Phương pháp giải các dạng bài tập về Công. Công suất và Năng lượng môn Vật lý 8

Phương Pháp Giải Các Dạng Bài Tập Về Công. Công Suất Và Năng Lượng

Môn Vật Lý 8

   - Công A của một lực F tác dụng lên vật trong quá trình vật di chuyển được một quãng đường s theo hướng của lực được tính bằng công thức:

                              A = F.s

Đơn vị công: Nếu F đo bằng niutơn (N), s đo bằng mét (m) thì A đo bằng Jun (J)

                              1J = 1N.1m = 1Nm.

   + Muốn có công cơ học thì phải có lực và chuyển dời dưới tác dụng của lực.

   + Nếu một lực có phương luôn vuông góc với quãng đường chuyển dời thì lực đó không sinh công.

   - Công suất cho biết công được thực hiện nhanh hay chậm và đo bằng công sinh ra trong một giây:

                    \(N\,\, = \,\,\frac{A}{t}\)            (Công suất = Công/Thời gian thực hiện công)

Đơn vị công suất: Nếu công đo bằng Jun, thời gian đo bằng giây thì công suất có đơn vị đo là oát (W)

                              1W =  \(\frac{{1J}}{{1{\rm{s}}}}\,\, = \,\,1\,\frac{J}{s}\)= 1J/s

* Lưu ý:

      + Các bội số hay dùng của công: 1kJ = 1.000J; 1MJ = 1.000.000J.

      + Các bội số hay dùng của công suất: 1kW = 1.000W; 1MW = 1.000.000W.

      + Công còn được tính bằng đơn vị kilô oát giờ (kWh):

                              1kWh = 1000 (J/s) ´ 3600 (s) = 3.600.000 J.

   - Ta nói một vật có năng lượng khi vật đó có khả năng thực hiện công.

      Nếu vật có khả năng thực hiện bao nhiêu công thì ta nói vật đó có bấy nhiêu năng lượng. Do đó năng lượng cũng được đo bằng đơn vị công.

   - Thế năng là năng lượng mà vật có được do vị trí của vật so với mặt đất, hay do vị trí giữa các phần của vật.

      Thế năng của một vật có được do vị trí cách mặt đất độ cao được tính bằng công của trọng lượng khi vật rơi được độ cao h:

                              W_t = P.h

   - Động năng là năng lượng của vật chuyển động mà có.

      Động năng của vật càng lớn khi vận tốc và khối lượng của vật càng lớn.

   - Cơ năng của vật có hai dạng là động năng và thế năng. Giá trị của cơ năng bằng tổng giá trị của động năng và thế năng của vật.

   - Định luật bảo toàn cơ năng: Trong quá trình biến đổi chuyển động của vật, thế năng có thể chuyển hóa thành động năng và ngược lại.

      Trong quá trình chuyển hóa cơ năng, tổng động năng và thế năng không thay đổi, tức là cơ năng được bảo toàn.

   - Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng:

      Trong tất cả những quá trình chuyển hóa từ cơ năng sang các dạng năng lượng khác, tổng năng lượng của chúng luôn được bảo toàn.

   - Với học sinh trung học cơ sở, khái niệm công chưa được định nghĩa đầy đủ, chưa nói đến góc giữa phương của lực và phương của đường đi. Do đó, ta chỉ nên đề cập đến những bài toán tính công mà trong đó phương của lực trùng với phương của đường đi, trừ trường hợp tính công của trọng lực khi vật di chuyển theo phương xiên. Trong trường hợp này, ta tạm xem đường đi theo phương của trọng lực chính là độ cao h mà vật đi lên hay xuống.

   - Lưu ý cho học sinh trường hợp lực tác dụng vuông góc với đường đi. Trong trường hợp này, mặc dù có đủ cả hai yếu tố: lực và chuyển dời nhưng lực không sinh công.

   - Trong một số bài toán, ta có thể cần biết đến mối quan hệ giữa công suất và lực. Trường hợp vật là xe chuyển động đều và vừa chịu lực kéo, vừa chịu lực cản thì công suất của lực kéo (công suất động cơ) có quan hệ với vận tốc theo quy luật sau:

                     \(N\,\, = \,\,\frac{A}{t} = \,\frac{{F.\,s}}{t}\,\, = \,\,F.v\)

   - Đối với các bài tập liên quan đến động năng, do học sinh chưa biết công thức tính động năng nên ta chỉ đề cấp đến những bài tập định tính nhằm để hiểu quá trình biến đổi năng lượng mà không phải tính toán gì.

