Как определить полезную работу наклонной плоскости

Как определить полезную работу наклонной плоскости thumbnail

Тема урока: Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости.

Цель урока: Научиться определять КПД наклонной плоскости.

Задачи урока: Обучающие:

  • Убедиться на опытах, что полезная работа, выполненная с помощью наклонной плоскости, меньше затраченной работы.

  • Определить КПД при подъеме тела по наклонной плоскости.

  • Выяснить, от чего зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскости.

  • Показать связь изученного материала с жизнью.

Развивающие:

  • Создать условия для развития личности учеников в процессе их деятельности.

  • Способствовать развитию практических навыков измерения силы с помощью динамометра, выполнения схемы эксперимента.

  • Продолжить формирование умения выделять главное, выдвигать гипотезу и проверять её на опыте.

Воспитательные:

Продолжить развитие коммуникативных навыков работы в команде (взаимоуважение, взаимопомощь и поддержка).

Планируемые результаты:

Предметные: обучающиеся научатся измерять характеристики  наклонной плоскости, рассчитывать полезную и затраченную работу, КПД простого механизма; выяснят, что полезная работа всегда меньше затраченной и, следовательно,  КПД меньше 100 % и не зависит от веса поднимаемого тела, но его можно увеличить, увеличивая угол наклона плоскости к горизонту.

Формируемые УУД:

  • Личностные: установление учащимися связи между целью учебной деятельности и ее мотивом (смыслообразование).

  • Регулятивные:

    • Умение постановки учебной задачи на основе соотнесения известного и неизвестного материала, прогнозирования результата,

    • Составления плана и последовательности действий, оценивания и контроля полученного результата, корректировки плана и способов действия в случае расхождения эталона  и полученного результата.

  • Коммуникативные: умение слушать, участвовать в коллективном обсуждении проблемы, вступать в диалог, точно выражать свои мысли, владение монологической и диалогической формами речи в соответствии с нормами родного языка,  интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное сотрудничество со сверстниками и взрослыми.

  • Познавательные:

    • Постановка и решение проблемы, выбор наиболее эффективных способов выхода из проблемной ситуации в зависимости от конкретных условий, создание алгоритмов деятельности при решении проблем поискового характера.

    • Формирование знаково-символических УУД.

    • Самостоятельное формулирование познавательной цели,  выдвижение гипотезы.

    • Рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности.

Форма урока: Исследовательская работа обучающихся.

  • Оборудование: Компьютер, проектор, экран.Комплект приборов для выполнения лабораторной работы: направляющая рейка, динамометр, измерительная лента, брусок, , штатив с муфтой и лапкой (14 шт.).

Ход урока 

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний.

1Что называют простыми механизмами?

Приспособления, служащие для преобразования силы, называют простыми механизмами.

Для какой цели применяют простые механизмы

2 Какие условия необходимы для совершения механической работы?

3 Привести формулу расчета механической работы

4 Назвать единицы измерения механической работы

5 В чем состоит «золотое правило» механики?

6 Какую силу называют силой трения?

7 Назвать причины возникновения трения

8 Как можно измерить силу трения?

9 Как называют прибор для измерения силы?

10 Как определяется цена деления шкалы измерительного прибора?

11 Что называют весом тела?

12 Дать характеристику весу тела.

вес направлен по радиусу к центру Земли, точкой его приложения является место соприкосновения с опорой или подвесом, значение рассчитывается по формуле Р = mg, где P — вес тела, m – масса тела, g – ускорение свободного падения.

13 Как можно измерить вес тела?

14 Назвать единицы измерения веса тела

15 Назвать виды простых механизмов

2.     Рассмотрим ситуацию. Слайды 2

Рабочему надо загрузить бочку с бензином в кузов грузовой автомашины. Чтобы просто поднять её, надо приложить очень большую силу — силу, равную силе тяжести (весу) бочки. Такую силу рабочий приложить не может.

•         Как ему поступить?

(учащиеся предлагают свои варианты)

…тогда он кладет две доски на край кузова и вкатывает бочку по образовавшейся наклонной плоскости, прикладывая силу, значительно меньшую , чем вес бочки! Слайд 3

Вывод:Слайд 4

·        Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия.

·        К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы и конвейеры.

3. Какими параметрами характеризуется наклонная плоскость? Слайд 6

4. Лабораторная работа]Слайды 7-12

«Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости».

Предмет исследования: наклонная плоскость.

Цель исследования: рассчитать КПД при подъеме тела по наклонной плоскости.

Задачи исследования:

         — Рассчитать полезную работу.

         — Рассчитать затраченную работу.

         — Сравнить полезную и затраченную работу.

