Урок 58/1. Механічна робота. Одиниці роботи

Потужність та її одиниці.

Мета:

              Освітня . Ввести поняття «механічної роботи» і  потужності, ознайомити з одиницями роботи.  Показати співвідношення між потужністю двигуна і швидкістю руху. Формувати вміння аналізувати та описувати фізичні процеси.

             Розвиваюча.  Розвивати   вміння  аналізувати  навчальний  матеріал; розвивати інтерес учнів до фізики,  використовуючи розрахункові задачі. 

           Виховна . Виховувати  вміння і навички колективної роботи, уважність і 

 культуру наукового мовлення та культуру оформлення задач. 

Тип уроку. Урок  вивчення нового навчального   матеріалу .

Прилади та матеріали: важки масами 100 і 300 г, динамометр, брусок, пружина,

Презентації  Механічна робота і потужність   Урок 58.1

Відео  Джеймс Джоуль  Механічна робота. Потужність  Механічна робота

Куди б тебе не вабила фантазія й турбота,

основою буття твого є все таки робота.

                                                             Хід уроку

1.Організаційний момент.

2.Аналіз контрольної роботи.

   Вчитель  аналізує результати контрольної роботи. 

 3.Актуалізація опорних знань.

      Метод  «Мікрофон»

       1. Наведіть приклади дії одного тіла на інші. 

       2. Яка фізична величина характеризує цю дію? 

       3. Яка основна одиниця вимірювання сили? 

       4. Що називається шляхом? Переміщенням?

       5. Яка різниця між шляхом і переміщенням? Наведіть приклади. 

       6. У яких  одиницях вони вимірюється ? 

4.Мотивація навчальної діяльності.

   Людина з перших кроків свого життя виконує роботу. Ще в давні часи люди навчились виконувати роботу за допомогою різних знарядь. Тепер використовують роботу різних механізмів, які замінюють роботу багатьох робітників.

     Поблемні  досліди: Пропонуємо двом учням підняти, рівномірно рухаючи, важок масою 100г на висоту 1м та важок масою 300г – на висоту 1м.

      Запитання до учнів класу:

   Як ви думаєте,  що потрібно для виконання роботи під час піднімання важка вгору ? (для цього потрібно прикласти силу, під дією якої переміщується важок на певну відстань. У другому досліді була виконана більша робота).

Учні відповідають, вчитель  аналізує  їх відповіді  і

оголошує тему та мету     уроку.

                             Тема: Механічна робота. Одиниці роботи

Потужність та її одиниці.

5.Сприйняття та засвоєння нового матеріалу.

Дослід 1. За допомогою динамометра переміщуємо брусок горизонтальною поверхнею столу.

 Дослід 2. Розтягуємо і стискуємо пружину.

    У всіх цих дослідах виконується робота. ЇЇ ознаками є прикладене зусилля і переміщення тіла.

    Тому вважають, що робота виконується лише тоді, коли на тіло діє сила

і воно при цьому здійснює переміщення. Механічна робота є фізичною

величиною, і її можна розрахувати.

    Механічна робота – це фізична величина, яка характеризує дію сили на певне тіло і дорівнює добутку сили на шлях, що пройдений тілом у напрямку дії цієї сили. 

                                      Робота = сила×шлях

                                      A = Fl   або    A = Fs

A – робота, Дж;         F – сила, Н;      l.s – шлях, м.

Одиницею вимірювання роботи в СІ є джоуль (Дж).

                                              1 Дж = 1 Н ×1 м.

1Н×1м = 1ДЖ   - джоуль - це робота, яку виконує сила 1Н, переміщуючи тіло    на 1м у напрямі дії сили.

    Ця одиниця названа на честь англійського фізика Джеймса Джоуля.

   Якщо напрям сили співпадає з напрямом руху тіла, то робота сили вважається додатною ( сила розганяє тіло).  

  Якщо напрям сили протилежний напряму руху тіла, то робота сили вважається від’ємною ( сила гальмує тіло).

   Якщо напрям руху тіла перпендикулярний до напряму дії сили, то згідно з означення, така сила не виконує роботу, тобто механічна робота рівна нулю. Не виконується механічна робота і тоді, коли тіло під дією сили не рухається. Наприклад, з точки зору фізики не виконує роботу спортсмен, що нерухомо тримає штангу. Механічна робота на замкненому шляху вважається рівною 0 Дж. 

    Людська цивілізація пройшла довгий шлях у своєму розвитку. В будь-який період для людини поставало питання виконання певної роботи. Взяти хоча б будівництво: від ручної праці до застосування сили підйомних кранів пройшли

тисячоліття. Обробіток землі також змінився від давніх часів: від використання м’язової сили, сили свійських тварин до використання потужної техніки. Одна і таж сама робота виконується набагато швидше з використанням техніки.

    Тобто робимо висновок, що для виконання певної роботи треба затрати різним виконавцям неоднаковий час. Швидкість виконання роботи характеризують

потужністю.

  Потужність – це фізична величина, яка характеризує швидкість виконання роботи і чисельно дорівнює відношенню виконаної роботи до часу, за який цю роботу виконано.

А – робота (Дж),   t - час (с),    N – потужність  F — сила, яка виконує роботу;

  v — швидкість руху.

     Одиниця потужності у системі СІ:    1 Вт = 1 Дж / 1 с

    Як і для інших фізичних величин, для одиниці потужності існують похідні одиниці:

    Одиниця потужності названа на честь англійського механіка Джеймса Уатта (1736-1819), який зробив значний внесок у теорію й практику побудови теплових двигунів.

6.Осмислення об’єктивних зв’язків.

    Вчимось розв’язувати задачі.  

 Задача 1. Скільки часу повинен працювати двигун потужністю 25 кВт, щоб

виконати роботу 36000 Дж?

Задача 2.  Робітник перевіз навантажений візок на відстань 25 м. Прикріплений до ручки динамометр показав прикладену силу 200 Н. Яку роботу виконав робітник?

    Запитання на закріплення.

     1.  Яка фізична величина описує взаємодію тіл?

     2.  Яким є основний наслідок дії сили?

     3.  Від чого залежить значення роботи?

     4.  Які умови необхідні для виконання механічної роботи?  

     5. Яку фізичну величину називають потужністю?

     6. Як розрахувати потужність?

     7. Яка основна одиниця потужності?

     8. Які похідні одиниці потужності?

7.Підсумок уроку.

    Метод  «Незакінчене речення»

              -   Сьогодні на уроці я дізнався …

              -   Я навчився …

              -   Мені сподобалося …

      Оцінювання вчителем роботи учнів на уроці.

 8.Домашнє завдання.