Bài 26 CÔNG VÀ CÔNG SUẤT I. MỤC TIÊU - Phân biệt được khái niệm công trong ngôn ngữ thông thường và công trong vật lí. Nắm vững công cơ học gắn với hai yếu tố: lực tác dụng và độ dời của điểm đặt của lực theo phương của lực : A = F.s.cos  - Hiểu rõ công và đại lượng vô hướng, giá trị của nó có thể dương hoặc âm ứng với công phát động hoặc công cản. - Nắm được khái niệm công suất, ý nghĩa của công suất trong thực tiễn kĩ thuật và đời sống. Gỉai thích được ứng dụng trong hộp số của động cơ otô, xe máy. II. CHUẨN BỊ - Vật nặng ; sợi dây ; ròng rọc và tranh vẽ III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn định lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 01 : Trình bày nguyên tắc chuyển động bằng phản lực ? Cho ví dụ ? + Câu 02 : Nêu đặc điểm hoạt động của động cơ phản lực của máy bay và tên lửa ? 2) Nội dung bài giảng :  Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh I. CÔNG GV : Như chương trình lớp 8, các em đã học qua khái niệm công . Thí dụ như có một con bò kéo một chiếc xe đi được một quãng đường s, khi đó ta nói con bò đã thực hiện một công cơ học. Nếu như xe vào bùn lầy. Bò dùng hết sức kéo xe ra khỏi bùn lầy nhưng không kéo được. Vậy bò có thực hiện công khồng ? HS : Thưa Thầy không ! Vì con bò không kéo xe đi được một đoạn đường s. GV : Như vậy công cơ học phụ thuộc vào các yếu tố nào ? HS : Hai yếu tố công cơ học : I. CÔNG 1/ Định nghĩa : Công là đại lư ợng đo bằng tích của độ lớn của lực v à hình chi ếu của độ dời của điểm đặt trên phương của lực. 2/ Công thức : A = F.s.cos Trong đó : + A : Công do lực thực hiện ( J ) + F : độ lớn lực thực hiện ( N ) - Lực tác dụng lên vật - Quãng đường vật di chuyển GV : Các em cần nên hiểu sự khác nhau giữa công cơ học và các loại công khác trong đời sống , mà nhất là công sức của người ( Công sinh học ) GV : Có một vật đang chuyển động dưới tác dụng của lực F  có phương hợp với phương ngang một góc  như hình vẽ : GV : Lúc bây giờ lực F được phân tích thành mấy thành phần ? HS : Lực F được phân tích thành 2 thành phần là Fx và Fy . GV : Tác dụng mỗi thành phần ? HS : Fx có tác dụng làm vật chuyển động + s cos  : hình chi ếu độ dời trên phương của lực ( m ) 3/ Ý nghĩa : + Công là đại lượng vô hư ớng và có giá trị dại số tùy theo d ấu của cos  + Nếu  nhọn (  < 2  ) thì A > 0 và được gọi là công phát động + Nếu  tù ( 2  <  <  ) thì A < 0 và được gọi là công cản + Nếu  = 2  thì A = 0, dù có lực tác dụng nh ưng công không được thực hiện 4/ Đơn vị công: T ừ công thức A = F.s, nếu lấy F = 1 ( N ) và s = 1 ( m ) thì ta có đơn vị công l à N.m hay Jun .Kí hiệu J Vậy : 1 Jun là công th ực hiện về phía trước . Còn Fy có tác dụng kéo vật lên khỏi mặt đất . GV : Bây giờ ta không xét thành phần Fy, mà chỉ xét thành phần Fx. Lực Fx có tác dụng kéo vật chuyển động một quãng đường s, một em có thể cho biết công của lực Fx ? HS : AFx = Fx.s GV :Mối quan hệ giữa F và Fx như thế nào ? HS : Fx = F. Cos GV  AF = F.s.Cos GV : Giả sử như có một chiếc xe khách đang chuyển động với vận tốc v  GV : Đơn vị công là Jun (J) ( 1J = 1N/m ; 1kJ = 1000J ) GV : - Công là đại lượng vô hướng , có giá trị bởi lực có cường độ 1 Niut ơn làm d ời chỗ điểm đặt của lực 1 mét theo phương của lực 1 Jun = 1 Niutơn . 