Коэффициент полезного действия в 7 классе
Коэффициент полезного действия
Тип урока: Урок изучения и первичного закрепления новых знаний
Задачи урока:
— повторить изученные в теме простые механизмы;
— изучить понятия КПД механизма, полезной и затраченной работ;
-определить КПД наклонной плоскости;
— продолжить формирование навыков проведения измерений.
Планируемые результаты:
— умеет рассчитывать КПД простого механизма и знает причины его отличия от 100%;
— умеет экспериментально определять затраченную и полезную работу;
— умеет экспериментально определять КПД механизма;
— умеет объяснять причины неравенства затраченной и полезной работ.
Достигаемые образовательные результаты:
Личностные: убежденность в необходимости разумного использования достижений науки и технологии для дальнейшего развития человеческого общества; формирование ценностного отношения друг к другу, учителю и результатам обучения; коммуникативной компетентности.
Метапредметные: овладение навыками самостоятельного приобретения знаний и организации учебной деятельности; умение делать обобщения, устанавливать причинно-следственные связи, строить логические рассуждения; формирование умений работать в группе.
Предметные: формирование представлений о закономерной связи и познаваемости явлений природы; приобретение опыта проведения простых экспериментальных исследований; формирование умений безопасного и эффективного использования лабораторного оборудования.
Оборудование: наклонная плоскость, динамометр, деревянный брусок, линейка.
Технологическая карта урока
Этапы урока | Содержание этапа | Деятельность | |
учитель | ученика | ||
Актуализация опорных знаний | Повторение основных простых механизмов, расчета механической работы, «золотого правила» механики | Опрашивает учеников, фиксирует основные моменты ответов на доске | Рассказывает об изученных простых механизмах и их особенностях, для иллюстрации использует модели механизмов |
Изучение нового материала | Обобщение сведений о простых механизмах, формулировка затраченной и полезной работы, КПД | Вместе с учениками обобщает сведения о простых механизмах, помогает ученикам сформулировать выводы. | Проводит эксперимент и объясняет его результаты, формулирует выводы, выступает с сообщением |
Выполнение лабораторной работы | Выполнение измерений и расчетов по первой и второй частям работы | Контролирует самостоятельное проведение измерений, помогает ученикам | Выполняет измерения и расчеты |
Подведение итогов | Анализ полученных результатов и формулировка выводов | Помогает ученикам анализировать данные и формулировать результаты работы | Оформляет лабораторную работу, делает выводы по полученным результатам. |
1. Актуализация опорных знаний
Здравствуйте!
Мы изучаем раздел «Работа. Мощность. Энергия». Ответьте на следующие вопросы:
— Что означает термин «работа» в физике?
— Для чего введена эта физическая величина?
— В каких единицах измеряется работа?
— От чего зависит работа?
2. Изучение нового материала
Возможности человека ограничены, поэтому с давних времен человек часто использовал устройства, которые способны преобразовывать силу человека в значительно большую силу. Назовите, какие простые механизмы вам известны? Какой выигрыш в силе они дают?
Любой из названных простых механизмов необходим для совершения работы. Однако в реальных условиях, где есть силы трения, сопротивления для совершения необходимой нам работы (полезной работы), всегда требуется совершить большую, чем полезную работу.
Демонстрация:
h
hh F
Р
Для поднятия груза, весом Р при помощи наклонной плоскости на высоту h, нам следует совершить полезную работу: Ап ꞊Р·h
Но при подъеме груза мы преодолеваем силу тяжести веревки, силу трения, силу тяжести других приспособлений.
В итоге мы совершаем дополнительную, помимо полезной, работу.
Затраченная на подъем работа оказывается всегда больше полезной: Аз › Ап
Полезная работа – лишь часть полной работы.
Характеристика механизма, определяющая какую долю полезная работа составляет от полной, называется коэффициентом полезного действия – КПД.
Для определения КПД нужно полезную работу разделить на полную. КПД можно выражать в процентах, либо числом, которое всегда меньше 1. КПД обозначается буквой η (этта).
