Механическая работа. Мощность

Тема урока:

«Механическая работа. Мощность.»

Цели урока:

- Рассмотреть понятие механической работы.

- Рассмотреть понятие мощности, как характеристики работы машины, двигателя, механизма.

- Активизировать познавательную деятельность учащихся путём решения задач.

- Развивать интерес к предмету.

Оборудование:

учебник, задачник, интерактивная доска.

Ход урока:

I. Оргмомент.

II. Проверка домашнего задания.

Тест.

III. Изучение нового материала.

В обыденной жизни словом «работа» мы называем всякий полезный труд рабочего, инженера, учёного, учащегося.

Понятие работы в физике несколько иное - это определённая физическая величина, для измерения которой служат специальные единицы. В физике изучают, прежде всего, механическую работу.

Рассмотрим примеры механической работы.

1)При подъёме камня руками механическая работа совершается мускульной силой рук.

2)Поезд движется под действием силы тяги электровоза, при этом совершается механическая работа.

3)При выстреле из ружья сила пороховых газов совершает работу - перемещает пулю вдоль ствола, скорость пули при этом увеличивается.

Из этих примеров видно, что механическая работа совершается, когда тело движется под действием силы.

Механическая работа совершается и в том случае, когда сила, действующая на тело, уменьшает скорость его движения (сила трения).

Скажите, пожалуйста, если мы решим передвинуть шкаф. Будем действовать на него с силой, а шкаф с места не сдвинется. В этом случае совершалась работа?

А груз неподвижно висящий на пружине совершает работу?

Правильно, хотя на него действует сила тяжести.

Значит, какой вывод мы можем сделать?

Можно представить себе случай, когда тело движется без участия сил. Как называется это движение?

Правильно. В этом случае механическая работа также не совершается. Значит, какой мы можем сделать вывод?

Нет.

Нет.

Если есть сила, а нет перемещения, то нет и работы.

По инерции.

Механическая работа совершается тогда, когда на тело действует сила и оно движется.

В дальнейшем, говоря о механической работе, мы будем кратко называть её одним словом работа.

Запишем определение: механическая работа

физическая величина, численно равная произведению силы, действующей на тело, на перемещение.

A = FS

Единицы измерения работы: джоули, Дж.

1. Если сила направлена под углом к перемещению тела, то A = FS cosα

2. Работа силы тяжести A = mg(h₁ - h₂), h₁ - начальная высота тела, h₂ - конечная высота тела.

3. Работа силы упругости A = kx₁²/2- kx₂²/2, x₁ - начальная длина тела, x₂ - конечная длина тела.

4. Работа силы трения A= -F_трS

Для совершения механической работы, человек широко использует те или иные машины и механизмы. Яму можно выкопать лопатой, но экскаватор выполнит эту работу гораздо быстрее. Значит, не только совершаемая работа, но быстрота её выполнения - важная характеристика всякого устройства, с помощью которого совершатся работа.

Быстроту выполнения работы характеризует мощность.

Прочитайте определение мощности на стр. 132 учебника и запишите его в тетрадь.

Какой буквой обозначается мощность?

В каких единицах измеряется?

Эта единица названа в честь изобретателя универсального парового двигателя Джемса Уатта.

Чаще используются более крупные единицы такие как, кВт, МВт, ГВт.

Если известна мощность, то можно получи ещё одну формулу для расчёта работы. Назовите её.

Давайте рассмотрим ещё одну формулу для расчёта мощности стр. 133 учебника.

Формула (3) показывает, что скорость пропорциональна мощности

Например, в гору поднимаются два автобуса «Лиаз» и «Икарус». Мощность «Икаруса больше, поэтому он поднимается в гору с большею скоростью, нежели «Лиаз» мощность которого меньше. А ещё больше мощность у троллейбуса, поэтому он поднимается в гору быстрее, чем автобус.

Другой пример, мышцы тренированного человека имеют большую мощность, чем не натренированного человека, поэтому первый может совершать работу гораздо быстрее (приседать, отжиматься).

Кроме того, эта формула показывает, что при постоянной мощности двигателя изменением скорости, можно изменить силу тяги автомобиля, тепловоза и т.д.

Это широко используется в технике: шофёр, тракторист, машинист электровоза, токарь, фрезеровщик часто использует коробку передач.

Тракторист пашет на малой скорости, чтобы двигатель развивал большую силу тяги.

При подъеме в гору, когда нужна наибольшая сила тяги, водитель автомобиля переключает коробку передач на малую скорость, а при движении по горизонтальной дороге на большую.

Мощность всегда указываю в паспорте технических устройств.

Рассмотрим в учебнике схему на стр.133 и выясним насколько «мощь человеческого разума» больше мощности человеческих мускулов.

III. Закрепление изученного.

А теперь закрепим полученные знания, путём решения задач.

Записывают в тетрадь.

Читают и делают записи в тетради.

P, P=A/t(1)

Вт

A = Pt(2)

P=Fv(3)

Работа с учебником.

IV. Подведение итогов. Домашнее задание.

§ 18.