1 mét 1 ( kJ ) = 1000 ( J ) (+) hoặc (-) II/ CÔNG SUẤT : GV Dạy học sinh theo tiến trình quy nạp , ta đưa ra ví dụ như phần trên, ta có thể đưa thêm ví dụ : Người 1: A 1 = 3000 J  t 1 = 30 s Người 2: A 2 = 3000 J  t 2 = 40 s Người 3: A 3 = 1000 J  t 3 = 05 s GV : Qua thí dụ trên các em cho biết người nào thực hiện công lớn hơn ? HS : Người thứ ba thực hiện công lớn nhất ! GV : tại sao em có thể kết luận Người thứ ba thực hiện công lớn nhất ? HS : Em tính công thực hiện của mỗi người trong thời gian 1 giây GV : Đúng rồi ! Muốn so sánh công thực hiện của mỗi người trong thí dụ trên ta quy về cùng II/ CÔNG SUẤT : 1/ Định nghĩa : Công suất là đại lư ợng đo bằng thương số giữa công A và th ời gian t cần để thực hiện công ấy. 2/ Công thức : t A P  Trong đó : + P : Công suất ( W ) + A : Công do lực thực hiện ( J) + t : th ời gian cần để thực hiện công ấy ( s ) 3/ Ý nghĩa : Công suất dùng đ ể so sánh khả năng th ực hiện công của các máy khác nhau trong cùng m ột thời gian A/t là 1s  Đưa ra khái niệm công suất  Định nghĩa và đơn vị Từ đơn vị công suất là W  Đơn vị công : W.s hay kW.h * Biểu thức khác của công suất : GV :      _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ thời gian 4/ Đơn vị công suất : Từ công thức P = t A , n ếu lấy A = 1 (J ) và t = 1 ( s) thì ta có đơn vị công suất l à J / s hay Oát. Kí hiệu là W Vậy : 1 Oát là công su ất của máy sinh công 1 Jun trong 1 giây 1 Oát = giây Jun 1 1 1 ( kW ) = 1000 ( W ) 1 ( MW ) = 1.000.000 ( W ) 1 ( mã lực ) = 736 ( W ) ** Lưu ý : 1 ( kWh ) = 3,6.10 6 ( J ) 5/ Bi ểu thức khác của công suất :  III / HIỆU SUẤT : GV : Ta giả sử để kéo một vật lên mặt phẳng nghiêng, ta cần phải thực hiện công A, nhưng trên thực tại ta không thể loại bỏ đi lực ma sát , nên ta cần phải thực hiện công lớn hơn công dự định để chống lại lực ma sát. Từ đó người ta đưa ra khái niệm hiệu suất : Hiệu suất của máy : %x100 A' A H  Với : A = F.S : Công có ích A’ = F’.S’ : Công thực hiện IV/ BÀI TẬP ÁP DỤNG : GV :      _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ P = t A = t sF. = F.v * Trong đó : Nếu v là vận tốc trung b ình thì P sẽ là công suất trung bình, n ếu v là vận tốc tức thời thì P sẽ l à công suất tức thời. III / HIỆU SUẤT : Hi ệu suất cho biết tỉ lệ giữa công có ích và công toàn ph ần do máy sinh ra khi ho ạt động, nó có giá trị luôn nhỏ h ơn 1. Kí hiệu : H H = A A' IV/ BÀI TẬP ÁP DỤNG : Một vật có khối lượ ng m= 2 (kg ) bắt đầu chuyển động tr ên m ặt nhẵn nằm ngang từ trạng thái nghỉ dư ới tác dụng của một lực theo ph ương ngang có cường độ F = 5 ( N ) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1/ Tính công do l ực F thực hiện sau 2 giây ? 2/ Tính công suất trung b ình trong khoảng thời gian trên ? 3/ Tính công su ất tức thời tại thời điểm cuối t = 2 ( s ) ? Bài giải : Ta chọn chiều dương là chi ều chuyển động của vật : a) Trong thời gian 2 giây : + Gia tốc của vật : a = m F = 2,5 m/s 2 + Độ dời của vật : s = 2 1 at 2 = 5 m  Công do lực F A = F.s = 5.5 = 25 (J) b) Công suất trung bình : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _  2 25  t A P = 12,5 W c) Vận tốc tức thời : v = at = 5 m/s Công suất trung bình : P = F.v = 25 W. 3) Cũng cố : 1/ Định nghĩa công cơ học và đơn vị công ? Viết biểu thức tính công trong trường hợp tổng quát ? 2/ Nêu ý nghĩa công dương và công âm ? Cho thí dụ ? 3/ Định nghĩa công suất và đơn vị ? Nêu ý nghĩa của công suất ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3 và 4 - Làm bài tập : 1; 2 và 3    . Bài 26 CÔNG VÀ CÔNG SUẤT I. MỤC TIÊU - Phân biệt được khái niệm công trong ngôn ngữ thông thường và công trong vật lí. Nắm vững công cơ học gắn với hai yếu tố: lực tác dụng và độ. rõ công và đại lượng vô hướng, giá trị của nó có thể dương hoặc âm ứng với công phát động hoặc công cản. - Nắm được khái niệm công suất, ý nghĩa của công suất trong thực tiễn kĩ thuật và đời. trung b ình thì P sẽ là công suất trung bình, n ếu v là vận tốc tức thời thì P sẽ l à công suất tức thời. III / HIỆU SUẤT : Hi ệu suất cho biết tỉ lệ giữa công có ích và công toàn ph ần do