Мощность - ВВЕДЕНИЕ. ФИЗИКА В ПОЗНАНИИ ВЕЩЕСТВА, ПОЛЯ, ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ

Цель: сформировать понятие о мощности.

Ход урока

I. Проверка домашнего задания

1. Дайте определение кинетической энергии тела.

2. В каких единицах измеряется кинетическая энергия?

3. Сформулируйте теорему о кинетической энергии.

4. Если равнодействующая сил, приложенных к телу, отлична от нуля, как изменится кинетическая энергия?

5. От каких физических величин зависит тормозной путь автомобиля?

6. В каком случае требуется больше энергии - при запуске спутника вдоль меридиана или вдоль экватора (в сторону вращения Земли)?

II. Самостоятельная работа

Вариант 1

1. Тело массой m движется со скоростью V? Каков импульс тела?

2. Тело массой m движется со скоростью V. Какова кинетическая энергия тела?

3. Камень брошен вертикально вверх. На пути 1 м его кинетическая энергия уменьшилась на 16 Дж. Какую работу совершила сила тяжести на этом пути?

A. -6 Дж;

Б. -4 Дж;

B. 16 Дж;

Г. 4 Дж;

Д. 0 Дж

4. Какова кинетическая энергия автомобиля массой 1000 кг, движущегося со скоростью 36 км/ч?

A. 36 · 10³ Дж;

Б. 648 · 10³ Дж;

B. 10³ Дж;

Г. 5 · 10³ Дж

5. Автомобиль движется со скоростью 10 м/с. С какой скоростью он должен двигаться для того, чтобы его кинетическая энергия увеличилась вдвое?

А. 40 м/с;

Б. 20 м/с;

В. 5 м/с;

Г. 2,5 м/с;

Д. 10 м/с;

Е. 1 м/с

Вариант 2

1. Как называется физическая величина, равная произведению массы тела на вектор его мгновенной скорости?

A. Импульс тела.

Б. Импульс силы.

B. Кинетическая энергия.

Г. Потенциальная энергия.

Д. Двойная кинетическая энергия.

2. Как называется физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его мгновенной скорости?

A. Импульс тела.

Б. Импульс силы.

B. Кинетическая энергия.

Г. Потенциальная энергия.

Д. Двойная кинетическая энергия.

3. Камень брошен вертикально вверх. На пути 1 метр его кинетическая энергия увеличилась на 10 Дж. Какую работу совершила сила тяжести на этом пути?

A. -16 Дж;

Б. -4 Дж;

B. 16 Дж;

Г. 4 Дж;

Д. 0 Дж.

4. Какова кинетическая энергия ракеты массой 100 кг, движущейся со скоростью 60 км/мин?

А. 10⁸ Дж;

Б. 5 · 10⁸ Дж;

В. 1,8 · 10⁷ Дж;

Г. 6 · 10³ Дж;

Д. 50 Дж.

5. Автомобиль движется со скоростью 10 м/с. С какой скоростью он должен двигаться для того, чтобы его кинетическая энергия уменьшилась вдвое?

А. 40 м/с;

Б. 20 м/с;

В. 5 м/с;

Д. 10 м/с;

Е. м/с

	Номер вопроса и ответ
	1	2	3	4	5
Вариант 1	Д	Б	А	Г	Д
Вариант 2	А	В	В	Б	Е

III. Изучение нового материала

Очень часто важно знать не только работу, но и время, в течение которого она производится. Поэтому вводят понятие мощности.

Работа может быть совершена как быстро, так и медленно. Временем, в течение которого совершается работа, определяют производительность.

Мощностью называют отношение работы А к интервалу времени At, за который эта работа совершена:

В СИ мощность выражается в ваттах (Вт).

До сих пор иногда применяют старую единицу мощности - лошадиную силу (л.с.): 1 л.с. ≈ 735 Вт.

Мощности, развиваемые Двигателями, колеблются в огромном диапазоне: от долей ватта до сотен и тысяч мегаватт (для космических ракет).

Человек может длительное время развивать мощность 70 Вт. Мощность муравья 10^-5 Вт.

IV. Закрепление изученного

1. Почему при подъеме автомобиля в гору или при движении по песку шофер включает первую скорость?

2. Как скорость движения автомобиля зависит от мощности двигателя, если силу сопротивления движению считать постоянной?

3. Как скорость движения автомобиля зависит от мощности двигателя, если сила сопротивления при больших скоростях прямо пропорциональна квадрату скорости.

4. Что называют мощностью?

5. Что такое лошадиная сила и каково ее отношение с ваттом?

6. Мощность - это величина скалярная или векторная?

V. Лабораторная работа «Оценка собственной мощности»

Цель: оценить мощность, которую вы можете развить при прыжке в высоту с места.

Оборудование: мерная лента, напольные весы.

Ход работы

Мощность N при прыжке в высоту можно рассчитать, зная высоту Р подъема центра тяжести своего тела и время t прыжка.

Тогда: N = A/t = mgH

Время t можно рассчитать, зная путь S, на котором действует сила мышц ног при разгибании колен, и начальную скорость V, с которой человек отрывается от Земли. Эту скорость легко определить, применив формулу:

V₂ = 2gH, отсюда

Принимая, что человек до отрыва от поверхности Земли движется с постоянным ускорением, можно записать: Отсюда следует:

Величины H, S и М находятся прямым измерением с помощью линейки и напольных весов.

Из полученной формулы видно, что при уменьшении приседания S мощность растет, но оказывается, что если вы вообще не будете приседать, то не сможете оторваться от Земли.

Совершите ряд прыжков: при различных приседаниях 5 измерьте высоты Я своего подъема для каждого прыжка и рассчитайте свою мощность.

Чему равна максимальная мощность, которую вы можете развить при прыжке в высоту с места?

Сравните ее со средней мощностью, развиваемой человеком при ходьбе (60 Вт), а также с так называемой «лошадиной силой», равной 736 Вт. Объясните причины такого сильного различия.

Домашнее задание

П. 46.