         — Рассчитать КПД при подъеме тела по наклонной плоскости.

КПД — это физическая величина, равная отношению полезной работы к затраченной, выраженная в процентах.

Например, КПД= 75%.

Это число показывает, что из 100% (затраченной работы) полезная работа составляет 75%.

Инструктаж по выполнению работы.

Выполнение лабораторной работы.

Определите цену деления приборов (динамометра и линейки).

1.   Установите доску на высоте h, измерьте ее.

2.     Измерьте динамометром вес бруска Р.

3.     Положите брусок на доску и динамометром тяните его равномерно вверх вдоль наклонной плоскости. Измерьте силу F. Вспомните, как правильно при этом пользоваться динамометром.

4.     Измерьте длину наклонной плоскости s.

5.     Рассчитайте полезную и затраченную работу.

6.     Вычислите коэффициент полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости.

7.     Данные запишите в таблицу № 1.

8.     Сделайте вывод.

Оформление результатов работы

Таблица 1.

Вес тела

Р, Н

Высота

Читайте также:  Основные страны по добыче полезных ископаемых

h, м

Апол,

Дж

Сила

F, Н

Длина

s, м

Азатр,

Дж

КПД,

 %

 Вывод:КПД меньше 100 %

5.  Исследовательская работа. Слайд 13

•         Проблема. От чего может зависеть КПД наклонной плоскости?

•         Гипотеза. Если увеличить высоту наклонной плоскости, то КПД при подъеме тела по наклонной плоскости не изменится (увеличится, уменьшится).

Учащиеся выбирают один из предложенных вариантов исследования:

•         Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскости от высоты наклонной плоскости?

Оформление результатов работы

Вывод:

КПД при подъеме тела по наклонной плоскости зависит от высоты наклонной плоскости. Чем больше высота наклонной плоскости, тем КПД больше

6.  Домашнее задание.  Слайды 31 — 32

 Параграф 36 повторить, подготовиться к контрольной работе.

 Для желающих подготовить сообщения.

·        Простые механизмы у меня дома

·        Устройство мясорубки

·        Простые механизмы на даче

·        Простые механизмы в строительстве

·        Простые механизмы и тело человека

7.  Закрепление изученного материала   Слайды  31 – 34
Работа с текстом

Решите кроссворд

Для сильных учащихся задача со*

Мини – тест.

Ваш КПД сегодня на уроке

1.     100%

2.     больше 100%

3.     меньше 100%

4.     0%

Источник

Автор: Дмитриева Вера Владимировна,

учитель физики ГОУ лицей № 384 Кировского района Санкт – Петербурга

Скачать презентацию к уроку

Введение

Понятие «коэффициент полезного действия» впервые вводится в курсе физики в 7 классе. Использование современных образовательных технологий позволяет учащимся повысить мотивацию обучения и эффективность усвоения материала.

При проведении урока «Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости»использовалась технология исследования в обучении.

Урок  включает следующие этапы: актуализация знаний, изучение нового материала (выполнение лабораторной работы), проведение исследования, рефлексия.

В ходе урока использовалась работа в парах. Применение этой технологии позволило учащимся не только приобрести новые знания, но и развить способность к активному творчеству.

Цели и задачи урока

Задачи урока:

·        Актуализация знаний учащихся

·        Вызвать интерес к изучаемому материалу

·        Мотивировать деятельность учащихся

Цели:

Обучающие:

·        Познакомить учащихся с новой физической величиной – КПД механизма.

·        Убедиться на опытах, что полезная работа, выполненная с помощью наклонной плоскости, меньше затраченной работы.

·        Определить КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.

·        Выяснить, от чего зависит КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.

·        Проверить умение применять полученные знания для решения практических и исследовательских задач.

·        Показать связь изученного материала с жизнью.

Развивающие:

  • Создать условия для развития личности учеников в процессе их деятельности.
  • Способствовать развитию практических навыков и умений.
  • Формировать умение выдвигать гипотезу, проверять её.
  • Научить выделять главное, сравнивать, развить способности к обобщению, систематизации полученных знаний. Формировать умение работать в паре.

Воспитательные:

  • Развитие коммуникативных навыков.
  • Развитие навыков работы в команде (взаимоуважение, взаимопомощь и поддержка).

Здоровьесберегающие:

Выстраивание модели здоровьесберегающего урока.

Форма урока:Исследовательская работа учащихся.

Ход урока

·        Организационный момент.

·        Актуализация  знаний.  Разминка.

·        Выполнение лабораторной работы.

·        Физическая пауза.

·        Исследовательская часть работы.

·        Домашнее задание.

