1. Nhận xét:
2. Hoạt động 2: Hình thành khái niệm niệm
Vậy khi nào có công cơ học?
Con bò kéo xe làm xe chuyển dời, ta nói: con bò đã thực hiện công cơ học.
Người lực sĩ dù rất mệt nhọc nhưng không làm quả tạ chuyển dời nên không thực hiện công cơ học.
2. Kết luận:
- Chỉ có công cơ học khi có lực tác dụng vào vật làm vật chuyển dời.
- Công cơ học là công của lực (khi có vật khác tác dụng lực và lực này
sinh công thì ta có thể nói là công của vật.
- Công cơ học được gọi tắt là công.
3. Hoạt động 3: Củng cố kiến thức 3. Vận dụng
Giáo viên nêu câu hỏi C3 và C4: C3. Trong trường hợp nào sau đây có công cơ học:
a. Người thợ mỏ đẩy xe goòng chuyển động.
b. Một học sinh ngồi học bài. c. Máy xúc đất đang làm việc.
d. Lực sĩ nâng quả tạ từ dưới lên cao.
C3: a, c, d.
C4. Trong trường hợp nào sau đây lực nào thực hiện công cơ học:
a. Đầu tàu kéo các toa tàu chuyển động.
b. Quả bưởi rơi từ trên cao xuống. c. Người công nhân kéo vật nặng lên cao bằng ròng rọc.
C4: - Lực kéo của đầu tàu hỏa. Lực hút của Trái Đất.
Lực kéo của người công nhân.
Hoạt động 4: Công thức II. CÔNG THỨC TÍNH CÔNG
Giáo viên thông báo công thức tính công.
Chú ý:
s
F⊥ thì A=0
Công thức A=Fscos(F,s) học sinh sẽ học ở các lớp trên.
1. Công thức tính công cơ học:
Nếu có lực F tác dụng vào vật làm vật dịch chuyển đoạn đường s thì công được tính bằng
A=Fs
Trong đó F là lực, s là độ chuyển dời và A là công.
Khi F=1N và s=1m thì a=1Nm=1J Đơn vị của công là Joule.
Hoạt động 5: Vận dụng 2. Vận dụng:
C5. Đầu tàu kéo toa xe với lực 5000N làm toa xe đi được 1000m. Tính công của đầu tàu.
A=Fs=5000 x 1000=5.106J=5.103KJ C6. Một quả dừa 2kg rơi từ trên cây
cách mặt đất 6m. Tính công của trong lực.
A=Ph=10mh=10x2x6=120J C7. Tại sao không có công của trọng
lực trong trường hợp hòn bì chuyển động trên mặt sàn nằm ngang?
Trọng lực có phương thẳng đứng vuông góc với phương chuyển động nên công của trọng lực bằng 0.
Ghi nhớ: Thuật ngữ công cơ học chỉ dùng trong trường hợp có lực tác dụng vào vật làm vật chuyển dời.
Công phụ thuộc vào hai yếu tố: lực và độ dịch chuyển.
Công thức tính công cơ học khi có lực F tác dụng vào vật làm vật dịch
chuyển quãng đường s theo phương của lực: A=Fs
Đơn vị của công là Joule (J). CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT
Công của trái tim
Bằng các phép đo và phép tính người ta xác định được công của trái tim. Trung bình, mỗi giây trái tim của người bình thường thực hiện một công khoảng 0,12J để bơm khoảng 90cm3 máu nuôi cơ thể.
Các em đừng vội nghĩ công của trái tim là quá bé nhỏ! Vì trái tim phải làm việc liên tục không ngừng nên trong một ngày, trung bình nó thực hiện một công lên tới 10.368J để bơm 7.776 lít máu nuôi cơ thể. Nếu một người chỉ sống có 70 năm thôi thì trái tim người đó đã thực hiện một công không dưới 260.000.000J để bơm khoảng 200.000.000 lít máu nuôi cơ thể.
Nếu biết với công 260.000.000J người ta có thể nâng một chiếc xe tô 2.5 tấn lên cao 10 000m (10km), thì các em sẽ thấy trái tim của chúng ta “vất vả” biết chừng nào !
BÀI MƯỜI BỐN
ĐỊNH LUẬT VỀ CÔNG
MỤC TIÊU
Phát biểu được định luật và vận dụng được vào bài tập.
CHUẨN BỊ
Lực kế 5N; ròng rọc động, quả nặng 200g, giá, thước thẳng.
HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Cho biết các yếu tố để có công cơ học?
