Giáo án môn Vật lí Lớp 10 - Tiết 42: Bài tập công và công suất

SỞ GD&ĐT ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG THPT PHAN CHÂU TRINH
GIÁO ÁN – TIẾT 42
 BÀI TẬP CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
	Giáo viên hướng dẫn: 	TRẦN THỊ THANH NGUYỆT 
	Giáo sinh thực tập: 	NGUYỄN TRƯƠNG TRÀ
Đà Nẵng, tháng 1 năm 2021
Ngày soạn: 26/1/2021
Ngày thực hiện: 29/1/2021
Lớp: 10
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Cũng cố lại kiến thức về công- công suất đã học
- Khắc sâu kiến thức về công- công suất
2. Kỹ năng
- Vận dụng kiến thức bài học để giải bài tập liên quan công- công suất
- Rèn luyện kĩ năng giải bài tập
3. Thái độ
3.1. Trong khi học
- Tích cực tham gia xây dựng ý kiến.
- Tự giác, tích cực và nghiêm túc trong quá trình hoạt động nhóm. 
3.2. Sau khi học
- Có ý thức mong muốn vận dụng kiến thức về công- công suất vào trong thực tiễn
- Tự giác và trung thực trong việc hoàn thành các bài tập nhà được giao.
4. Năng lực chung
- Năng lực hợp tác và giao tiếp (thông qua việc hoạt động nhóm các hoạt động 3,5)
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo (Thông qua tất cả các hoạt động)
II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Chuẩn bị của giáo viên
1.1. Thiết bị, dụng cụ, phương tiện 
- Máy chiếu, bài giảng Power point, phiếu học tập
- Chuẩn bị một số ví dụ thực tế về xác định vị trí của một điểm để cho hs thảo luận.
1.2. Phương pháp dạy học chính 
- Tổng hợp , vấn đáp và hoạt động nhóm
2. Chuẩn bị của học sinh Ôn lại kiến thức đã học ở bài công- công suất và nắm vững các công thức
III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CỤ THỂ
1. Hướng dẫn chung
Hoạt động
Tên hoạt động
Thời lượng dự kiến
Hoạt động 1
Cũng cố kiến thức
10 phút
Hoạt động 2
Vận dụng
35 phút
2. Hướng dẫn từng họat động
2.1. Hoạt động 1: Cũng cố kiến thức 
a. Mục tiêu: Cũng cố kiến thức đã học cho học sinh để khắc sâu nhằm vận dụng giải bài tập
b. Thiết bị, đồ dùng: Máy chiếu, bài giảng Power point 
c. Cách thức tổ chức:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- GV: Trước khi vào tiế học hôm nay, thầy sẽ kiểm tra lại kiến thức về công và công suất đã học ở tiết trước, lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp, cả lớp chuẩn bị đầy đủ vở để thầy kiểm tra.
- GV: Thầy mời 2 bạn lên bảng kiểm tra bài cũ
+ HS1: 
Định nghĩa công và viết công thức tính công ở trường hợp tổng quát nêu rõ từng đại lượng trong biểu thức. Đơn vị của công là gì. Khi nào gọi là công phát động, khi nào là công cản?
Giải bài tập sau: Tác dụng lực không đổi F=150N theo phương hợp với phương ngang một góc α=300 vào vật có khối lượng m=80kg làm vật chuyển động được quãng đường s=20m. 
a) Tính công của lực F?
b) Công này là công cản hay công phát động?
+ HS2:
Định nghĩa công suất và viết công thức tính công suất nêu rõ từng đại lượng trong biểu thức. Đơn vị của công suất là gì ?
Giải bài tập sau: 
a) Tính công và công suất của một người kéo một thùng nước có khối lượng 12 kg từ giếng sâu 8m lên trong 16s? Xem như thùng nước chuyển động đều.
b) Nếu dùng máy để kéo thùng nước nói trên đi lên nhanh dần đều và sau 2s đã kéo lên thì công và công suất của máy bằng bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2).
-lớp trưởng báo cáo sĩ số. học sinh chuẩn bị vở đầy đủ và lắng nghe
- Hs trả lời và hoàn thành bài tập
d. Dự kiến sản phẩm: Câu trả lời của học sinh và đáp án bài tập
2.2. Hoạt động 2: Vận dụng
a. Mục tiêu:
- Áp dụng được kiến thức bài học vào trong giải bài tập
- Giải quyết được 1 số vấn đề về thực tiễn liên quan đến công và công suất
b. Thiết bị, đồ dùng: Máy chiếu, bài giảng powerpoint , bảng phụ
c. Cách thức tổ chức:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Giải một số bài tập đặc trưng
- Bài 1: Một người kéo một cái thùng nặng 30kg trượt trên sàn nhà bằng một sợi dây có phương hợp với phương ngang một góc = 450, lực tác dụng lên dây là 150N. Tính công của lực đó khi hòm trượt được 15m? Và khi hòm trượt , công của trọng lực bằng bao nhiêu?
#hướng dẫn: A=F.S.Cosα= 150.10.15.Cos450
 = 
- GV: Vì vậy các em phải hiểu rõ sự khác nhau công cơ học và các công khác.
- GV: Bạn nào có thể phát biểu khái niệm công cơ học và nêu ra biểu thức tính công?
- GV rút ra kết luận: 
+ Một lực sinh công khi nó tác dụng lên một vật và làm vật chuyển dời.
+ Dưới tác dụng của lực F, khi vật chuyển dời một đoạn s theo hướng của lực thì công sinh ra là:
A=F.s
- GV: Từ khái niệm về công bạn nào hãy nêu một số ví dụ về lực sinh công?
- GV nhận xét và kết luận
- HS trả lời: Không, vì bò không làm cho xe chuyển dời
- HS tiếp nhận câu hỏi và trả lời
- HS tiếp nhận câu hỏi và trả lời
- HS lắng nghe và tiếp thu kiến thức
- HS tiếp nhận câu hỏi và trả lời
d. Dự kiến sản phẩm:
Bài 24: CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
I. Công
1. Khái niệm về công
a. Khái niệm
Dưới tác dụng của lực F, khi vật chuyển dời một đoạn s theo hướng của lực thì công sinh ra là:
A=F.s
b. Ví dụ
+ Trọng lực của vật sinh công khi vật rơi tự do
+ Ô tô đang chạy tắt máy, lực ma sát làm vật chuyển động chậm dần
+ Một cần cẩu nâng một vật lên độ cao h
2.3. Hoạt động 3: Tìm hiểu Định nghĩa công cơ học trong trường hợp tổng quát
a. Mục tiêu:
- Thiết lập được biểu thức tính công trong trường hợp tổng quát và nêu ý nghĩa, đơn vị của từng đại lượng có trong công thức.
b. Thiết bị, đồ dùng: Phiếu học tập số 1, máy chiếu, bài giảng Powerpoint
c. Cách thức tổ chức:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- GV: Công thức tính công của lực làm cho vật chuyển dời theo một đoạn s theo hướng của lực là A=F.s. Vậy nếu lực tác dụng lên vật làm cho vật chuyển dời khác hướng của lực thì biểu thức tính công được tính như thế nào? Các em cùng cô tìm hiểu sang phần 2 đó là “Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát”.
- GV: 
Một máy kéo đang kéo một cây gỗ trược trên đường bằng một sợi dây căng. Lực kéo F nằm theo phương nghiêng của sợi dây hợp với phương ngang một góc α làm cho vật chuyển dời một đoạn MN theo phương ngang.
- GV: Các em hãy thảo luận nhóm hoàn thành các câu hỏi và thiết lập cho cô công thức tính công của lực F vào phiếu học tập.
- GV yêu cầu các nhóm lên trình bày, các nhóm còn lại nhận xét.
- GV nhận xét và rút ra kết luận:
+ Đầu tiên ta phải phân tích lực thành 2 phần Fn và Fs
+ Fn có phương vuông góc với phương chuyển dời và Fs nằm theo hướng chuyển dời MN của cây gỗ
+ Vậy lực gây ra chuyển dời của khối gỗ theo hướng MN một đoạn MN=s, Vậy chỉ có Fs sinh công:
A=Fs.MN=Fs.s=F.cosα.s
- GV: Vậy khi lực F không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với phương của lực một góc α thì công thực hiện của lực đó được tính bởi công thức: A=F.s.cosα
Cần chú ý với HS: vật chuyển dời nên điểm đặt lực cũng chuyển dời
- GV: Nhìn biểu thức, hãy cho cô biết công là đại lượng có hướng hay vô hướng?
- GV nhận xét và kết luận: 
+ Biểu thức F.s.cosα trong toán học là tích vô hướng của 2 vector vì vậy công là đại lượng vô hướng.
- GV: Đơn vị của công là gỉ?
- GV nhận xét và kết luận
A=F.s=1N.1m=1N.m=1J
- Lắng nghe
- HS tiếp nhận yêu cầu của GV và tiến hành hoạt động nhóm 
- Cử đại diện lên trình bày, các nhóm còn lại nhận xét.
- Lắng nghe và tiếp thu bài học
- HS trả lời câu hỏi của GV
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
NHÓM:..
Thành viên:
.
1. Lực F được phân tích thành mấy thành phần, đó là những thành phần nào? Biểu diễn?
.
