МОУ СОШ с.п.Красу Учитель физики Алиев Х.Х.

МОУ СОШ с.п.Красу
Учитель физики Алиев Х.Х.
Открытый урок по физике в 7 классе на тему: мощность. единицы мощности
Тема: Мощность. Единицы мощности.
Цель урока: Объяснить что характеризует мощность, что называется мощностью, вывести
формулу мощности, единицы мощности.
Оборудование: ПК,СД- диски, проектор, интерактивная доска.
Ход урока:
1.Опрос уч-ся:
а. При помощи подъемного крана подняли груз массой 500 кг на высоту 6 м. Какая работа
при этом совершается?
Эту задачу решает у доски один ученик,остальные отвечаем на следующие вопросы.
б.От каких величин зависит совершенная работа?
в.Что принимают за единицу работы?
г. Какие два условия необходимы для совершения механической работы?
2.Изложение нового материала.
а.
Начнем с примера из жизни. Необходимо вспахать гектар земли. Это можно сделать
несколькими способами-вспахать трактором и вспахать конным плугом. В обоих
случаях механическая работа, совершенная при этом будет одинаковой. Но трактор
эту работу выполнит намного быстрее.
1) Так вот физическая величина, характеризующая быстроту выполнения работы,
называют мощностью.
2) Мощность скалярная величина, т.к. не имеет направления.
3) Мощность будем обозначать буквой - N.
4) Из определения следует ,что
N=
A
t
5) Из этой формулы видно, что единицей измерения мощности [N] = [ 1 Дж/с] = [1Вт ]
Название этой единицы мощности дано в честь английского изобретателя паровой
машины (1784г) Джеймса Уатта.
В Международной системе (СИ) единица мощности называется ватт (Вт). Ватт равен
мощности силы, совершающей работу в 1 Дж за время 1 с.
Наряду с ваттом используются более крупные (кpaтные) единицы мощности:
1 ГВт (reктoвaтт) == 100 Вт,
1 кВт (киловатт) == 1000 Вт,
1 МВт (Meraвaтт) == 1 000 000 Вт.
Самолеты, автомобили, корабли и другие транспортные средства движутся часто с
постоянной скоростью. Например, на трассах автомобиль достаточно долго может
двигаться со скоростью 100 км/ч.
От чего зависит скорость движения таких тел?
Оказывается, она напрямую зависит от мощности двигателя автомобиля.
Зная, формулу мощности мы выведем еще одну, но для этого давайте вспомним основную
формулу для механической работы.
Пусть сила совпадает по направлению со скоростью тела.
Запишем формулу работы этой силы.
1.
А F s
2.
При постоянной скорости движения, тело проходит путь определяемой формулой
s  vt
3.
4.
F vt
A
Подставляем в исходную формулу мощности:
, получаем - N 
N
t
t
У нас получилась еще одна формула для расчета мощности, которую мы будем
использовать при решении задач.
N  F V
Эта формула показывает, что при постоянной мощности двигателя, изменением скорости
можно менять силу тяги автомобиля и наоборот, при изменении скорости автомобиля
можно менять силу тяги двигателя.
При N = const
v > , F <.
v < , F >.
Вопрос. Когда нужна большая сила тяги?
При подъеме в гору. Водитель при подъема в гору для увеличения силы тяги
переключает скорость на низшую передачу снижая скорость.
б) При вспашке земли тракторист движется с малой скоростью, чтобы была большая сила
тяги. Для этого водитель, тракторист, машинист, токарь, фрезеровщик часто
используют коробку передач, которая позволяет менять скорость.
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.
Вопрос: А откуда взялась эта единица мощности?
Историческая справка.
Дж. Уатту принадлежит идея измерять механическую мощность в «лошадиных силах».
Предложенная им единица мощности была весьма популярна, но в 1948 г.
Генеральной конференцией мер и весов была введена новая единица мощности в
международной системе единиц – Ватт.
1 л.с. = 735,5 Вт.
1 Вт = ,0013596 л.с.
Эта единица мощности была изъята из обращения с 1 января 1980 г.
Различные двигатели имеют разные мощности.
Мощность человека при нормальных условиях работы в среднем составляет 70-80 Вт.
Совершая прыжки, взбегая по лестнице, человек может развивать мощность до 730 Вт, а в
отдельных случаях и большую.