η ꞊ ·100%
При конструировании машин и механизмов всегда ищут пути повышения КПД. Для этого уменьшают массу движущихся частей, уменьшают трение в деталях.
Демонстрация презентации «Различные виды машин и КПД»
Созданы машины и механизмы, у которых КПД достигает 98-99%, но все равно построить машину с КПД, равным 100%, невозможно.
3. Экспериментальное вычисление КПД.
Класс делиться на несколько групп. Ребята получают индивидуальные задания. Выполняют их.
Цель: определить КПД наклонной плоскости с бруском, с бруском и одни грузом, с бруском и двумя грузами.
4. Подведение итогов
Ребята анализируют свою работу, делают выводы.
5. Повторение изученного материала.
Источник
Инфоурок
›
Физика
›Презентации›Урок и презентация по физике для 7 класса по теме «Коэффициент полезного действия»
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
Тема: : Коэффициент полезного действия Цель урока: Выяснить результативность простых механизмов при совершении работы. 24.04.09 Задача: Научится определять КПД простых механизмов. Проблема: Научится отличать полезную работу от полной работы.
2 слайд
Описание слайда:
I вариант 1. Запишите определение «золотого правила» механики 2. Как можно вычислить мощность? 3. Запишите какие виды энергии вы знаете. 4. Какая энергия называется потенциальной 5.Как можно вычислить кинетическую энергию тела 5. II вариант 1. Что называется мощностью? 2. Запишите уравнение «золотого правила» механики 3. Запишите закон сохранения энергии 4. Какая энергия называется кинетической? 5. Как можно вычислить потенциальную энергию тела поднятого над землей
3 слайд
Описание слайда:
I вариант 1.Во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько раз мы проигрываем в перемещении 2. 3. Потенциальная и кинетическая энергия 4. Энергия которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела 5. II вариант 1.Величина характеризующая быстроту выполнения работы 2. 3.Механическая энергия замкнутой системы, где между телами действуют только силы тяжести или упругости, сохраняется постоянной 4. Энергия которой обладает тело в следствии своего движения 5. E= mgh
4 слайд
5 слайд
Описание слайда:
1. Рычаг 2. Наклонная плоскость 3. Блок
6 слайд
7 слайд
Описание слайда:
Задача: необходимо поднять деревянный брусок массой m= 0,025 кг на высоту Н=0,1м
8 слайд
9 слайд
Описание слайда:
Это можно сделать : 1.Подняв груз вертикально. При этом надо приложить силу к грузу F=m*g F =0,025кг * 9,8 Н/кг = 0,25 Н и совершив при этом работу A=F*H А=0,25Н *0,1м =0,025 Дж
10 слайд
Описание слайда:
2. Перетащив груз по наклонной плоскости длиной L=0,5 м. Для этого достаточно приложить силу Р=0,1 Н Вычислим величину механической работы, которую надо при этом совершить. A=P*L А=0,1Н * 0,5 м = 0,05 Дж.
11 слайд
Описание слайда:
1 опыт 2 опыт
12 слайд
Описание слайда:
1 опыт 2 опыт A1 < A2 A1 < A2 A1 < A2
13 слайд
Описание слайда:
Давайте выясним какая из этих двух работ является полезной а какая затраченной
14 слайд
Описание слайда:
Давайте выясним какая из этих двух работ является полезной а какая затраченной Полезная работа Затраченная работа
15 слайд
Описание слайда:
Полная (затраченная) работа – эта работа, которая была затрачена при перемещении тела с помощью механизма. Полезная работа – эта работа, которую нам необходимо было сделать .
16 слайд
Описание слайда:
Полезная работа меньше, чем полная Почему?
