открытый урок по физике "Мощность. Единицы измерения мощности"
план-конспект урока

Конспект урока по физике в 7 классе на тему: «Мощность. Единицы мощности.»

Цель:

Образовательная: Ввести понятие мощности как характеристику скорости выполнения работы.

Развивающая: Развивать память, воображение, догадку и сообразительность, логическое и творческое мышление.

Воспитательная: Воспитание трудолюбия, любознательности, любви к родному краю, чувства ответственности.

Форма: Беседа, обмен мнениями,  фронтальная, индивидуальная,

Методы: объяснительно-иллюстративный, частично – поисковый, репродуктивный, использование мультимедийных технологий.

I. Вступительное слово учителя.

Учитель: Здравствуйте, ребята! Я очень рада вас видеть. Посмотрите, друг на друга, улыбнитесь. Желаю вам хорошего настроения на весь урок.

Вы познакомились с наукой физикой только в этом году. Эта наука объясняет, что все происходящее в жизни, связано с физическими законами.  

Ребята, мне хочется чтобы мы сегодня с вами показали как мы любим физику, как нам нравится исследовать, открывать новое. Договорились?

Напомните мне: С какой физической величиной мы познакомились на прошлом уроке? ( Работа). Начнем урок с повторения основных теоретических понятий. Решим тест.

II. Работа с тестом. Учащимся предлагается тест по теме «Механическая работа».

Тест по теме: «Механическая работа»

1. Тело совершает работу только тогда, когда…

    А) …оно движется                                       В) …оно движется по инерции

    Б) …на него действует сила                      Г) …на него действует сила и оно             движется

2. Механическую работу вычисляют по формуле:

    А) F = p • S                                  В) А = F • s

    Б) Р = m • g                                  Г) F = g • ρ • V

3. Работу измеряют в ..

    А) Джоулях                                 В) Метрах

    Б) Ньютонах                                Г) Паскалях

4. Какую работу совершает сила в 1Н на пути 1 м в направлении действия силы?

    А) 1 Вт                                                  В) 10 Вт

    Б) 1 Дж                                                  Г) 10Дж

5. Вычислите работу, которую производит садовод, прикладывая к тачке с землей  силу 25 Н и перемещая ее на расстояние 20 м.

    А) 45 Дж                                      В) 0,05 кДж

    Б) 50 кДж                                     Г) 500 Дж

 Список вопросов:
1.Что называется механической работой? Какие два условия необходимы для совершения механической работы?
2.В каких единицах измеряется механическая работа.

3.В каких случаях работа бывает положительной? Отрицательной? Равной 0.

5. Укажите, в каком случае совершается механическая работа: ответьте «да» или «нет».

1. На столе стоит гиря.                6. Вода давит на стенку сосуда.

2. На пружине висит груз.                7. Мальчик поднимается вверх по лестнице.

3. Трактор тянет прицеп                8. Кирпич лежит на земле

4. Муха летит по комнате                9.Ученик запоминает формулу

5.Компьютер решает задачу                10.Тело бросили вертикально вверх

Да. Вы усвоили тему «Механическая работа».

III. Изучение нового материала.

Учитель: Ребята, на каждой парте имеется конверт с буквами. Внимание! Задание. По сигналу вы одновременно откроете пакеты и составите одно слово из предложенных букв. Кто выполнит, пусть поднимет руку.                     /Сигнал/ 

Учитель: Какое слово у вас получилось?

Ответ учащихся: Мощность.

Итак, сформулируйте, пожалуйста, тему нашего урока: «Мощность. Единицы измерения мощности.» Какова цель нашего урока?
Какие задачи поставите перед собой при изучении этой темы? Записываем дату и тему урока. 

Учитель: Задание, которое вы выполнили, показало, что каждый из вас потратил определенное время для угадывания данного слова. А как вы думаете, почему одна и та же работа совершена за разное время?                                                                                    

/ответы учащихся/

Мешок с семечками  необходимо поднять на 9 эт

•  Муравей
• Человек
• Лифт

Почему?

Предположим, при выполнении строительных работ котлован необходимо засыпать песком. Экскаватору для этого понадобится несколько минут, а рабочему с помощью лопаты пришлось бы трудиться несколько часов. Но и экскаватор, и рабочий при этом выполнили бы одну и ту же работу.

Одну и ту же работу можно выполнить за разное время

Чтобы охарактеризовать быстроту выполнения работы, в физике используется величина, называемая мощностью.

 Откройте учебник стр. 179   найдите «что такое мощность?» выполним КЛАСТЕР, ответив на вопросы:

1. Введение понятия «мощность».
   2. Как обозначается?
   3. Как вычисляется мощность?
   4. Единица измерения мощности.

Человек для переноски груза массой 200кг на расстояние 1км затратит 2ч, а  грузовой автомобиль выполнит это за 1мин.

Мощность – быстрота выполнения работы

Мощностью называется физическая величина, равная отношению работы ко времени ее выполнения.

Мощность обозначается латинской буквой N.

где A – работа;

t – время выполнения работы.

Учитель: Запишем  формулы в тетрадь

Учитель: Скорость выполнения работы характеризуют мощностью. Рассмотрим еще одну задачу.                                                      

Человек для переноски груза массой 200кг на расстояние 1км затратит 2ч, а  грузовой автомобиль выполнит это за 1мин. Ребята, у какого тела наибольшая мощность?                                 

Ответы учащихся: Автомобиля.

Учитель: Запишем в тетрадь определение. Чем больше скорость выполнения работы, тем большей мощностью обладает тело.

Единицей измерения мощности я системе СИ является ватт.

