Урок з теми "Потужність"

Тема .Потужність  (Power)

Мета   - формувати компетентності:

- предметні ( знання  поняття потужності як фізичної величини, що характеризує швидкість виконання роботи ;  навики самостійної роботи  ; пізнавальну активність , логічне мислення, спостережливість, увагу );

- ключові : спілкування державною мовою , математична компетент-ність ( застосовувати математичні методи для опису поняття потужність, розв'язування фізичних задач) , компетентності у природничих науках і технологіях ( за допомогою фізичних методів досліджувати природу),інформаційно-цифрова ( використовувати сучасні пристрої для  обробки результатів експерименту), уміння вчитися впродовж життя ( застосовувати набуті знання для оволодіння новими),ініціативність і підприємливість ( застосування фізичних знань для вирішення життєвих проблем )

Обладнання:  комп'ютер,  презентація, штатив, дерев'яна дошка, дерев'яний брусок, динамометр

Тип уроку  урок опанування нових знань і формування на їхній основі вмінь та навичок

Хід уроку

І . Організаційний момент

Сьогодні на уроці  ми здійснимо  подорож до країни (Пауе ) Потужності

На початку нашої подорожі давайте з'ясуємо  чи у всіх гарний настрій ?   Виберіть і приклейте свої смайлики, які відповідають вашому настрою .

ІІ. Актуалізація опорних знань

 Для нашої подорожі потрібно взяти свої знання . Перевіримо , чи всі добре підготувалися  ?

1. Перевірка домашнього завдання

Тести ( 3учня ) ,

Розв'язання кількісних задач біля дошки ( 2 учня)

1.Порівняйте яку роботу виконає робітник переносячи 100 цеглин по 1 кг кожна на другий поверх , висота поверху 3м  і яку роботу  виконає підйомний кран , піднімаючи блок цегли вагою 100кг на висоту 3м.

 

         2.Хлопчик веде велосипед, прикладаючи горизонтальну силу 40Н. При

          цьому велосипед рухається рівномірно. Визначте швидкість  руху

            велосипеда, якщо за 5хв хлопчик виконав роботу 12кДж.

 

           Я бачу що всі учні добре підготувалися і готові до нових подорожей .

ІV Повідомлення теми і мети уроку   Записали у зошит  число , класна робота .Тема : Потужність (Power)

 V Засвоєння нових знань

Звернимо увагу на задачу яку розв'язувала Софія

Під час будівництва потрібно однакову кількість блоків підняти на другий поверх  будівлі. Цю роботу може виконувати людина власноруч і за допомогою підйомного крану .Зверніть увагу в чому різниця виконаної роботи ?

• Однакову  кількість блоків було  піднято в першому і другому випадку?
• На однакову висоту були підняті ці блоки ?
• Однакова робота була виконана ?
• Яку відмінність ви помітили в роботі людини і крана ?
• Чому машина і людина на виконання однакової роботи витратила різний час ?
•  Чому пахар і тракторист на виконання однієї роботи теж витрачає різний час ?

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

Потужність позначають N  , і визначають за формулою :

N=   , де А – виконана робота , t- час, за який цю роботу виконано.

• Як знайти роботу, якщо відома потужність і час ?        A=N t
• Як знайти час , якщо відома потужність і робота ?         t=

Більшу потужність розвиває те тіло, яке за той самий час виконує більшу роботу .

 Одиниця потужності в СІ – ват  [N]=Вт 

Ця  одиниця  дістала  свою назву на честь  британського інженера та винахідника- механіка  Джеймса  Ватта. 

   1 Вт дорівнює потужності  , за якої  протягом  1с виконується робота  1Дж

   1 Вт= 1 Дж  / 1с

У техніці часто застосовують кратні та частинні одиниці потужності

1 мВт=  0,001 Вт = 10^-3Вт

1кВт = 1000Вт = 10³ Вт

1 МВт =1 000 000 Вт = 10 ⁶ Вт

( Повідомлення учениці про Джеймса  Ватта )

 

 Джеймс Ват винайшов першу парову машину .Свій винахід він пропонував використати для викачування води з шахт. Для того щоб пояснити шахтовласникам , скільки коней зможе замінити одна парова машина, Ват ввів поняття "кінська сила" .  "Кінська сила" – це середня робота за 1с , яку може здійснити  англійський  сильний  кінь , рівномірно працюючи цілий день . 1 к.с. = 735,5 Вт

 

Потужність автомобілей і зараз вимірюється як у кВт, та і в кінських силах.

Так , потужність "Volkswagen Golf" – 102 к.с. = 75 кВт ; "Volkswagen Touareg" – 225 к.с.  Потужність людини при спокійному ходу  - 0,1к.с. = 70-90 Вт

 

• Як ви думаєте, чи буде змінюватися потужність людини при бігу, стрибках? Як? Чому?

Дійсно , потужність живих організмів , в тому числі і людини , може змінюватися. Наприклад людина при бігу може розвивати потужність до 730 Вт, потужність лева може становити 150кВт

 

Ви бачите два автомобіля – "Запорожець " і "Джип"

• Чи однакову швидкість можуть розвинути ці автомобілі на одній і тій же трасі  за однаковий час ?
• Від чого залежить швидкість їх руху ?  ( потужності)
• Встановимо точну залежність  між потужністю і швидкістю

N= ; A=F l ;  l= υ t  ; A=F υ t ;   N= = F υ

Потужність дорівнює добутку сили на швидкість.

