Bài 14. Định luật về công

Trường THCS Nguyễn Trọng Kỷ
Chào mừng quý thầy cô và các em học sinh
Giáo viên: Trần Thị Bích Ngọc
Bộ môn: Vật lý 8
Câu 1: Viết công thức tính công cơ học, giải thích kí hiệu và ghi rõ đơn vị các đại lượng có trong công thức?
Câu 2: Trong các trường hợp sau những trường hợp nào có công cơ học?
Một người đang kéo một thùng nước từ giếng lên;
Một hòn bi đang lăn trên mặt sàn nằm ngang nhẵn không có sức cản không khí;
Người lực sĩ đang nâng quả tạ từ thấp lên cao;
Một người đang gắng sức đẩy chiếc xe ôtô;
ở lớp 6 ta đã học những máy cơ đơn giản nào?
Dùng máy cơ đơn giản có thuận lợi gì?
Vậy dùng máy cơ đơn giản được
lợi về lực nhưng liệu có được lợi về công không?
Đòn bẩy
Mặt phẳng nghiêng
Ròng rọc
Kéo vật trực tiếp
s1
Móc quả nặng vào lực kế kéo lên cao với:
Quãng đường s1= .....
Đọc độ lớn của lực kế F1 = ....
Tiết 16
ĐỊNH LUẬT VỀ CÔNG
I. Thí nghiệm:
1- Thí nghiệm 1: Khi kéo trực tiếp.
Hình 14.1a
Dùng ròng
rọc động
s1
s2
Móc quả nặng vào ròng rọc động.
Móc lực kế vào dây.
Kéo vật chuyển động cũng với quãng đường s1.
Lực kế chuyển động một quãng đường s2=....
Đọc độ lớn lực kế F2 = ...
Tiết 16
ĐỊNH LUẬT VỀ CÔNG
I. Thí nghiệm:
2- Thí nghiệm 2: Khi dùng ròng rọc động.
Hình 14.1b
Tiết 16
ĐỊNH LUẬT VỀ CÔNG
I. Thí nghiệm:
1- Thí nghiệm 1: Khi kéo trực tiếp.
2- Thí nghiệm 2: Khi dùng ròng rọc động.
3- Kết quả thí nghiệm:
0,5
0,25
0,02
0,04
0,01
0,01
C1: F1 > F2
C2: s1 < s2
C4: Kết luận: Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về …………….. thì thiệt hai lần về …………………….. nghĩa là không được lợi gì về …………
C1: Hãy so sánh hai lực F1 và F2?
C2: Hãy so sánh quãng đường đi được s1, s2?
C3: A1 = A2
C3: Hãy so sánh công của lực F1 (A1 = F1.s1) và công của lực F2 (A2 = F2.s2)?
lực
đường đi
công
Nhận xét: 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
h1
h2
P1
P2
h1 = 1/2 . h2
P1 = 2. P2
và ngược lại.
C5: Kéo đều hai thùng hàng, mỗi thùng nặng 500N lên sàn ô tô cách mặt đất 1m bằng tấm ván đặt nghiêng (ma sát không đáng kể).
TH1: Kéo thùng thứ nhất dùng tấm ván dài 4 m.
TH2: Kéo thùng thứ hai dùng tấm ván dài 2 m.
Hỏi:
a) Trong trường hợp nào người ta kéo với lực nhỏ hơn và nhỏ hơn bao nhiêu lần?
b) Trường hợp nào thì tốn nhiều công hơn?
c) Tính công của lực kéo thùng hàng theo mặt phẳng nghiêng lên sàn?
Đáp án:
Trường hợp 1 lực kéo nhỏ hơn và nhỏ hơn 2 lần.
Không trường hợp nào tốn nhiều công hơn, công thực hiện trong hai trường hợp là bằng nhau.
c) Theo định luật về công có: công của lực kéo theo mặt phẳng nghiêng lên ô tô bằng công của lực kéo trực tiếp lên ô tô
A = P.h = 500.1 = 500 (J)
C6: Để đưa một vật nặng P = 420 N lên cao theo phương thẳng đứng bằng ròng rọc động theo hình 13.3, người ta phải kéo đầu dây đi một đoạn là 8m. Bỏ qua ma sát.
Tính lực kéo và độ cao đưa vật lên?
Tính công nâng vật lên?
Đáp án:
a) Vì dùng ròng rọc động được lợi 2 lần về lực, thiệt 2 lần về đường đi nên:
F = P/2 = 420/2 = 210 (N)
l = 2 . h => h = l : 2 = 8:2 = 4 (m)
b) Công nâng vật lên là:
A = P.h = 420.4 = 1680 (J)
hoặc: A = F. l = 210.8 = 1680 (J)
Trong thực tế, ở các máy cơ đơn giản bao giờ cũng có ma sát. Vì vậy công phải tốn (A2) để nâng vật lên bao giờ cũng lớn hơn công (A1) dùng để nâng vật khi không có ma sát, đó là vì phải tốn một phần công để thắng lực ma sát, công này gọi là công hao phí.
- Công A2 gọi là công toàn phần (J)
- Công A1 gọi là công có ích (J)
Vậy: công toàn phần = công có ích + công hao phí
Công có ích
Công toàn phần
Hiệu suất =
. 100%
H =
A1. 100%
A2
Bài 14.1 SBT: Người ta đưa vật nặng lên độ cao h bằng hai cách.
Cách 1: Kéo trực tiếp vật lên theo phương thẳng đứng.
Cách 2: Kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng có chiều dài gấp hai lần độ cao h. Bỏ qua ma sát ở mặt phẳng nghiêng, so sánh công thực hiện trong hai cách. Câu trả lời nào sau đây là đúng?
Công thực hiện ở cách hai lớn hơn vì đường đi lớn gấp hai lần
Công thực hiện ở cách thứ hai nhỏ hơn vì lực kéo vật theo mặt phẳng nghiêng nhỏ hơn
Công thực hiện ở cách thứ nhất lớn hơn vì lực kéo lớn hơn
Công thực hiện ở cách thứ nhất nhỏ hơn vì đường đi của vật ở cách thứ nhất bằng nửa đường đi của vật ở cách thứ hai.
Công thực hiện ở hai cách đều như nhau.
Bài 14.7 SBT: Người ta dùng một mặt phẳng nghiêng để kéo một vật có khối lượng 50kg lên cao 2m.
Nếu không có ma sát thì lực kéo là 125N. Tính chiều dài của mặt phẳng nghiêng?
Thực tế có ma sát và lực kéo vật là 150N. Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng?
Tóm tắt:
m = 50kg
h = 2m
F1 = 125N
F2 = 150N
a) s = ?
b) H = ?
Bài giải:
Công có ích là: A1 = P.h = 50.10.2 = 1000 (J)
Chiều dài của mặt phẳng nghiêng:
A1 = F1.s  s = l = A1/F1 = 1000/125 = 8 (m)
b) Công toàn phần là: A2 = F2.s = 150.8 = 1200 (J)
Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng:
H = A1.100%/A2 = 1000.100/1200 = 83,33%
ĐS: a) 8m b) 83,33%
Hướng dẫn về nhà:
H?c thu?c DL v? công và công thức tính hiệu suất.
1
Xem lại từ bài 1 đến bài 13 chuẩn bị tiết sau
Ôn tập HKI.
3
Làm bài tập 14.2 đ?n 14.6 SBT.
2
Bài học kết thúc,
xin cảm ơn
quyù thÇy, c« gi¸o
cïng toµn thÓ c¸c em häc sinh.