Механическая работа. Мощность.

Механическая работа. Мощность. 7 класс

Составитель: Бычкова Т.В., учитель

МБОУ СОШ №3 с.Хороль Приморский край

Цель урока

• Сформировать знания о физических величинах – механическая работа, мощность.

Задачи урока

• Обеспечить усвоение понятий «механическая работа», «мощность»; формул для вычисления механической работы и мощности; единиц измерения величин.
• Научить определять, какие силы совершают механическую работу; когда работа положительна, отрицательна, не совершается; когда механическая работа (мощность) больше (меньше).
• Формировать навык работы с единицами измерения.

ПОВТОРЕНИЕ

• Какие изменения происходят с телами под действием других тел? Какая величина характеризует действие одного тела на другое?
• Что такое сила? Обозначение, единицы измерения силы.
• Какую силу называют силой тяжести? Как направлена сила тяжести?
• Что такое вес тела? Чем отличается вес тела от силы тяжести?
• Какую силу называют силой упругости?
• Когда возникает сила трения?

Механическая работа. Единицы работы

В обыденной жизни словом «работа» мы называем всякий полезный труд

рабочего

инженера

ученого

учащегося

Понятие работы в физике несколько иное

Работа в физике - определенная физическая величина, а значит ее можно измерить

В физике изучают прежде всего механическую работу

Примеры механической работы

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

При выстреле из ружья сила давления пороховых газов совершает работу – перемещает пулю вдоль ствола, скорость пули при этом увеличивается

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

Механическая работа прямо пропорциональна приложенной силе и прямо пропорциональна пройденному пути

Работа = сила х путь, или A = Fs

За единицу работы принимают работу, совершаемую силой в 1Н , на пути, равном 1 м

Единица работы – джоуль ( Дж ), названа в честь английского ученого Джоуля

1 Дж = 1 Н х м

Используются также килоджоули ( кДж )

1 кДж = 1000 Дж 1 Дж = 0,001 кДж

A = Fs применима, когда F постоянна и совпадает с направлением движения тела.

Если направление силы совпадает с направлением движения тела, то данная сила

совершает положительную работу

Если движение тела происходит в направлении, противоположном направлению

приложенной силы, то сила совершает отрицательную работу

A = -F тр s

Если направление силы, действующей на тело, перпендикулярно направлению

движения, то эта сила работы не совершает, работа равна нулю А = 0

Джеймс Прескотт Джоуль

  (24 декабря 1818 - 11 октября 1889 )

 —  английский физик, внёсший значительный вклад в становление термодинамики. Обосновал на опытах закон сохранения энергии. Установил закон, определяющий тепловое действие электрического тока. Вычислил скорость движения молекул газа и установил её зависимость от температуры.

Работал с Томсоном над абсолютной шкалой температуры, описал явление магнитострикции (при изменении состояния намагниченности тела его объём и линейные размеры изменяются), открыл связь между током, текущим через проводник с определённым сопротивлением и выделяющимся при этом количеством теплоты (закон Джоуля — Ленца). Внёс значительный вклад в технику физического эксперимента, усовершенствовал конструкции многих измерительных приборов.

Закрепление

• В каких из приведенных примеров тела совершают механическую работу?

• скалолаз поднимается на гору;
• штангист удерживает над головой штангу с грузами;
• девочка скатывается на санках с горы;
• рабочий складывает детали в ящик;
• человек держит в руках сумку;
• трактор вспахивает землю?

ЗАКРЕПЛЕНИЕ

• Шар №1 неподвижен, шар №2 движется по гладкому стеклу по инерции со скоростью , шар №3 перемещается под действием силы .

№ 1 №2 № 3

В каком случае совершается механическая работа?

ЗАКРЕПЛЕНИЕ

В каком случае – а или б – совершается меньшая работа при подъёме ведра с водой? Почему?

б)

а)

2м

1м

ЗАКРЕПЛЕНИЕ

• При подъёме какой из коробок - а или б – совершается меньшая работа? Во сколько раз?

б)

а)

m=5кг m=10кг

1м

ЗАКРЕПЛЕНИЕ

• Выразите в джоулях: 5кДж; 0,2мДж; 600 мДж

• Определите работу, которую требуется совершить, чтобы равномерно поднять груз массой 2т на высоту 5м.

Мощность. Единицы мощности

На совершение одной и той же работы различным двигателям требуется разное время

например

Гектар земли лошадь может вспахать

за 10-12 часов

Трактор же с многолемешным плугом

эту работу выполнит за 40 – 50 мин.

Быстроту выполнения работы характеризуют особой величиной - мощностью

Мощность равна отношению работы ко времени, за которое она была

совершена

Чтобы вычислить мощность, надо работу разделить на время, в течение которого совершена эта работа

Мощность = работа/время, или N = A/t

Мощность - величина постоянная, когда за каждую секунду совершается

одинаковая работа, в других случаях отношение A/t определяет среднюю

мощность

Nср = A/t

За единицу мощности принимают такую мощность, при которой в 1 секунду

совершается работа в 1 джоуль

Эту единицу называют ваттом ( Вт ) в честь английского ученого Уатта

1 ватт = 1джоуль/1 секунда, или 1Вт = 1Дж/с

В технике используют более крупные единицы мощности киловатт ( кВт ),

мегаватт ( МВт )

Джеймс Уатт  ( 30 января 1736 — 19 августа 1819) 

- шотландский инженер, изобретатель-механик. Член Эдинбургского королевского общества (1784), Лондонского королевского общества (1785), Парижской академии наук (1814). Ввёл первую единицу мощности – лошадиную силу. Его именем названа единица мощности — ватт. Усовершенствовал паровую машину Ньюкомена. Изобрел универсальную паровую машину двойного действия. Работы Уатта положили начало промышленной революции вначале в Англии, а затем и во всем мире.

ЗАКРЕПЛЕНИЕ

• Один мальчик медленно поднимается на второй этаж, а второй – взбегает. Кто развивает большую мощность?
• Почему гружённый автомобиль движется по горизонтальной дороге медленнее, чем без груза?
• Выразите в киловаттах и мегаваттах следующие мощности: 5300Вт; 700Вт; 2Вт; 10000Вт.
• Элеватор поднимает в час 720000кг зерна на высоту 25м. Определите необходимую для этого мощность элеватора.

РЕФЛЕКСИЯ

• Что нового я узнал на уроке?
• Чему научился на уроке?
• С какими трудностями я столкнулся на уроке?
• Доволен ли я своей работой на уроке?

Домашнее задание

• § 55,56 (учебник Физика 7, А.В. Перышкин),
• Задание 1 стр.167; задание 3 стр.171

Спасибо!

До новых встреч!

Литература и ресурсы

• Учебник «Физика 7», А.В. Перышкин
• Сборник задач по физике 7-9, А.В. Перышкин
• Физика. Занимательные материалы к урокам 7 класс. А.И. Сёмке
• Самостоятельные работы учащихся по физике в 6-7 классах, А.В. Чеботарева
• Интернет -ресурсы