Урок № 35 "Потужність"

Урок 2   Потужність (слайд №1;2)

Мета уроку: ознайомити учнів з основними ознаками потужності; розвити в учнів розуміння завдання збільшення одиничної потужності машин й устаткування; вивчити одиниці потужності, формулу потужності; навчити розв’язувати задачі, застосовуючи формулу потужності.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

План уроку

Перевірка домашнього завдання (слайд №3)

Робота з одиницями вимірювання (слайд №4)

Робота з формулами (слайд №5)

Вивчення нового матеріалу

1. Потужність (слайд №6)

Гляньте на рисунок: Людина копає землю лопатою, або оре кіньми, або мотоблоком, а може трактором. При цьому за однакову кількість часу виконаний об’єм роботи різний. Тому говорять, що потужність  в деяких випадках більша.

Очевидно, потужність більше в тій ситуації, де відбувається більше роботи за той самий час. І, навпаки: потужність менше в тій ситуації, де відбувається менше роботи за той самий час. Отже, (слайд №7)

• потужність характеризує швидкість виконання роботи й обчислюється за формулою:

.

де N — потужність, А — виконана робота, t — проміжок часу, за який ця робота виконана.

2. Одиниця потужності (слайд №8)

Для вимірювання потужності використовується одиниця ват (Вт). Це потужність, за якої робота в 1 Дж виконується за 1 с:

.

Одиниця потужності названа ватом на честь англійського винахідника Джеймса Уатта, що створив першу парову машину. У техніці часто застосовують більші одиниці потужності — кіловат (кВт) і мегават (МВт).

Потужність є важливою характеристикою будь-якого двигуна. Потужності двигунів, створених людиною, можуть коливатися в дуже широких межах: від часток вата (двигун електричної бритви) до сотень і тисяч мегават (ракетний двигун).

3. Як виразити потужність через силу й швидкість?

Потужність транспортного засобу, наприклад, автомобіля,  зручно виражати не через роботу й час, а через силу й швидкість. Нехай тіло рухається з постійною швидкістю й сила, що діє на це тіло, спрямована уздовж переміщення тіла. (слайд №9)

Позначимо модуль швидкості v, а модуль сили F. Оскільки , а , одержуємо:

,

тобто потужність дорівнює добутку сили на швидкість.

Під час руху з постійною швидкістю сила тяги двигуна компенсує силу опору руху. Наведена формула для потужності пояснює, чому водій робить перемикання на малу швидкість, коли автомобіль їде нагору по схилу: щоб збільшити силу тяги при тій же потужності мотора, необхідно зменшити швидкість руху.

Питання до учнів під час викладу нового матеріалу:

1.   Що необхідно знати, щоб визначити виконану роботу, не вимірюючи шлях?
2.   Які одиниці потужності використовуються в техніці? Наведіть приклади.
3.   Чому потужність пов’язана зі швидкістю руху?
4.   Як розрахувати роботу, знаючи потужність?

Закріплення вивченого матеріалу

1. Навчаємося розв’язувати задачі

Задача №1(слайд №10)

Задача №2 Гоночний автомобіль, маса якого 500 кг, розвиває потужність 400 кВт. З якою швидкістю рухається цей автомобіль, якщо сила тяги дорівнює вазі автомобіля?

Розв’язок. Відповідно до визначення:

.

З іншого боку:

.

Звідси одержуємо:

.

Перевіряємо одиниці величин:

.

Обчислюємо шукану швидкість:

.

Задача №3  Кінь тягне віз зі швидкістю 3 м/с, прикладаючи силу 100 Н. Яку потужність розвиває кінь?

Задача №4  Яку потужність розвиває школяр масою 50 кг, добігаючи з 1-го поверху на 5-й за півхвилини? Висоту поверху прийміть рівною 3 м.

Задача №5  Двигун автомобіля, розвиваючи потужність 10 кВт, виконав роботу 1,2 МДж. За який час була виконана ця робота?

2. Поміркуй і відповідай

1. Два однакових за розміром й конструкцією кораблі розвивають різну потужність. Чи з однаковою швидкістю будуть рухатися ці кораблі?

2. Автомобіль в’їжджає в гору, зберігаючи постійною потужність двигуна. Чому при цьому зменшують швидкість його руху?

3. Чому при розгоні двигун автомобіля розвиває більшу потужність, ніж при рівномірному русі?

4. Першокласник і десятикласник навперегони піднімаються сходами на другий поверх школи. Фінішували вони одночасно. Чи однакову роботу вони виконали? Чи однакову потужність розвивали?

5. Збільшується чи зменшується швидкість руху судна щодо води при його переході з ріки в море? Уважайте, що при цьому потужність, яку розвивають двигуни, і число обертів гвинта не змінюються.

Підсумки уроку  (слайд №11)

Домашнє завдання: (слайд№12)

 Опрацювати   §-31   Впр.-31   Задача 3;4;5

Список використаних джерел:

Література:

- Альохіна Л. А. Фізика 8 клас: Розгорнуте календарне
   планування/ Альохіна Л.А. – Х.: Ранок, 2008. – 112с.
   ( книга одного автора )  
- Бар’яхтар В.Г. Фізика 7 клас: підручник/ - Бар’яхтар В.Г.,
   Довгий С.О. – Х.: Ранок, 2015. – 256 с.
   ( книга шістьох авторів )
- Кирик  Л. А. Усі уроки фізики. 8 клас./ Кирик Л. А.— Х.:
   Основа, 2008.— 352 с.
    ( книга одного автора )