Bài 14. Định luật về công

Trường THCS Yên hòa - Gv Lê Châu
Trường THCS Yên hòa- Gv Lê Châu
ở lớp 6 các em đã biết, muốn đưa một vật nặng lên cao, người ta có thể kéo trực tiếp hoặc sử dụng máy cơ đơn giản. Sử dụng máy cơ đơn giản có thể cho ta lợi về lực, nhưng liệu có thể cho ta lợi về công hay không? Bài này sẽ giúp các em trả lời câu hỏi trên.
I. THí NGHIệM:
Tiết 17. ĐịNH LUậT Về CÔNG
? HS đọc mục thu thập thông tin sgk trả lời câu hỏi nêu ra trên màn hình.
Mục đích thí nghiệm.
Cách bố trí.
S1
I. THí NGHIệM:
Tiết 17. ĐịNH LUậT Về CÔNG
* Kéo trực tiếp bằng lực kế:
- Móc lực kế vào quả nặng 200g rồi kéo từ từ theo phương thẳng đứng lên một đoạn s1. Lực nâng F1 của tay có độ lớn bằng trọng lượng P của quả nặng.
- Đọc số chỉ của lực kế F1 và độ dài quãng đường đi được s1 rồi ghi kết quả vào bảng.
2N
0,1
I. THí NGHIệM:
Tiết 17. ĐịNH LUậT Về CÔNG
* Dùng ròng rọc động:
- Dùng ròng rọc động để kéo quả nặng G lên một đoạn s1 một cách từ từ sao cho số chỉ của lực kế không đổi. Lực nâng của tay bằng số chỉ của lực kế.
- Đọc số chỉ của lực kế F2 và độ dài quãng đường đi được s2 rồi ghi vào kết quả
1N
0,2
0,2
0,2
? Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về . . . . thì lại thiệt hai lần về . . . . . . . . nghĩa là không được lợi gì về . . .
lực
đường đi
công

s2 = 2 s1
A2 = A1
(1)
(2)
(3)
I. THí NGHIệM:
Tiết 17. ĐịNH LUậT Về CÔNG
C1:
C2:
C3:
C4:
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 lại thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại.
Hãy so sánh hai lực F1 và F2.
Hãy so sánh hai quãng đường đi được S1,S2.
Hãy so sánh công của lực F1 (A1 = F1.S1) và công của lực F2 (A2 = F2.S2).
Kết luận:
A1 = P.h1
A2 = F.h2
Vì h2 = 2h1 và nên A1 = A2.
Trọng vật P được treo ở đầu A, cách điểm tựa O một khoảng l1. Để nâng trọng vật P lên độ cao h1 thì phải tác dụng vào đầu B, cách O một khoảng l2 một lực F, và đầu B hạ thấp xuống một đoạn h2.
Từ đó đi đến kết luận : Dùng đòn bẩy để nâng một vật lên cao không được lợi gì về công. Nếu tác dụng vào cánh tay đòn dài thì đòn bẩy cho lợi về lực nhưng lại thiệt về đường đi. Lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi.
Cũng có thể rút ra định luật về công từ thí nghiệm mặt phẳng nghiêng
? Trong thực tế, ở các máy cơ đơn giản bao giờ cũng có ma sát, do đó công mà máy thực hiện phải để thắng ma sát và nâng vật lên. Công này gọi là công toàn phần, công nâng vật lên trực tiếp là công có ích. Công để thắng ma sát là công hao phí.
Công toàn phần = công có ích + công hao phí
Tỉ số giữa công có ích và công toàn phần gọi là hiệu suất của máy và được kí hiệu là H.
A1 là công có ích
A là công toàn phần
Công hao phí càng ít thì hiệu suất của máy càng lớn.
Trong đó:
C5:
a. Trường hợp thứ nhất lực kéo nhỏ hơn và nhỏ hơn hai lần (F1 = 2F2)
Giải:
b. Không trường hợp nào tốn công hơn. Công thực hiện trong hai trường hợp là như nhau.
c. Công kéo vật lên ôtô theo mặt phẳng nghiêng cũng bằng công kéo vật lên ôtô theo phương thẳng đứng nên:
A = P.h = 500.1 = 500 (J)
III. VậN DụNG:
P2 = 500N
a. F1 ? F2
b. So sánh A1;A2
c. Tính A = ?
P1 = 500N
Tóm tắt:
Theo định luật công: Không một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công. Được lợi bao nhiêu lần về lực thì lại thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại.
Vậy nếu dùng mặt phẳng nghiêng 1 dài gấp 2 lần mặt phẳng nghiêng 2 thì lực kéo vật lên nhỏ bằng một nửa khi kéo chính vật đó lên trên mặt phẳng nghiêng 2.
l1 = 2.l2
F2 = 2.F1
Tóm tắt:
P = 420N
s = 8m
a. F =?; h =?
b. A = ?
Giải:
a. Kéo vật lên cao bằng ròng rọc động thì lực kéo bằng một nửa trọng lượng của vật:
Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về lực nhưng lại thiệt hai lần về đường đi, nên:
b. Công nâng vật lên:
A = P.h = 420.4 = 1680 (J)
C5:
III. VậN DụNG:
* Công kéo vật lên: A = F.s = 210.8 = 1680 (J)
A1 = P.h
A = F.l
Nếu bỏ qua ma sát A1 = A
Nếu kể cả ma sát :
F1,F2 là lực tác dụng vào đòn bảy
l1,l2 : cánh tay đòn( khoảng cách vuông góc từ điểm tựa đến phương của lực)
 §iÒu kiÖn c©n b»ng cña ®ßn b¶y: F1l1 = F2l2
Trong đó:
A1 = P.h1
A = F.h2
Tính công của lực nâng trọng vật lên cao một đoạn h1 và công của lực F xuống một đoạn h2
Nếu kể đến ma sát :
. Ròng rọc cố định: Không cho ta lợi về lực nhưng có tác dụng đổi hướng của lực tác dụng.
. Ròng rọc động: Cho ta lợi hai lần về lực thì lại thiệt hai lần về đường đi nên không được lợi gì về công.
Trong đó:
F lực tác dụng
P trọng lượng của vật
S Quãng đường dây kéo
h Chiều cao vật đượng nâng lên.
n Số ròng rọc động
Khi số ròng động bằng số ròng rọc cố định
Khi số ròng động khác số ròng rọc cố định
Chú ý:
Thuật ngữ công cơ học chỉ dùng trong trường hợp có lực tác dụng vào vật làm cho vật chuyển dời.
Công cơ học phụ thuộc vào 2 yếu tố: là lực tác dụng vào vật quãng đường vật di chuyển.
Công thức tính công cơ học khi lực F làm vật dịch chuyển một quãng đường s theo phương của lực: A = F.s
Đơn vị công là Jun(kí hiệu J)
1J = 1N.1m = 1Nm
Làm các bài tập trong sách bài tập.
Xem lại từ bài 1 đến bài hôm nay để chuẩn bị cho kiểm tra học kỳ