Bài giảng Vật lí 8 - Tô Quang Nhậm - Tiết 19, bài 14: Định luật về công

Giáo viên: Tô Quang Nhậm Trường THCS Vĩnh Hoà Năm học 2011-2012 Nhiệt liệt chào mừng hội thi giáo viên giỏi cấp huyện ! 1. Hãy viết công thức tính công cơ học? Viết tên và đơn vị của các đại lượng trong công thức đó? Công thức tính công cơ học là: A = F.s Trong đó: + F: là lực tác dụng vào vật ( N) + s: là quãng đường vật dịch chuyển (m) + A: là công của lực F (J) 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 học này sẽ giúp các em trả lời câu hỏi trên. Ròng rọc cố định: Ròng rọc động Mặt phẳng nghiêng: 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. I. THí NGHiệm: 1. Thí nghiệm: a) Kéo trực tiếp. Tiết 19- bài 14: Định luật về công ? Quan sát H 14.1a SGK trang 49, em cho biết để tiến hành thí nghiệm H 14.1a thì ta cần có các dụng cụ nào? ? Đọc và nghiên cứu SGK, em nêu cách tiến hành thí nghiệm H 14.1a như thế nào? ? Để tiến hành so sánh công kéo vật trực tiếp và công kéo vật bằng ròng rọc động thì ta cần xác định những đại lượng nào? ? Để biết được khi sử dụng các máy cơ đơn giản có thể cho ta lợi về công hay không thì ta cần các tiến hành những thí nghiệm gì? - Tiến hành các thí nghiệm so sánh công kéo vật trực tiếp và công kéo vật bằng ròng rọc động lên cùng một độ cao. - Để tiến hành so sánh công kéo vật trực tiếp và công kéo vật bằng ròng rọc động thì ta tiến hành thí nghiệm để xác định những đại lượng F, s sau đó tính các công và so sánh các công với nhau. I. THí NGHIệM: Tiết 19- bài 14: Định luật về công b) Dùng ròng rọc động 1. Thí nghiệm: a) Kéo trực tiếp. ? Quan sát H 14.1b SGK trang 49, em cho biết để tiến hành thí nghiệm H 14.1b thì ta cần có các dụng cụ nào? ? Đọc và nghiên cứu SGK, em nêu cách tiến hành thí nghiệm H 14.1b như thế nào? Phiếu hoạt động nhóm Nhóm:............... Làm thí nghiệm, điền các kết quả vào bảng : I. THí NGHiệm: Tiết 19- bài 14: Định luật về công C1: So sánh 2 lực F1 và F2? C2: So sánh 2 quãng đường s1 và s2? C3: So sánh công của lực F1 (A1=F1.s1) và công của lực F2 (A2= F2.s2)? s2 = 2s1 C4: Dựa vào các câu trả lời trên, hãy chọn từ thích hợp cho các ô trống của kết luận sau: 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 A1 = F1.s1 A2 = F2.s2 Vậy A1 = A2 = F1.s1 = A1. = Tiến hành thí nghiệm tương tự đối với các máy cơ đơn giản khác cũng có kết quả tương tự. Kết luận trên không chỉ đúng với ròng rọc động mà còn đúng cho mọi máy cơ đơn giản khác. Do đó, ta có kết luận tổng quát sau đây gọi là định luật về công. = P 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. Tiết 19- bài 14: Định luật về công Ròng rọc cố định: Ròng rọc động: Đòn bẩy: Mặt phẳng nghiêng: Không một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công. Được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại. Trong các máy cơ đơn giản sau, máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công ? - Dựng mặt phẳng nghiờng đề nõng vật lờn cao, nếu được lợi bao nhiờu lần về lực thỡ thiệt bấy nhiờu lần về đường đi. Cụng thực hiện để nõng vật khụng thay đổi. - Dựng rũng rọc động được lợi hai lần về lực thỡ lại thiệt hai lần về đường đi. Khụng cho lợi về cụng. Tiết 