Kiến thức:
– Phát biểu đ−ợc định luật về cơng d−ới dạng: Lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đ−ờng đi.
– Vận dụng định luật để giải các bài tập về mặt phẳng nghiêng, rịng rọc động (nếu có thể giải đ−ợc bài tập về địn bẩy).
Kĩ năng: Quan sát thí nghiệm để rút ra mối quan hệ giữa các yếu tố:
Lực tác dụng và quãng đ−ờng dịch chuyển để xây dựng đ−ợc định luật về công.
Thái độ: Cẩn thận, nghiêm túc, chính xác.
II– Chuẩn bị của GV và HS
* HS: Mỗi nhóm – 1 th−ớc đo có GHĐ: 30 cm; ĐCNN: 1mm – 1 giá đỡ – 1 thanh nằm ngang – 1 ròng rọc – 1 quả nặng 100– 200g – 1 lực kế 2,5N– 5N – 1 dây kéo là c−ớc * GV: – 1 đòn bẩy – 2 th−ớc thẳng – 1 quả nặng 200g – 1 quả nặng 100g
Sơ đồ nội dung dạy học
III– hoạt động dạy – học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ – Tổ chức tình huống học tập
* Kiểm tra bài cũ:
HS1: – Chỉ có cơng cơ học khi nào?
– Viết biểu thức tính cơng cơ học, giải thích kí hiệu và ghi rõ đơn vị các đại l−ợng có mặt trong cơng thức.
– Chữa bài tập 13.3. HS2: Chữa bài tập 13.4
Tạo tình huống HT: Máy cơ đơn giản có cho
ta lợi về cơng khơng?
Thí nghiệm
Thí nghiệm 1 Đo cơng kéo vật trực tiếp A1
Thí nghiệm 2 Đo cơng kéo vật bằng
rịng rọc động A2
Thí nghiệm với các máy cơ đơn
giản khác
A1= A2 Định luật về công
Vận dụng:
– Công của lực kéo vật bằng mặt phẳng nghiêng. – Cơng của lực kéo vật bằng rịng rọc động. – H = A1/A2
* Tổ chức tình huống học tập:
Hoạt động dạy Hoạt động học
ở lớp 6 các em đã đ−ợc học máy cơ đơn giản (MCĐG) nào? Máy cơ đó giúp cho ta có lợi nh− thế nào?
– MCĐG có thể giúp ta nâng vật lên có lợi về lực. Vậy cơng của lực nâng vật có lợi khơng? Bài học hơm nay sẽ trả lời câu hỏi đó.
MCĐG đã học là: mặt phẳng nghiêng, rịng rọc cố định, ròng rọc động, đòn bẩy, palăng.
Tác dụng: Các MCĐG cho ta lợi về lực hoặc thay đổi h−ớng tác dụng giúp ta nâng vật lên một cách dễ dàng.
Hoạt động 2: Làm thí nghiệm để so sánh công của MCĐG với công kéo
vật khi khơng dùng MCĐG
– u cầu HS nghiên cứu thí nghiệm SGK, trình bày tóm tắt các b−ớc tiến hành: B1: Tiến hành thí nghiệm nh− thế nào? B2: Tiến hành thí nghiệm nh− thế nào?
– GV yêu cầu HS quan sát, h−ớng dẫn thí nghiệm.
– Yêu cầu HS tiến hành các phép đo nh− đã trình bày. Ghi kết quả vào bảng.
I– Thí nghiệm
– HS hoạt động cá nhân:
B1: Móc quả nặng vào lực kế kéo lên cao với quãng đ−ờng S1 = ..... đọc độ
lớn của lực kế F1 = .....
B2: – Móc quả nặng vào rịng rọc động.
– Móc lực kế vào dây
– Kéo vật chuyển động với 1 quãng đ−ờng S1 = .... – Lực kế chuyển động 1 quãng đ−ờng S2 = ..... – Đọc độ lớn lực kế F2 = ..... Các đại l−ợng cần xác định Kéo trực tiếp Dùng rịng rọc Lực (N) s (m) Cơng (J)
– Yêu cầu HS trả lời câu C1, ghi vở – Yêu cầu HS trả lời câu C2, ghi vở. – Yêu cầu HS trả lời câu C3, ghi vở.
