Коэффициент полезного действия для 7 класса

Автор урока: Харламова Ольга Владимировна, учитель физики МОУ лицей №1 г. Комсомольска-на-Амуре Хабаровского края.

Представлен урок физики «Коэффициент полезного действия», 7 класс. Урок проводится согласно календарно-тематическому планированию по программе, рекомендованной МО РФ под редакцией авторов Е.М. Гутник и А.В. Перышкин.

Данный урок является продолжением работы по теме «Простые механизмы».

По типу – урок получения нового знания.

Вид – урок-исследование с проведением лабораторных экспериментов. Тема урока разбивается на ряд небольших и разных экспериментальных задач, решение которых поручается отдельным группам. Полученные результаты учащиеся докладывают классу, и на их основе формулируется общий вывод.

По концептуальной основе данный урок является уроком деятельностной направленности.

На уроке используются следующие ресурсы ИКТ:

1. Презентация, которая позволяет сделать урок более наглядным, поддерживать темп урока. Очень удобно при этом использовать интерактивную доску в режиме показа презентаций. Презентация используется на всех этапах урока: актуализация знаний, объяснение нового материала, закрепления, подведения итогов.

2. ЦОР «Изменение КПД наклонной плоскости», позволяющий проводить виртуальный эксперимент.

3. Документ камера – для экономии времени вывод формулы КПД учащимися проецировать с рабочего листа на доску.

Литература: 1. Браверманн Э.М. Преподавание физики, развивающее ученика. В 3-х кн.

2. Преподавание физики, развивающее ученика. – М.: Ассоциация учителей физики, 2003.

Тема: Коэффициент полезного действия.

Цели: 1. Познакомить учащихся с понятием коэффициента полезного действия простых механизмов, показать способы определения и расчета КПД, сравнить значения КПД наклонной плоскости, рычага, подвижного и неподвижного блоков.

2. Развивать навыки научно-исследовательской деятельности: выдвижение гипотезы, постановка эксперимента, обработка и анализ полученных результатов.

3. Воспитывать культуру проведения эксперимента, умение доказательно высказывать свое мнение, умение взаимодействовать в команде.

Тип урока. Изучение нового материала.

Оборудование: наборы по механики: подвижный и неподвижный блоки, штативы, линейки, динамометры, каретки, рычаги.

ТСО: ноутбук, мультимедийный проектор, интерактивная доска, документ-камера;

ЦОР – измерение КПД наклонной плоскости.

Ход урока.

1. Орг. Момент.

Здравствуйте. Сегодня на уроке мы продолжаем изучать простые механизмы.

2. Начальный этап.

Цель: Актуализация знаний учащихся.

На экране поочередно появляются портреты: Архимед, Петр I, Гартнер. (слайд 2)

У — Кто это? Что вы знаете об Архимеде, … Петре 1, …? Что их связывает?

— Архимед – древнегреческий ученый, изобрел простые механизмы и описал их свойства.

Петр 1 – русский император, вывел Россию на новый этап развития, может быть, использовал простые механизмы при постройке кораблей, их транспортировке.

Третий портрет – неизвестен.

У – О последней исторической личности и как она связана с Архимедом и Петром 1 мы узнаем в конце сегодняшнего урока.

Посмотрим на анаграммы. (слайд 3) Разгадайте слова и найдите лишнее понятие. Что ты знаешь о рычаге? А ты применяешь эти механизмы в жизни. (дома, на даче).

— Блок, ворот, рычаг, веревка. Лишнее слово – веревка, так как остальные – разновидности рычага.

Блок бывает неподвижным и подвижным. Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза, но проигрыш в расстоянии в 2 раза.

Неподвижный блок не дает выигрыш в силе, но позволяет изменить направление действия силы. Блоки применяются на стройках, в хозяйстве для поднятия тяжелых предметов на большую высоту.

Рычаг дает выигрыш в силе. Используется во множествах устройствах: ножницы, тележки, плоскогубцы.

Слайд 4.

— Клин, винт, наклонная плоскость, кран. Лишнее слово КРАН, так как остальные термины обозначают разновидности наклонной плоскости.

У- Если не сказали о золотом правиле механики – намекнуть по цвету клина – Что еще мы знаем о простых механизмах

— ни один простой механизм не дает выигрыш в работе.

3. Определение темы и цели урока.

У- Однако в реальных условиях, для совершения нужной (полезной) работы требуется затратить большую работу. Как вы думаете почему?

