Опорный конспект к уроку "Механическая работа и мощность"

Урок 32/26
Механическая работа и мощность

Цели: формировать представления о механической работе и мощности как величине, характеризующей быстроту совершения работы; акцентировать внимание на условиях совершения механической работы; формировать грамотную физическую речь.

Оборудование: набор грузов, динамометр, мерная лента.

Ход урока

I. Формирование представления о механической работе как физической величине.

а) Слово учителя. Как вы понимаете слово «работа»? (Ответы учащихся.) Но работа работе рознь! Словом «работа» в повседневной жизни называют всякий полезный труд – и физический, и умственный. Однако в физике понятие работы применяется только тогда, когда тело движется под действием приложенной к нему силы. Под действием силы тяги электровоза движется состав вагонов; подъемный кран поднимает груз; девочка стирает пыль со стола и т. д. Продолжите этот перечень. Во всех случаях есть нечто общее – всегда можно назвать силу, совершающую эту работу, и под действием этой силы тело перемещается. Сформулируем условия совершения работы:

1. На тело должна действовать сила.

2. Под действием этой силы тело обязательно должно перемещаться. Давайте разберемся: совершает ли механическую работу человек, который поднимает с земли ведро с водой? Да, выполняется первое условие: человек прикладывает силу; второе условие тоже выполняется – под действием силы ведро перемещается. Совершает ли механическую работу человек, который держит в руках ведро с водой? Нет. Первое условие выполняется – человек прикладывает силу, равную силе тяжести, но второе условие не выполняется – ведро не перемещается.

б) Вспомним «цепочку», которая помогала нам описывать физические явления: физическое явление  физическая величина  единица измерения физической величины  физический прибор для измерения этой величины (или способ ее измерения).

в) Механическая работа – это физическая величина. Она зависит от того, какая сила совершает работу, и от расстояния, на которое перемещается тело под действием этой силы. Работаем с иллюстративным материалом учебника (рис. 90 и рис. 91). Чем больше приложенная сила, тем большая работа будет совершена. Чем на большее расстояние нам нужно перетащить груз, тем больше будет совершенная работа. Значит, работа равна произведению силы на путь. Работой называется физическая величина, прямо пропорциональная силе, действующей на тело, и пути, пройденному им в направлении действия силы.

г) Вводим обозначение. Записываем формулу.

д) Вводим единицу работы. Если работа совершается силой в 1Н на расстоянии 1 м, то такая работа равна 1 джоулю (1 Дж): 1 Дж = 1 Н ∙ 1 м.

Более крупная единица 1 кДж = 1 000 Дж.

II. Промежуточное закрепление.

а) Составьте тексты из фраз А, Б и В.

А. Для того чтобы совершалась механическая работа, необходимо…

1) наличие силы, действующей на тело;

2) перемещение тела;

3) наличие силы и перемещения тела.

Б. Пусть…

1) лошадь везет телегу;

2) космический корабль движется по инерции;

3) человек стоит с грузом на спине.

В. В этом случае механическая работа…

1) совершается;

2) не совершается.

б) Укажите, какая сила совершает механическую работу в приведенных ниже случаях.

1) Камень падает с крыши дома.

2) Вода течет в реке по наклонному руслу.

3) Санки катятся с горы.

4) Санки, скатившись с горки, останавливаются.

5) Сжатая пружина отталкивает шарик.

6) Трактор пашет землю.

(Варианты ответов: сила тяжести, сила тяги мотора, сила трения, сила упругости.)

в)

Окончание табл.

г) Озвучивание конспекта (см. опорный конспект к уроку 32, блоки 1–4).

д) Физический эксперимент.

– Давайте совершим механическую работу, равную 1 Дж.

III. Формирование представления о мощности как физической величине, характеризующей быстроту совершения работы.

а) Трактор пашет землю. Какая сила совершает работу? Перемещается тело под действием силы тяги двигателя? Значит, трактор совершает работу. Например, площадь 1 га трактор вспашет примерно за 40 минут. Такую же работу, вспахать участок площадью 1 га, лошадь сможет только за 10 часов. Ту же работу трактор выполнит быстрее, поэтому говорят, что трактор мощнее лошади. Быстроту выполнения работы каким-либо механизмом характеризуют величиной, называемой мощностью. Вводим обозначение, формулу для вычисления.

б) За единицу мощности принят 1 ватт (1 Вт). Ватт – это такая мощность, при которой работа 1 Дж совершается за 1 с, то есть 1 Вт = . Более крупные единицы мощности:

1 кВт = 1 000 Вт, 1 Мвт = 1 000 000 Вт.

в) Работа с таблицей 16 в учебнике.

– Чему равна мощность мопеда? Что это значит? Сравним мощности двигателей самолетов.

г) Озвучивание конспекта (см. опорный конспект к уроку 32, блоки 5–6).

IV. Промежуточное закрепление.

Составьте тексты из фраз А, Б, В и Г.

А. 1) Работа характеризуется…

2) Мощность характеризуется…

Б. 1) скоростью совершения работы.

2) наличием силы и перемещения.

В. Эта величина численно равна…

1) произведению силы на путь.

2) работе, совершенной за 1 с.

Г. Значит, формула для вычисления этой физической величины имеет вид:

1) A = F ∙ S.

2) N = .

V. Подведение итогов.

– С какими физическими величинами мы познакомились на этом уроке?

– Как вы думаете, почему мы их изучали совместно?

VI. Домашнее задание: прочитать § 31, 32, учить конспекты; подготовить показательный ответ отдельно по механической работе и мощности