·        Закрепление изученного материала.

1. Организационный момент.Слайды 2-3

2. Актуализация знаний. Разминка.Слайды 4-7

1.     Что такое простые механизмы?

Перечислите, какие простые механизмы Вы знаете.

Приведите примеры применения простых механизмов.

Для чего они нужны?

Объясните своими словами смысл выражения “получить выигрыш в силе”.

Сформулируйте «золотое правило» механики.

2.     Рассмотрим ситуацию. Слайды 8 – 9

Рабочему надо загрузить бочку с бензином в кузов грузовой автомашины. Чтобы просто поднять её, надо приложить очень большую силу — силу, равную силе тяжести (весу) бочки. Такую силу рабочий приложить не может.

•         Как ему поступить?

(учащиеся предлагают свои варианты)

…тогда он кладет две доски на край кузова и вкатывает бочку по образовавшейся наклонной плоскости, прикладывая силу, значительно меньшую , чем вес бочки!

Вывод:Слайд 10 – 11

·        Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия.

·        К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы и конвейеры.

3. Какими параметрами характеризуется наклонная плоскость?

3. Лабораторная работа № 10.[1]Слайды 12 — 21

«Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости».

Предмет исследования: наклонная плоскость.

Цель исследования:рассчитать КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.

Задачи исследования:

         — Рассчитать полезную работу.

         — Рассчитать затраченную работу.

         — Сравнить полезную и затраченную работу.

         — Рассчитать КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.

Оборудование:Компьютер, мультимедийный проектор (для учителя)

·        Штатив

·        Доска

·        Брусок

·        Набор грузов

·        Динамометр

·        Мерная лента (линейка)

Изучение нового материала.

1.      Познакомить учащихся с новой физической величиной – КПД механизма.

КПД — это физическая величина, равная отношению полезной работы к затраченной, выраженная в процентах.

КПД обозначается буквой «эта»

КПД измеряется в процентах.

Какая работа является полезной, какая работа является затраченной?

Затраченная работа     Азатраченная=F*s

Полезная работа     Aполезная= P*h

Например, КПД= 75%.

Это число показывает, что из 100% (затраченной работы) полезная работа составляет 75%.

Инструктаж по выполнению работы.

Выполнение лабораторной работы.

Определите цену деления приборов (динамометра и линейки).

1.   Установите доску на высоте h, измерьте ее.

2.     Измерьте динамометром вес бруска Р.

3.     Положите брусок на доску и динамометром тяните его равномерно вверх вдоль наклонной плоскости. Измерьте силу F. Вспомните, как правильно при этом пользоваться динамометром.

Читайте также:  Чем полезно кормить ребенка 5 лет

4.     Измерьте длину наклонной плоскости s.

5.     Рассчитайте полезную и затраченную работу.

6.     Вычислите коэффициент полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости.

7.     Данные запишите в таблицу № 1.

8.     Сделайте вывод.

Оформление результатов работы

Таблица 1.

Вес тела

Р, Н

Высота

h, м

Апол,

Дж

Сила

F, Н

Длина

s, м

Азатр,

Дж

КПД,

 %

Вывод:

•         Полезная работа _______________, чем затраченная.

•         Коэффициент полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости       _____  %, т.е. это число показывает, что __________________________________________________________________.

4.  Физическая пауза.Слайды 22 — 25 

Примеры наклонной плоскости. Учащиеся смотрят слайды с примерами применения наклонной плоскости.

5.  Исследовательская работа. Слайды 26 – 30

•         Проблема. От чего может зависеть КПД наклонной плоскости?

•         Гипотеза. Если увеличить (уменьшить) высоту наклонной плоскости, то КПД при подъеме тела по наклонной плоскости не изменится (увеличится, уменьшится).

•         Если увеличить (уменьшить) вес тела, то КПД при подъеме тела по наклонной плоскости не изменится (увеличится, уменьшится).

Учащиеся выбирают один из предложенных вариантов исследования:

•         Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскости от высоты наклонной плоскости?

•          Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскостиот веса тела?

Оформление результатов работы

Таблица 2.

Вес тела

Р, Н

Высота

h, м

Апол,

Дж

Сила

F, Н

Длина

s, м

Азатр,

Дж

КПД,

 %

Вывод:

Вывод:

КПД при подъеме тела по наклонной плоскости зависит (не зависит) от высоты наклонной плоскости. Чем больше (меньше) высота наклонной плоскости, тем КПД __________.

КПД при подъеме тела по наклонной плоскостизависит (не зависит) от веса тела. Чем больше (меньше) вес тела, тем КПД __________.

Обсуждение вариантов исследования.

