Bài 15. Công suất

Bài 15:
CÔNG SUẤT
Trong xây dựng, để đưa vật liệu lên cao người ta dùng dây kéo vắt qua ròng rọc cố định như hình vẽ.
Anh An và anh Dũng dùng hệ thống này đưa gạch lên tầng hai, cao 4m, mỗi viên gạch đều nặng 16N
Mỗi lần anh An kéo được 10 viên gạch mất 50 giây. Còn anh Dũng mỗi lần kéo 15 viên gạch mất 60 giây
Hỏi: Ai làm việc khoẻ hơn?
Lực kéo của anh Dũng là bao nhiêu?
Công thực hiện được của anh An là bao nhiêu?
C1: Lực kéo của anh An là bao nhiêu?
F1 = P1 = 160N
A1 = F1 x S
= 160 x 4 = 640J
Tóm tắt bài toán:
P=16N S=4m
Anh An: 10 viên, có P1 = 10.16 =160N mất tA = 50 giây.
F2 = P2 = 240N
Công thực hiện được của anh Dũng là bao nhiêu?
A2 = F2 x S
= 240 x 4 = 960J
Bài 15: Công suất
I. Ai làm việc khoẻ hơn?
C1: Tính công thực hiện của anh An và anh Dũng ?
Tính công A1 của anh An và công A2 của anh Dũng?
Anh Dũng: 15 viên, có P2 = 15.16 = 240N mất tD = 60 giây
Anh An thực hiện công 640 (J) trong 50(s)
Anh Dũng thực hiện công 960 (J) trong 60 (s )

Ai khoẻ hơn?
C2: Trong các phương án sau đây, có thể chọn những phương án nào để biết ai là người làm việc khoẻ hơn?
a) So sánh công thực hiện được của 2 người, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khoẻ hơn.
b) So sánh thời gian kéo gạch lên cao của hai người, ai làm mất ít thời gian hơn thì người đó làm việc khoẻ hơn.
c) So sánh thời gian của hai người để thực hiện được cùng một công, ai làm việc mất ít thời gian hơn ( thực hiện công nhanh hơn) thì người đó làm việc khỏe hơn.
d) So sánh công của hai người thực hiện được trong cùng một thời gian, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khoẻ hơn.
a) Không được vì thời gian thực hiện công của 2 người khác nhau.
b) Không được vì công thực hiện của 2 người khác nhau
c) Đúng vì so sánh thời gian thực hiện được cùng một công là 1J
d) Đúng vì so sánh công thực hiện trong cùng một thời gian là 1s
Anh An thực hiện công 1(J) trong thời gian là



Anh Dũng thực hiện công 1(J) trong thời gian là


Thấy t2< t1. Vậy anh Dũng làm việc khoẻ hơn
Anh An:
640J mất thời gian 50s
1J mất thời gian ? (s)
Anh Dũng:
960J mất thời gian 60s
1J mất thời gian ? (s)
Phương án C:
Anh An: 640J trong thời gian 50s
? J trong thời gian 1 (s)
Trong 1s anh An thực hiện được một công là:



Trong 1s anh Dũng thực hiện được một công là:
Thấy A2> A1. Vậy anh Dũng làm việc khoẻ hơn
Anh Dũng: 960J trong thời gian 60s
? J trong thời gian 1 (s)
Tính công thực hiện trong 1 giây của anh An và anh Dũng?
Phương án D:
I. Ai làm việc khoẻ hơn?
Theo phưong án C: Thơì gian anh An thực hiện công 1J là:
Thơì gian anh Dũng thực hiện công 1J là:
Theo phương án D: Công của anh An thực hiện trong 1s là

Công của anh Dũng thực hiện được trong 1s là
C3: Từ kết quả của C2 hãy tìm từ thích hợp cho các ô trống của kết luận sau: Anh . . . (1) . . . làm việc khoẻ hơn, vì . . . (2) . . .
(2 ) để thực hiện công 1J thì anh Dũng mất thời gian ít hơn
C2:
Phương án C và D đều đúng
(1) Dũng
(2) trong cùng 1s anh Dũng thực hiện được công lớn hơn.
I. Ai làm việc khoẻ hơn?
II. Công suất:
Trong vật lý học, để biết người nào hay máy nào thực hiện công nhanh hơn người ta so sánh công thực hiện được trong cùng một đơn vị thời gian. Công thực hiện trong một đơn vị thời gian được gọi là công suất.
Nếu trong thời gian t, công thực hiện được là A thì công suất P ®­îc tÝnh nh­ thÕ nµo?
Công thùc hiÖn ®­îc trong một đơn vị thời gian gäi lµ c«ng suÊt.
Công suất đặc trưng cho khả năng thực hiện công nhanh hay chậm của người, vật hay máy móc.
Nếu trong thời gian t, công thực hiện được là A thì công suất P lµ:
Chú ý:

và:
?
?
BàI 15: CÔNG SUấT
III. Đơn vị công suất:
Vậy đơn vị của công suất là gì?
Đơn vị công suất J/s được gọi là oát, kí hiệu là W
1KW(kilôOát)=1 000W
1MW(mêgaOát)=1 000kW = 1 000 000W
Công A tính theo đơn vị nào?
là Jun (J)
Thời gian t tính theo đơn vị nào?
là giây (s)
?
1W là công thực hiện được 1J trong thời gian 1s.
Giêm Oat( 1736-1819)- Nhà vật lí người Anh
IV. Vận dụng
C5: Để cày một sào đất, người ta dùng trâu cày thì mất 2 giờ, nhưng nếu dùng máy cày Bông Sen thì chỉ mất 20 phút. Hỏi trâu hay máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?
C4: A1=640 J t1=50 (s)
A2=960 J t2=60(s)
PA= ? và PD = ?
Công thực hiện của con trâu và máy cày có quan hệ với nhau như thế nào?
Trâu cày mất thời gian bao lâu?
So sánh t1 và t2 ?
t1=2 giờ = 120 phút
Máy cày mất thời gian bao lâu?
t1= 6t2
So sánh công suất của máy cày và con trâu ?
Máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 6 lần
t2=20 phút
C5: Con trâu: t1 = 2 giờ
Máy cày: t2= 20 phút
So sánh Pcon trâu và Pmáy cày
Để cày một sào ruộng
Dùng Trâu cày thì mất 2 giờ
Nếu dùng máy cày Bông Sen thì chỉ mất 20 phút
C5: Trâu hay máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?
IV. Vận dụng:
TT: tTrâu = 2 giờ = 120phút
tMáy = 20 phút
ATrâu = AMáy = A
Lời giải
Vì cùng cày một sào ruộng nên công thực hiện là như nhau, ta có:
Vậy máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 6 lần.
IV. Vận dụng
C6: Một con ngựa kéo một cái xe đi đều với vận tốc 9 km/h. Lực kéo của ngựa là 200N.
a)Tính công suất của ngựa.
b) Chứng minh rằng P= F. v
C6: a) Trong 1 giờ = 3600s con ngựa kéo xe đi được quãng đường S = 9km = 9000m
Công của con ngựa trên quãng đường S là:
A = F. S = 200. 9000 = 1 800 000 (J)
Công suất con ngựa là:
Bài tập :
Tìm những từ thích hợp điền vào chỗ trống trong các câu sau:
Công thực hiện trong một đơn vị thời gian gọi là ...
b) ...... ..là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công nhanh hay chậm.
c) Đơn vị công suất là......kí hiệu là..
d) Công suất có giá trị bằng .............trong một đơn vị thời gian.
công suất
Oát
Công suất
W
công thực hiện được
Qua bài học hôm nay em cần ghi nhớ điều gì?
Ghi nhớ
* Công suất là công thực hiện được trong 1 đơn vị thời gian
*Công thức tính công suất:
* Đơn vị công suất là Oát ( W).
1W = 1J/s
1kW = 1 000W
1MW = 1 000kW = 1 000 000W
A = P.t ;
Có thể em chưa biết:
* Đơn vị công suất ngoài oát (W) còn có mã lực ( sức ngựa). Mã lực là đơn vị cũ để đo công suất, trước đây rất thông dụng, nay ít dùng. Một mã lực Pháp (kí hiệu CV) xấp xỉ bằng 736W, còn một mãlực Anh ( kí hiệu là HP) xấp xỉ bằng 746W.
* Công suất của tên lửa đẩy con tàu vũ trụ Phương Đông chở nhà du hành vũ trụ đầu tiên của trái đất Ga-ga-rin, công dân Liên Xô (trước đây) là 15000MW.
* Công suất của con người khi lao động chân tay trong những điều kiện bình thường vào khoảng từ 70 đến 80W. Khi đi bộ, công suất trung bình của người là 300W. Khi chạy thi 100m, công suất của vận động viên có thể lên tới 730W.
* Nước ta có nhiều nhà máy thuỷ điện. Hiện nay, nhà máy thuỷ điện Hoà Bình
( cách Hà Nội khoảng 80 km về phía Tây) có công suất lớn nhất là 1 920MW
15 - 70 kW
50 - 300 kW
1000 - 5000 kW
Ví dụ về một số công suất
Một góc nhà máy thuỷ điện Hoà Bình
Học thuộc ghi nhớ.
Làm các bài tập trong bài 15 SBT
* Bài 15.3: Từ công thức tính công suất
?
* Bài 15.5: Có thể tính côn suất trung bình của con ngựa theo 2 cách
C1: Tính A=F.S rồi tính P theo công thức đã học
C2: Tính vận tốc trung bình của con ngựa rồi tính
công suất theo công thức vừa chứng minh ở phần b của C6