Giáo án vật lí 10 chân trời bài 16: Công suất – Hiệu suất (2 tiết)

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu về khái niệm công suất.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức cho HS thảo luận nhóm đôi để trả lời câu Thảo luận 1: Quan sát hình 16.2 và cho biết trong trường hợp nào thì tốc độ sinh công của lực là lớn hơn.

- GV đưa ra nhận xét: Trong sản xuất và đời sống, ngoài khả năng sinh công thì tốc độ sinh công của các máy cũng là một đại lượng được quan tâm. Sau đó yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Em hãy tìm hiểu SGK và nêu khái niệm, công thức tính và đơn vị của công suất.

- GV giới thiệu đơn vị khác của công suất là mã lực, kí hiệu HP. 1HP = 746W.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát hình ảnh, đọc thông tin sgk, trả lời câu hỏi.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- Đại diện 1 bạn HS đứng dậy trình bày câu trả lời

- HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu mối liên hệ giữa công suất với lực tác dụng lên vật và vận tốc của vật.

- GV tổ chức cho HS tìm hiểu ví dụ về chuyển động của máy bay đặt câu hỏi:

+ Máy bay chuyển động càng nhanh trong trường hợp nào? Lúc này công suất của động cơ là lớn hay nhỏ?

- GV dựa vào SGK phân tích cho HS hiểu được công thức 16.2: A=F.d=F. . Từ đó yêu cầu HS suy ra mối liên hệ giữa công suất trung bình với lực tác dụng lên vật và vận tốc của vật.

- GV đưa ra ghi chú và cho HS chép vào vở.

- GV tổ chức cho HS làm việc nhóm đôi để trả lời cho câu Thảo luận 2: Quan sát hình 16.3, hãy phân tích những yếu tố ảnh hưởng công suất của các học sinh này khi đi lên cầu thang để cùng vào một lớp học.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin sgk, trả lời câu hỏi.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời 1 bạn HS trình bày câu trả lời cho mỗi câu hỏi đưa ra. HS còn lại lắng nghe và cho ý kiến nhận xét.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 3. Tìm hiểu cách vận dụng mối liên hệ giữa công suất với lực tác dụng lên vật và vận tốc của vật.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV dành thời gian 5 phút để HS tự đọc hiểu lời giải bài ví dụ trong SGK.

- GV yêu cầu 1 HS lên bảng trình bày lại lời giải ví dụ này.

- Sau đó GV yêu cầu HS trả lời câu vận dụng: Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hộp xe ô tô, xe máy để giải thích tại sao khi bắt đầu chuyển động hoặc lên dốc, xe đi ở số nhỏ. Khi xe chạy với tốc độ cao trên đường, xe đi ở số lớn.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin sgk, trả lời câu hỏi. GV quan sát quá trình HS thực hiện, hỗ trợ khi HS cần.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời 1 bạn HS trình bày câu trả lời cho mỗi câu hỏi. Các HS khác nhận xét, góp ý bổ sung.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

1. Khái niệm công suất.

Trả lời:

*Thảo luận 1:

Xét cho cùng một loại đinh ốc và tấm gỗ thì lực do tay người và lực do máy khoan đều sinh công bằng nhau khi vặn đinh ốc. Nhưng khi sử dụng máy khoan thì công việc được hoàn thành nhanh hơn. Do đố tốc độ sinh công của lực khi sử dụng máy khoan là lớn hơn.

*Công suất:

- Khái niệm: Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công của lực, được xác định bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian

- Công thức: P =  (16.1)

- Đơn vị: W (watt)

1W=1J/1s.

2. Mối liên hệ giữa công suất với lực tác dụng lên vật và vận tốc của vật.

Trả lời:

Lực đẩy của động cơ càng lớn, tốc độ sinh công càng cao nên máy bay chuyển động càng nhanh. Công suất của động cơ lúc này càng lớn.

* Mối liên hệ giữa công suất trung bình với lực tác dụng lên vật và vận tốc của vật:

=  =  (16.3).

Ghi chú: Khi xét trong một khoảng thời gian rất bé, các đại lượng trong công thức 16.3 có ý nghĩa tức thời:

 (16.4)

*Thảo luận 2:

Công suất của các bạn HS này được tính bằng công do lực của các bạn sinh ra bước lên cầu thang chia cho thời gian sinh công (là thời gian cần thiết để bước lên cầu thang). Do cầu thang có độ cao không đổi nên công suất của các bạn HS sẽ phụ thuộc vào lực của các bạn tạo ra để bước lên cầu thang (do đó phụ thuộc vào khối lượng của từng bạn) và thời gian các bạn bước lên cầu thang.

3. Vận dụng mối liên hệ giữa công suất với lực tác dụng lên vật và vận tốc của vật.

- HS lên bảng trinh bày lại lời giải.

Trả lời:

*Vận dụng:

Đối với xe máy và ô tô, mỗi xe sẽ có một động cơ nhất định là một giá trị không thay đổi và được xem như là một trong những thông số quan trọng của xe. Khi xe bắt đầu chuyển động hoặc khi đang lên dốc, động cơ phải tạo ra một lực đẩy đủ lớn.  Áp dụng công thức P=F.v, ta thấy xe chạy với tốc độ nhỏ khi cài số nhỏ tương ứng với lực đẩy của động cơ lớn. Ngược lại, khi xe chạy ổn định với tốc độ cao trên đường, tài xế phải chọn số lớn để để giảm lực đẩy của động cơ.