Цели урока:
- Познакомиться с мощностью как новой физической величиной;
- Развивать умения выводить формулы, пользуясь необходимыми знаниями прошлых уроков; развивать логическое мышление, умение анализировать, делать выводы;
- Применять знания по физике в окружающем мире.
Ход урока
«И вечный бой! Покой нам только снится
Сквозь кровь и пыль…
Летит, летит степная кобылица
И мнет ковыль…
И нет конца! Мелькают вёрсты, кручи…
Останови! …Покоя нет! Степная кобылица несется вскачь!»А.Блок «На поле Куликовом» (июнь 1908 г). ( Слайд 1).
Урок сегодня я хочу начать с вопросов к вам. (Слайд 2).
1. Как вы думаете, имеет ли какое-то отношение лошадь к физике?
2. С какой физической величиной связана лошадь?
Мощность – правильно, это и есть тема нашего урока. Запишем ее в тетрадь.
Действительно, мощность двигателей автомобилей, транспортных средств до сих пор измеряют в лошадиных силах. Сегодня на уроке мы с вами узнаем всё о мощности с точки зрения физики. Давайте подумаем вместе и определим, что мы должны знать о мощности, как о физической величине.
Существует план изучения физических величин: ( Слайд 3).
- Определение;
- Вектор или скаляр;
- Буквенное обозначение;
- Формула;
- Прибор для измерения;
- Единица величины.
Этот план и будут целью нашего урока.
Начнем с примера из жизни. Вам необходимо набрать бочку воды для полива растений. Вода находится в колодце. У вас есть выбор: набрать при помощи ведра или при помощи насоса. Напомню, что в обоих случаях механическая работа, совершенная при этом будет одинаковой. Конечно же, большинство из вас выберут, насос.
Вопрос: В чем разница при выполнении одной и той же работы?
Ответ: Насос выполнит эту работу быстрее, т.е. затратит меньшее время.
1) Физическая величина, характеризующая быстроту выполнения работы, называют мощностью. ( Слайд 4).
2) Скаляр, т.к. не имеет направления.
3) N.
4) 
5) [N] = [ 1 Дж/с] = [1Вт ]
Название этой единицы мощности дано в честь английского изобретателя паровой машины (1784г) Джеймса Уатта. ( Слайд 5).
6) 1 Вт = мощности, при которой за время 1 с совершается работа в 1 Дж. ( Слайд 6).
Самолеты, автомобили, корабли и другие транспортные средства движутся часто с постоянной скоростью. Например, на трассах автомобиль достаточно долго может двигаться со скоростью 100 км/ч. ( Слайд 7).
Вопрос: от чего зависит скорость движения таких тел?
Оказывается, она напрямую зависит от мощности двигателя автомобиля.
Зная, формулу мощности мы выведем еще одну, но для этого давайте вспомним основную формулу для механической работы.
Учащийся выходит к доске для вывода формулы. ( Слайд 8).
Пусть сила совпадает по направлению со скоростью тела. Запишем формулу работы этой силы.
1.
2.При постоянной скорости движения , тело проходит путь определяемой формулой
Подставляем в исходную формулу мощности:
, получаем
-
мощность.
У нас получилась еще одна формула для расчета мощности, которую мы будем использовать при решении задач.
Эта формула показывает ( Слайд 9), что при постоянной мощности двигателя, изменением скорости можно менять силу тяги автомобиля и наоборот, при изменении скорости автомобиля можно менять силу тяги двигателя.
При N = const
v > , F <.
v < , F >.
Вопрос. Когда нужна большая сила тяги?
Ответ:
а)При подъеме в гору. Правильно, тогда водитель снижает скорость.
б) При вспашке земли тракторист движется с малой скоростью, чтобы была большая сила тяги. Для этого водитель, тракторист, машинист, токарь, фрезеровщик часто используют коробку передач, которая позволяет менять скорость. ( Слайд 10).
Мощность всегда указывают в паспорте технического устройства. И в современных технических паспортах автомобилей есть графа:
Мощность двигателя: кВт / л.с.
Следовательно, между этими единицами мощности существует связь.
Вопрос: А откуда взялась эта единица мощности? ( Слайд 11).
Дж. Уатту принадлежит идея измерять механическую мощность в «лошадиных силах». Предложенная им единица мощности была весьма популярна, но в 1948 г. Генеральной конференцией мер и весов была введена новая единица мощности в международной системе единиц – ватт. ( Слайд 12).
1 л.с. = 735,5 Вт.
1 Вт = ,00013596 л.с.
Эта единица мощности была изъята из обращения с 1 января 1980 г.
Примеры мощностей современных автомобилей. ( Слайд 13,14).
Различные двигатели имеют разные мощности.
Учебник, страница 134, таблица 5. [1]
Вопрос: А какова мощность человека?
Текс учебника, § 54. Мощность человека при нормальных условиях работы в среднем составляет 70-80 Вт. Совершая прыжки, взбегая по лестнице, человек может развивать мощность до 730 Вт, а в отдельных случаях и большую.[1]
Вопрос: А чем «живые двигатели» отличаются от механических? ( Слайд 15).
Ответ: Тем, что «живые двигатели» могут изменять свою мощность в несколько раз.
Закрепление материала.
1.Расскажите все, что вы знаете о мощности. Ответ по плану изучения физической величины.
2. Упр. 29, задача №6. ( Слайд 16).
Дано: СИ Решение: m = 125кг N = A / t h = 70 см 0,7 м A = F s s = h t = 0,3 с F = P = mg N = mgh / t N - ? N = 125 кг · 9,8 Н/ кг · 0,7 м / 0,3 с= 2858,3 Вт ≈ 2,9 кВт
Ответ : N ≈ 2,9 кВт.
Домашнее задание: ( Слайд 17).
- § 54.
- Записать формулы мощности в таблицу формул.
- Упр. 29 (2,5) – 1 уровень.
- Упр. 29 (1,3) – 2 уровень.
- Упр. 29 (1,4) – 3 уровень.
- Задание 18 – на дополнительную оценку ( на листочках).
Литература:
- А.В. Перышкин «Учебник физики для 7 класса», Дрофа, Москва, 2006.
- А. Блок «На поле Куликовом».
- 1C: Школа Физика 7 класс