Phát biểu định nghĩa công suất và đơn vị công suất. Nêu ý nghĩa vật lý của công suất?
- Định nghĩa công suất: Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
\[P=\dfrac{A}{t}\]
Đơn vị công suất là oát: W [ \[1W=\dfrac{1J}{1s}\]]
- Ý nghĩa vật lí của công suất: Đặc trưng cho khả năng thực hiện công nhanh hay chậm của máy, của người, của vật.
Ghi nhớ :
- Nếu lực không đổi \[ \overrightarrow{F} \] có điểm đặt chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc \[\alpha\] thì công của lực \[ \overrightarrow{F} \] được tính theo công thức: \[ A=Fs\cos \alpha \]
- Công suất đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
\[ P=\dfrac{A}{t} \]
Trong bài học này, tech12h giới thiệu tới các em bài 24: Công và công suất. Hi vọng những tóm tắt lí thuyết trên đây sẽ giúp các em học tập tốt hơn.
Nội dung bài viết gồm hai phần:
- Lý thuyết
- Hướng dẫn giải bài tập SGK.
A. Lý thuyết
I. Công
Công là một đại lượng vật lí, được xác định bằng tích vô hướng của vecto lực tác dụng vào vật và hướng của quãng đường đi được.
Khi lực $\overrightarrow{F}$ tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển rời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc $\alpha $ thì công thực hiện bởi lực đó được tính theo công thức: A = F.s.cos$\alpha $ [J]
TH1: $\alpha $ nhọn, cos$\alpha $ > 0
Công của lực F: A > 0: Công phát động
TH2: $\alpha = 90^{\circ}$, $\cos \alpha = 0$
Công của lực F: A = 0, xảy ra khi điểm đặt của lực chuyển dời vuông góc với lực.
TH3: $\alpha $ tù, $\cos \alpha < 0$
Công của lực F: A < 0: Công cản [cản trở chuyển động]
Chú ý: Ta chỉ xét trường hợp khi điểm đặt của lực chuyển rời thẳng và lực không đổi trong quá trình chuyển động.
II. Công suất
Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
Biểu thức: $P = \frac{A}{t}$ [W]
1 W = 1 J/s
Công suất tiêu thụ của một thiết bị tiêu thụ năng lượng là đại lượng đo bằng năng lượng tiêu thụ của thiết bị đó trong một đơn vị thời gian.
Hướng dẫn giải Bài 24. Công và Công suất sgk Vật Lí 10. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 trang 132 133 sgk Vật Lí 10 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết, câu hỏi và bài tập, đi kèm công thức, định lí, chuyên đề có trong SGK để giúp các em học sinh học tốt môn vật lý 10, ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.
LÍ THUYẾT
I – Công
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 hướng của lực góc \[\alpha\] thì công thực hiện bởi lực đó được tính theo công thức \[A=Fs cos\alpha\]
+ \[\alpha\] nhọn thì \[cos\alpha> 0\], suy ra A > 0, khi đó A gọi là công phát động.
+ \[\alpha =90^0\] thì \[cos\alpha= 0\], suy ra A = 0.
+ \[\alpha\] tù thì \[cos\alpha 0 \to A > 0\].
b] Hướng lực ma sát ngược hướng độ dời điểm đặt của lực nên \[α = 180^0\]
\[\to cosα < 0 \to A< 0\].
c] Hướng của vectơ P vuông góc hướng độ dời điểm đặt của vectơ P nên \[α = 90^0\]
\[\to cosα = 0 \to A = 0\].
d] Hướng vectơ P hợp hướng độ dời một góc \[α > 90^0\]
\[\to cosα < 0 \to A < 0\].
3. Trả lời câu hỏi C3 trang 131 Vật Lý 10
So sánh công suất của các máy sau:
a] Cần cẩu M1 nâng được 800 kg lên cao 5 m trong 30 s;
b] Cần cẩu M2 nâng được 1000 kg lên cao 6 m trong 1 phút.
Trả lời:
Cả 2 trường hợp đều do trọng lực sinh công, ta có công của trọng lực \[A=Ps.cos\alpha\], từ đó ta có công suất của các máy:
a] Cần cẩu \[{M_1}\]:
\[{P_1} =\dfrac{{m_1g.s_1.\cos {\alpha}}}{{t_1}}\\= \dfrac{{800.10.5.\cos {0^0}}}{{30}} = 1333,33\,\,{\rm{W}}\]
b] Cần cẩu \[{M_2}\]:
\[{P_2} =\dfrac{{m_2g.s_2\cos {\alpha}}}{{t_2}}\\= \dfrac{{1000.10.6\cos {0^0}}}{{60}} = 1000\,\,{\rm{W}}\]
⇒ Vậy công suất cần cẩu M1 lớn hơn công suất cần cẩu M2.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 trang 132 133 sgk Vật Lí 10 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết bài giải [câu trả lời] các câu hỏi và bài tập các bạn xem sau đây:
❓
1. Giải bài 1 trang 132 Vật Lý 10
Phát biểu định luật công và đơn vị công. Nêu ý nghĩa của công âm.
Trả lời:
– Khi lực không đổi tác dụng lên một vật nhỏ và vật đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với với hướng của lực góc α thì công thực hiện bởi lực đó được tính theo biểu thức:
$A = F . s . cosα$
Đơn vị của công là Jun.
– Ý nghĩa của công âm: Khi α, góc giữa hướng của lực \[\overrightarrow F \] và hướng của chuyển dời, là góc tù, thì lực \[\overrightarrow F \]có tác dụng cản trở chuyển động và công do \[\overrightarrow F \]sinh ra có giá trị A < 0 được gọi là công cản.
2. Giải bài 2 trang 132 Vật Lý 10
Phát biểu định nghĩa công suất và đơn vị công suất. Nêu ý nghĩa vật lí của công suất.
Trả lời:
– Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
– Đơn vị của công suất: Jun/giây được đặt tên là Oát [W].
\[\dfrac{1J}{1s}=1W\]
Ngoài ra còn có đơn vị: Mã lực [\[CV\] [Pháp] và \[HP\] [Anh]]
– Ý nghĩa vật lí của công suất: Công suất của một lực đo tốc độ sinh công của lực đó.
?
1. Giải bài 3 trang 132 Vật Lý 10
Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị công suất?
A. J.s ; B. W ;
C. N.m/s ; D. HP.
Bài giải:
J.s không phải là đơn vị của công suất.
⇒ Đáp án: A.
2. Giải bài 4 trang 132 Vật Lý 10
Công có thể biểu thị bằng tích của
A. Năng lượng và khoảng thời gian.
B. Lực, quãng đường đi được và khoảng thời gian.
C. Lực và quãng đường đi được.
D. Lực và vận tốc.
Chọn đáp án đúng.
Bài giải:
Ta có: \[A=Fscos\alpha\]
Trong trường hợp góc α = 0 hay cosα = 1
⇒ Công có thể biểu thị bằng tích của lực và quãng đường đi được.
⇒ Đáp án: C.
3. Giải bài 5 trang 132 Vật Lý 10
Một lực \[\overrightarrow{F}\] không đổi liên tục kéo một vật chuyển động với vận tốc \[\overrightarrow{v}\] theo hướng của \[\overrightarrow{F}\]. Công suất của lực \[\overrightarrow{F}\] là
A. Fvt. B. Fv.
C. Ft. D. Fv2.
Chọn đáp án đúng.
Bài giải:
Do lực \[\overrightarrow{F}\] không đổi liên tục kéo một vật chuyển động với vận tốc \[\overrightarrow{v}\] theo hướng của \[\overrightarrow{F}\] nên \[\alpha = 0^0\]
$→ A = F.s$
Lại có: Công suất:
\[P =\dfrac{A}{t} = \dfrac{F.s}{t} = F\dfrac{s}{t} = F.v\]
⇒ Đáp án: B.
4. Giải bài 6 trang 133 Vật Lý 10
Một người kéo một hòm gỗ khối lượng 80 kg trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp góc 300 so với phương nằm ngang. Lực tác dụng lên dây bằng 150 N. Tính công của lực trượt đi được 20 m.
Bài giải:
Công của lực kéo:
$A = F.s.cosα$ = 150.20.cos300 = 2598 J.
5. Giải bài 7 trang 133 Vật Lý 10
Một động cơ điện cung cấp công suất 15kW cho một cần cẩu nâng 1000 kg lên cao 30 m. Lấy g = 10m/s2. Tính thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó.
Bài giải:
Công mà cần cẩu đã thực hiện để nâng vật lên cao \[30m\] là: \[A = Fs.cos\alpha \]
Ta có:
+ Lực \[F\] ở đây chính là trọng lực \[P = mg\]
+ Góc hợp bởi \[\overrightarrow P \] và phương chuyển động s là \[\alpha = {0^0}\]
Ta suy ra:
\[A = Ps.cos{0^0} = mgs.cos{0^0}\\ = 1000.10.30.1 = 300000J\]
Lại có, công suất \[P = \dfrac{A}{t}\]
Ta suy ra, thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó là:
\[t = \dfrac{A}{P} = \dfrac{{300000}}{{{{15.10}^3}}} = 20s\]
Bài trước:
- Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 126 127 sgk Vật Lí 10
Bài tiếp theo:
- Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 trang 136 sgk Vật Lí 10
Xem thêm:
Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 trang 132 133 sgk Vật Lí 10 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu nhất. Chúc các bạn làm bài môn Vật lý 10 tốt nhất!
“Bài tập nào khó đã có giaibaisgk.com“