3. Khi nào vật có cơ năng ? Đơn vị của cơ năng. Kể tên các dạng của cơ năng ? Thế năng trọng trường là gì ? phụ thuộc những yếu tố nào ? Cho VD.. Thế năng đàn hồi là gì ? Cho VD.[r]
Trang 1VẬT LÝ 8
I Khi nào có công cơ học?
1/ Nhận xét : SGK
2/ Kết luận :
- Thuật ngữ công cơ học chỉ dùng trong trường hợp có lực tác dụng vào vật làm vật chuyển dời
- Công cơ học phụ thuộc 2 yếu tố : Lực tác dụng vào vật và quãng đường vật dịch chuyển
3/ Vận dụng( học sinh tự làm)
II Công thức tính công
1/ Công thức tính công cơ học : A= F s
F : lực tác dụng vào vật (N)
s : quãng đường vật dịch chuyển ( theo phương của lực ) (m)
A : công của lực F ( J )
Đơn vị công là Jun (J)
Chú ý : Nếu vật chuyển dời theo phương vuông góc với phương của lực thì công của lực đó = 0
2/ Vận dụng
C5 :
Công của lực kéo đầu tàu :
A= F s = 5000 1000
= 5000 000(J) = 5 000 (kJ)
C6 :
m = 2 kg P = 20 N
Công của trọng lực :
A = F s = 20 6 = 120 (J)
C7 :
Trọng lực có phương thẳng đứng, vuông góc với phương chuyển động của vật nên không có công cơ học của trọng lực
I Thí nghiệm : SGK
Hình 14.1
Kết luận :
Dùng ròng rọc động được lợi 2 lần về lực thì lại thiệt 2 lần về đường đi, nghĩa là không lợi gì về công
II Định luật về công :
Không 1 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
III Vận dụng
C5 :
b) Theo ĐLcông, không có trường hợp nào tốn nhiều công hơn Công thực hiện trong
2 trường hợp là như nhau
a) Công trong TH 1:
Trang 2A1 = F1 l 1
Công trong TH 2 :
A2 = F2 l 2
Theo ĐL công thì
A1 = A2
F1 l 1 = F2 l 2
F1 =
l2
l1 F
2
F1 =
2
4 F2 =
1
2 F2
KL : TH 1 lực kéo nhỏ hơn và nhỏ hơn 2 lần
c) Công của lực kéo thùng hàng theo mặt phẳng nghiêng lên ô tô :
A = P h = 500.1 = 500 (J)
C6 :
a) Kéo vật lên cao nhờ ròng rọc động thì lực kéo chỉ bằng nửa trọng lượng của vật :
F = P : 2 = 420 : 2 = 210 (N)
Dùng ròng rọc động được lợi 2 lần về lực thì thiệt 2 lần về đường đi (theo định luật công) nghĩa là phải kéo dây đi 1 đoạn l = 2h
h = l : 2 = 8 :2 = 4 (m)
Vậy độ cao đưa vật lên là
4 m
b) Công nâng vật lên :
A = P h = 420.4 = 1 680 (J)
Hoặc :
A = F l = 210.8 = 1 680 (J)
I Ai làm việc khỏe hơn ?
C1 : Công của An :
A1 = F1.s = (10.16).4 = 640(J)
Công của Dũng :
A2 = F2.s = (15.16).4 = 960(J)
C2 : c, d đều đúng vì :
c) Thời gian thực hiện được 1 công là 1J của An là :
50 : 640 = 0,078 (s) Thời gian thực hiện được 1 công là 1J của Dũng là :
60 : 960 = 0,0625 (s)
Dũng khỏe hơn An
d) Trong 1s, An thực hiện được 1 công là :
640 : 50 = 12,8 (J) Trong 1s, Dũng thực hiện được 1 công là :
960 : 60 = 16 (J)
Dũng khỏe hơn An
II Công suất
1/ Định nghĩa :
Công thực hiện được trong 1 đơn vị thời gian gọi là công suất
Trang 32/ Công thức :
P = A / t
A : công thực hiện được (J)
t : thời gian thực hiện được (s)
P : công suất (W)
III Đơn vị công suất
Đơn vị công suất là oát, kí hiệu là W
1 W = 1 J/s
1 kW (kilô oat) = 1 000 W
1 MW (mêga oat) = 1 000 kW
= 1 000 000 W
IV Vận dụng
C5 : Tóm tắt
Trâu :t1 =2 h = 120 ph
Máy cày : t2 = 20 ph
Trâu và máy cày cày cùng thửa ruộng ; A1 = A2 = A
So sánh A1 và A2 ?
Giải Trâu : p1 = A1 / t1 = A / t1
Máy cày : p 2 = A2 / t2 = A / t2
P2
P1 =
A /t2
A /t1 =
A
t2 x
t1
A =
t1
t2
P2
P1 =
t1
t2 = 120
20 = 6
P2
P1 = 6 p
2 = 6 p 1
Vậy : Công suất của máy cày lớn hơn công suất của trâu 6 lần
C6 : Tóm tắt
v = 9 km/h ; F = 200 N
a) p = ? (W)
b) Chứng minh rằng : p = F.v
Giải a) Vận tốc con ngựa là 9km/h cho biết 1h (hay 3600s) ngựa đi một quãng đường
s = 9 km = 9 000 m
Công của con ngựa :
A = F s = 200 9 000
I Cơ năng
Khi một vật có khả năng sinh công (thực hiện công), ta nói vật có cơ năng.