Viết công thức tính công và nêu rõ tên và đơn vị của các đại lượng.
Khi viên bi chuyển động thẳng đều trên mặt bàn tuyệt đối nhẵn thì có sinh công cơ học không? Vì sao?
PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG
1. Hoạt động 1: Tổ chức tình huống
Ta đã biết để đưa vật lên cao, ta có thể thực hiện bằng cách kéo trực tiếp và dùng máy cơ. Sử dụng máy cơ cho ta lợi về lực nhưng liệu có lợi về công không?
2. Hoạt động 2: Làm thí nghiệm I. THÍ NGHIỆM
Yêu cầu học sinh chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm, kiểm tra về mặt số lượng và chất lượng.
Hướng dẫn các bước thí nghiệm. Yêu cầu học sinh dự đoán các kết quả (Fi;si;Ai)
Sau đó yêu cầu các nhóm làm thí nghiệm và ghi kết quả vào phiếu học tập (bảng 14.1), sau đó báo cáo kết quả
của nhóm trước lớp.
Từ bảng 14.1 yêu cầu học sinh nhận xét và trả lời các câu hỏi.
Yêu cầu học sinh nhắc lại nhận xét trên.
Từ các câu hỏi trên GV giới thiệu nội dung định luật về công (nguyên tắc vàng cơ học).
Hình 32
Đại lượng Kéo trực tiếp Ròng rọc Lực F F1= F2= Quãng đường s s1= s2= Công A1 A2 Ta thấy: 1 F=F2; s1= s2 suy ra A1=A2
Nếu dùng ròng rọc động ta được lợi hai lần về lực thì thiệt hai lần về đường đi, nghĩa là không được lợi gì về công.
II. ĐỊNH LUẬT VỀ CÔNG
Không một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công. Được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại.
3. Hoạt động 3: Vận dụng III. VẬN DỤNG
Kéo đều hai thùng hàng, mỗi thùng nặng 500N lên sàn xe ô tô cao 1m bằng tấm ván đặt nghiêng ma sát không đáng kể.
Thùng thứ nhất, dùng tấm ván dài 2m, thùng thứ hai dùng ván dài 4m.
Hỏi:
- Trong trường hợp nào người ta kéo với lực nhỏ hơn và nhỏ hơn bao nhiêu lần?
- Trường hợp nào tốn nhiều công hơn?
- Tính công của lực kéo lên sàn xe.
Theo định luật về công ta thấy
21 P 1 P
P =; s2=2s1 từ đó suy ra F1 nhỏ hơn F2: =2 lần.
Cả hai trường hợp trên đều thực hiện công như nhau.
Công của lực kéo: A=Ph=500x1=500J
Để đưa một vật có trọng lượng 420N lên cao theo phương thẳng đứng bằng ròng rọc động thì phải kéo dây đi một đoạn là 8m, bỏ qua ma sát.
- Tính lực kéo và độ cao đưa vật lên. - Tính công của lực kéo.
Vì dùng ròng rọc động nên ta lợi hai lần về lực và thiệt hai lần về đường đi nên: F=== 210N
và h===4m
Công ta có thể tính theo hai cách: A=Ph=420.4=1680J
Hay: A=fl=210.8=1680J CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT
Trong thực tế, ở các máy cơ đơn giản bao giờ cũng có ma sát. Vì vậy, công mà ta phải tốn (A) để nâng vệt bao giờ cũng lớn hơn công (A1) dùng để nâng vật khi không có ma sát, đó là vì ta phải tốn thêm công để thắng lực ma sát.
A được gọi là công toàn phần, A1 được gọi là công có ích. Tỷ số được gọi là hiệu suất của máy cơ đơn giản.
Vì A luôn lớn hơn A1 nên H luôn luôn nhỏ hơn 1.
BÀI MƯỜI LĂM
CÔNG SUẤT
MỤC TIÊU
Hiểu được công suất là công thực hiện trong 1s - đặc trưng cho khả năng thực hiện công nhanh hay chậm của con người, máy móc.
CHUẨN BỊ
Tranh vẽ.
HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Viết biểu thức tính công và ghi rõ đơn vị. Phát biểu định luật về công.
PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG
1. Hoạt động 1: Tổ chức tình huống
Để đưa vật liệu xây dựng lên cao, người ta có thể sử dụng hệ thống ròng rọc như hình 33. Anh An đưa 10 viên gạch mất 50s, anh Dũng đưa 15 viên gạch trong 60s. Biết tầng 2 cao 4m và mỗi viên gạch nặng