Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài 24: Công. Công suất (Bản mới)

= m . 
Đặt vấn đề 
Xét tác dụng của một lực lên một vật, tác dụng này có thể gây nên hoặc cản trở sự rời chỗ của vật 
Ví dụ: Một người thợ xây kéo một vật nặng lên cao, thông qua sợi dây người đó tác dụng lên vật một lực F đủ để thắng trọng lực P của vật. Ta nói lực F đã thực hiện công. 
Vậy công là gì? Nó có đặc điểm như thế nào? 
Để trả lời câu hỏi này ta nghiên cứu bài hôm nay 
Bài 24 : Công. Công suất 
1. Công . 
1. Khái niệm công 
Thế nào là Công cơ học ?Viết công thức tính công cơ học? 
Ví dụ1 : có một chiếc xe goòng chuyển động trên đường ray AB, F là lực kéo song song với đường ray 
Trả lời: A = F.s (F  hướng s) 
M 
N 
s 
N 
M 
s 
Ví dụ 2: Nếu kéo lực F xiên môt góc  so với đường ray thì công này sẽ được tính như thế nào? 
Trả lời: Theo công thức A = F.s. Vì F và s không trùng nhau không thể áp dụng công thức đã biết. 
Để xem công này thay đổi như thế nào ta phân tích lực F ra thành 2 thành phần: cùng phương với độ dời và vuông góc với độ dời 
 với phương chuyển động 
  với phương chuyển động 
Theo quy tắc tổng hợp lực ta có 
F 2 = F.sin  =0 
F 1 = F.cos  
F 1 
F 2 
F 
 
Câu hỏi : Trong hai lực lực F 1 và F 2 lực nào thực hiện công? 
Trả lời: Từ hình vẽ ta thấy chỉ có F 1 thực hiện công 
A = F 1 s (F 1 = F cos ) 
F 2 không thực hiện công vì theo phương của F 2 không có độ dời điểm đặt lực. 
A = F.s.cos  
Công được định nghĩa như thế nào? 
* Định nghĩa: Công của lực F trên đoạn đường s là đại lượng đo bằng tích số : A= F.s.cos  
Công có những đặc điểm gì? 
3. Biện luận 
* Công là đại lượng vô hướng và có giá trị phụ thuộc vào góc  
Câu hỏi: Vậy gía trị của công A phụ thuộc vào góc  như thế nào? 
- Công A >0 khi cos > 0 0 0   < 90 0 ( công phát động) 
 A < 0 khi cos < 0 90 0 <  180 0 (công cản) 
 A = 0 khi cos = 0   = 90 0 
 (không thực hiện công) 
Hãy lấy ví dụ về lực thực hiện công âm và không thực hiện công 
Ví dụ 1: Trường hợp công âm 
Một xe gỗ đang trôi xuống dốc ta dùng tay kéo xe lại bằng lực F hướng lên nhưng xe vẫn trôi xuống khi đó lực F thực hiện công âm 
4. Đơn vị công 
Câu hỏi: Từ biểu thức xác định công, công A có đơn vị như thế nào? 
Bội của J là KiloJun (KJ): 1KJ= 1000J 
Đơn vị : Jun : 1Jun = 1N.1m 
Trong đời sống và trong sản xuất chúng ta đã từng nghe rất nhiều về "công suất của động cơ". Ví dụ: công suất của một cái máy. Vậy công suất được định nghĩa như thế nào và nó đặc trưng cho cái gì? 
5. Chú ý : sgk. 
II. Công suất 
1. Khái niệm công suất 
* Định nghĩa: Công suất P là đại lượng đo bằng thương số giữa công A và thời gian t dùng để thực hiện công ấy 
* Biểu thức : 
Ví dụ1 : Một người thợ nề dùng lực F 1 = 200N để kéo một thùng vữa lên 5m thực hiện công A 1 = 1000J trong thời gian t 1 = 10s, một động cơ cũng dùng lực F 2 = 200N kéo thùng vữa lên 5m thì thực hiện công A 2 = 1000 J trong thời gian 5s. 
Để so sánh khả năng thực hiện của máy, khác khả năng thực hiện công của người như thế nào người ta dùng đại lượng công suất. 
Câu hỏi: Từ biểu thức hãy cho biết ý nghĩa của công suất? 
* ý nghĩa: Đặc trưng cho khả năng thực hiện công nhanh hay chậm của các động cơ máy móc 
Một máy có công suất càng lớn nếu thời gian để thực hiện công cho trước càng ngắn 
2. Đơn vị công suất : 
- Đơn vị Oát (W) : 1W = 1J/1s 
- Bội của Oát : Kilo oát (KW) : 1KW = 1000W 
	 Mega oát (MW) : 1MW = 10 6 W 
- Đơn vị khác : oát giờ (W.h) : 1W.h = 3600J 
	 1kW.h (kW.h) : 1kW.h = 3600kJ 
3. Chú ý : 
- Khái niệm này còn được dùng cho các nguồn phát năng lượng không phải dưới dạng sinh công cơ học như : lò nung, nhà máy điện, lò phát sóng... 
Trở lại thí nghiệm trên chúng ta tính được công suất của người thợ nề trong một đơn vị thời gian 
- Công suất của người thợ nề : 
- Công suất của động cơ : 
Nhận xét : 
Ta thấy N 2 >N 1 công suất của động cơ lớn hơn công suất của người thợ nề (động cơ thực hiện công nhanh hơn người thợ nề) 
Hộp số gồn hệ thống bánh răng khác nhau truyền lực từ động cơ đến trục của bánh răng phát động. Khi xe lên dốc cần có một lực kéo khoẻ thì phải chuyển bánh răng trong hộp số sao cho trục quay chậm hơn. Ngược lại khi chạy trên đường bằng chỉ cần lực kéo nhỏ, người lái xe có thể gài số lớn để trục quay nhanh hơn và đạt vận tốc lớn hơn 
Cơ chế hoạt động của hộp số : 
Củng cố 
1. Thế nào là công âm, công dương? Cho ví dụ? 
2. ý nghĩa của công suất là gì? 
3. Một người chèo thuyền ngược dòng sông. Nước chảy xiết nên thuyền không tiến lên so với bờ sông. Người ấy có thực hiện công nào không? 
Trả lời: Đối với dòng nước người đó thực hiện công. Đối với bờ không thực hiện công. 
4. Một vật dịch chuyển từ A  B vật chịu tác dụng của các lực như hình vẽ. Những lực nào không thực hiện công? Công của lực nào là công phát động? Công cản? 
 
A 
B 
- P và N không thực hiện công vì các lực này vuông góc với đường đi 
- Chỉ có F và F ms thực hiện công. Công của F là công phát động. Công của lực ma sát là công cản 
Chúc các em mạnh khoẻ 
học tập tốt