Khoa học tự nhiên 8 bài 19 : Định luật về công

B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI

Kiến thức thú vị

A.HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

Nêu tên và ích lợi của các nhà máy cơ đơn giản đã học ở lớp 6 (Hình 19.1). Ta đã biết khi sử dụng các máy cơ đơn giản giúp ta thực hiện công việc nhẹ nhàng hơn. Liệu các máy cơ này có giúp ta sử dụng ít công hơn hay không ?

=> Xem hướng dẫn giải

B.HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Quan sát và trả lời

Trong các trường hợp dưới đây, người ta đã sử dụng mặt phằng nghiêng (Hình 19.2) và đòn bẩy (Hình 19.3) để đưa vật lên cao.

Hãy tìm từ thích hợp để điền vào chỗ trống trong các nhận xét sau :

• So với khi nâng vật trực tiếp, khi sử dụng mặt phẳng nghiêng (Hình 19.2) lực cần thiết ..............., tuy nhiên quãng đường di chuyển cúa vật lại ...............
• So với khi nâng vật trực tiếp, khi sử dụng đòn bẩy (Hình 19.3) lực cần thiết ..............., tuy nhiên quãng đường di chuyển của tay đẩy lại ...............

=> Xem hướng dẫn giải

Thí nghiệm

Tiến hành thí nghiệm, rút ra nhận xét :

Móc lực kế quả nặng G rồi từ từ kéo lực kế lên theo phương thẳng đứng sao cho số chỉ của lực kế không thay đổi) một đoạn . Lực nâng $F_{1}$ của tay có độ lớn bằng trọng lượng của quả nặng. Đọc số chỉ của lực kế ($F_{1}$) và quãng đường đi được () của lực kế rồi ghi kết quả thí nghiệm vào bảng 19.1.

Dùng ròng rọc động để kéo từ từ quả nặng lên cùng một đoạn . Lực kéo của tay bằng số chỉ của lực kế. Đọc số chỉ của lực kế ($F_{2}$) và độ dài quãng đường đi được ($s_{2}$) của lực kế rồi ghi kết quả thí nghiệm vào bảng 19.1

Bảng 19.1

• Hãy so sánh và $F_{2}$.
• Hãy so sánh quãng đường đi và $s_{2}$.
• Hãy so sánh công của lực và công của lực $F_{2}$.

Dựa vào kết quả trên, hãy chọn từ thích hợp để điền vào chỗ trống của kết luận sau :

Dùng ròng rọc động được lợi ..................... lần về lực thì lại thiệt ..................... lần về đường đi nghĩa là không được lợi gì về .....................

=> Xem hướng dẫn giải

Đọc và trả lời câu hỏi :

Định luật về công :

Không một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công. Được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại.

Hãy nêu ví dụ về sử dụng máy cơ đơn giản cho lợi về lực nhưng thiệt về đường đi và một ví dụ về sử dụng máy cơ đơn giản cho lợi về đường đi nhưng thiệt về lực.

=> Xem hướng dẫn giải

C.HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Trả lời câu hỏi và làm bài tập sau

1.Kéo đều hai thùng hàng giống nhau, mỗi thùng nặng 500 N lên sàn ô tô cách mặt đất 1 m bằng tấm ván dày đặt nghiêng (ma sát không đáng kể).

Khi kéo thùng thứ nhất, dùng tấm ván 4 m.

Khi kéo thùng thứ hai, dùng tấm ván 2 m.

a) So sánh lực kéo trong 2 trường hợp.

b) Hãy so sánh công của các lực kéo thùng hàng theo mặt phẳng nghiêng lên sàn ô tô trong 2 trường hợp.

=> Xem hướng dẫn giải

2. Để đưa một vật có trọng lượng P = 360 N lên cao theo phương thẳng đứng bằng ròng rọc động, người công nhân phải kéo đầu dây đi một đoạn là 10 m.

a) Bỏ qua ma sát . Tính lực kéo và độ cao mà vật đã được đưa lên. Tính công của lực kéo của người công nhân.

b) Trong thực tế do có ma sát nên người công nhân đã phải sử dụng lực kéo 200 N. Tính công của lực kéo của người công nhân.

=> Xem hướng dẫn giải

3. Nâng vật nặng 160 N lên độ cao 0,1 m. Công của lực nâng này là bao nhiêu Jun ?

Sử dụng đòn bẩy để nâng vật. Bỏ qua ma sát. Điền các đại lượng vào chỗ trống trong bảng 19.2 cho phù hợp.

Bảng 19.2

=> Xem hướng dẫn giải

D.HOẠT ĐÔNG VẬN DỤNG

1.Thực hành :

Sử dụng một cái thước, một quả nặng, một mẩu gỗ hình nêm (Hình 19.5).

Hãy ấn tay để nâng vật nặng lên.

Để lực ấn nhỏ hơn thì phải đặt tay ở gần hay xa mẫu gỗ hơn ? Khi đó để nâng vật lên cùng một độ cao thì tay đã phải di chuyển một quãng đường dài hơn hay ngắn hơn ?

=> Xem hướng dẫn giải

2. Hãy tìm hiểu các máy cơ đơn giản trong thực tế xung quanh em. Sắp xếp thành 2 nhóm : Các máy cơ đơn giản khi sử dụng cho lợi về lực nhưng thiệt về đường đi và các máy cơ đơn giản khi sử dụng cho lợi về đường đi nhưng thiệt về lực.

Tìm hiểu về lợi ích của các máy cơ đơn giản trong mỗi trường hợp nói trên.

=> Xem hướng dẫn giải

E.HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI MỞ RỘNG

Trong thực tế, ở các máy cơ đơn giản bao giờ cũng có ma sát. Vì vậy, công mà ta phải tốn để nâng vật lên bao giờ cũng lớn hơn công A, dùng để nâng vật khi không có ma sát, đó là vì ta phải tốn một phần công để thắng ma sát.Công là công toàn phần, công $A_{1}$ là công có ích. Tỉ số $\frac{ A_{1}}{ A_{2}}$ gọi là hiệu suất của máy, kí hiệu là H.

H = 100%.

Vì luôn lớn hơn $A_{1}$ nên hiệu suất luôn nhỏ hơn 100%.

Hãy tìm hiểu xem để tăng hiệu suất của các máy cơ đơn giản, người ta có những biện pháp gì.

=> Xem hướng dẫn giải