Тема: Мощность. Единицы мощности

Тема: Мощность. Единицы мощности Цель: познакомить учащихся с мощностью как физической величиной, вывести формулу для её вычисления, усвоить связь между мощностью и работой, ввести единицу измерения мощности. Планируемые  результаты: Личностные: развитие   самостоятельности   в   приобретении   новых   знаний   и   практических умений; развитие у обучающихся умения оценивать результаты своей собственной деятельности. Предметные: расширение представлений у обучающихся о механической работе, формирование нового физического понятия мощность. Ход урока: I. Организационный момент. Проверка готовности к уроку. Вступительное слово учителя: Тема нашего урока: «Мощность. Единицы мощности». Сегодня мы познакомимся с новой физической величиной, узнаем, что она характеризует, как её обозначают, в каких единицах измеряется. Эта тема расширит наши знания предыдущей важной для всей физики темы: «Механическая работа». II. Актуализация знаний. Повторение (фронтальный опрос).Этап подготовки к активной деятельности на основном этапе. Фронтальная беседа по вопросам: 1.Что означает понятие работа в физике? Приведите примеры механической работы. 2.Какие два условия необходимы для совершения работы? 3.От каких двух величин и как зависит совершённая работа? 4.По какой формуле вычисляют механическую работу? 5.Что принимают за единицу работы? Дайте определение работы 1 Дж. 6.Какие ещё единицы работы используют на практике? 7.Когда совершается положительная работа?(если направление силы совпадает с направлением движения тела) 8.Когда   приложенная   сила   совершает   отрицательную   работу?   Приведите   примеры.   (если движение тела происходит в направлении, противоположном направлению силы, например, силы трения скольжения)  В целях подготовки  обучающихся к восприятию  нового учебного материала разбираем следующие вопросы: 8. Какие физические величины называют векторными? Как их обозначают? Приведите примеры векторных величин. (скорость, сила, вес) 9. Какие физические величины называют скалярными? Как их обозначают? Приведите примеры векторных величин. (путь, масса тела, время, плотность и др.) 10. По какой формуле вычисляют скорость? Что она характеризует? III. Изучение нового материала. Создание проблемной ситуации. Рассмотрим пример №1 Допустим     надо   на   10­й   этаж   дома   поднять   мешок   цемента.   Используя   лифт   ,мы   можем выполнить эту работу за несколько секунд. Однако человек, не используя возможности лифта, сгибаясь под тяжестью мешка с цементом, самостоятельно поднимется на 10­й этаж по лестнице уже за несколько минут. В этих двух случаях будет выполнена одна и та же работа, но за разное время. Почему же лифт делает её быстрее? Пример №2 Один   гектар   земли   лошадь   может   вспахать   за   10­12   часов.   Трактор   К­700,   оборудованный многолемешным плугом выполнит эту же работу за 40­50 минут. Почему же трактор выполняет её быстрее? Пример №3 Большегрузный самосвал за один рейс завезёт на строительный участок 5 тонн гравия, а легковой автомобиль с прицепом выполнит эту же работу за 5­6 рейсов. Почему самосвал справляется с этой работой быстрее?  Какой делаем вывод из этих примеров? Вывод: на совершение одинаковой работы требуется различное время(большее или меньшее). Следовательно, необходимо, ввести новую физическую величину, которая характеризовала бы быстроту выполнения работы. Это величина в физике и называется мощностью и обозначается буквой N. Согласно определению ,мощность равна отношению работы ко времени, за которое она была совершена т.