Здравствуйте, ребята! Сегодня мы с вами проведем урок-исследование, посвященный определению мощности, развиваемой при подъеме по лестнице.
Цель работы: Научиться проводить прямые и косвенные измерения физических величин с использованием измерительных приборов, проводить серию измерений, исследовать зависимости между величинами, оформлять результаты эксперимента, делать выводы на основе описания исследования, интерпретировать результаты наблюдений и опытов.
Оборудование: Вам понадобится: секундомер, рулетка или измерительная лента, весы.
Ход работы:
1. Рассчитайте свою мощность при подъеме по лестнице.
* 1. Измерьте время подъема (t, с) по одному пролёту школьной лестницы или в подъезде своего дома.
* Возьмите секундомер и измерьте время, за которое вы поднимаетесь по лестнице. Повторите измерение несколько раз и найдите среднее значение для точности.
* 2. Рассчитайте высоту пролёта (h, м):
* 1) измерьте высоту одной ступеньки h₁=... м,
* Измерьте высоту одной ступеньки в метрах. Например, h₁ = 0.15 м.
* 2) умножьте на количество ступенек n=....
* Посчитайте количество ступенек в пролете лестницы. Например, n = 20.
* Высота пролета ( h ) будет равна: ( h = n \cdot h_1 ). В нашем примере, ( h = 20 \cdot 0.15 = 3 ) метра.
* 3. Запишите свою массу (m, кг).
* Взвесьтесь на весах и запишите свою массу в килограммах. Например, m = 50 кг.
* 4. Рассчитайте свою силу тяжести: ( F_{\text{тяж}} = mg ) (Н), где ( g = 10 ) Н/кг
* Используйте формулу для расчета силы тяжести. В нашем примере, ( F_{\text{тяж}} = 50 \cdot 10 = 500 ) Ньютонов.
* 5. Рассчитайте выполненную вами работу: ( A = F_{\text{тяж}} h ) (Дж)
* Рассчитайте работу, совершенную при подъеме. В нашем примере, ( A = 500 \cdot 3 = 1500 ) Джоулей.
* 6. Рассчитайте развиваемую вами мощность: ( N = \frac{A}{t} ) (Вт)
* Разделите работу на время подъема (в секундах). Если, например, время подъема составило 10 секунд, то мощность ( N = \frac{1500}{10} = 150 ) Ватт.
2. Оформить отчет о проделанной работе на листочке и сдать учителю на следующий урок.
* 1. Название, цель, оборудование.
* 2. Описание хода работы.
* 3. Записать в ответ полученную мощность.
* 4. Записать вывод по проведенному исследованию.
Пример отчета:
* Название работы: Определение мощности, развиваемой при подъеме по лестнице.
* Цель работы: Определить мощность, которую развивает человек при подъеме по лестнице.
* Оборудование: Секундомер, рулетка, весы.
* Ход работы:
1. Измерили время подъема по лестнице.
2. Измерили высоту пролета лестницы.
3. Определили силу тяжести.
4. Рассчитали работу, совершенную при подъеме.
5. Рассчитали мощность.
* Результаты:
* Масса тела: 50 кг.
* Высота пролета: 3 м.
* Время подъема: 10 с.
* Сила тяжести: 500 Н.
* Работа: 1500 Дж.
* Мощность: 150 Вт.
* Вывод: При подъеме по лестнице была развита мощность 150 Вт. Мощность зависит от массы тела, высоты подъема и времени, затраченного на подъем.
#### Развернутый ответ для школьника:
Мы с вами экспериментально определили, как рассчитать мощность, которую вы развиваете, когда поднимаетесь по лестнице. Мы использовали формулы для силы тяжести, работы и мощности, а также провели измерения, чтобы получить необходимые данные. Не забудьте аккуратно записать все измерения и расчеты в своем отчете. Удачи!
Убрать каракули