Array

chào các em


I. Mục đích - Yêu cầu :
-Cách xác định công của trọng lực,đặc điểm công của trọng lực.
-Khái niệm lực thế , những loại lực nào là lực thế.
-Nội dung của định luật bảo toàn công khái niệm hiệu suất.
II. Trọng tâm của bài:
-Công của trọng lực : cách xác định , điểmđặt .
- Khái niệm lực thế
III. Đồ dùng dạy học: Máy chiếu và nội dung các bài toán đặt vấn đề trên các slide.
Định nghĩa và viết biểu thức công cơ học
?
Công của lực F trên đoạn đường S là đaị lượng
đo bằng tích số:
A = F S Cos?
(? là góc giữa đoạn đường S và giá của lực).
A là đại lượng vô hướng ( có thể dương hay âm)

Công của trọng lực có đặc điểm
gì và công có tuân theo
quy luật nào không ?
Công của trọng lực :
a. Biểu thức :
Hãy tính công của trọng lực khi vật rơi tự do từ độ cao h1xuống độ cao h2.
H1
Khi vật rơi từ độ cao h1xuống độ cao h2
trọng lực cùng hướng với dịch chuyển
h = h1 - h2
đã thực hiện công :
A = Ph = mg(h1- h2)

- Vật m từ độ cao h1 xuống độ cao h2 .
Công A = P(h1- h2) = Ph. (1)
Hãy tính công của trọng
lực khi vật trượt không
ma sát trên mặt phẳng nghiêng.
?
Trọng lực làm vật trượt không ma sát trên mặt
phẳng nghiêng góc ? so với mặt phẳng nằm
ngang thì chỉ có thành phần F của nó cùng
hướng với dịch chuyển sinh công. Như vậy :
Công của trọng lực là:
Fs = P sin? .s = Ph.

Vật trượt không ma sát trên mặt phẳng nghiêng , hai đầu B , C có các độ cao h1, h2 , BC = s.
A =Fs = P sin? .s = Ph. (2)


Từ (1) và (2) hãy cho biết
công của trọng lực
có đặc điểm gì
?
Dạng quỹ đạo giữa hai điểm được xác định như thế nào ?
Dạng quỹ đạo giữa hai điểm
được xácđịnh bởi chiều dài ,
hình dạng.
? công của trọng lực không phụ
thuộc vào dạng quỹ đạo mà luôn
luôn bằng tích của trọng lực với
hiệu hai độ cao của hai đầu
quỹ đạo.
b.Đặc điểm :
- Công của trọng lực không phụ thuộc vào dạng của quỹ đạo.
- Đo bằng tích của trọng lực với hiệu độ cao của hai đầu quỹ đạo.
Với quỹ đạo khép kín thì công của trọng lực
có giá trị bằng bao nhiêu ?
Xét quỹ đạo kín B1C3B . Hãy tính công của trọng lực trên quỹ đạo này ?
Trước hết ta thấy rằng : do công của
trọng lựckhông phụ thuộc vào
dạng của đường đi nên ta có:
A(B1C) = A(B2C) = A(B3C) =mgh
Xét quỹ đạo kín , trên quỹ đạo đó :
A(B1C) > 0 (trọng lực là lực phát động)
A(C3B) < 0 (trọng lực là lực cản)
? A(B1C3B) = A(B1C) + A(C3B) = 0
(Vì ?A(B1C) ?= ?A(C3B) ?)

Qua đây cho thấy công của
trọng lực có đặc điểm gì
?
- Nếu quỹ đạo khép kín :
công A = 0










Một số loại lực như lực vạn vật hấp
dẫn mà trọng lực là một trường hợp
riêng , lực đàn hồi , lực tĩnh điện.
có tính chất quan trọng như đặc điểm
đã nêu trên đây là công của chúng
không phụ thuộc vào dạng quỹ đạo
của vật chịu lực , mà chỉ phụ thuộc
vào vị trí điểm đầu và cuối của
quỹ đạo ; nếu quỹ đạo kín thì công
bằng không.Những lực này gọi là
lực bảo toàn hay lực thế.