е. А t , где N – мощность, A­ работа, t –время выполнения работы. N=  Таким образом, новая физическая величина характеризует быстродействие работы, является по сути скоростью выполнения работы. Запомним. Работа ­ скалярная величина! В каких же единицах измеряют мощность? Единица измерения мощности в системе «СИ» ­1Вт (ватт).   Так   она   названа   в   честь   английского   учёного   Джеймса   Уатта,   создателя   первой универсальной паровой машины. За единицу мощности принимают такую мощность, при которой в 1 с совершается работа в 1 Дж. 1 ватт = 1Джоуль 1секунда  , или 1 Вт = 1  Дж с . В технике широко используют дольные и кратные единицы мощности: милливатт (мВт), киловатт (кВт), мегаватт (МВт). 1 мВт = 0,001 Вт                                               1 Вт = 0.000 001 МВт 1 кВт=1000 Вт                                                  1Вт = 0,001 кВт 1 МВт= 1 000 000 Вт                                        1 Вт = 1000 Вт Часто в техпаспорте автомобиля мощность двигателя автомобиля указывают в лошадиных силах (л.с), причём в России и европейских странах: 1 л.с. = 735,5 Вт. Лошадиная сила является внесистемной единицей мощности. Формулу для мощности N =  А t можно видоизменить. Если работу А заменим А= F × S, то получим  N  =   F∗S t   .   Вспомним, что скорость  v  =   S t   , тогда получим другую форму вычисления мощности A = F*V IV. Первичная проверка понимания. Задача №1  Мощность   человека   при   нормальных   условиях   в   среднем   80   Вт.   Какую   работу совершает человек, поднимаясь равномерно на   свой этаж дома за 1 минуту? Задача №2Используя таблицу № 5 на стр.168 вашего учебника переведите мощность двигателя автомобиля «Волга» в лошадиные силы. Задача   №3Вертолет   Ми­8   за   10с   выполнил   работу   равную   22   МДж.   Найдите   мощность вертолета. (Сравните полученный ответ с таблицей № 5) Задача №4  Заполните представленную таблицу мощностей: Виды транспортных средств Мощность Мопед «Альфа» Мотоцикл «Минск D4 125» Трактор ДТ­75 Трактор «К­700» кВт ? ? 75 220 л.с 7 10,5 ? ? V. Первичное закрепление. 1.Чему равна мощность? Формула для её вычисления. Единица мощности. 2.Для чего в физику введена новая физическая величина? 1) Разбор примера задачи из учебника на стр.167. Найти мощность потока воды, протекающей через плотину, если высота падения воды 25 м, а расход её 120 м3 в минуту. Дано h = 25 м V= 120 м3 ρ   кг/м 3 g = 9,8  н/¿ кг =1000 Решение m =  ρ∙ V – масса падающей воды,      m =? (самостоятельно) F= g ∙ m,        F =? (вычисляем самостоятельно) A = F ∙ h – работа, совершаемая потоком воды за одну минуту. A=? (вычисляем самостоятельно) Мощность потока: N = A t  ;              N =? (самостоятельно) N ­? Пример № 2. Насос поднимает воду массой 30 кг из подвала на второй этаж (7 м) за 10 мин. Вычислите мощность. Ответ: N=  Дано m = 30 кг h = 7 м t = 10 мин. g =9,8  н/¿ кг N ­? CИ Решение 600 с N  =  А t А t ;   но  А=F∙S = F∙h ;  где F=g ∙ m,  поэтому A = m  ∙ g ∙ h, то естьN =  mgh ; t N =? (вычисляем самостоятельно) Ответ: N= ? Пример № 3 (№722 изсборника задач по физике для 7­9 классов Лукашик В.И. на стр.95 Дано V = 27  км ч N = 150 кВт CИ 7,5 м с Решение км ч  =  27000м 3600с  = 7,5 м с ; 27 150 000 N  =  F·V;  отсюда  F =  N V   ;   F­? F =? (вычисляем самостоятельно) Ответ: F= ? Далее учащимся предлагается выполнить самостоятельную работу по вариантам: (приложение № 1) VI. Итог урока VII. Домашнее задание: § 56, повторить § 55, Упр. 31 № 1­5; задачи № 721­723,724,желающим подготовить   сообщения       о   Джеймсе   Уатте   и   Джеймсе   Джоуле,   об   истории   возникновения лошадиной силы.