Тема 2. Потужність.

Мета: сформувати в учнів поняття потужності як фізичної величини, що характеризує швидкість виконання роботи. Розвивати уміння розв’язувати задачі на визначення потужності та роботи, виховувати акуратність при виконанні записів у зошитах та уважність під час виконання завдань.

Тип уроку: комбінований

Обладнання: проведення досліду: два стакани і черпачок, підняття вантажу на різну висоту, підняття вантажу на однакову висоту різними способами.

Хід уроку:

1.     Актуалізація опорних знань: ( 5 хв )

Інтерактивна вправа: мікрофон.

На попередньому уроці вивчалась тема „ Робота. Одиниці вимірювання роботи”, для перевірки якості засвоєння поняття роботи  і залежності її від певних величин, ми проведемо такий експеримент. Потрібно вичерпати воду з однієї посудини і перенести її до іншої, причому намагатися не розливати. Два учні по бажанню переносять воду, набираючи її маленьким черпачком з одного стакана в інший. Один учень переніс половину, а потім інший другу половину. 

    Після виконання завдання вчитель запитує учнів класу: „Чи однакову роботу виконали обидва учні?”. Кожен висловлює свою думку, беручи в руки уявний мікрофон.  Аргументуючи своє пояснення, показує якість засвоєння матеріалу, якість виконання домашнього завдання.

2.     Вивчення нового матеріалу: (20 хв)

Людська цивілізація пройшла довгий шлях у своєму розвитку. В будь-який період для людини поставало питання виконання певної роботи. Взяти хоча б будівництво: від ручної праці до застосування сили підйомних кранів пройшли тисячоліття. Обробіток землі також змінився від давніх часів: від використання м’язової сили, сили свійських тварин до використання потужної техніки. Одна і таж сама робота виконується набагато швидше з використанням техніки.

Тобто робимо висновок, що для виконання певної роботи треба затрати різним виконавцям неоднаковий час. Швидкість виконання роботи характеризують потужністю.

Формулюємо визначення потужності: потужність – це фізична величина, яка характеризує швидкість виконання роботи і чисельно дорівнює відношенню виконаної роботи до часу, за який цю роботу виконано.

N=,    А – робота (Дж)               N –потужність (Вт)               t- час (с)

Одиниця потужності в СІ – ват (Вт), названа на честь британського винахідника Джейна Ватта.

1 ват – це така потужність, за якої протягом 1с виконується робота 1 Дж, тобто      1Вт = .

З означення потужності можна зробити висновок, що потужність чисельно дорівнює роботі, яку виконує тіло за одну секунду. Під час виконання механічної роботи більшу потужність розвиває те тіло, яке за той самий час виконує більшу роботу.

Приклад: якщо два учні одночасно підіймуть і поставлять на стіл різні вантажі, наприклад 1 і 2 кг, то говорять, що другий учень розвинув більшу потужність, бо за той самий час він виконав у 2 рази більшу роботу.

Порівняйте такі дані:

* потужність, яку розвиває людина під час ходьби, приблизно 60-100Вт;

* потужність легкового автомобіля приблизно в тисячу разів більша від середньої потужності людини;

* потужність літака в тисячу разів більша від потужності автомобіля;

* потужність космічного корабля приблизно в тисячу разів більша від потужності літака.

Потужність транспортного засобу, наприклад автомобіля, зручно подавати не через роботу і час, а через силу і швидкість.

A =FS,   N=,   N==F= F υ                           N = F·υ

                                                       

Під час руху зі сталою швидкістю сила тяги двигуна компенсує силу опору рухові. Наведена формула пояснює, чому водій перемикає двигун на малу швидкість, коли автомобіль їде вгору схилом або поганою дорогою: для збільшення сили тяги при тій самій потужності двигуна треба зменшувати швидкість.  Доведіть це! Проблемне питання.

3.     Закріплення нового матеріалу: (15 хв)

Задачі, розв’язувані на уроці

1.     Людина, підіймаючись сходами, розвивала потужність 20 Вт. Яку роботу виконала людина за 15 с? ( Відповідь : 300 Дж.)

2.     Двигун автомобіля, розвиваючи потужність 10 кВт, виконав роботу 1,2 МДж. За який час була виконана ця робота? ( Відповідь: 2 хв.)

3.     Кінь тягне віз зі швидкістю 3 м/с, прикладаючи силу 100 Н. яку потужність розвиває він? ( Відповідь: 300Вт.)

4.     Підсумок уроку: ( 5 хв)

1.     Чи завжди є сталою швидкість виконання роботи?

2.     Назвіть кратні та частинні одиниці потужності.

3.     Чому потужність пов’язана зі швидкістю руху?

4.     Що необхідно знати, щоб визначити виконану роботу, не вимірюючи шляху?

Домашнє завдання : § 27, Вправа № 27 1-5.