— в природе действую силы трения, сопротивления. Кроме того, выполняются лишние, но необходимые для достижения результаты действия.

У — Рассмотрим пример (слайд 5): в аппарат для получения сока необходимо погрузить яблоки. Грузчик поднимает яблоки в корзинах и высыпает их. Какие виды работ он совершает?

— работа по подъему яблок, по подъему корзины, подъем самого блока и веревки, преодоление силы трения – это полная работа, которую выполняет человек.

Полезной является только работа по подъему яблок, но без остальных видов работ необходимый результат не может быть достигнут.

У – (слайд 6) Соотношение между полезной о полной работой называется коэффициентом полезного действия механизма. . Запишите тему урока и определение коэффициента полезного действия в опорных конспектах, которые лежат у вас на парте. КПД обозначается греческой буквой «эта» η.

В каких единицах измеряется КПД?

— в процентах.

Сегодня вы выступите в роли ученых экспериментаторов и рассчитываете КПД простых механизмов: наклонной плоскости, подвижного и неподвижного блоков, рычага. Напомните мне, что нужно, чтобы провести исследование?

Выдвинуть гипотезу, провести эксперимент и проанализировать результаты.

(слайд 7) Все приборы, перед тем как попасть к вам на стол поступили в институт в коробках, на которых написано 100%, 120%, 30%, 80%. Определите в какой коробке лежали ваши приборы.

Ученики делают предположения. Допускают, что 120% — неверное значение и маркировщик сделал ошибку.

Какое значение КПД могут иметь простые механизмы?

— простой механизм не может иметь КПД больший 100%.

Это гипотеза нашего исследования. (на доске появляется запись гипотезы).

4. Проведение эксперимента (задания в выбором пути решения проблемы).

Работаем в группах, каждая из которых, решая свою задачу, доказывает гипотезу. Вы выбираете способ доказательства: экспериментальный метод или решение теоретической задачи. А ученики Т. и М. найдут КПД наклонной плоскости, используя виртуальный эксперимент. Результаты работы групп заслушаем и обсудим классом. А что нужно, чтобы работа вашей группы была успешной. В случае несогласия с выбором, как вы поступите?

Учащиеся выполняют работу (10 мин). (Приложение 1)

5. Анализ результатов.

Закончили эксперимент. Положили приборы. Приступим к анализу полученных результатов.

Учащиеся выходят и заполняют итоговую таблицу. (слайд 8)

После доклада результатов измерения КПД наклонной плоскости задать вопрос: Как вы думаете, что лучше использовать виртуальный эксперимент или физический? (доказательное высказывание своего мнения). Свое мнение.

В таблице записаны полученные результаты КПД всех механизмов.

У- Какой механизм обладает самым маленьким значением КПД? (наклонная плоскость)

А какой самым большим? (неподвижный блок)

Теперь оборудование разложим по коробкам. (слайд 9)

Выходит ученик, исправляет надписи на коробках, и проводит соответствие. 120% — такого КПД быть не может.

А механизм с КПД 100% существует, кто может назвать такой? Ученик, который является членом научного общества, получил задание найти такой механизм

— Сообщение учащегося: Я изучил этот вопрос: Механизм, КПД которого равен 100%, называется вечным двигателем. В природе их не существует, но делались попытки изобрести. …

В начале урока было показано три портрета: Архимед, Перт 1 и Гартнер. Гартнер – это мошенник-изобретатель, который якобы изобрел вечный двигатель и пытался его продать Петру 1 за 100 000 рублей. Логическая цепочка такая – Архимед изобрел простые механизмы, Петр 1 использовал их, а Гартнер – наживался на простых механизмах, используя доверчивость людей. Архимед спасал своего царя, а Гартнер чуть не погубил репутацию Петра 1.

Подведем итог урока. Я довольна работой всего класса, но особо отмечаю ….. (выставление оценок). А остальные ребята могут получить оценки за выполнение домашнего задания.

6. Домашнее задание (дифференцированный подход)

Еще больше узнать о вечном двигателе, вы можете, изучив этот вопрос дома. (слайд 15)

Поэтому домашнее задание следующее: Составьте не менее трех вопросов к § 61.

И задание на выбор: сообщение о моделях вечного двигателя. Придумать свою модель вечного двигателя.

Составить две задачи по теме КПД простого механизма.

7 Рефлексия. (слайд 16)

Ответьте вопрос: А я и не знал, что…

Я меня возникли трудности при…