Thế nào là lực thế ?
c. Lực thế :
- Lực thế là những lực mà công của lực không
phụ thuộc vào hình dạng đường đi của vật chịu lực mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của qũy đạo.
Lực ma sát có phải là lực thế không
?
Lực ma sát luôn ngược hướng dịch chuyển
chính vì vậy : AFms < 0 và công của lực ma sát
phụ thuộc vào dạng quỹ đạo .
? lực ma sát không phải là lực thế.
- Lực ma sát không phải là lực thế .
*Ví dụ :
Tóm tắt:
Cho : vật m
Hỏi : 1. Ap = ?
-Kéo đều vật từ D đến B.
- Kéo đều vật theo chiều từ C tới B
2. Fk = ? cùng hướng dịch chuyển.
3. So sánh chiều dài quãng đường dịch chuyển.
Kéo đều một vật có khối lượng m từ điểm
có độ cao h2 tới điểm có độ cao h1 trong
hình vẽ 1 (h2 < h1).Theo hai cách : từ D đến B;
từ C đến B.
1.Tính công của trọng lực ?
2. Xác định lực kéo Fk cùng hướng dịch
chuyển.
3. So sánh chiều dài quãng đường dịch chuyển.
Bài giải :
Công của trọng lực:
*Khi kéo vật lên đều từ D đến B : gọi công trong
quá trình này là A1. Khi đó :
A1 = -P (h2 - h1) = Ph (1)
(Vì : trọng lực ngược hướng với dịch chuyển)
* Khi kéo vật lên đều theo phương của mặt phẳng nghiêng (chiều từ C đến B ) :gọi công trong quá trình này là A2. Khi đó : A2 = Fs = P Sin? .s = Ph. (2)

2. Xác định lực kéo Fk:
* Khi kéo vật lên đều từ D đến B : gọi lực kéo là F1

Để xác định lực kéo F1 ta phải làm như thế nào
?
Do vật kéo lên đều nên : a = 0
? Phương trình định luật II Niutơn được viết dưới dạng :
F1 - P = 0 ? F1 = P = mg (1)

Phương trình định luật II Niutơn :
F1 - P = 0 ? F1 = P = mg (1)
* Khi kéo vật lên đều theo phương của mặt phẳng nghiêng : Phương trình định luật II Niutơn:
F2 - F = 0 ? F2 = F = P sin? (2)
3. So sánh chiều dài quãng đường dịch chuyển :

Muốn so sánh chiều dài quãng
đường dịch chuyển ta làm như
thế nào ?

*Quãng đường mà vật được kéo lên theo phương thẳng đứng là : s1 = ? h1 - h2 ? = h (3)
*Quãng đường mà vật được kéo lên theo phương của mặt phẳng nghiêng là : s2 = h/Sin? (4)
? chiều dài quãng đường từ D đến B nhỏ hơn chiều dài quãng đường từ C đến B.
Trở lại ví dụ ban đầu, khi vật
rơi từ độ cao h1 xuống độ cao
h2 thì trọng lực thực hiện công dương.
Nếu muốn đưa vật từ độ cao h2 lên
độ cao h1 (h2< h1 ) thì côngthực hiện
phải có giá trị như thế nào?
Theo em ta có thể thực hiện
bằng những cách nào?
- Xét mặt phẳng nghiêng : trên mặt phẳng nghiêng , nếu được lợi bao nhiêu lần về lực thì sẽ thiệt bấy nhiêu lần về đường đi, không được lợi gì về công.
Có thể dùng mặt phẳng nghiêng , ròng rọc, cần
câủ , đòn bẩy để đưa vật lên cao.
Rất nhiều
thí nghiệm và thực tiễnđã
cho thấy trong các cách thực
hiện này không có cách nào được
lợi về công.Và các nhà bác học
cổ xưa đã khám phá ra một
định luật tổng quát cho tất cả
các máy cơ đơn giản , đó là
định luật bảo toàn công.