– Do ma sát nên A2 > A1. Bỏ qua ma sát và trọng l−ợng rịng rọc, dây thì A1 = A2 → HS rút ra nhận xét C4.
– Hoạt động nhóm
Kết quả ghi vào bảng 14.1 (phiếu học tập) C1: F2 ≈ 1/2F1 C2: S2 = 2S1 C3: A1= F1.S1 = 1.0,05 = 0,05(J) A2 = F2.S2 = 0,5.0,1= 0,05(J) → A1 = A2 C4. Nhận xét: Dùng ròng rọc động đ−ợc lợi 2 lần về lực thì thiệt 2 lần về đ−ờng đi.
Nghĩa là khơng có lợi gì về cơng.
Hoạt động 3: Định luật về công
– GV thông báo cho HS: Tiến hành thí nghiệm t−ơng tự đối với các MCĐG khác cũng có kết quả t−ơng tự.
– Em có thể phát biểu định luật về công?
– Nếu để HS phát biểu, đa phần các em sẽ chỉ phát biểu: Dùng MCĐG cho ta lợi về lực .... nh−ng thiếu cụm từ "và ng−ợc lại".
– GV thơng báo có tr−ờng hợp cho ta lợi về đ−ờng đi nh−ng lại thiệt về lực. Cơng khơng có lợi. Ví dụ ở địn bẩy.
P1>P2 h < h
II– Định luật về công
– HS phát biểu định luật về công.
P2 P1
h1
– Yêu cầu HS phát biểu đầy đủ về định luật về công. Ghi vở.
– Định luật về công: Không một MCĐG nào cho ta lợi về công. Đ−ợc lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đ−ờng đi và ng−ợc lại.
Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố – H−ớng dẫn về nhà
– Yêu cầu C5 và C6 HS phải ghi lại tóm tắt thông tin rồi mới giải bài tập và trả lời.
– HS trả lời đ−ợc câu a) thì GV chuẩn lại cho HS ghi vở.
– Nếu HS trả lời ch−a chuẩn thì GV gợi ý:
a) Dùng mặt phẳng nghiêng nâng vật lên có lợi nh− thế nào?
b) Tr−ờng hợp nào công lớn hơn?
c) Tính cơng
– Nếu HS tính đúng thì GV chuẩn lại. – Nếu khơng đúng thì GV gợi ý. Khơng dùng mặt phẳng nghiêng thì cơng kéo vật bằng bao nhiêu?
C6: T−ơng tự III– Vận dụng C5: P = 500N h = 1m l1 = 4m l2 = 2 m a) Dùng mặt phẳng nghiêng kéo vật lên cho ta lợi về lực, chiều dài l càng lớn thì lực kéo càng nhỏ.
Vậy tr−ờng hợp 1 lực kéo nhỏ hơn. F1 < F2
F1 = F2/2
b) Công kéo vật trong 2 tr−ờng hợp là bằng nhau (theo định luật về công). A = P.h = 500N. 1m = 500J C6: P = 420N s = 8m a) F = ? h = ? b) A = ?
L−u ý cho HS: Khi tính cơng của lực thì phải tính lực nào nhân với quãng đ−ờng dịch chuyển của lực đó.
– Củng cố: Cho HS phát biểu lại định luật về công.
– Trong thực tế dùng MCĐG nâng vật bao giờ cũng có sức cản của ma sát, của trọng lực ròng rọc, của dây ... Do đó cơng kéo vật lên A2 bao giờ cũng lớn hơn cơng kéo vật khơng có lực ma sát .... (tức là công kéo vật không dùng MCĐG).
Giải
a) Dùng ròng rọc động lợi 2 lần về lực: F = P/2 = 210(N)
Quãng đ−ờng dịch chuyển thiệt 2 lần h = s/2 = 4 (m) b) A = P.h hoặc A = F.S – Đọc phần "Có thể em ch−a biết". A2 > A1 H = .100% 2 1 A A → H < 1 * H−ớng dẫn về nhà:
– Học thuộc định luật về công. – Làm bài tập SBT.
Bài 15 Công suất