Цель: научить находить механическую работу силы. сформировать понятие о мощности. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I . Организационный момент

II . Проверка домашнего задания

1. Что такое капиллярные явления?

2. Приведите примеры, где используются капиллярные явления?

3. Что такое смачивание?

4. Назовите закон Архимеда?

III . Изучение нового материала

1.По горизонтальной плоскости двигается трактор. Со стороны трактора дей­ствует на прицеп постоянная сила тяги. Под действием этой силы прицеп перемещается на 2 км, а затем на 4 км. Между переме­щениями имеется отличие. И для характеристи­ки этого отличия понятия силы недостаточно. Введем еще одно понятие – работа: А = Fs => 1 Дж = 1 кгм²/с²

Работа численно равна площади прямоуголь­ника со сторонами , где Fx = F cos a .

Тогда А = F s* cos a.

Работа силы F при перемещении s равна произведению модулей этих векто­ров на косинус угла между ними.

Работа – скалярная величина.

А > 0, если 0° < а < 90″, cos а > 0

А < 0, если 90° < а = 180″, cos а < 0

А = 0, если а = 90°.

Определить работу не всегда легко. При перемещении по криволинейной тра­ектории угол между силой тяжести и направлением скорости непрерывно меня­ется. Это осложняет расчет.

Решим задачу. Определить работу силы тяжести F_t = mg при перемещении тела из т. 1 в т. 2. Пусть траектория представляет ступеньку е высоты s ₀ до высо­ты s no вертикали, а дальше по горизонтали (

А , = F_Ts cos 180° = F_Ts₀ – F_Ts

А₂ = F_TS cos 90″ = 0 (по горизонтали)

А = А + А₂ – F_Ts – F_Ts

Пусть ступенек будет две (А = 0)

А, = F_Ts ₀ – F от s ₀ до s

А₂ = F_Ts , – F_Ts ₂ от h 1 до h ₂

Суммируя, получим:

А = F_T – F_ts – Fs .

Уже ясно, сколько бы ступенек не было, ре­зультат будет такой же.

A=F_Ts – mg ( s ₀ – s ).

Работа силы тяжести по замкнутому конту­ру (траектории) равна нулю.

2. 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 t , за кото­рый эта работа совершена:

N=A/t

В СИ мощность выражается в ваттах (Вт).

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

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 10⁵Вт.

IV . Повторение. Беседа

1. Что называют механической работой?

2. Какая формула выражает смысл этого понятия?

3. В каком случае о силе можно сказать, что она совершает работу?

4. В каком случае работа положительна, в каком отрицательна, в каком равна нулю?

5. Единицы работы в системе СИ?

6. Тело брошено вертикально вверх. Укажите, положительную или отрицатель­ную работу совершает сила тяжести?

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

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

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

10. Что называют мощностью?

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

V . Решение задач

Вагонетку массой 2 т по горизонтальному пути равномерно перемещает рабочий. Какую работу он совершит на пути 100 м, и какую работу совершает сила трения, если коэффициент трения равен 0,01.

Домашнее задание

§ 63-64 Упражнение 36