Giáo án Vật Lí 10 Bài 24: Công và Công suất (mới, chuẩn nhất)

HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (5’)

Mục tiêu: HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo.

Nhắc lại hai trường hợp HS đã được học: lực cùng hướng và vuông góc với hướng dịch chuyển. Khi nào có công cơ học. Bài học hôm ….

HS định hướng

Tiết 39:

CÔNG VÀ CÔNG SUẤT

HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức

Mục tiêu:

+ Định nghĩa được công cơ học trong trường hợp tổng quát A = Fs cos α

+ Phân biệt được công của lực phát động với công của lực cản.

+ Nêu được định nghĩa đơn vị công cơ học.

Phương pháp dạy học:  Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo.

- Khi nào có công cơ học?

- Nhận xét câu trả lời.

- Nhắc lại hai trường hợp HS đã được học: lực cùng hướng và vuông góc với hướng dịch chuyển

- Nhớ lại khái niện về công và công thức tính công ở lớp 8.

- Lấy ví dụ về lực sinh công

I. Công

1.  Khái niệm về công

Một lực sinh công khi nó tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực chuyển dời

- Nêu và phân tích bài toán tính công trong trường hợp tổng quát.

- Hướng dẫn: thành phần tạo ra chuyển động không mong muốn.

- Hướng dẩn: sử dụng công thức đã biết: A = F.s

- Nhận xét công thức tính công tổng quát.

- Công của lực  phụ thuộc vào những yếu tố nào? Và phụ thuộc thế nào?

- Đọc SGK

- Phân tích lực tác dụng lên vật gồm 2 thành phần: cùng hướng và vuông góc với hướng dịch chuyển của vật.

- Nhận xét khả năng thực hiện công của hai lực thành phần.

- Tính công của lực thành phần cùng hướng với hướng dịch chuyển của vật. Viết công thức tính công tổng quát.

- HS trả lời.

2. Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát:

Nếu lực không đổi  có điểm đặt chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc α thì công của lực  được tính theo công thức

A= F.S.cosα

* Biện luận:

a) α < 90⁰ ⇒ A > 0: A là công phát động

b) α = 90⁰ ⇒ A = 0: điểm đặt của lực chuyển dời theo phương vuông góc với lực

c) α > 90⁰ ⇒ A < 0: A là công cản trở chuyển động

Yêu cầu HS làm bài tập với nội dung:

Bài 1: Một ô tô chuyển động lên dốc, mặt dốc nghiêng góc β so với mặt phẳng nằm ngang, chiều dài dốc l. Hệ số ma sát giữa ô tô và mặt dốc là k (hình vẽ)

1. Có những lực nào tác dụng lên ô tô?

2. Tính công của những lực đó?

3. Chỉ rõ công cản và công phát động?

HS đọc và tìm hiểu bài toán.

- Thảo luận.

3. Vận dụng công thức tính công

1. Có các lực:

2. A_N = 0; A_F = F.l;

 A_ms = - F_ms.l

 A_P = P.l.cos(90⁰ + β)

⇒ A_P<0

3. A_ms < 0 vì cản trở chuyển động → công của lực ma sát là công cản.

A_F > 0 và lực là lực phát động -> công của lực là công phát động.

A_P < 0 ⇒ công cản.

HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10')

Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

GV giao nhiệm vụ cho học sinh làm bài tập trắc nghiệm:

Câu 1: Lực tác dụng lên một vật đang chuyển động thẳng biến đổi đều không thực hiện công khi

    A. lực vuông góc với gia tốc của vật.

    B. lực ngược chiều với gia tốc của vật

    C. lực hợp với phương của vận tốc với góc α.

    D. lực cùng phương với phương chuyển động của vật.

Câu 2: Đơn vị không phải đơn vị của công suất là

    A. N.m/s.

    B. W.

    C. J.s.

    D. HP.

Câu 3: Phát biểu nào sau đây là đúng?

    A. Máy có công suất lớn thì hiệu suất của máy đó nhất định cao.

    B. Hiệu suất của một máy có thể lớn hơn 1.

    C. Máy có hiệu suất cao thì công suất của máy nhất định lớn.

    D. Máy có công suất lớn thì thời gian sinh công sẽ nhanh.

Câu 4: Một lực F = 50 N tạo với phương ngang một góc α=30^o, kéo một vật và làm chuyển động thẳng đều trên một mặt phẳng ngang. Công của lực kéo khi vật di chuyển được một đoạn đường bằng 6 m là

    A. 260 J.

    B. 150 J.

    C. 0 J.

    D. 300 J.

Câu 5: Thả rơi một hòn sỏi khối lượng 50 g từ độ cao 1,2 m xuống một giếng sâu 3 m. Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là (Lấy g = 10 m/s²)

    A. 60 J.

    B. 1,5 J.

    C. 210 J.

    D. 2,1 J.

Câu 6: Một vật có khối lượng 2 kg rơi tự do từ độ cao 10 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 9,8 m/s². Trong thời gian 1,2 s kể từ lúc bắt đầu thả vật, trọng lực thực hiện một công bằng

    A. 196 J.

    B. 138,3 J.

    C. 69,15 J.

    D. 34,75J.

Câu 7: Một vật 5 kg được đặt trên mặt phẳng ngiêng. Lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng bằng 0,2 lần trọng lượng của vật. Chiều dài của mặt phẳng nghiêng là 10 m. Lấy g = 10 m/s². Công của lực ma sát khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng bằng

    A. – 95 J.

    B. – 100 J.

    C. – 10⁵ J.

    D. – 98 J.

Câu 8: Một vật 5 kg được đặt trên mặt phẳng ngiêng. Chiều dài của mặt phẳng nghiêng là 10 m, chiều cao 5 m. Lấy g = 10 m/s². Công của trọng lực khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng có độ lớn là

    A. 220 J.

    B. 270 J.

    C. 250 J.

    D. 260 J.

Câu 9: Một thang máy khối lượng 1 tấn chuyển động nhanh dần đều lên cao với gia tốc 2 m/s². Lấy g = 10 m/s². Công của động cơ thực hiện trong 5s đầu tiên là

    A. 250 kJ.

    B. 50 kJ.

    C. 200 kJ.

    D. 300 kJ.

Câu 10: Một vật khối lượng 1500 kg được cần cẩu nâng đều lên độ cao 20 m trong khoảng thời gian 15 s. Lấy g = 10 m/s². Công suất trung bình của lực nâng của cần cẩu là

    A. 15000 W.                                            B. 22500 W.

    C. 20000 W.                                            D. 1000 W.

Hướng dẫn giải và đáp án

HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’)

Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

Một người kéo một hòm gỗ khối lượng 80kg trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp góc 60⁰ so với phương năm ngang. Lực tác dụng lên dây bằng 150N. Công của lực đó thực hiện được khi hòm trượt đi được 10 mét là?

- HS trả lời.

- HS nộp vở bài tập.

- HS tự ghi nhớ nội dung trả lời đã hoàn thiện.

Đáp án: 750 J

HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’)

Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức, khái quát lại toàn bộ nội dung kiến thức đã học

Phương pháp dạy học:  Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

Vẽ sơ đồ tư duy khái quát lại nội dung bài học.