6.  Домашнее задание.  Слайды 31 — 32

 Параграф 60, 61, задача 474.

 Для желающих подготовить сообщения.

·        Простые механизмы у меня дома

·        Устройство мясорубки

·        Простые механизмы на даче

·        Простые механизмы в строительстве

·        Простые механизмы и тело человека

7.  Закрепление изученного материала   Слайды  31 – 34
Работа с текстом [2]

При использовании _________________ механизмов человек совершает _______________. Простые механизмы позволяют получить выигрыш ______________ . При этом во сколько раз ________________ в силе, во столько же раз _________________________________. В этом состоит ___________________________________ механики. Оно формулируется так: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________. Обычно при движении тела ______________________________ трения. Поэтому величина _____________________ работы всегда больше ____________________ . Отношение ________________________________________ к ______________________, выраженное в процентах, называется  _______________________________________________________________________________________ : ______________.

Мини – тест.

Ваш КПД сегодня на уроке

1.     100%

2.     больше 100%

3.     меньше 100%

4.     0%

Литература

1 А.В.Перышкин Физика 7 класс. М.: Дрофа, 2010

2 Г.Н.Степанова Физика 7 рабочая тетрадь ч.1. СПб СТП-Школа, 2003

Источник

Автор: Дмитриева Вера Владимировна,

учитель физики ГОУ лицей № 384 Кировского района Санкт – Петербурга

Скачать презентацию к уроку

Введение

Понятие «коэффициент полезного действия» впервые вводится в курсе физики в 7 классе. Использование современных образовательных технологий позволяет учащимся повысить мотивацию обучения и эффективность усвоения материала.

При проведении урока «Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости»использовалась технология исследования в обучении.

Урок  включает следующие этапы: актуализация знаний, изучение нового материала (выполнение лабораторной работы), проведение исследования, рефлексия.

В ходе урока использовалась работа в парах. Применение этой технологии позволило учащимся не только приобрести новые знания, но и развить способность к активному творчеству.

Цели и задачи урока

Задачи урока:

·        Актуализация знаний учащихся

·        Вызвать интерес к изучаемому материалу

·        Мотивировать деятельность учащихся

Цели:

Обучающие:

·        Познакомить учащихся с новой физической величиной – КПД механизма.

·        Убедиться на опытах, что полезная работа, выполненная с помощью наклонной плоскости, меньше затраченной работы.

·        Определить КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.

·        Выяснить, от чего зависит КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.

·        Проверить умение применять полученные знания для решения практических и исследовательских задач.

·        Показать связь изученного материала с жизнью.

Развивающие:

  • Создать условия для развития личности учеников в процессе их деятельности.
  • Способствовать развитию практических навыков и умений.
  • Формировать умение выдвигать гипотезу, проверять её.
  • Научить выделять главное, сравнивать, развить способности к обобщению, систематизации полученных знаний. Формировать умение работать в паре.

Воспитательные:

  • Развитие коммуникативных навыков.
  • Развитие навыков работы в команде (взаимоуважение, взаимопомощь и поддержка).

Здоровьесберегающие:

Выстраивание модели здоровьесберегающего урока.

Форма урока:Исследовательская работа учащихся.

Ход урока

·        Организационный момент.

·        Актуализация  знаний.  Разминка.

·        Выполнение лабораторной работы.

·        Физическая пауза.

·        Исследовательская часть работы.

·        Домашнее задание.

·        Закрепление изученного материала.

1. Организационный момент.Слайды 2-3

2. Актуализация знаний. Разминка.Слайды 4-7

1.     Что такое простые механизмы?

Перечислите, какие простые механизмы Вы знаете.

Приведите примеры применения простых механизмов.

Для чего они нужны?

Объясните своими словами смысл выражения “получить выигрыш в силе”.

Сформулируйте «золотое правило» механики.

2.     Рассмотрим ситуацию. Слайды 8 – 9

Рабочему надо загрузить бочку с бензином в кузов грузовой автомашины. Чтобы просто поднять её, надо приложить очень большую силу — силу, равную силе тяжести (весу) бочки. Такую силу рабочий приложить не может.

•         Как ему поступить?

(учащиеся предлагают свои варианты)

…тогда он кладет две доски на край кузова и вкатывает бочку по образовавшейся наклонной плоскости, прикладывая силу, значительно меньшую , чем вес бочки!

Вывод:Слайд 10 – 11

·        Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия.

·        К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы и конвейеры.

3. Какими параметрами характеризуется наклонная плоскость?

3. Лабораторная работа № 10.[1]Слайды 12 — 21

«Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости».

Предмет исследования: наклонная плоскость.

