Механічна робота та потужність.

Мета.

Навчальна. Пригадати поняття механічної роботи та механічної потужності, геометричний зміст роботи. Удосконалювати навички розв’язування задач на визначення механічної роботи та потужності..

Розвиваюча. Розвивати логічне мислення.

Виховна. Виховувати культуру наукового мовлення, культуру оформлення розрахункових та графічних задач.

Тип уроку. Комбінований.

Дидактичні матеріали:

• Фізика: 10 кл.: підруч. для загальноосвіт. навч. закл.: рівень стандарту/ Бар'яхтар В. Г., Довгий С.О., Божинова Ф. Я, Кірюхіна О. А., ТОВ "Видавництво "Ранок"" , 2018. <<Завантажити>>

План

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.
2. Механічна робота і потужність. Закон збереження механічної енергії.
3. Запитання до уроку.
4. Домашнє завдання.
5. Перевір себе.
6. Для допитливих.

Хід уроку

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.

Перевірка домашнього завдання.

Самостійна робота: “Закон збереження імпульсу”.

2. Механічна робота та потужність.

Міркуємо разом. З курсу фізики 8 класу відомо, що під час руху тіла під дією певної сили виконується механічна робота, а робота що виконується за одиницю часу - це потужність. З поняттями робота, енергія та потужність  ми зустрічаємося кожного дня. Поглянемо навколо та наведемо приклади механічної роботи: підвезти вантаж до будівельного майданчика, підйомним краном підняти балку, спуститися з гірки на санчатах, розігнати клюжкою шайбу під час гри в хокей… Наведемо приклади потужності: при купівлі автомобіля, пральної машини, та інших технічних засобів зазвичай покупець цікавиться яку роботу виконуватиме даний пристрій за певний проміжок часу. Всі ці процеси супроводжуються перетворенням енергії. Та перш, ніж перейти до більш глибокого вивчення цього матеріалу, давайте пригадаємо основні поняття про механічну роботу, енергію та потужність.

Механічні робота. Механічна робота виконується тільки тоді, коли на тіло діє сила, і тіло під дією сили рухається. Наприклад, з погляду фізики не виконує роботу спортсмен, що нерухомо тримає штангу.

Як зміниться механічна робота сили, якщо її прикладати під кутом до вектора переміщення?

Механічна робота А - це скалярна величина, що чисельно дорівнює добутку модуля сили на модуль переміщення і на косинус кута між силою та переміщенням.

За означенням:

, . =Дж=Н*м.

Залежно від напрямку дії сили відносно переміщення робота набуває додатних або від’ємних значень. Якщо , то ; якщо , то ; якщо  , то .

Геометричний зміст роботи: якщо сила і переміщення співнапрямлені, то механічна робота чисельно дорівнює площі фігури, під графіком сили .

Потужність. Механічна потужність - скалярна величина, що дорівнює відношенню роботи до проміжку часу, за який ця робота виконувалась: .

У СІ =Вт=Дж/с. Якщо , то ; якщо , то ; якщо  , то .

Потужність характеризує швидкість виконання роботи. Оскільки при виконанні роботи відбувається перетворення енергії, то можна зробити висновок, що потужність показує швидкість перетворення одного виду енергії в інший:

Механічну потужність можна обчислити також за формулою: , де - кут між силою та швидкістю. Для обчислення миттєвої потужності беруть швидкість тіла в дану мить.

3. Запитання до уроку.

Запитання 38.1. Що таке механічна робота? Як її позначають, в яких одиницях вимірюють, за якою формулою розраховують?

Запитання 38.2. Який геометричний зміст роботи? За яких умов робота є від’ємною, додатною та рівною нулю?

Запитання 38.3.  Дайте визначення потужності. Як позначають потужність, в яких одиницях в СІ вимірюють та за якими формулами розраховують?

Запитання 38.4. В якому випадку сила виконує додатну роботу?

Запитання 38.5. Хлопчик закинув з поверхні землі на дах будинку три однакові м'ячі за трьома траєкторіями (див. рисунок). Порівняйте роботу, яку виконала сила тяжіння під час руху м'яча за кожною з траєкторій.

Запитання 38.6. Для того, щоб збільшити потужність у 2 рази, потрібно...

А.    ...зменшити виконану за той же час роботу у 2 рази;

Б.    ...зменшити час виконання роботи у 2 рази;

В.   ...зменшити виконану роботу у два рази та одночасно збільшити час виконання роботи у 2 рази;

Г.   ...збільшити виконану роботу у два рази та одночасно зменшити час виконання роботи у 2 рази.

4. Домашнє завдання.

Підручник: §15.

Усне опитування по запитаннях до уроку.

5. Перевір себе.

6. Для допитливих.