2. 36: № 26.19.
Самостійна робота № ЗО «Коефіцієнт корисної дії»
Початковий рівень
1. Як можна збільшити ККД? Наведіть приклади.
2. Чому ККД завжди є меншим від 100 % ? Відповідь обґрунтуйте.
Середній рівень
1. Електродвигун підіймального крана потужністю 1470 Вт підіймає вантаж зі швидкістю 0,05 м/с. Який максимальний вантаж він може підняти на цій швидкості, якщо його ККД 80 %? (Відповідь: 2352 кг.)
2. Електровоз під час руху зі швидкістю 54 км/год споживає потужність 600 кВт. Визначте силу тяги електровоза, якщо його ККД дорівнює 75 %. (Відповідь: ЗО кН.)
Достатній рівень
1. Знайдіть ККД похилої площини довжиною 1 м і висотою 0,6 м, якщо коефіцієнт тертя під час рівномірного руху тіла по площині до вершини дорівнює 0,1. (Відповідь: 88 %.)
2. Яку мінімальну роботу потрібно виконати, щоб підняти вагонетку масою 200 кг по естакаді довжиною 10 м і висотою 2 м, якщо коефіцієнт тертя 0,05? Яким є коефіцієнт корисної дії підйомника? (Відповідь: 5 кДж; 80 %.)
Високий рівень
1. Яку роботу було виконано під час підняття вантажу по похилій площині, якщо маса вантажу 100 кг, довжина похилої площини 2 м, кут її нахилу 30°, коефіцієнт тертя 0,1? Прискорення під час підняття 1 м/с2. Визначте ККД похилої площини. (Відповідь: 980 Дж; 73 %.)
2. За допомогою важеля підняли вантаж вагою 120 Н на висоту 0,2 м. Плечі важеля відносяться між собою як 1 : 6. Яку силу необхідно прикласти до більшого плеча важеля і на скільки опуститься кінець довгого плеча вниз, якщо ККД важеля дорівнює 80 %? (Відповідь: 25 Н; 1,2 м.)
25-й навчальний тиждень
Урок 10/65. Зв’язок між роботою та енергією
Мета уроку: розкрити учням сутність поняття енергії як фізичної величини, яка описує стан тіла і зміна якої визначає роботу.
Тип уроку: комбінований урок.
План викладу нового матеріалу:1. Зв'язок між роботою та енергією.
2. Механічна енергія.
Перевірка знань
Самостійна робота № 30 «ККД».
Виклад нового матеріалу
1. Зв'язок між роботою та енергією. Робота пов'язана з переміщенням, тому вона може виконуватися тільки за умови, що тіла рухаються. Якщо робота виконується під час руху тіл, які взаємодіють, то змінюється їхнє взаємне розташування. Крім того, під час виконання роботи може змінюватися швидкість тіл.
Таким чином, тіло виконує роботу тільки в разі зміни свого механічного стану: змінюється або взаємне розташування тіл, або їхні швидкості, або те й інше.
Наприклад, коли гиря в годиннику опускається, змінюється її розташування відносно Землі. У разі деформації пружини змінюється взаємне розташування взаємодіючих частинок, з яких складається речовина пружини.
Здатність тіла виконувати роботу внаслідок зміни свого стану характеризують фізичною величиною, що називається енергією.
2. Механічна енергія. Механічна енергія тіла визначається механічним станом тіла, тобто взаємним розташуванням тіл та їхніми швидкостями. Якщо тіло або система тіл виконує додатну роботу внаслідок зміни механічного стану, механічна енергія тіла або системи тіл зменшується.
Мірою зміни енергії є робота, тому енергія вимірюється в тих самих одиницях, що й робота. Таким чином, одиницею виміру енергії в СІ є джоуль. Наприклад, якщо система виконує додатну роботу в 1 Дж, енергія системи зменшується на 1 Дж.
Таким чином, робота, на відміну від енергії, характеризує не стан тіла в певній системі відліку, а процес переходу тіла з одного стану в інший.
Питання до учнів у ході викладу нового матеріалу
1. Коли тіло здатне виконати роботу?
2. Яка деталь у настільному і в наручному механічному годиннику має здатність виконати роботу?
3. Чи змінюється механічний стан тіла під час виконання роботи?
4. Як змінюється енергія пружини (збільшується чи зменшується), коли пружина повертається до недеформованого стану? Чи залежить відповідь від того, розтягнута була пружина чи стиснута?
До конспекту учня
Енергія характеризує здатність тіла виконувати роботу в разі зміни свого стану. Механічна енергія визначається механічним станом тіла, тобто взаємним розташуванням тіл та їхніми швидкостями.
Мірою зміни енергії є робота. Одиниця виміру енергії — джоуль:
=Дж.
Домашнє завдання
Основне:
1. К: § 45.
2. Г: § 22 (22.1).
Додаткове:
Ф-9: § 55.
Урок 11/66. Потенціальна енергія
Мета уроку: дати уявлення про потенціальну енергію тіла.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
Демонстрації: 1. Енергія тіла, піднятого на певну висоту над землею.
2. Енергія деформованої пружини.
План викладу нового матеріалу:1. Потенціальна енергія.
2. Потенціальна енергія вантажу, піднятого над землею.
3. Потенціальна енергія деформовано! пружини.
Виклад нового матеріалу
1. Потенціальна енергія. На попередньому уроці учні з'ясували, що тіло має енергію або внаслідок взаємодії його з іншими тілами, або внаслідок взаємодії його частин, або внаслідок свого руху.
Частина механічної енергії, що визначається взаємним розташуванням тіл, які взаємодіють, називається потенціальною енергією.
Будемо
позначати потенціальну енергію 
.
Наприклад, якщо сила тяжіння виконує роботу під час падіння вантажу вниз,— система «піднятий вантаж і Земля» має потенціальну енергію.
Позначимо зміну потенціальної енергії 
, де індексом 1
позначено початковий стан системи, а індексом 2 — кінцевий.
Якщо під час зміни взаємного розташування тіл система виконує додатну роботу, її потенціальна енергія зменшується, а якщо система виконує від'ємну роботу, її потенціальна енергія збільшується.
Зміна потенціальної енергії 
і
робота А, виконана системою, пов'язані співвідношенням:
Із цієї формули випливає, що фізичний зміст має тільки зміна потенціальної енергії: вона вимірюється роботою, що її виконала система. Вибір нульового рівня потенціальної енергії визначається міркуваннями зручності для розв'язування кожної конкретної задачі.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.