   - Đối với các bài toán liên quan đến hiệu suất của một máy hay của một quá trình bất kì, hiệu suất được xác định bằng tỉ số giữa tổng năng lượng lấy ra có ích và tổng năng lượng được đưa vào máy (hay tổng năng lượng cung cấp cho quá trình):

                         \(H\,\, = \,\,\frac{{{E_i}}}{{{E_t}}}\)        (năng lượng có ích/năng lượng toàn phần)

Do đó, trong quá trình hướng dẫn cho học sinh, giáo viên nên rèn luyện cho học sinh phân định rõ năng lượng vào và năng lượng ra trong quá trình được xét.

   - Trong phần cơ học, ta chỉ mới đề cập đến cơ năng, sự biến đổi và bảo toàn năng lượng có liên quan đến cơ năng (cụ thể là sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng, sự bảo toàn cơ năng, sự chuyển từ cơ năng sang các dạng năng lượng khác).

Bài 1: (Mặt phẳng nghiêng)

    Người ta dùng một tấm ván dài 4m để kéo một thùng hàng nặng 1500N lên một sàn ô tô cao 1,2m. Lực kéo song song với tấm ván cần dùng là 540N. Tính lực ma sát giữa thùng hàng với tấm ván và hiệu suất của mặt phẳng nghiêng?

Bài 2: (Ròng rọc)

   Người ta dùng hệ thống ròng rọc để kéo đều một vật có trọng lượng P = 1200N từ mặt đất lên đến độ cao h = 6m (hình vẽ). Biết ròng rọc động có trọng lượng 50N và lực cản do ma sát bằng 4% lực kéo.

   a) Tính độ lớn của lực kéo và công của lực kéo.

   b) Tính hiệu suất của hệ thống.

Bài 3: (Áp suất cột chất lỏng)

   Một ống thủy tinh hình trụ dựng thẳng đứng, một đầu kín một đầu hở (đầu hở ở trên), chứa một lượng nước và lượng thủy ngân có cùng khối lượng. Độ cao tổng cộng của cột chất lỏng trong ống là 73cm. Biết khối lượng riêng của nước và thủy ngân lần lượt là D₁ = 1g/cm³ và D₂ = 13,6 g/cm³.

   a) Tính độ cao của mỗi chất lỏng trong ống.

   b) Tính áp suất của chất lỏng lên đáy ống.

Bài 4: (Bình thông nhau đựng hai loại chất lỏng)

    Một bình thông nhau chứa nước. Hai nhánh của bình có cùng tiết diện. Đổ vào một nhánh của bình một lượng dầu. Khi cân bằng, các chất lỏng không bị tràn ra khỏi bình, lượng dầu chỉ ở một nhánh và có chiều cao 18 cm. Biết trọng lượng triêng của dầu và của nước lần lượt là 8000N/m³ và 10000N/m³. Hãy tính chênh lệch chiều cao mực chất lỏng trong hai nhánh của bình.

Bài 5: (Cân bằng của vật nổi trong một loại chất lỏng)

   Một miếng gỗ hình hộp chữ nhật, có kích thước đáy 20cm´15cm, bề dày 8cm và không thấm nước, có trọng lượng 18N khi đặt trong không khí. Thả miếng gỗ này vào nước. Biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m³.

a) Miếng gỗ nổi hay chìm trong nước?   

b) Sau khi có cân bằng, đáy miếng gỗ ở vị trí nằm ngang. Tính khoảng cách từ mặt trên của miếng gỗ đến mặt nước.

Bài 6: (Cân bằng của vật trong lòng hai loại chất lỏng)

   Một vật có dạng một khối lập phương cạnh 20cm được thả trong một thùng chứa nước ở dưới và dầu ở trên. Khi cân bằng, vật lơ lửng trong lòng chất lỏng và mặt phân cách giữa nước với dầu cách đáy dưới của khối lập phương 15 cm. Hãy xác định trọng lượng riêng của vật. Biết trọng lượng riêng của dầu là d­₁ = 0,8.10⁴ N/m³ và trọng lượng riêng của nước là d­₂ = 1,0.10⁴ N/m³.

---Để xem tiếp nội dung Phương pháp giải các dạng bài tập về Công. Công suất và Năng lượng môn Vật lý 8 các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---

 

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu Phương pháp giải các dạng bài tập về Công. Công suất và Năng lượng môn Vật lý 8. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào website Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Hướng dẫn giải 1 số dạng toán về Chuyển động cơ học Vật lý 8

• 91 câu hỏi trắc nghiệm Chuyên đề Lực đẩy Ác-si-mét có đáp án môn Vật lý 8

​Chúc các em học tập tốt !