УРОК 36 (2)
Потужність та її одиниці
Мета: сформулювати поняття потужності, її одиниць; розвивати інтелект, творчі здібності та пізнавальний інтерес учнів.
Основні поняття: потужність, ват.
Обладнання: таблиці для шифрограми та для головоломки.
Тип уроку: засвоєння нових знань.
Фізика переводить техніку з галузі
випадкових знахідок на раціональну,
усвідомлену і кількісну дорогу.
С. Вавилов
Хід уроку
I. Актуалізація опорних знань
1. Перевірка виконання домашнього завдання.
2. Гра «Голова думає—рука відповідає»
Якщо сила в озвученому випадку виконує роботу, учні піднімають вказівний палець; якщо сила не виконує роботи, то тримають кулачок.
• Сила тяжіння, що діє на м'яч, який лежить на землі.
• Сила опору, що діє на камінь, який падає з деякої висоти.
• Сила пружності, яка виникає при розтягуванні пружини.
• Виштовхувальна сила, що діє на камінь, який підіймають із дна річки.
• Сила тяги автомобіля, який рухається прямолінійно.
• Сила тяжіння, що діє на супутник, який рухається навколо Землі.
• Сила тертя, що діє на автомобіль, який гальмує.
II. Мотивація навчальної діяльності
Чи чули ви про таку одиницю вимірювання фізичної величини, як кінська сила? За яких обставин? Яка фізична величина вимірюється в цих одиницях? Їх назву допоможе вам розшифрувати шифрограма:
Код:
Х | Х | |||
Х | Х | Х | ||
Х | Х | |||
Х | Х | Х |
П | Р | О | Е | Т |
Л | У | Т | Ж | Е |
Н | Д | І | Т | С |
З | Т | О | Ь | Ю |
Відповідь: потужність.
IІІ. Сприйняття навчального матеріалу
1. Поняття потужності
Порівняйте механічну роботу, що виконує екскаватор, який завантажує піском машину, і роботу, яку виконує робітник, що завантажує таку саму машину піском за допомогою лопати.
Відповідь: робота однакова.
Чи має значення час, за який буде виконана ця робота?
Тож у багатьох випадках нам необхідно знати швидкість виконання роботи. Фізична величина яка її характеризує – це потужність. Дізнатися, що ж таке потужність, вам допоможе розгадування головоломки (див. схему). Рухаючись за годинниковою стрілкою, прочитайте визначення потужності.
Відповідь. Потужність — це характеристика швидкості виконання роботи, що чисельно дорівнює відношенню роботи до часу, за який її було виконано.
Недарма кажуть, що не тим крапля камінь довбає, що сильна, а тим, що часто падає. Величина виконаної роботи залежить від того, скільки часу працювала машина. Спортсмен, який піднімає штангу, у цю мить потужніший за доброго коня. Але піднімати штангу протягом усього дня він не зможе.
Потужність позначається літерою N. її можна визначити за формулою:
.
(Запишіть формулу у вигляді трикутника.) Спробуйте прочитати формули для роботи та часу, використовуючи потужність.
2. Одиниці потужності
Потужність вимірюють у ватах. Один ват — це потужність, розвиваючи яку, щосекунди доведеться виконувати роботу рівно один джоуль. Це дуже маленька величина, достатня, щоб синичка перелетіла з однієї гілочки на іншу. Потужність коня вважається у 736 разів більшою за один ват. Одиниця вимірювання потужності дістала свою назву на честь британського фізика Ватта (1736—1819).
ІV. Осмислення об'єктивних зв'язків
Розв'яжемо задачу Григорія Остера
1. Втікаючи від міліціонера, злодії часто виконують велику механічну роботу з переміщення себе за короткий час на велику відстань. Наприклад, злодій Борис, прикладаючи силу 1500 Н, за 2 год перемістив себе на відстань 9,6 км. Визначте середню потужність утікача Бориса.
Відповідь: його потужність лише 2 кВт. З такою потужністю злодієві не вдасться багато нашкодити.
2. Створений в Україні важкий літак Ан-124 «Руслан» є найбільшим у світі літаком, який будується серійно. Сила тяги кожного з чотирьох його двигунів становить 250 кН. Яку потужність розвивають двигуни, коли літак летить зі швидкістю 810 км/год?
Відповідь: 225 кВт.
Потужність можна обчислити за формулою N=F∙υ за умови, що рух тіла рівномірний.
3. Потужність підйомного крана 10 кВт. Кран рівномірно піднімає вантаж масою 2 т за 0,5 хв. Яку роботу здійснить кран? На яку висоту він підніме вантаж?
Відповідь: 300 кДж, 15 м.
V. Узагальнення знань
1. Доповнити таблицю «Фізичні величини»
№ | Назва фізичної величини | Позна-чення | Основна одиниця | Формула | Вимірювальний прилад |
21 | Потужність | N | Вт |
|
2. Складання опорного конспекту (О. К.)
VI. Підсумки уроку
Інтерактивна вправа «Мікрофон»
Закінчіть речення:
На уроці ми вивчили...
Потужність — це...
Одиницею вимірювання потужності є...
Мені найбільше сподобалось...
VII. Домашнє завдання
1. § 34 (підручник В. Сиротюк);
2. Розв'язати задачі:
1). За який час трактор із потужністю двигуна 75 кВт виконає роботу
540 МДж?
2). Двигун трактора, який оре поле зі швидкістю 7,2 км/год, розвиває потужність 100 кВт. Чому дорівнює сила опору руху трактора?
3 Підготувати повідомлення з теми: «Джеймс Ватт, ват і кінська сила», «Діапазони потужностей у природі та техніці».