Qua bài tập ví dụ (xét với mặt phẳng nghiêng) em có
nhận xét gì về tác dụng của mặt phẳng nghiêng ?
Từ biểu thức (1) và (2) ta thấy rằng : khi
dùng mặt phẳng nghiêng A1 = A2
không được lợi gì về công.
Ph = Fs và s > h. ? F < P
mặt phẳng nghiêng có độ dài càng lớn
so với h thì lực cần để kéo vật lên càng nhỏ
2.Định luật bảo toàn công.
3. Hiệu suất :
*Định nghĩa:
Hiệu suất là tỉ số giữa công có ích và công toàn phần của máy.
* Biểu thức : H = A/A`
Các máy cơ đơn giản không làm lợi cho ta về
công mà chỉ giúp ta thực hiện công dễ hơn
bằng cách thay đổi độ lớn hay hướng của lực
và việc thực hiện công dễ hơn không có nghĩa
là tốn ít công hơn.
Có phải là khi thực hiện công để đưa vật
lên cao máy sản ra công đúng bằng công
của trọng lực hay không.

Trong thực tế thì luôn
có ma sát do đó mà công
chỉ được bảo toàn trong trường
hợp lí tưởng. Công do các máy
sản ra không bằng công
của trọng lực.


Trong thực tế luôn có ma sát nên công
nâng vật lên độ cao h là công có ích
(công của trọng lực).Khi kéo vật lên thì
phải sinh một công A` > A (để thắng
công của lực ma sát ).Như vậy :
Atoàn phần = Acó ích + Ahao phí

Em có nhận xétgì về giá
trị của H
?
Do A < A` nên H < 1.
Vì không bao giờ khử hết ma sát nên
không bao giờ có một thiết bị cơ học nào
lại có H = 1
Hiệu suất có ý nghĩa gì
?
Hiệu suất của một máy cho biết
là máy làm việc có kinh tế hay
không.
H < 1
Đặc điểm công của trọng lực:
Công của trọng lực không phụ thuộc vào dạng của quỹ đạo.
- Đo bằng tích của trọng lực với hiệu độ cao của hai đầu quỹ đạo.

Công của trọng lực có đặc
điểm gì ? Và lực thế
là gì ?
Lực thế :
- Lực thế là những lực mà công của lực không
phụ thuộc vào hình dạng đường đi của vật chịu lực mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của qũy đạo.
Nếu bây giờ ta dùng một ròng rọc động để kéo vật lên thì công và lực kéo vật trong trường hợp này sẽ có giá trị như thế nào
?
Dùng ròng rọc động để đưa một vật lên cao ta
chỉ cần keó dây với một lực bằng một nửa
trọng lựơng của vật.
F = P/2
Ta biết rằng ở ròng rọc động ,trọng lượng của vật được phân phối đều trên 2 đoạn dây (lưu ý rằng 2 đoạn dây này // với nhau) ? sức căng của mỗi dây chỉ bằng một nửa trọng lượng của vật .
Do đó mà khi kéo dây để đưa vật lên ta chỉ cần kéo dây với 1 lực bằng một nửa trọng lượng của vật.
-Dùng ròng rọc động cho ta lợi bao nhiêu lần về lực thì lại thiệt bấy nhiêu lần về đường đi; dùng ròng rọc động không được lợi gì về công.
Từ xa xưa các nhà bác học
đã khám phá ra 1 quy tắc
gọi là quy tắc vàng cơ học.
Đó chính là định luật bảo
toàn công.

- Nội dung định luật :
Trong tất cả các máy cơ đơn giản, công được truyền đi giữ nguyên giá trị. Nếu máy làm tăng lực
bao nhiêu lần thì lại giảm đường đi bấy nhiêu lần , và ngược lại ; ta không được lợi gì về công.