếu học tập số Câu Tác dụng líp nhiều tầng tạo lực đẩy, giúp xe di chuyển dễ dàng dịa hình dốc Đĩa líp xe đạp có chức số xe máy Câu Hộp số xe máy có chức đĩa líp xe đạp Trên xe có số 1, số 2, số 3, số số N xe cần kéo nhanh mạnh số nhỏ (cơng suất động lớn), xe cần kéo ổn định số lớn Vì vậy, xe máy đoạn đường dốc có ma sát lớn ta thường số nhỏ xe di chuyển dễ dàng khơng bị dừng lại đột ngột đoạn đường ma sát lớn - Học sinh lên bảng trình bày Câu - GV mời học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, (đáp án A) bổ sung sữa lỗi câu trả lời Câu.4 nhóm đại diện Khi ô tô chuyển động thẳng đều: Bước 4: GV kết luận - GV tổng kết đánh giá kết nhận định thực nhiệm vụ học tập học sinh Khi ô tô lên dốc với tốc độ cũ: Giáo viên lưu ý HS: + Nếu v tốc độ trung bình P cơng suất trung bình + Nếu v tốc độ tức thời P cơng suất tức thời Hoạt động 3: Luyện tập (thời gian ) a Mục tiêu - Giúp HS hệ thống hóa kiến thức vận dụng giải tập công suất b Nội dung - Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm - Kiến thức hệ thống hiểu sâu định nghĩa d Tổ chức thực Các bước thực Nội dung thực Dự kiến sản phẩm Bước 1: GV giao - Giáo viên nhấn mạnh nội Đáp án phiếu học tập số nhiệm vụ dung cần nắm A; B; B; B; C - Giáo viên chuyển giao nhiệm D; A; D vụ: + HS hệ thống lại kiến thức học sơ đồ tư 10 + HS hoàn thành phiếu học tập số Bước 2: HS thực - Học sinh thực nhiệm vụ nhiệm vụ theo nhóm - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS q trình làm tập Bước 3: Báo cáo, thảo Báo cáo kết thảo luận luận - Đại diện nhóm trình bày - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước 4: GV kết luận Giáo viên tổng kết đánh giá kết nhận định thực nhiệm vụ học tập học sinh Hoạt động 4: Vận dụng (thời gian ) a Mục tiêu - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tịi mở rộng kiến thức học tương tác với cộng đồng Tùy theo lực mà em thực mức độ khác b Nội dung - Học sinh thực nhiệm vụ nhà theo nhóm cá nhân c Sản phẩm - Kết thảo luận nhóm thơng qua phiếu học tập số d Tổ chức thực Các bước thực Nội dung thực Bước 1: GV giao - Yêu cầu học sinh đọc số công suất số thiết bị gia đình nhiệm vụ - Giáo viên chia nhóm tổ chức: Thi xem người có cơng suất lớn (Theo hướng dẫn phiếu học tập số 5) Bước 2: HS thực - Học sinh nhận nhiệm vụ thực nhiệm vụ nhiệm vụ Bước 3: Báo cáo, thảo - Học sinh trả lời nhanh trước lớp yêu cầu GV luận - Học sinh báo cáo kết cụ thể vào đầu tiết sau Bước 4: GV kết luận Hướng dẫn nhà nhận định + Xem lại kiến thức học 24 + Hoàn thành nhiệm vụ GV giao hoạt động vận dụng + Xem trước nội dung 25: Động Thế IV ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ) V KÍ DUYỆT Ngày…… Tháng…….năm…… BGH nhà trường TTCM Giáo viên 10 ... kg 10 m 10s bày - GV mời học sinh nhóm khác thảo A2 = m2 gh2 luận, nhận xét, bổ sung Công h2 = = 21 .10. 11 t2 = sữa lỗi câu trả lời nhân m2 = 21kg 11 m = 2310J 20s nhóm đại diện Bước 4: GV kết... gh = 20 .10. 10 = 2000 J A2 = m2 gh2 = 21 .10. 11 = 2310J + Công mà công nhân thực thời gian giây: Trong giây, công nhân thực 200J Trong giây, công nhân thực 210J + Công nhân thực công nhanh - Khái... (thời gian ) a Mục tiêu - Phát biểu khái niệm nêu ý nghĩa vật lý công suất b Nội dung - Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm - Nêu khái niệm công suất