Bài 24 công suất

III Ngày soạn Tiết BÀI 24 CÔNG SUẤT I MỤC TIÊU 1 Kiến thức Phát biểu được định nghĩa viết công viết được công thức tính và biết được đơn vị đo của công suất Hiểu được ý nghĩa vật lý của công suất chín[.]

Ngày soạn: Tiết: BÀI 24: CÔNG SUẤT I MỤC TIÊU Kiến thức - Phát biểu định nghĩa viết cơng viết cơng thức tính biết đơn vị đo công suất - Hiểu ý nghĩa vật lý cơng suất tốc độ sinh công - Vận dụng biểu thức liên hệ công suất với lực vận tốc vào số tình cụ thể đời sống Năng lực a Năng lực chung - Năng lực tự học nghiên cứu tài liệu - Năng lực trình bày trao đổi thông tin - Năng lực nêu giải vấn đề - Năng lực thực nghiệm - Năng lực dự đốn, suy luận lí thuyết, thiết kế thực theo phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết, dự đốn, phân tích, xử lí số liệu khái quát rút kết luận khoa học - Năng lực hoạt động nhóm b Năng lực đặc thù mơn học - Từ số tình thực tế thảo luận để nêu ý nghĩa vật lý định nghĩa công suất - Vận dụng mối liên hệ cơng suất hay tốc độ thực cơng với tích lực vận tốc số tình thực tế Phẩm chất - Có thái độ hứng thú học tập mơn Vật lý - Có u thích tìm hiểu liên hệ tượng thực tế liên quan - Có tác phong làm việc nhà khoa học - Có thái độ khách quan trung thực, nghiêm túc học tập 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 vịng quay may mắn: Câu Cơng thức tính cơng lực là: A A = F.s B A = mgh C A = F.s.cos 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 không ? 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 không ? Và lực sinh công ? A Cơng có sinh lực ma sát B Cơng có sinh cơng trọng lực C Khơng có cơng sinh D Cơng có sinh lực cản khơng khí Câu Kéo xe gng sợi dây cáp với lực 150N Góc dây cáp mặt phẳng nằm ngang 60 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 Công lực thực hịm trượt 10 mét là: A A = 1275 J B A = 750 J C A = 1500 J D A = 6000 J Câu Công 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 công thực A Bằng không B Luôn dương C Luôn âm D Khác không - Phiếu học tập Phiếu học tập số Hai anh công nhân dùng rịng rọc để kéo xơ 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 Khối lượng xô Độ cao công Cơng thực Thời gian thực Cơng nhân vữa: trình: hiện: công: m (kg) h (m) A (J) 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 công 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 Cơng 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 A t A s P= P= P= P= t A s A A B C D Câu W 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 cơng B Lực không sinh công C Lực sinh công suất D Lực khơng 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 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 công 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 ơm 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 công 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 Trọng Công suất Tên người Độ cao (m) Công (J) Thời gian (s) lượng (N) (W) Học sinh - Ôn lại vấn đề học công học: - SGK, ghi bài, giấy nháp III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Bảng tóm tắt tiến trình dạy học Hoạt động Nội dung Phương pháp, Phương án (Nội dung hoạt động) kỹ thuật dạy học đánh giá (thời gian) chủ đạo Hoạt động [1] - Học sinh làm việc nhóm ơn HS thực theo Đánh giá báo cáo Xác định vấn tập kiến thức cũ thơng qua trị nhóm nhóm học đề/nhiệm vụ học chơi “Vòng quay may mắn” - Học sinh xác nhận vấn đề sinh tập cần tìm hiểu: Bài 24 Cơng suất Hoạt động [2] -Tìm hiểu khái niệm cơng + Dùng kĩ thuật - Đánh giá hoạt động qua Hình thành kiến thức mới/giải suất vấn đề/thực thi - Tìm hiểu cơng thức tính cơng suất nhiệm vụ -Tìm hiểu mối liên hệ cơng suất, lực tốc độ Phân biệt cơng suất trung bình công suất tức thời Hoạt động [ 3] Hs trả lời câu hỏi tập Luyện tập đơn giản có liên quan chủ đề XYZ bảng nhóm + Phương pháp - Trình bày nhóm đơi nhóm Thuyết giảng - Đánh giá kết hỏi trả lời Đánh giá qua Hoạt động [4] Vận - HS làm việc nhóm báo cáo: Làm việc nhóm Thi xem người có cơng báo cáo dụng suất lớn thuyết trình - HS vận dụng kiến thức học vào tình thực tế Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình học tập a Mục tiêu: - Ơn lại kiến thức công 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 trị chơi 1C, 2C, 3D, 4C, 5B, 6B, 7B, 8B, 9A d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước -Giáo viên kiểm tra cũ thông qua phiếu học tập số 1, trò chơi “Vòng 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 - Hs thực nhiệm vụ giải tập thơng qua trị chơi - Kết thúc trị chơi, Gv chọn nhóm có số điểm cao để khen thưởng ( cộng điểm cho viên nhóm) -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 Bước Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập (phiếu học tập số 1) học sinh Học sinh tiếp nhận vấn đề Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu khái niệm công suất 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: 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 hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Hs thảo luận nhóm hồn thành phiếu học tập số Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Bước Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày Đáp án dự kiến phiếu học tập số Khối Thời gian Độ cao Cơng lượng xơ Cơng thực hiện: thực cơng trình: nhân vữa: A (J) công: h (m) m (kg) t (s) A1 =m1 gh Công ¿ 20 10 10=2000 J m1= 20 kg h1 = 10 m t1 = 10 s nhân Công nhân Bước m2 = 21kg h2 = 11 m A2 =m gh2 ¿ 21 10 11=2310 J t2 = 20s + Khi kéo xô vữa lên tầng cao công trình xây dựng xơ vữa chịu tác dụng trọng lực lực căng sợi dây, hai lực cân nên độ lớn 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 công thực A1 =m1 gh=20 10 10=2000 J A2 =m gh2 =21 10 11=2310 J + 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 - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh A - Giáo viên thông báo kiến thức: Tỉ số t tốc độ sinh cơng 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 cơng suất Hoạt động 2.2: Tìm hiểu cơng thức tính cơng suất 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 u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: II Cơng thức tính cơng suất A P= t ♦ 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 hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: HS đọc SGK trang 96 trả lời câu hỏi giáo viên: Câu Cơng thức tính cơng suất? Giải thích ký hiệu có cơng thức Câu Đơn vị công suất? 1J/s = ? Câu Bội số W: 1kW = ………… W 1MW = …………… W Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Bước Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày Câu A P= t P: công suất (W) A: công thực (J) t: thời gian vật thực công (s) Câu Đơn vị cơng suất W (ốt), 1J/s = 1W hay 1W.s = 1J Câu Bội số W: Bước Bước Bước 1kW = 1.000W 1MW = 1.000.000W Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số - HS thực nhiệm vụ theo nhóm - GV quan sát lựa chọn hai nhóm: xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh: Đáp án dự kiến phiếu học tập số + Đổi ngày đêm, 70 năm giây ngày đêm = 86.400 s 70 năm = 25.550 ngày = 2.207.520.000 giây +Áp dụng cơng thức tính cơng trái tim thực ngày đêm 70 năm Công trái tim thực ngày đêm: A=P t=3 86400=259200 J Công mà trái tim thực 70 năm: A=P t=3 2207520000=6622560000 J +Áp dụng cơng thức tính thời gian mà ô tô tải thực công ( biết công công suất ô tô tải) P= A A 6622560000 ⇒ t= = =22075 , s=0 , 2555 ngày t P 105 Hoạt động 2.3: Tìm hiểu mối liên hệ cơng suất, lực tốc độ 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: kết thảo luận nhóm thơng qua phiếu học tập số III Liên hệ công suất với lực vận tốc A P= =F v t ♦ Cơng suất trung bình: P=F v ♦ Công suất tức thời: Pt =F v t d Tổ chức thực hiện: Bước Nội dung bước thực Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: HS đọc SGK trang 97 trả lời câu hỏi giáo viên: Câu Viết cơng 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 Bước Bước Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: HS bốc thăm nội dung câu hỏi (giáo viên chuẩn bị sẵn) Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện GV nhận xét, đánh giá kết HS: Câu Cơng thức tính cơng lực F (F có độ lớn hướng khơng đổi, vec tơ lực phương hướng với hướng chuyển động) A=F s s v= t Câu Công thức tính tốc độ trung bình A F.s P= = =F v t t Câu Cơng thức tính cơng suất Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 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) Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày - Học sinh nhóm thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh 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 ( công 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 không bị dừng lại đột ngột đoạn đường ma sát lớn A F s 20000 18 P= = = =36000 W =36 kW t t 10 Câu ( đáp án A) Câu.4 Khi ô tô chuyển động thẳng đều: F k =F ms =μ N =μ mg P=F k v =μ mg v ⇒ μ= P 5000 = = mgv 1000 10 15 30 Khi ô tô lên dốc với tốc độ cũ: F k =F ms +P sin α=mg ( μ cosα+sin α )=1000 10 ( P=F k v =733 15=10995W Bước cos(2,3 )+sin(2,3 ))=733 N 30 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 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 hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên nhấn mạnh nội dung cần nắm Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: HS hệ thống lại kiến thức học sơ đồ tư Bước Bước Bước HS hoàn thành phiếu học tập số Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Đáp án phiếu học tập số 1A, 2B, 3B, 4B, 6C, 6D, 7A, 8D A mgh 85 9,8 10 ,7 P= = = =384 ,2 W t t 23 ,2 10 P=F v=2 10 250=5 10 W Hoạt động 4: Vận dụng 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 hiện: Nội dung 1: Đọc số công suất số thiết bị gia đình Nội dung 2: Chia nhóm tổ chức: Thi xem người có cơng suất lớn (Theo hướng dẫn phiếu học tập số 5) IV ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ) ... 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 công suất 100 W tiêu thụ lượng 1.000 J Thời gian... 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 u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: II Công thức tính cơng suất A P= t... 10=2000 J A2 =m gh2 =21 10 11=2310 J + 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 - Học sinh nhóm khác thảo