Bài giảng môn Vật lí 10 - Chuyên đề: Công và công suất

Nội dung text: Bài giảng môn Vật lí 10 - Chuyên đề: Công và công suất

1. CHUYÊN ĐỀ: CÔNG VÀ CÔNG SUẤT GIÁO VIÊN: PHAN CÔNG TÚ 1
2. I. Công 1. Khái niệm về công(Lớp 8): - Một lực F sinh công khi nó tác dụng lên một vật và làm vật chuyển dời một đoạn s (điểm đặt của lực chuyển dời ) theo hướng của lực thì công do lực sinh ra là: A = F.s M N s
3. Bài tập 1: Một vật nặng 500g rơi tự do từ độ cao h=10m.Tính công của trọng lực khi vật rơi tự do từ độ cao h xuống mặt đất. Lấy g=10m/s2 Giải: P h A = F.s=P.h = mgh=0,5.10.10=50J
4. 2. Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát Xét một máy kéo, kéo một khúc gỗ trượt trên đường bằng một sợi dây căng. y F1 F F o 2x
5. I. Công 2. Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát F1 F F 2 M s N
6. 2. Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát Khi lực F không đổi tác dụng lên một vật làm vật chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực một góc α thì công thực hiện bởi lực đó được tính theo công thức : A= F.s . c os F 1 F 2 M N
7. 3. Biện luận: A= F.s . c os M N M M 0 N =00 00 900 N =90 cos = 1 A = F . s cAos 0 0 cos =0 A= 0 (công phát động) (công phát động) (không sinh công) F M N M N 9000 180 =1800 cos 0 A 0 Cos = − 1 A = − F . s (công cản) (công cản)
8. Hãy xác định dấu của công của các lực tác dụng lên chiếc xe ô tô khi lên dốc:
9. Đặc điểm: 1. Đơn vị: J (jun) 2.Các công thức tính công: A = F.s và A = F.s.cosα chỉ đúng khi điểm đặt của lực chuyển dời thẳng và lực không đổi trongF quá trình chuyển dời. 1 F F 2 3.Công là đại lượng vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng 0
10. Bài tập 2: BT 6,trang 133 SGK: Một người kéo một hòm gỗ khối lượng 80kg trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp góc 30 0 so với phương nằm ngang. Lực tác dụng lên dây bằng 150N. Tính công của lực đó khi lực trượt đi được 20m. F M s N Áp dụng công thức: A = F.s.cosα =150.20.cos30 =2595J
11. Bài tập 3: Một vật có khối lượng 2kg chịu tác dụng của một lực F có độ lớn 10N và có phương hợp với phương chuyển dời trên mặt phẳng ngang một góc 45o. Hệ số ma sát giữa vật và sàn là µ = 0,2. Lấy g = 10 m/s2 Tính công của các lực tác dụng vào vật khi vật dời chỗ được 2m ? Giải:
12. Chọn chiều dương là chiều chuyển động : Các lực tác dụng vào vật như hình vẽ: AP = 0 : AN = 0 0 Ams = Fms.s.cos 180 = - µ N s = - µ ( P – F sinα )s
13. II. Công suất. 1. Khái niệm công suất. Công suất là đại lượng cho tốc độ công sinh trong một đơn vị thời gian. A P = t 2. Đơn vị công suất. Đơn vị công suất là oát, kí hiệu W. 1W = 1J/s Ngoài ra ta còn một đơn vị thực hành của công là oát giờ (W.h) 1W.h = 3600J ; 1kW.h = 3600kJ
14. 3. Đặc điểm Công thức tính công suất theo lực F và vận tốc v: Nếu lực tác dụng lên vật không đổi ta có: A P= = F. v = F .v.cos (*) t
15. III. Bài tập Bài 1: Một vật khối lượng m = 10kg được kéo đều trên sàn bằng 1 lực F = 20N hợp với phương ngang góc 300. Nếu vật di chuyển 2m trên sàn trong thời gian 4s thì công suất của lực là bao nhiêu? A F. s . c os Hướng dẫn giải: A= F. s . c os P = ==5 3W tt Bài 2: Một gàu nước khối lượng 10kg kéo cho CĐ đều lên độ cao 5m trong thời gian 1 phút 40 giây. Tính công suất của lực kéo, g = 2 A 10m/s ; Hướng dẫn giải:F = P = m.g = 100N P = = 5W t Bài 3: Một lực sĩ cử tạ nâng quả tạ m = 125kg lên cao 70cm trong t = 0,3s. Trong trường hợp lực sĩ đã hoạt động với công suất là bao 2 A F. s nhiêu? g = 9,8m/s ; Hướng dẫn giải:P = ==2858W tt
16. Bài tập 4: Một ô tô có khối lượng 4 tấn đang chuyển động thẳng đều trên con đường thẳng nằm ngang với tốc độ 10 m/s với công suất của động cơ là 20 kW. a. Tính hệ số ma sát giữa xe và mặt đường . b. Sau đó ô tô tăng tốc, chuyển động nhanh dần đều và sau khi đi thêm được quãng đường 250 m thì tốc độ ô tô tăng lên đến 54 km/h. Tính công suất trung bình của động cơ ô tô trên quãng đường này và công suất tức thời của động cơ ô tô ở cuối quãng đường. Lấy g = 10m/s2 . Giải:
17. a. Chọn chiều dương của ô tô là chiều chuyển động: p Ta có: a=0 F = F  . m . g = = 0,05 ms v F− Fms = ma F = 3000 N Công suất tức thời: pt = F. v2 = 3000.15 = 45000 W ptb = F. v = 3000.12,5 = 37500 W