Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Bài tập về công và công suất

Vấn đề 21: BÀI TẬP VỀ CÔNG VÀ CÔNG SUẤT I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nắm được công thức tính công trong trường hợp tổng quát, công suất. 2. Kĩ năng: - Giải được bài toán bảo toàn động lượng của hệ vật cô lập. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Soạn phương pháp giải toán. Và chuẩn bị các bài toán mẫu. 2. Học sinh: Làm bài tập ở nhà đã giao. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Hoạt động 1: Trình bày phương pháp giải toán. (13 phút) I. Bài toán trắc nghiệm: Áp dụng công thức: - Công: A = F.s.cosa (1) - Công suất trung bình: P = (2) - Công suất tức thời: P = F.v (v = ) (3) Trong đó A (J); F (N); s (m); N (W), t (s) * Chú ý nếu là lực ma sát thì: A = -Fms.s. = -m.N.s 1. Vật chuyển động trên mặt phẳng ngang: a. Không có lực kéo hoặc lực kéo cùng hướng chuyển động của vật thì: N = m.g b. Nếu lực kéo hợp với hướng chuyển động một góc b thì: N = mg – Fk.sinb 2. Vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng: a. Nếu không có lực kéo hoặc lực kéo cùng hướng chuyển động của vật: N = m.g.cosa b. Nếu lực kéo hợp với hướng chuyển động một góc b thì: N = mg cosa – Fk.sinb. II. Bài toán tự luận: - Bước 1: Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật. - Bước 2: Phân tích lực tác dụng lên vật, vẽ hình. - Bước 3: Viết phương trình định luật II Niutơn cho vật. - Bước 4: Chiếu phương trình này lên phương chuyển động theo chiều dương ® Tính lực tác dụng lên vật hoặc gia tốc vật thu được. - Bước 5: Áp dụng công thức: (1); (2); (3) để tìm kết quả bài toán. * Chú ý: Ta có thể tìm quãng đường s, t, v ở công thức (1); (2); (3) bằng các phương trình sau: 1. Vật chuyển động thẳng đều: s = v.t 2. Vật chuyển động thẳng biến đổi đều: s = v0 + a.t2; = 2a.s; v = v0 + at. Nếu vật bắt đầu chuyển động thì v0 = 0; vật dừng lại thì v = 0. 2. Hoạt động 2: Giải bài toán mẫu (dạng bài toán 2) (10 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Đơn vị kiến thức Bài tập 24.4 SBT-55 - Phân tích lực tác dụng lên gàu nước? - Gàu nước chuyển động mang tính chất gì? - Viết phương trình định luật II Niuton? - Tìm lực kéo FK? - Tìm công thức tính công và công suất do lực kéo thực hiện? - Có hai lực tác dụng lên gàu nước: Lực kéo và trọng lực như hình vẽ. - Thẳng đều. - Ta có:+= - Ta có: FK = P = m.g - Công do lực kéo thực hiện: A = Fk.h.cosa vì a = 00 nên A = mg.h - Công suất: P == h Bài tập 24.4 SBT-55 - Chọn chiều dương là chiều chuyển động của gàu nước. - Có hai lực tác dụng lên gàu nước: Lực kéo và trọng lực như hình vẽ. - Vì gàu nước chuyển động thẳng đều nên ta có += « FK = P = m.g - Công do lực kéo thực hiện: A = Fk.h.cosa vì a = 00 nên A = mg.h - Công suất: P == - Thay số ta có: P = = 5(W) 3. Hoạt động 3: Giải bài toán mẫu dạng 2 tiếp theo (20 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Đơn vị kiến thức Bài tập 24.6 SBT – trang 55 - Phân tích lực tác dụng lên hình xe? - Áp dụng định luật II Niuton? - Tìm lực ma sát? - Công do lực ma sát thực hiện? - Khi xe dừng thì vận tốc bằng bao nhiêu? - Tìm as? - Từ đó tính công? - Tìm thời gian xe chuyển động và quãng đường vật đi được? - Công và công suất? - Tìm quãng đường xe đi được? - Các lực tác dụng lên ô tô như hình vẽ: trọng lực, lực ma sát, phản lực - Áp dụng định luật II Niuton: ++= m(1) - Chiếu phương trình (1) lên phương chuyển động theo chiều dương ta có: -Fms = ma ® Fms = - ma - Công do lực ma sát thực hiện: A = -Fms.s = mas (2) - Khi xe dừng lại: v = 0. - Ta có: - = 2as ® as = - Ta có: A = -m= = -225.104(J) - Thời gian ô tô chuyển động: t === 5(s) - Công suất: P = P = 45.104 (W) - Quãng đường: s = s =(m) + Bài tập 24.6 SBT – trang 55 - Chọn chiều dương là chiều chuyển động của ô tô. - Các lực tác dụng lên ô tô như hình vẽ: trọng lực, lực ma sát, phản lực - Áp dụng định luật II Niuton: ++= m(1) - Chiếu phương trình (1) lên phương chuyển động theo chiều dương ta có: -Fms = ma ® Fms = - ma a. Công do lực ma sát thực hiện: A = -Fms.s = mas (2) - Khi xe dừng lại: v = 0. Ta có: - = 2as ® as = , thay vào (2) ta có: A = -m= -2.104= -225.104(J) - Ta có: v = v0 + at = 0 ® thời gian ô tô chuyển động: t === 5(s) - Công suất: P = P = 45.104 (W) b. Ta có: A = -Fms.s. = -m.N.s = -m.m.gs ® Quãng đường: s = s =(m) 4. Hoạt động 4: Dặn dò (2 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh 1. Về nhà làm bài tập 24.7; 24.8 SBT 2. Soạn bài thế năng 1. Ghi nhận vào vở bài tập. 2. Ghi nhận vào vở bài soạn. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY: