Giáo án Vật lí 10 - Tiết 39, Bài 24: Công và công suất (Tiết 1)

Tiết 39. Bài 24: CÔNG VÀ CÔNG SUẤT (Tiết 1)
Ngày soạn: 
Dạy ở lớp
Lớp
Ngày dạy
Học sinh vắng
Ghi chú
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Phát biểu được định nghĩa công của một lực.
- Biết cách tính công của lực trong trường hợp đơn giản (lực không đổi, chuyển dời thẳng).
- Nêu được ý nghĩa của công âm. 
2. Kỹ năng 
- Vận dụng được công thức tính công để giải các bài tập liên quan.
II. chuẩn bị 
1. Giáo viên 
- Xem lại kiến thức tương ứng SGK lớp 8.
- Thí nghiệm ảo để HS hiểu rõ hơn về công.
2. Học sinh 
- Ôn lại khái niệm công ở lớp 8 và vấn đề phân tích lực.
III. Phương pháp dạy học
- Nêu vấn đề, gợi mở, vấn đáp.
- Thảo luận nhóm.
IV. Tiến trình giảng dạy
1. Ổn định lớp, kiểm diện 
2. Kiểm tra bài cũ (5 phút)
 - Hệ cô lập là gì? Lấy VD.
- Phát biểu định luật bảo toàn động lượng và viết biểu thức. Giải thích các đại lượng trong biểu thức.
3. Đặt vấn đề vào bài: GV dẫn dắt vào bài mới.
4. Bài mới
Hoạt động 1.(5 phút) Nhắc lại kiến thức cũ
Hoạt động của học sinh
Sự trợ giúp của giáo viên
Nội dung
+ Quan sát câu hỏi và trả lời: c) Con ngựa đang kéo xe.
+ Nếu không có lực tác dụng vật sẽ không chuyển động. Không có công cơ học.
+ Có công cơ học khi lực tác dụng vào vật làm vật chuyển dời.
HS trả lời.
C1:- Người kéo xe.
- Người nâng thùng nước lên cao.
- Cần cẩu xúc đất.
- GV đưa ra câu hỏi:Trong các trường hợp sau đây trường hợp nào có công cơ học:
a)Ông chủ trả công cho người làm thuê.
b)Có công mài sắt có ngày nên kim.
c) Con ngựa đang kéo xe.
d) Công thành danh toại.
- GV: Công trong đời sống khac công cơ học như thế nào?
Nhận xét và giải thích.
- GV cho HS quan sát hình ảnh: Nếu không có lực đủ lớn tác dụng lên vật thì vật có chuyển động không? Khi vật chuyển động có xuất hiện công cơ học không? 
- Vậy khi nào có công cơ học?
 - Chú ý: Công cơ học phụ thuộc 2 yếu tố:
 + Lực tác dụng.
 + Độ chuyển dời (Quãng đường vật dịch chuyển).
- Viết biểu thức công của lực cùng phương với đường đi?
- Yêu cầu HS hoàn thành C1.
Công thức này chỉ áp dụng cho các trường hợp đơn giản khi lực cùng phương với đường đi. Vậy A = ? khi và s không cùng phương? Chúng ta sẽ tìm hiểu trong phần 2.
I. Công
1. Khái niệm công
- Một lực sinh công khi nó tác dụng lên một vật và vật chuyển dời.
- Khi điểm đặt của lực chuyển dời một đoạn s theo hướng của lực thì công do lực sinh ra là:
 A= F.s
s là quãng đường dịch chuyển theo phương 
Hoạt động 2. (12 phút) Tìm hiểu công thức tính công trong trường hợp tổng quát
Hoạt động của học sinh
Sự trợ giúp của giáo viên
Nội dung
+ Có thể phân tích thành 2 thành phần: 1 theo phương ngang và 1 theo phương vuông góc với phương dịch chuyển .
+ Thành phầnlàm gỗ dịch chuyển.
+ Thành phần sinh công: As = Fs.s
 không sinh công: An = 0
 Công của lực : A = As + An
+ Fs = F.cos
+ A = Fscos
- Cho HS quan sát hình ảnh khi lực tạo với phương của đường đi một góc. Dựa vào phép phân tích lực cho biết có thể phân tích thành mấy thành phần?
- Khi máy kéo kéo cây gỗ thì lực nào đã làm cây gỗ dịch chuyển từ M đến N ?
- Vậy lực nào sinh công, lực nào không sinh công? Viết công thức tính công của các lực.
- Lực hợp với phương chuyển dời MN một góc. Vậy Fs có độ lớn là bao nhiêu?Viết công thức tính công của lực F.
GV nêu định nghĩa công trong trường hợp tổng quát và giải thích các đại lượng.
GV vì s phụ thuộc vào hệ quy chiếu nên giá trị của công cũng phụ thuộc vào hệ quy chiếu. VD:Nếu ta kéo một cái hòm trên sàn toa tàu ngược chiều của tàu, với vận tốc có độ lớn bằng vận tốc của tàu thì ta thực hiện công đối với tàu nhưng đối với mặt đất thì hòm vẫn đứng yên => công thực hiện đối với mặt đất bằng 0
2. Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát.
Khi lực không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với góc thì công thực hiện bởi lực đó được tính theo công thức: 
 A = Fscos
Trong đó:
A: công
F: lực tác dụng.
s: quãng đường dịch chuyển 
: góc hợp bởi và phương dịch chuyển
Hoạt động 3.(10 phút) Biện luận giá trị của công. Ý nghĩa của công âm 
Hoạt động của học sinh
Sự trợ giúp của giáo viên
Nội dung
 - Đại điện nhóm trả lời:
 + Khi => A > 0
 + Khi => A = 0
 + Khi => A < 0
 trong đó vuông góc mặt dốc song song với mặt dốc.
 + An = 0 do không có tác dụng chuyển dời
+ As = Ps.s = Pscos< 0 vì 
+ A = As + An = Pscos < 0 
=> công của lực sinh ra là A < 0.
+ Lực đó có tác dụng cản trở chuyển dộng. 
- GV chia HS thành 3 nhóm để HS tự tìm hiểu phần kiến thức được giao khi =900; và 90<1800 sau đó GV nhận xét, hệ thống và chính xác hóa kiến thức HS đã nêu. 
- GV: A <0 gọi là công cản (hay công âm). Khi lực sinh công âm thì lực có tác dụng gì?
GV: vậy để xác định được đơn vị của công ta sang mục 4.
3. Biện luận.
a) Khi 
=> cos>0 => A>0 gọi là công phát động.
b) Khi =900 () =>cos= 0 => A = ) => lực không sinh công.
c) Khi 90 cos A<0 gọi là công cản (hay công âm). Khi đó lực có tác dụng cản trở chuyển động.
Hoạt đông 4.(5 phút) Xác định đơn vị của công
Hoạt động của học sinh
Sự trợ giúp của giáo viên
Nội dung
+ cos không có đơn vị; s: m; F: N. Đơn vị của công A: N.m
+ HS trả lời
- Khi xảy ra lũ thì lũ sinh công có hại. Để chống lũ, lở đất thì phải đắp đê, trồng rừng..Để chống lở đất thì trồng rừng, làm ruộng bậc thang, canh tác vùng đất dốc có khoa học.
- Đơn vị của cos, s, F ? Cho biết đơn vị của công A?
- Dựa vào công thức này cho biết ý nghĩa của đơn vị Jun?
GV nêu chú ý
GV cho HS xem một số hình ảnh thực tế có sinh công.
Tích hợp môi trường: 
- Khi có lũ thì có sinh công không? 
- Công này có lợi hay có hại?
- Nêu cách khắc phục sự có hại?
4. Đơn vị công
 A = Fscos
Đơn vị của công là Niu- tơn mét (N.m) hoặc Jun (J)
Ta có: 1 J = 1 N.m
 1 kJ = 1000 J
 Jun là công do lực có độ lớn 1 N thực hiện khi điểm dặt của lực chuyển dời 1mét theo hướng của lực.
5. Chú ý
Các công thức tính công 
A = F.s hay A = Fscos chỉ đúng khi điểm đặt của lực chuyển dời thẳng và lực không đổi trong quá trình chuyển dời.
Hoạt đông 5.(7 phút) Củng cố_ vận dụng.
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
+ Lựa chọn câu hỏi và trả lời.
-GV cho HS chơi trò chơi ô chữ để HS khắc sâu kiến thức hơn.
GV giới thiệu trò chơi và cho HS lựa chọn câu hỏi
Hoạt động 6(1 phút) Tổng kết bài học
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
- Nhận nhiệm vụ học tập.
- GV nhận xét giờ học
- BTVN: 4,6 SGK và đọc phần II để chuẩn bị cho tiết sau.
V. Rút kinh nghiệm