Cơ năng đo bằng đơn vị Jun (J)
II Thế năng
1/ Thế năng trọng trường
Trang 4Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất hoặc so với 1 vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao gọi là thế năng trọng trường Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng trọng trường càng lớn
2/ Thế năng đàn hồi
Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi.
III Động năng
1/ Khi nào vật có động năng ?
Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng
2/ Động năng của vật phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
- Phụ thuộc khối lượng và vận tốc.
- Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn
Chú ý : Động năng và thế năng là 2 dạng của cơ năng
Cơ năng của một vật bằng tổng thế năng và động năng của nó
IV Vận dụng( học sinh tự làm)
I Sự chuyển hóa các dạng cơ năng
Thí nghiệm 1 : Quả bóng rơi.
* Nhận xét :
- Tại vị trí cao nhất, bóng có thế năng lớn nhất và động năng nhỏ nhất
- Tại vị trí thấp nhất, bóng có động năng lớn nhất và thế năng nhỏ nhất
Thí nghiệm 2 : Con lắc dao động.
* Nhận xét :
- Trong CĐ của con lắc đã có sự chuyển hóa liên tục giữa thế năng và động năng
- Khi con lắc ở vị trí thấp nhất (vị trí cân bằng), thế năng đã chuyển hóa hoàn toàn thành động năng Ở vị trí cao nhất, động năng đã chuyển hóa hoàn toàn thành thế năng
* Kết luận: Động năng có thể chuyển hóa thành thế năng và ngược lại thế năng có thể
chuyển hóa thành động năng
II Định luật bảo toàn cơ năng :
Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hóa lẫn nhau nhưng cơ năng được bảo toàn
III Vận dụng
C9
a) Thế năng của cánh cung chuyển hóa thành động năng của mũi tên
b) Thế năng chuyển hóa thành động năng
c) Khi vật đi lên, động năng chuyển hóa thành thế năng Khi vật rơi xuống thì thế năng chuyển hóa thành động năng
ÔN TẬP VẬT LÝ 8
1 Khi nào có công cơ học ? Công cơ học phụ thuộc những yếu tố nào ? Công thức
tính công Đơn vị
2 Phát biểu định luật về công.
Dùng ròng rọc động để nâng 1 vật lên ta có được lợi gì về công không ? Giải thích
Trang 5Dùng tấm ván đặt nghiêng để kéo thùng hàng lên sàn ô tô ta có được lợi gì về công không ? Giải thích
3 Công suất : định nghĩa, công thức tính, đơn vị ?
4 Khi nào vật có cơ năng ? Đơn vị của cơ năng Kể tên các dạng của cơ năng ?
Thế năng trọng trường là gì ? phụ thuộc những yếu tố nào ? Cho VD
Thế năng đàn hồi là gì ? Cho VD
Động năng là gì ? phụ thuộc những yếu tố nào ? Cho VD
Cho VD vật có cả động năng và thế năng
a) Búa đập vào đinh, làm đinh ngập sâu vào gỗ Đinh ngập sâu vào gỗ là nhờ năng lượng của vật nào? Đó là dạng năng lượng gì?
b) Mũi tên được bắn đi từ chiếc cung là nhờ năng lượng của mũi tên hay của cánh cung? Đó là dạng năng lượng nào?
c) Khi chơi thả diều, diều bay lên cao là nhờ năng lượng của vật nào? Đó là dạng năng lượng gì?
d) Đồng hồ dây cót hoạt động là nhờ năng lượng của vật nào? Đó là dạng năng lượng gì?
5 Thế nào là sự bảo toàn cơ năng ( Định luật bảo toàn cơ năng ) ?
a) Ném 1 vật lên cao theo phương thẳng đứng Hãy cho biết trong quá trình chuyển động, cơ năng được chuyển hóa như thế nào ?
b) Buông tay để quả bóng rơi xuống đất Khi bóng đang rơi xuống thì động năng và thế năng của nó chuyển hóa như thế nào ? Ở vị trí nào bóng có thế năng nhỏ nhât ? c) Nhà máy thủy điện dùng nguồn năng lượng nào để chạy máy phát điện? Năng lượng này được chuyển hóa như thế nào?
d) Mũi tên được bắn đi từ chiếc cung Hãy cho biết trong quá trình chuyển động cơ năng được chuyển hóa như thế nào?
6 Một cần trục nâng một vật nặng có khối lượng là 600 kg lên độ cao 4,5 m trong thời
gian 0,2 phút Tính:
a) Công mà cần trục thực hiện được ?
b) Công suất của cần trục ?
7 Một con ngựa kéo xe với lực kéo 180 N đi trên quãng đường dài 0,3 km trong thời
gian 3phút Tính:
a) Công mà con ngựa thực hiện được ?
b) Công suất của con ngựa ?