3.Закрепление материала.
1. Рассчитайте экспериментально мощность подъемной силы руки при поднятии с
пола на стол пятикилограммовую гирю. В Вашем распоряжении секундомер и
указанная гиря.
2. Компьютерное тестирование.
1) Велосипедист за 5с совершил работу 400Дж. Вычислите мощность велосипедиста.
1. 80 Вт. 2. 2000 Вт. 3. 50 Вт. 4. 8 Вт.
2) Вентилятор мощностью 50 Вт включен на 20 с. Какую работу совершит
электродвигатель вентилятора?
1. 2,5 Дж. 2. 1000 Дж. 3. 70 Дж. 4. 30 Дж
3) Атомный ледокол «Ленин» имеет двигатель мощностью 32,5 МВт. Какова
мощность двигателя в киловаттах?
1. 3250 кВт. 2. 32500 кВт. 3. 325 000 кВт. 4. 3 250 000 кВт. 5. 325 кВт.
4) Вычислите мощность сердца спортсмена во время соревнований, зная, что при
одном ударе оно совершает работу 16 Дж, а ежеминутно делает 240 ударов.
1. 7,5 Вт 2. 300 Вт. 3. 150 Вт. 4. 3000 Вт. 5. 64 Вт
5) Насос за 10 мин выкачивает воду объёмом 5 м3. Глубина колодца 6 м. Какова
мощность двигателя насоса?
1. 50 кВт. 2. 5 кВт. 3. 0,5 кВт. 4. 3 кВт. 5. 30 кВт.
4.Д/З$ 57 упр 29(5.6)
МОУ СОШ с.п.Карасу
Учитель физики Алиев Х.Х.
Открытый урок по физике в 11 классе на тему: Волны в среде. Звуковые волны.
Тема: Волны в среде. Звуковые волны.
Цель урока: познакомить учащихся с понятием механических волн, их основными видами
и механизмом их возникновения и распространения.
Оборудование: ПК,СД- диски, проектор, интерактивная доска, камертон, металлические
линейки, нить, АРМ, стаканы, текст «Звук».
Ход урока:
1.Опрос уч-ся по пройденной теме
а. Какие волны называются поперечными?
б. Какие волны называются продольными?
в. Может ли в воде распространяться поперечная волна?
г. Дайте определение периода волны.
д. Дайте определение длины волны.
2.Изложение нового материала.
Характерной особенностью механических волн является то, что они распространяются в
материальных средах (твердых, жидких или газообразных). Существуют волны, которые
способны распространяться и в пустоте (например, световые волны). Для механических
волн обязательно нужна среда, обладающая способностью запасать кинетическую и
потенциальную энергию. Следовательно, среда должна обладать инертными и упругими
свойствами. В реальных средах эти свойства распределены по всему объему. Так,
например, любой малый элемент твердого тела обладает массой и упругостью. В
простейшей одномерной модели твердое тело можно представить как совокупность
шариков и пружинок см. рис. .
Рисунок простейшая одномерная модель твердого тела.
В этой модели инертные и упругие свойства разделены. Шарики обладают массой m, а
пружинки – жесткостью k. С помощью такой простой модели можно описать
распространение продольных и поперечных волн в твердом теле. В продольных волнах
шарики испытывают смещения вдоль цепочки, а пружинки растягиваются или
сжимаются. Такая деформация называется деформацией растяжения или сжатия . В
жидкостях или газах деформация такого рода сопровождается уплотнением или
разрежением.
Продольные механические волны могут распространяться в любых средах – твердых,
жидких и газообразных. Если в одномерной модели твердого тела один или несколько
шариков сместить в направлении, перпендикулярном цепочке, то возникнет
деформация сдвига. Деформированные при таком смещении пружины будут стремиться
возвратить смещенные частицы в положение равновесия. При этом на ближайшие
несмещенные частицы будут действовать упругие силы, стремящиеся отклонить их от
положения равновесия. В результате вдоль цепочки побежит поперечная волна. В
жидкостях и газах упругая деформация сдвига не возникает.
Если один слой жидкости или газа сместить на некоторое расстояние относительно
соседнего слоя, то никаких касательных сил на границе между слоями не появляется.