2. Lực thành phần nào sinh công?
3. Thiết lập công thức tính công của lực F tác dụng lên vật làm vật chuyển dời một đoạn MN = s theo phương ngang.
 (Ghi rõ các đại lượng vật lý, đơn vị của các đại lượng vật lý có trong công thức)
d. Dự kiến sản phẩm:
2. Định nhgĩa công trong trường hợp tổng quát:
A=F.s.cosα
Trong đó: 
A: công do lực thực hiện (J)
F: Độ lớn của lực thực hiện (N)
s: Độ dời của điểm đặt lực (m)
α: Góc hợp bởi F, s
2.4. Hoạt động 4: Tìm hiểu ý nghĩa của công
a. Mục tiêu: Trình bày được ý nghĩa của công âm, công dương và cho ví dụ về công âm, công dương.
b. Thiết bị, đồ dùng: Máy chiếu, bài giảng Powerpoint
c. Cách thức tổ chức:
Hoạt động của GV
Hoạt động của học sinh
- Ta có thể thấy góc α có thể thay đổi từ 00 đến 1800
+ Ứng với 00≤α cosα>0 => A>0 →lực có tác dụng gây ra chuyển động nên công do lực sinh ra gọi là công phát động.
+ Ứng với α=900 => cosα=0 => A=0 →lực không thực hiện công.
+ Ứng với 900 cosα A lực có tác dụng cản trở chuyển động nên công do lực sinh ra gọi là công cản.
- GV: Các em hãy xác định ý nghĩa công của các lực tác dụng khi xe đang lên dốc.
- GV nhân xét và kết luận:
- Lắng nghe, trả lời câu hỏi
- Tiếp nhận câu hỏi của GV và trả lời
- Lắng nghe và tiếp thu bài học
d. Dự kiến sản phẩm:
3. Ý nghĩa của công
+ Ứng với 00≤α cosα>0 => A>0 →lực có tác dụng gây ra chuyển động nên công do lực sinh ra gọi là công phát động.
+ Ứng với α=900 => cosα=0 => A=0 →lực không thực hiện công.
+ Ứng với 900 cosα A lực có tác dụng cản trở chuyển động nên công do lực sinh ra gọi là công cản.
2.5. Hoạt động 5: Bài tập vận dụng và củng cố
a. Mục tiêu:
- Nêu được một số ví dụ về lực sinh công cơ học trong thực tế.
- Vận dụng được kiến thức bài học về công để giải được các bài tập liên quan.
b. Thiết bị, đồ dùng: Phiếu học tập số 2, máy chiếu, bài giảng Powerpoint
c. Cách thức tổ chức:
Hoạt động của GV
Hoạt động của học sinh
- GV cho HS làm một số bài tập định tính và định lượng. Ở các bài định lượng giáo viên cho học sinh thảo luận nhóm và hướng dẫn cho học sinh và yêu cầu HS lên bảng thực hiện
- GV cho các HS khác nhận xét
- Giáo viên nhận xét và đưa ra kết quả
- Tiếp nhận yêu cầu của giáo viên, thảo luận theo nhóm để hoàn thành.
- HS trình bày kết quả của nhóm mình theo yêu cầu của giáo viên
- Nhận xét bài của các bạn 
- Lắng nghe và tiếp thu bài học
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Câu 1: Vật nào sau đây có khả năng sinh công:
Viên phấn đặt trên bàng
Chiếc bút đang rơi
Nước trong cốc đặt trên bàn
Hòn đá đang nằm trên mặt đất
Câu 2: Xác định ý nghĩa của công trong các trường hợp sau:
Công của lực kéo của động cơ ô tô khi ô tô lên dốc:
Công của lực ma sát của mặt đường khi ô tô lên dốc:
Công của trọng lực vệ tinh bây vòng tròn quanh trái đất:.
Công của trọng lực khi máy bay cất cánh:.
Câu 3: Tác dụng lực không đổi F=150N theo phương hợp với phương ngang một góc α=300 vào vật có khối lượng m=80kg làm vật chuyển động được quãng đường s=20m. Tính công của lực F?
..
Câu 4: Vật có khối lượng m=2kg trượt trên sàn có hệ số ma sát μ=0,2 dưới tác dụng của một lực không đổi có độ lớn F=10N hợp với phương ngang một góc α=300. Tính công của lực ma sát khi vật chuyển động được s=10m? Lấy g=10 m/s2
d. Dự kiến sản phẩm: Kết quả phiếu học tập số 2
Câu 1: Đáp án B – Khi cây bút rơi thì trọng lực sinh công
Câu 2: Ý nghĩa của công trong các trường hợp là:
Công phát động
Công cản
Không sinh công
Công cản
Câu 3: 
Công của lực F là:
A=F.s.cosα=150.20.cos⁡(300)≈2598J
Câu 4:
Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ.
Theo định luật II Newton:
F+Fms+N+P=m.a
Chiếu theo phương oy:
N+F1-P=0
→N=P-F1=mg-F.sinα=2.10-10.sin300=15N
Lực ma sát là:
Fms=N.μ=15.0,2=3N
Công của lực ma sát là:
A=Fms.s.cos1800=3.10.-1=-30J
IV. RÚT KINH NGHIỆM
GVHD
Trần Thị Thanh Nguyệt
GSTT
Hà Lê Uyển Nhi