19- bài 14: Định luật về công C5: Kéo hai thùng hàng mỗi thùng nặng 500N lên sàn ôtô cách mặt đất 1m bằng tấm ván đặt nghiêng (ma sát không đáng kể). Thùng thứ nhất dùng tấm ván dài 4m. Thùng thứ hai dùng tấm ván dài 2m. Hỏi: a) Trong trường hợp nào người ta kéo với lực nhỏ hơn và nhỏ hơn bao nhiêu lần? b) Trường hợp nào tốn nhiều công hơn? c) Tìm công của lực kéo thùng hàng theo mặt phẳng nghiêng lên sàn ôtô? b) Không có trường hợp nào tốn nhiều công hơn. Công thực hiện trong hai trường hợp là như nhau. c) Công của lực kéo thùng hàng theo mặt phẳng nghiêng lên sàn ôtô cũng bằng công của lực kéo thùng hàng theo phương thẳng đứng: A = P.h = 500.1 = 500(J) Giải 1m 4m 1m a) Trường hợp thứ nhất kéo bằng lực nhỏ hơn và nhỏ hơn 2 lần: F1 = F2 2m Tiết 19- bài 14: Định luật về công C6: Để đưa một vật lên cao có trọng lượng 420N lên cao theo phương thẳng đứng bằng ròng rọc động, người ta phải kéo đầu dây đi một đoạn là 8m. Bỏ qua ma sát. a) Tính lực kéo và độ cao đưa vật lên. b) Tính công nâng vật. Giải a) Kéo vật lên cao nhờ ròng rọc động thì lực kéo chỉ bằng nửa trọng lượng của vật: F = P = = 210 (N) b) Công nâng vật lên A = P.h = 420.4 = 1680(J) * Cách khác: A = F.l = 210.8 = 1680 (J) Tiết 19- bài 14: Định luật về công C6: Ghi Nhớ Định luật về công: Không một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công. Được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại. Giải Kéo vật lên cao nhờ ròng rọc động thì lực kéo chỉ bằng nửa trọng lượng của vật: F = P = = 210 (N) Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về lực, vậy phải thiệt hai lần về đường đi (theo định luật về công) nghĩa là muốn nâng vật lên độ cao h thì phải kéo đầu dây đi một đoạn l = 2h l = 2h = 8 m => h = = 4(m) b) Công nâng vật lên A = P.h = 420.4 = 1680(J) * Cách khác: A = F.l = 210.8 = 1680 (J) Có thể em chưa biết: Trong thực tế các máy cơ đơn giản bao giờ cũng có ma sát. Vì vậy công mà ta phải tốn (A2) để nâng vật lên bao giờ cũng lớn hơn công (A1) dùng để nâng vật lên khi không có ma sát, đó là vì phải tốn một phần công để thắng ma sát. Công A2 là công toàn phần. Công A1 là công có ích. Tỉ số gọi là hiệu suất của máy, kí hiệu là H và A2 = A1 + Ahp Tiết 19- bài 14: Định luật về công Vì A2 luôn lớn hơn A1 nên hiệu suất luôn nhỏ hơn 100%. Định luật về công: Không một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công. Được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại. Tiết 19- bài 14: Định luật về công C6: Giải Kéo vật lên cao nhờ ròng rọc động thì lực kéo chỉ bằng nửa trọng lượng của vật: F = P = = 210 (N) Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về lực, vậy phải thiệt hai lần về đường đi (theo định luật về công) nghĩa là muốn nâng vật lên độ cao h thì phải kéo đầu dây đi một đoạn l = 2h l = 2h = 8 m => h = = 4(m) b) Công nâng vật lên A = P.h = 420.4 = 1680(J) * Cách khác: A = F.l = 210.8 = 1680 (J) Hướng dẫn về nhà - Học và làm bài tập: 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 ( SBT). - Vận dụng định luật về công trong thực tế. - Nghiên cứu trước bài 15: CÔNG SUấT. Chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo và các em đã tham dự giờ học này