Силы, действующие на границе жидкости и твердого тела, а также силы между соседними
слоями жидкости всегда направлены по нормали к границе – это силы давления. То же
относится к газообразной среде. Следовательно, поперечные волны не могут
существовать в жидкой или газообразной средах.
4
Рисунок . «Моментальные фотографии» бегущей синусоидальной волны
в момент времени t и t + Δt.
Теперь поговорим о звуке.
У англичан есть сказка: «Черт поймал трех путников и согласился отпустить их, если они
зададут ему невыполнимую задачу. Один попросил сделать растущее дерево золотым,
другой – заставить реку потечь вспять. Черт шутя справился с этим и забрал себе души
обоих путников. Остался третий путник...» Ребята, поставьте себя на место этого путника
и предложите черту невыполнимую задачу. «...А третий свистнул и сказал: “Пришей к
этому пуговицу!” – и черт был посрамлен».
Что же такое свист?
Мы живем в мире звуков, которые позволяют нам получать информацию о том, что
происходит вокруг. Звук, в широком смысле — упругие волны, распространяющиеся в
среде и создающие в ней механические колебания; в узком смысле — субъективное
восприятие этих колебаний в воздухе специальным органом чувств человека и животных ухом.
Чаще звук рассматривается как явление в воздухе, однако аналогичные колебания в
жидкостях и твёрдых телах также именуются звуком.
Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и частотой. Считается, что человек
слышит звуки в диапазоне частот от 16 Гц до 20 000 Гц. Звук ниже диапазона слышимости
человека называют инфразвуком, выше до 1 ГГц — ультразвуком, от 1 ГГц до 10 ТГц —
гиперзвуком. Среди слышимых звуков следует также особо выделить речевые звуки и
музыкальные звуки, из которых состоит музыка.
Человек познает мир с помощью звуков. Мы привыкли слышать различные звуки: шорох
шагов, скрип дверей, шелест листьев, пение птиц, человеческую речь. Мир наполнен
звуками. Они существуют даже там, где нам кажется, их нет. С помощью звука общаются
люди, дельфины, рыбы, большинство животных. Очень давно люди научились находить
приятные сочетания звуков и на их основе создавать музыкальные мелодии. Что же такое
звук? Для людей слышимость обычно ограничивается частотами примерно от 16 Гц до 20
000 Гц. Однако эти пределы точно не определенны. Верхний предел, вообще уменьшается
с возрастом. Другие разновидности восприятия имеют различный диапазон слушания.
Например, собаки могут чувствовать колебания выше чем 20 кГц. Как сигнал,
воспринятый одними из главных чувств, звук используется в виде многих разновидностей
для разных целей: чтобы обнаружить опасность при навигации, при нахождении
хищников, для коммуникаций. Атмосфера земли, вода, и фактически любое физическое
явление, типа огня, дождь, ветер, прибой, или землетрясение, производят (и
характеризуют), его уникальные звуки. Много разновидностей, типа лягушек, птицы,
морские и земные млекопитающие, также снабжены специальными органами, чтобы
производить звук.
Люди используют звук во время разговоров, пения. Кроме того, люди развили культуру и
технологию (типа музыки, телефонии и радио), которая позволяет им производить,
сделать запись, передавать звук.
Что же является источником звука?
Какие же характеристики имеет звук?
Попытаемся объяснить природу звука с точки зрения механических колебаний.
Применим знания для объяснения принципа работы необычных музыкальных
инструментов.
источником звука может быть любое колеблющееся тело, если частота его колебаний
попадает в слышимый диапазон. Установили связь между высотой тона и частотой.
Громкость зависит от амплитуды.
Рассмотрим пример – стеклянный стакан.
При ударе молоточком стакан издаёт звук. Параметры стакана влияют на частоту звука,
возникающего после удара молоточком по стенке стакана (масса и жесткость.)
Как влияет толщина стенки на частоту? (Чем стенка тоньше, тем меньше и масса, и
жесткость.) Проводится аналогия между колебаниями стенок стакана и колебаниями тела
на пружине.
Используя, подобранные стаканы разной массы и жесткости, можно получить необычный
музыкальный инструмент. Демонстрация звучания.
3.Закрепление нового материала.
1.Какую волну называют плоской?
2.Какую волну называют сферической?
3.От чего зависит скорость звука в воздухе?
4.Д/з. $ 46,47.упр.6(1,2)
14/01/2012