BÀI 15. CÔNG SUẤT
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Công suất
- Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công, được xác định bằng công thực hiện trong một đơn vị thời gian.
- Công thức tính công suất: \(P=\frac{A}{t}\)
Trong đó A là công thực hiện được trong thời gian t.
2. Đơn vị công suất
- Nếu A = 1 J và t = 1 s thì \(P=\frac{1\,J}{1\,s}\) (jun trên giây)
- Đơn vị công suất J/s được gọi là oát, kí hiệu là W
1 kW (kilô oát) = 1000 W
1 MW (mêga oát) = 1000 kW = 1000000 W
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
Tính và so sánh công suất
- Áp dụng thức tính công suất \(P=\frac{A}{t}\)
- Nếu đề bài không cho trực tiếp thời gian t thì ra có thể tính thời gian qua quãng đường và vận tốc: \(t=\frac{s}{v}\)
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Câu C1 (trang 52 SGK Vật Lí 8):
Trong xây dựng, để đưa vật liệu lên cao người ta thường dùng dây kéo vắt qua ròng rọc cố định như hình 15.1. Anh An và anh Dũng dùng hệ thống này đưa gạch lên tầng hai, cao 4 m, mỗi viên gạch đều nặng 16 N. Mỗi lần anh An kéo được 10 viên gạch mất 50 giây. Còn anh Dũng mỗi lần kéo được 15 viên gạch mất 60 giây. Tính công thưc hiện được của anh An và anh Dũng. |  |
Trả lời:
- Trọng lượng của 10 viên gạch là: P1 = 10.16 = 160 N.
- Công của An thực hiện là: A1 = P1.h = 160.4 = 640 J.
- Trọng lượng của 15 viên gạch là: P2 = 15.16 = 240 N.
- Công của Dũng thực hiện là: A2 = P2.h = 240.4 = 960 J.
Câu C2 (trang 52 SGK Vật Lí 8):
Trong các phương án sau đây, có thể chọn những phương án nào để biết ai là người làm việc khỏe hơn?
a) So sánh công thực hiện được của hai người, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
b) So sánh thời gian kéo gạch lên cao của hai người, ai làm mất ít thời gian hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
c) So sánh thời gian của hai người để thực hiện được cùng một công, ai làm việc mất ít thời gian hơn (thực hiện công nhanh hơn) thì người đó làm việc khỏe hơn.
d) So sánh công của hai người thực hiện trong cùng một thời gian, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
Trả lời: Chọn c) hoặc d)
Có thể thực hiện được theo phương án c hoặc d: So sánh thời gian của hai người để thực hiện được cùng một công, ai làm việc mất ít thời gian hơn (thực hiện công nhanh hơn) thì người đó làm việc khỏe hơn hoặc so sánh công của hai người thực hiện trong cùng một thời gian, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
Câu C3 (trang 52 SGK Vật Lí 8):
Từ kết quả của C2, hãy tìm từ thích hợp cho các chỗ trống của kết luận sau: Anh…(1)….làm việc khỏe hơn vì…..(2)…
Trả lời:
Theo phương án c)
Để thực hiện cùng một công là 1 J thì:
Anh An mất một khoảng thời gian là: \({{t}_{1}}=\frac{50}{640}\approx 0,078\,s.\)
Anh Dũng phải mất một khoảng thời gian là: \({{t}_{1}}=\frac{60}{960}\approx 0,0625\,s.\)
So sánh ta thấy t2 < t1 nên anh Dũng làm việc khỏe hơn.
Vậy Anh Dũng làm việc khỏe hơn vì để thực hiện cùng một công là 1 J thì anh Dũng mất thời gian ít hơn.
Theo phương án d)
Thời gian kéo của anh An là 50 giây, thời gian kéo của anh Dũng là 60 giây. Nếu xét trong cùng một đơn vị thời gian là 1 giây thì:
Anh An thực hiện một công là: \({{A}_{1}}=\frac{640}{50}=12,8\,J.\)
Anh Dũng thực hiện một công là: \({{A}_{2}}=\frac{960}{60}=16\,J.\)
So sánh A2 và A1 (A2 > A1). Vậy anh Dũng làm việc khỏe hơn
Anh Dũng làm việc khỏe hơn vì trong cùng 1 s anh Dũng thực hiện được một công lớn hơn.
Câu C4 (trang 53 SGK Vật Lí 8):
Tính công suất của anh An và anh Dũng trong ví dụ ở đầu bài học (trong câu hỏi C1).
Trả lời:
Áp dụng công thức tính công suất.
Công suất của anh An là: \({{P}_{1}}=\frac{640}{50}=12,8\,\text{W}.\)
Công suất của anh Dũng là: \({{P}_{2}}=\frac{960}{60}=16\,\,\text{W}.\)
Câu C5 (trang 53 SGK Vật Lí 8):
Để cày một sào đất, người ta dùng trâu cày thì mất 2 giờ, nhưng nếu dùng máy cày Bông Sen thì chỉ mất 20 phút. Hỏi trâu hay máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?
Trả lời:
Cùng cày một sào đất nghĩa là thực hiện công A như nhau: A1 = A2 = A.
Thời gian thực hiện công A1 của trâu cày là: t1 = 2 giờ = 2.60 phút = 120 phút.
Thời gian thực hiện công A2 của trâu cày là: t2 = 20 phút.
Công suất khi dùng trâu là: \({{P}_{1}}=\frac{{{A}_{1}}}{{{t}_{1}}}\)
Công suất khi dùng máy là: \({{P}_{2}}=\frac{{{A}_{2}}}{{{t}_{2}}}\)
Ta có: \(\frac{{{P}_{1}}}{{{P}_{2}}}=\frac{{{A}_{1}}}{{{t}_{1}}}:\frac{{{A}_{2}}}{{{t}_{2}}}=\frac{{{A}_{1}}}{{{t}_{1}}}\cdot \frac{{{t}_{2}}}{{{A}_{2}}}=\frac{{{t}_{2}}}{{{t}_{1}}}=\frac{20}{120}=\frac{1}{6}\)
Vậy dùng máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 6 lần.
Câu C6 (trang 53 SGK Vật Lí 8):
Một con ngựa kéo một cái xe đi đều với vận tốc 9 km/h. Lực kéo của ngựa là 200 N.
a) Tính công suất của ngựa.
b) Chứng minh rằng P = F.v.
Trả lời:
a) Trong 1 h, con ngựa kéo xe đi được quãng đường là:
s = vt = 9.1 = 9 km = 9000 m
Công của lực ngựa kéo trong 1 giờ là: A = F.S = 200.9000 = 1800000 J
Công suất của ngựa trong 1 giờ = 3600 (s) là: \(P=\frac{A}{t}=\frac{1800000}{3600}=500\,\text{W}.\)
b) Ta có: \(P=\frac{A}{t} \) mà \(A = F.s \Rightarrow P=\frac{F.s}{t}\)
Với \(v=\frac{s}{t} \Rightarrow P=\frac{F.s}{t}=F.v\)
Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 8 bài công suất do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