Під час рівномірного руху автомобіль виконує роботу на подолання сили опору, тобто розвиває силу тяги. При однаковій силі опору , F=const  ,( N> , υ>  ) швидкість буде більша у того автомобіля, у якого потужність двигуна буде більша.

Яким чином конструктори домагаються зменшення сили опору ?  ( Зробити більш оптичну форму)

 

Задача.    Олег спостерігаючи за автомобілями , що рухаються по дорозі,  помітив , що машина з однаковою потужністю двигуна рухається по різному : навантажений – повільніше, ніж ненавантажений . Чому ?

( навантажений автомобіль розвиває більшу силу тяги , тому має меншу швидкість)

В автомобілях і інших транспортних засобах існує коробка передач, за допомогою якої можна зменшувати швидкість збільшуючи силу тяги, і навпаки, зменшуючи силу тяги збільшуємо швидкість.

 Наведіть приклад , коли при русі необхідно збільшити силу тяги?

  ( при русі на  гору по схилу) 

IV. Закріплення вивченого

    Молодці, добре працювали і перший перевал.

Гра "   Веселий тест "

1. Вибери правильну формулу для обчислення потужності

N=At             N= A/t                N= t/ А

2.  Одиниця вимірювання потужності  ?

Джоуль                  Ватт               Ньютон

3. Скільки Вт у 1,1 кВт

1100 Вт               110 Вт                 11000 Вт

             4.Що характеризує потужність ?

                      - швидкість зміни сили    

                      - швидкість зміни роботи     

                     - швидкість зміни шляху

             5.Хто розвиває більшу потужність : повільно піднімаюча по сходинкам людина  чи спортсмен такої ж маси , який здійснює стрибок з шестом ?

                        спортсмен               людина                 потужності однакові

            6. Яку  позасистемну   одиницю  потужності  ви знаєте ?

                              котяча сила              кінська сила                ведмежа сила

            7. Трактор  може рухатися при  трьох  швидкостях  : 3,08 м/с; 4,18 м/с ; 5, 95 м/с . На якій швидкості при однаковій потужності він буде розвивати більшу силу тяги ?

                                3,08 м/с;              4,18 м/с ;                  5, 95 м/с

            8. Скільки Ват у 4 МВт ?

                  40 Вт                 4000 Вт                             4 000 000 Вт

            9. Як знайти роботу, знаючи потужність і час ?

                       А= Nt         A=N/t              N=At

            10.Потужність і швидкість зв'язані співвідношенням

                 N= F/υ         N= Fυ            N= υ/F

           11. 1 кінська сила дорівнює

                 100 Вт        735,5 Вт                1 Вт

           12. Вкажіть одиниці, які не є одиницями вимірювання потужності

                          Дж                          кВт               Вт

2. Розв'язування  задач на дошці.

На нашому шляху Ніагарський водоспад .

Ніагарський водоспад  – одне з чудес світу – розташований на південному сході Канади, в штаті Онтаріо, в 130 км від Торонто, на кордоні США і Канади, де знаходяться п’ять найбільших прісних озер земної кулі: Верхнє, Мічиган, Гурон, Ері і Онтаріо.

Єдиний стік вод чотирьох перших з них – р. Ніагара, що випливає з оз. Ері і впадає в оз. Онтаріо. Річка несе їх води спочатку пологим руслу, але недалеко від оз. Онтаріо обривається 50-метровим уступом в сланцевих породах, прикритих вапняками.

 

Упродовж 1с з Ніагарського водоспаду , висота якого 53 м, падає 5700 т води. Обчисліть потужність цього водяного потоку .

 

 

Ось ми підійшли до другого перевалу. Одна група піде пішки по вузенькій доріжці, а інша поїде на автомобілі.

Експериментальне завдання 1  .

 Виміряйте потужність ,     при русі бруска по похилій площині.

 Вказівки :

   1.    Покладіть дерев'яний брусок на нижню частину похилої площини.

   2.   Прикрепіть до бруска динамометр, рівномірно тягніть його вверх вздовж похилої площини.

3. Визначте силу тяги, яку покаже динамометр F=

4. Виміряйте шлях, пройдений бруском по похилій площині l=

5. За допомогою секундоміра визначте час руху бруска t=

6. Запишіть формулу для обчислення потужності N=

7. Обчисліть  потужність , склавши програму в  Еxcel  N=

 

Експериментальне завдання 2

Обчисліть  потужність автомобіля

 ( обладнання : дитячий автомобіль з пружиною, секундомір, лінійка , динамометр )

1. Прикрепіть динамометр до шнурка і розтягніть на F= 2Н. Утримуючи натягнутий шнурок , поставьте його на дошку , відчепіть динамометр , відпустіть .

2. Зафіксуйте час і відстань , яку  проїде  автомобіль 

t=                                               l =

3. Запишіть формулу для обчислення потужності N=

4. Обчисліть  потужність , склавши програму в  Еxcel  N=

 

V. Підсумок уроку

   Наша подорож добігає кінця . Запишіть завдання наступної  подорожі домашнє завдання  : опрацювати  параграф  41, виконати  задачу про карлсона

 

Які враження у Вас склалися після нашої екскурсії ?

Що Вам сподобалося ?

Чого Ви навчилися ?

Що Вам найбільше  запам'яталося?  

Розмістіть свій смайлик  і  прокоментуйте .