Читайте также:  Чем полезна свекла и как ее употреблять

Цель исследования:рассчитать КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.

Задачи исследования:

         — Рассчитать полезную работу.

         — Рассчитать затраченную работу.

         — Сравнить полезную и затраченную работу.

         — Рассчитать КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.

Оборудование:Компьютер, мультимедийный проектор (для учителя)

·        Штатив

·        Доска

·        Брусок

·        Набор грузов

·        Динамометр

·        Мерная лента (линейка)

Изучение нового материала.

1.      Познакомить учащихся с новой физической величиной – КПД механизма.

КПД — это физическая величина, равная отношению полезной работы к затраченной, выраженная в процентах.

КПД обозначается буквой «эта»

КПД измеряется в процентах.

Какая работа является полезной, какая работа является затраченной?

Затраченная работа     Азатраченная=F*s

Полезная работа     Aполезная= P*h

Например, КПД= 75%.

Это число показывает, что из 100% (затраченной работы) полезная работа составляет 75%.

Инструктаж по выполнению работы.

Выполнение лабораторной работы.

Определите цену деления приборов (динамометра и линейки).

1.   Установите доску на высоте h, измерьте ее.

2.     Измерьте динамометром вес бруска Р.

3.     Положите брусок на доску и динамометром тяните его равномерно вверх вдоль наклонной плоскости. Измерьте силу F. Вспомните, как правильно при этом пользоваться динамометром.

4.     Измерьте длину наклонной плоскости s.

5.     Рассчитайте полезную и затраченную работу.

6.     Вычислите коэффициент полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости.

7.     Данные запишите в таблицу № 1.

8.     Сделайте вывод.

Оформление результатов работы

Таблица 1.

Вес тела

Р, Н

Высота

h, м

Апол,

Дж

Сила

F, Н

Длина

s, м

Азатр,

Дж

КПД,

 %

Вывод:

•         Полезная работа _______________, чем затраченная.

•         Коэффициент полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости       _____  %, т.е. это число показывает, что __________________________________________________________________.

4.  Физическая пауза.Слайды 22 — 25 

Примеры наклонной плоскости. Учащиеся смотрят слайды с примерами применения наклонной плоскости.

5.  Исследовательская работа. Слайды 26 – 30

•         Проблема. От чего может зависеть КПД наклонной плоскости?

•         Гипотеза. Если увеличить (уменьшить) высоту наклонной плоскости, то КПД при подъеме тела по наклонной плоскости не изменится (увеличится, уменьшится).

•         Если увеличить (уменьшить) вес тела, то КПД при подъеме тела по наклонной плоскости не изменится (увеличится, уменьшится).

Учащиеся выбирают один из предложенных вариантов исследования:

•         Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскости от высоты наклонной плоскости?

•          Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскостиот веса тела?

Оформление результатов работы

Таблица 2.

Вес тела

Р, Н

Высота

h, м

Апол,

Дж

Сила

F, Н

Длина

s, м

Азатр,

Дж

КПД,

 %

Вывод:

Вывод:

КПД при подъеме тела по наклонной плоскости зависит (не зависит) от высоты наклонной плоскости. Чем больше (меньше) высота наклонной плоскости, тем КПД __________.

КПД при подъеме тела по наклонной плоскостизависит (не зависит) от веса тела. Чем больше (меньше) вес тела, тем КПД __________.

Обсуждение вариантов исследования.

6.  Домашнее задание.  Слайды 31 — 32

 Параграф 60, 61, задача 474.

 Для желающих подготовить сообщения.

·        Простые механизмы у меня дома

·        Устройство мясорубки

·        Простые механизмы на даче

·        Простые механизмы в строительстве

·        Простые механизмы и тело человека

7.  Закрепление изученного материала   Слайды  31 – 34
Работа с текстом [2]

При использовании _________________ механизмов человек совершает _______________. Простые механизмы позволяют получить выигрыш ______________ . При этом во сколько раз ________________ в силе, во столько же раз _________________________________. В этом состоит ___________________________________ механики. Оно формулируется так: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________. Обычно при движении тела ______________________________ трения. Поэтому величина _____________________ работы всегда больше ____________________ . Отношение ________________________________________ к ______________________, выраженное в процентах, называется  _______________________________________________________________________________________ : ______________.

Мини – тест.

Ваш КПД сегодня на уроке

1.     100%

2.     больше 100%

3.     меньше 100%

4.     0%

Литература

1 А.В.Перышкин Физика 7 класс. М.: Дрофа, 2010

2 Г.Н.Степанова Физика 7 рабочая тетрадь ч.1. СПб СТП-Школа, 2003

Источник