Решение задач по теме «Работа и мощность»

Методическая разработка  урока по физике в 7 классе Решение задач по теме «Работа и мощность» Решение задач. Цель урока: провести проверочное тестирование по теме «Работа. Мощность»;  отрабатывать практические навыки решения задач по изученной теме; развивать навыки  устного счета.  Ход урока  I  Повторение изученного по теме «Работа. Мощность»  Ученики отвечают на вопросы:  ­ Для характеристики чего введено понятие мощности?  ­ По какой формуле вычисляется мощность?  ­ Какие единицы мощности вы знаете?  ­ Чему равен 1 Вт?  На доске выписаны основные рабочие формулы:  А = F∙S       (1)  A = N∙t       (2)  II   Работа с тестом.  Учащимся предлагается тест по теме «Работа. Мощность» (см. Приложение). Тест  рассчитан на 15 минут.  III   Задачи на вычисление совершенной работы.   Для формирования у учащихся прочных  навыков решения задач на расчет работы необходимо, прежде всего, разработать  определенную методику работы с таким задачами.    Можно на кодоскопе  продемонстрировать план работы с задачей:  1. Установите, на какое тело воздействует рассматриваемое тело. 2. Выделите участок  движения, на котором производится воздействие. 3. Определите силу воздействия F. 4.  Определите угол между направлением движения и направлением силы. 5. Если сила  направлена по направлению, либо против направления движения, то: а) определите  пройденный путь S; б) рассчитайте произведение FS. 6. Если направление силы отлично от  направления движения, то возможны два варианта: а) если угол между направлениями  равен 90º, работа равна  0; б) в других случаях работу по указанной формуле определить  нельзя.     Изучив предложенный план, ученики могут приступать к решению задач.     Вычислите работу, совершаемую силами, действующими со стороны тела (выделенное  жирным шрифтом), в следующих ситуациях:  1 Буксирный катер тянет баржу с одного причала на другой, действуя с силой 5000Н.  Расстояние между причалами 1000м. 2 Автомобиль весом 20 кН после выключения  двигателя остановился под действием силы трения 4 кН , пройдя по горизонтальной дороге 20 м. 3 Штангист держит штангу весом 2 кН на высоте 2м. 4 Пианино  массой 300 кг было  подано в окно шестого этажа, расположенное на высоте 16 м над тротуаром, с помощью  подъемного устройства. 5 Женщина несёт на голове кувшин весом 70 Н, удерживая его на  одном уровне. 6 Гиря часового механизма  весит 50 Н и течение суток опускается на 120  см.    Первые две ситуации можно рассмотреть коллективно, остальные задачи учащиеся  выполняют самостоятельно в тетрадях.  На всю работу отводится 15 минут.  Задачи,  которые ученики не успели решить на уроке остаются для домашнего задания.  IV  Задачи на вычисление мощности.     Точно так же, как и с задачами на вычисление работы, учащимся предлагается план  работы с задачами (таблица последовательности действий заранее выписывается на доске): 1. Выделите тело, над которым совершается работа. 2. Определите значение совершенной  работы А в джоулях. 3. Определите время t , за которое совершается работа, в секундах. 4.  Найдите отношение А/t.     Изучив план, учащиеся могут приступить к решению задач.      Вычислите мощность развиваемую телом в следующих ситуациях:  1. Штангист , поднимая штангу, совершает работу 5 кДж за 2 с. 2. Кот Матроскин и Шарик буксировали автомобиль дяди Федора до Простоквашино в течение 1 ч, действуя с силой  120 Н. Расстояние до Простоквашино 1 км.  3. Мальчик  массой 40 кг  поднялся за 30 с  на второй этаж дома, расположенный на высоте 8 м. 4. Ступа Бабы Яги летит со скоростью 120 км/ч. 5. Карлсон поднимает Малыша  массой 30 кг  на крышу дома высотой   20 м со скоростью 2 м/с.   6. Автомобиль проходит  100 м  за  6,25 с, развивая тягу 3 кН.    