Один ватт – это мощность, при которой работа в один джоуль совершается за одну секунду.

Единицей мощности в системе СИ названа  в честь Джеймса Уатта, который построил первую паровую машину.   

Учитель: Информацию о Джеймсе Ватте прочитает …

       Мощность всегда указывают в паспорте технического устройства. И в современных технических паспортах автомобилей есть графа: 
Мощность двигателя: кВт / л.с.
Следовательно, между этими единицами мощности существует связь.
А знаете ли вы откуда взялась эта связь…
Джеймсу  Уатту принадлежит идея измерять механическую мощность в «лошадиных силах». 

Всем известна устаревшая единица мощности «лошадиная сила» , которую сейчас заменила стандартная единица системы СИ – ватт. Однако до сих пор ее широко применяют, например, в автомобильной индустрии. Ученые же редко используют эту единицу из-за ее неоднозначного толкования.
Так что же такое «лошадиная сила» ? В справочниках по физике указано, что лошадиная сила равна 75 кгс•м/с, что составляет ровно 735,49875 Вт. Чтобы представить себе, когда лошадь развивает такую мощность, нужно обратиться к истории возникновения этой единицы.
«Лошадиную силу» впервые предложил Джеймс Уатт, изобретатель парового двигателя. Свое изобретение он предлагал использовать для выкачивания воды из шахты. Но как объяснить прижимистым шахтовладельцам, что им предлагают купить и в чем преимущества этого нового приспособления? И вот для того чтобы оценить мощность новых двигателей, предприняли следующее. Запрягли лошадь в обычный водоподъемный насос, работающий на конной тяге, и посмотрели, сколько она поднимет за день воды. Затем присоединили к этому же насосу паровой двигатель и посмотрели, какой результат получится за день его работы. Поделили второе количество на первое и на этих цифрах объяснили шахтовладельцам, что насос заменяет N-ное число лошадей. Полученная в результате первого эксперимента мощность стала мерилом и получила название "лошадиная сила".
На самом деле мощность, которую средняя лошадь способна развивать сколько-нибудь долгое время, меньше полученной Уаттом величины. Или погонщик работал очень хорошо, или лошадь попалась очень «натренированная». Мощность в одну лошадиную силу развивает лошадь массой 750 килограммов, перепрыгивающая через препятствие шириной и высотой в 183 сантиметра.
В 1960 году решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам Ватт был введен в международную систему измерений СИ, то есть стал международной единицей измерения мощности. Тем не менее «Лошадиная сила» продолжает жить.

В России от мощности двигателя в лошадиных силах зависит величина транспортного налога.

1 л.с. = 735,5 Вт.
1 Вт = 0,00013596 л.с.

Может ли человек, проявить мощность в целую лошадиную силу?
Считается, что мощность человека при нормальных условиях работы составляет около десятой доли лошадиной силы, т.е. равна 70-8- Вт. Однако в исключительных  условиях человек на короткое время проявляет значительно большую мощность. Взбегая поспешно по лестнице, мы совершаем работу больше 80 Вт. Если мы ежесекундно поднимаем свое тело на 6 ступеней, то при весе 70 кг и высоте одной ступени 20 см мы производим работу более 800 Вт, т.е. больше одной лошадиной силы.

V. Физкультминутка.                  

  Что мы совершали, передавая мяч?
- Работу.
VI. Закрепление пройденного материала. Решение задач.

Учитель:  И наконец, мы проведем эксперимент. Приглашается самый смелый ученик.                                 /Приглашается ученик.

Учитель: Два одинаковых гвоздя надо забить в  деревянную дощечку. В первом случае маленьким молоточком, во втором – большим.

Учитель: Ребята, посмотрите, какой он молодец. Будущий семьянин.

Учитель: Что мы увидели с вами?                                         /ответы учащихся/ 

Учитель: Почему большим молотком гвоздь забивается в дощечку быстрее?                                                                                             /ответы учащихся/ 

VII.  Итог урока.

Учитель:  Домашнее задание: § 51, знать ответы на вопросы; упр. 33 № 1,2 Учи.ру                                                                    

VIII. Рефлексия.

Приложение 2

Проверочный тест по теме « Мощность»

Вариант 1

1. По какой формуле вычисляется мощность?

А. N=        Б. A=Nt     В. A=Fs       Г. F=mg

2. Переведите 50 кВт с Международную систему единиц СИ:

А. 50000 Вт.                   Б. 500 Вт.               В. 5 Вт.            Г. 0,5 Вт

3. Какова мощность двигателя, если за 70с он совершил работу 1400Дж?

А. 140 Вт.                   Б. 20 Вт.               В. 0,2 Вт.            Г. 70 Вт

4. Мощность двигателя 250 Вт. Какую работу он совершил за 40с?

А. 100 Дж.           б. 10 000 Дж.         В. 250 Дж.        Г. 6,25 Дж.                   

Вариант 2

1. Мощность показывает …

А. Быстроту действия силы

Б. Быстроту выполнения работы

В. Быстроту движения

2. Переведите 50 кВт с Международную систему единиц СИ:

       А. 500000 Вт.                   Б. 500 Вт.               В. 5 Вт.            Г. 0,5 Вт

3.  Какую мощность развивает двигатель за 16 с, совершая работу 800Дж?

А. 500 Вт.                   Б. 12800 Вт.                 В. 0,05 Вт.          Г. 50 Вт.                      

4. Какую работу совершает двигатель мощностью 1500 Вт за 4 с?

А. 1500 Дж.         Б. 6000 Дж.             В. 375 Дж.        Г. 600 Дж.