Потужність та одиниці її вимірювання

Урок 2

Тема. Потужність та одиниці її  вимірювання.

Мета. На основі раніше введеного поняття роботи сформувати  в учнів

           поняття потужності; спонукати учнів до критичного мислення;

           формувати вміння робити висновки та приймати рішення.

Хід заняття

                                                             Важко в навчанні – легко в бою.

                                                                                              (Суворов О.)

I.      Організаційний момент

II.   Актуалізація опорних знань

1.Тестування для учнів ( електронний варіант).

                                   Тести

                   " Механічна робота. "

1. Які сили виконують роботу у випадках:

                а.) падіння каменя на землю;

                б.) зупинки автомобіля після вимкнення його двигуна;

                в.) піднімання штанги спортсменом;

                г.) піднімання повітряної кулі.

2. Механічна робота виконується:

    а.) завжди;

    б.) якщо тіло рухається за інерцією;

    в.) якщо тіло здійснює переміщення;

    г.) якщо до тіла прикладена силу.

3. Підйомний кран рівномірно піднімає вантаж масою 1,5 на висоту 15м. Яку

  роботу виконує підйомний кран?

    а.) 225 000 Дж ;

    б.) 225 кДж ;

    в.) 1 кДж ;

     г.) 1 000 кДж.

4. Механічна робота завжди пов’язана з рухом тіл.

    а.) так ;

    б.) ні ;

    в.) залежно від умов.

5. Роботу здатні виконувати:

      а.) сила тертя;

      б.)сила пружності;

      в.) сила тяжіння та сила пружності;

      г.) тільки сила тяжіння;

      д.) тільки сила тертя.

2.   ″ Перевертні ″.

    Завдання полягає у складанні слів ─ фізичних понять ─ із складів, що написані на дошці, розкритті  їх фізичного змісту і характеристиці:

          1.) оборат;

          2.) удьлож.

III.           Пояснення нового матеріалу

Вчитель пропонує учням питання:

1.     Хто із вас на уроці фізкультури найшвидше піднімається по канату? Як ви гадаєте,чому?

2.     Хто швидше перемістить 100 штук цеглин на 3 поверх під час будівництва: робітник, переносячи цеглу вручну, чи підйомний кран ?

3.     Як швидше можна зорати поле : конем чи трактором? Чому ?

  Учні роблять висновок: існує величина, що характеризує швидкість виконання роботи.

Вчитель: Ця величина – потужність.

4⁰. Потужність – це фізична величина, яка визначається відношенням виконаної роботи до затраченого часу:

                                                N = A/t.

де N – потужність, A – механічна робота, t – час.

    Одиниця потужності – один ват (1 Вт).

5°. 1 ват – це  потужність, при якій за 1с виконується робота 1Дж.

   Чи знаєте ви, що:

- Потужність серця у спокої у різних людей лежить у межах 0,7 – 1,8 Вт, тобто вона сумірна з потужністю електричного дзвінка. Під час навантаження вона може зростати у 2 – 6 разів, у тренованих людей – навіть у 10 разів. Довгий час людина здатна працювати із середньою потужністю 75 Вт, а короткочасно, наприклад, під час бігу – до 600 Вт.

- Хвіст голубого кита має  горизонтальні лопаті. Він розвиває потужність 368 кВт. Ця потужність тільки в 2 рази менша за потужність двигуна літака Ан-2 і в 7 разів більша за потужність двигуна трактора ДТ – 75.

 - Тепловоз має потужність 4400 кВт, а ракета - носій "Протон" – понад 44000 МВт.

  Спробуймо дослідити властивості свого організму:

  Яку максимальну потужність розвиває людина при підйомі по сходинках ?

Обладнання: рейка, метрова лінійка, секундомір, технічні терези для визначення маси учня.

Хід роботи

1.Виміряти висоту сходинки, підрахувати кількість сходинок і обчислити

   висоту підйому учня по сходинках із першого на третій поверх.

2. Піднятися на цю висоту і виміряти час підйому.

3. Виміряти масу тіла на медичних терезах.

4. Обчислити значення потужності, яку розвиває людина під час підйому.

                                                  Nt = mgh            N = mgh\t.

Учень масою 50 кг, який піднімається на третій поверх за 10 секунд, розвиває потужність 450 Вт (0,6 к.с.)

           3. Англійський фізик Джеймс Уатт дав назву одиниці потужності . На протязі 2 хвилин опиши найважливіші роботи Уатта у фізиці.          

    IV. Практикум

1. Завдання для учнів: Визначте потужність та роботу, яка виконується при скочуванні кульки по похилому жолобу. Яка сила при цьому виконує роботу?

Прилади та обладнання: жолоб, кулька, циліндр металевий, секундомір.

     Учні обирають:

    - двох  «експериментаторів» - вони облаштовують дослідну установку;

- «секунданта» - він засікає час руху кульки;

- «практиканта» - відповідає за рух кульки;

- «фіксатора» - вимірює відстань, яку проходить кулька;

- «нотатора» - записує дані на дошці;

 Потім кожен учень обчислює роботу та потужність. Результати повідомляються, порівнюються, обговорюються.

1. Підйомний кран працював 10 хв. За цей час він виконав роботу 20 МДж.

    Яку потужність розвинув підйомний кран?

2. Трактор зі сталою потужністю 100 кВт розвиває тягове зусилля 50 кН,

    30 кН, 20 кН. Як при цьому змінюється швидкість трактора?

3. Який шлях пройде автомобіль, рухаючись рівномірно протягом 1 год,          

    розвиваючи силу тяги 900 Н і потужність 30 кВт?

4.Тепловоз потужністю 3000 кВт тягне поїзд, прикладаючи силу 150 кН.

    Який час потрібний, щоб рівномірно пройти шлях 48 км?

V . Контроль знань

«Вільний задачник» (учні обирають для виконання тести або одну із задач, звітують із розв’язком)

Тести

1. Потужність позначають:

а) А;    б) N;   в) t;   г) S.

2. Одиниця вимірювання потужності:

а) Вт;      б) Дж       в) В;      г) Н.

3. Формула для знаходження потужності:

а) N = А/ F;   б) N = А/ t;    в) N = А t;    г) N = F А.

Задачі

1. Визначте потужність, що її розвиває трактор, якщо він рухаючись

   рівномірно зі швидкістю 3,6 км/год, долає силу опору 42500 Н.       (9 б)

 2.Обчисліть у ватах потужність серця спортсмена під час змагань, знаючи,

що при одному скороченні воно здійснює роботу 16 Дж і за

одну хвилину робить 240 скорочень.

VІ. Підсумок

 Домашнє завдання: Прочитати § 47, відповісти на питання: 1-8, ст. 147.