Все ситуации, которые учащиеся не успели рассмотреть на уроке,  остаются для домашней  работы.  Рекомендация. Часто бывает удобным использовать еще одно выражение для мощности,  когда под действием силы тело движется с постоянной  скоростью: так как      N =  А  (cid:0)   и    А = F∙S    ,   N = (cid:0) (cid:0)  (cid:0)   ,    но  (cid:0) (cid:0)  = ?   ,  следовательно ,                     N = F∙ ?      Мощность, таким образом, можно находить как произведение силы на скорость  движения. Эту формулу можно вывести и в конце урока. Ученики хорошо понимают  содержание этого выражения и затем применяют при решении задач.  V   Домашнее задание: № 715, 717, 718 (В.И. Лукашик)                                                                                                                                                                                        Механическая работа и мощность  Вычислите работу, совершаемую силами, действующими со стороны тела (выделенное  жирным шрифтом), в следующих ситуациях:  1 Буксирный катер тянет баржу с одного причала на другой, действуя с силой 5000Н.  Расстояние между причалами 1000м. 2 Автомобиль весом 20 кН после выключения  двигателя остановился под действием силы трения 4 кН , пройдя по горизонтальной дороге 20м. 3 Штангист держит штангу весом 2 кН на высоте 2м. 4 Пианино  массой 300 кг было  подано в окно шестого этажа, расположенное на высоте 16 м над тротуаром, с помощью  подъемного устройства. 5 Женщина несёт на голове кувшин весом 70 Н, удерживая его на одном уровне. 6 Гиря часового механизма  весит 50 Н и течение суток опускается на 120  см. ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­      Вычислите мощность развиваемую телом в следующих ситуациях:  1. Штангист , поднимая штангу, совершает работу 5 кДж за 2 с.  2. Кот Матроскин и Шарик буксировали автомобиль дяди Федора до Простоквашино в  течение 1 ч, действуя с силой 120 Н. Расстояние до Простоквашино 1 км.  3. Мальчик  массой 40 кг  поднялся за 30 с  на второй этаж дома, расположенный на высоте 8 м.  4. Ступа Бабы Яги летит со скоростью 120 км/ч.  5. Карлсон поднимает Малыша массой 30 кг  на крышу дома высотой    20м со скоростью 2 м/с.    6.Автомобиль проходит 100 м  за  6,25 с, развивая тягу 3 кН.      Приложение  Тест «Механическая работа и мощность»    1.Что называется механической работой? а) произведение силы на скорость тела б)  произведение силы на путь, пройденный по направлению силы в) отношение пути ко  времени, за которое этот путь пройден г) произведение скорости тела на время его  движения    2. К неподвижному массивному телу массой 100 кг приложена сила 200 Н. При этом  положение тела не изменилось. Чему равна работа силы? а) 20000 Дж            б) 200 Дж          в) 0 Дж              г) 20 Дж    3.Тело под действием силы 20 Н переместилось на 40 см. Чему равна работа? а) 8 Дж           б) 800 Дж          в) 80 Дж              г) 0,8 Дж    4. Какая из перечисленных ниже единиц принята за единицу мощности? а)  Джоуль           б)  килограмм          в) Ньютон             г) Ватт    5. По какой формуле рассчитывается мощность?  а)  F∙S                б) N∙t                  в)   А  (cid:0)             г) F∙h    6. За 2 минуты двигатель мощность 200 Вт совершил работу: а) 240 Дж            б) 24000 Дж   в) 400 Дж              г) 2400 Дж    7. Груз равномерно опустили  на 12 м, а затем  равномерно подняли на ту же высоту.  Одинаковые ли по численному значению работы при этом совершены? а)  большая работа  совершена при спуске б)  большая работа совершена при подъеме в) одинаковые г) ответ  неоднозначен  Ответы к тесту «Работа и мощность» 1­ б      2 ­ в      3 ­ а      4 ­ г      5 ­ в      6 ­ б      7 ­ в