17 слайд
Описание слайда:
Отношение полезной работы к затраченной (полной) взятое в процентах и называется коэффициентом полезного действия. КПД. η [η] — % [η]- «эта»
18 слайд
19 слайд
20 слайд
21 слайд
22 слайд
Описание слайда:
Яблоки отобранные для переработки на сок, грузчик высыпает из корзины в кузов. Масса корзины 2 кг, а яблок в ней 18 кг. Чему равен коэффициент полезного действия ?
23 слайд
24 слайд
Описание слайда:
Что нового вы для себя сегодня узнали? Каково отличие полной работ от полезной работы? Как определяется коэффициент полезного действия механизмов или машин? Бывает ли КПД больше 100 % Вопросы для самоконтроля
25 слайд
Описание слайда:
Домашнее задание: параграф 73 стр. 199 Лабораторная работа №7
26 слайд
27 слайд
Выберите книгу со скидкой:
БОЛЕЕ 58 000 КНИГ И ШИРОКИЙ ВЫБОР КАНЦТОВАРОВ! ИНФОЛАВКА
Инфолавка — книжный магазин для педагогов и родителей от проекта «Инфоурок»
Курс повышения квалификации
Курс повышения квалификации
Курс повышения квалификации
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Номер материала:
3711011827
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Источник
Инфоурок
›
Физика
›Другие методич. материалы›Урок «Коэффициент полезного действия» 7 класс
Выберите документ из архива для просмотра:
Выбранный для просмотра документ Урок Коэффициент полезного действия 7 класс.doc
Выбранный для просмотра документ презентация к уроку КПД.ppt
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
Урок физики «КПД простых механизмов». Харламова Ольга Владимировна, учитель физики МОУ лицея №1
2 слайд
3 слайд
Описание слайда:
Б Л О К Б Л О К В В Е Р Ё В А К В В Е Р Ё А К О Т О Р В О Т О Р Р Ы Г А Ч Р Ы Г А Ч
4 слайд
Описание слайда:
Н И К Л К Л И Н К Р А Н Р А Н К Н А К Л О Н Н А Я П Л О С К О С Т Ь Л О Н А К Н Н А Я К С О Л П О С Т Ь В И Н Т Н И Т В
5 слайд
Описание слайда:
Полная работа = Работа по подъему яблок + Работа по подъему веревки + Работа по подъему подвижного блока + Работа против сил трения Полезная работа
6 слайд
Описание слайда:
Тема: Коэффициент полезного действия механизма η = Аполез Аполн ·100%
7 слайд
Описание слайда:
Тема: Коэффициент полезного действия механизма
8 слайд
Описание слайда:
Простой механизм Схема Формула нахождения КПД Наклонная плоскость Подвижный блок Неподвижный блок Рычаг
9 слайд
Описание слайда:
Тема: Коэффициент полезного действия механизма
10 слайд
Описание слайда:
Идея изобретателя: Тонкая стеклянная колбочка с горизонтальной осью посередине впаяна в небольшую емкость. Свободным концом колбочка почти касается ее дна. В нижнюю часть игрушки налито немного эфира, а верхняя, пустая, обклеена снаружи тонким слоем ваты. Перед игрушкой ставят стаканчик с водой и наклоняют ее, заставляя «попить». Птичка начинает два-три раза в минуту наклоняться и окунать головку в стаканчик. Раз за разом, непрерывно, днем и ночью кланяется птичка, пока в стаканчике не кончится вода.
11 слайд
Описание слайда:
Идея изобретателя: Высокая башня наполнена водой. Через шкивы, установленные вверху и внизу башни, перекинут канат с 14 полыми кубическими ящиками со стороной 1 метр. Ящики, находящиеся в воде, под действием силы Архимеда, направленной вверх, должны последовательно всплывать на поверхность жидкости, увлекая за собой всю цепь, а находящиеся слева ящики спускаются вниз под действием силы тяжести. Таким образом ящики попадают попеременно из воздуха в жидкость и наоборот.
12 слайд
Описание слайда:
Идея изобретателя: Архимедов винт, вращаясь, поднимает воду в верхний бак, откуда она вытекает из лотка струей, попадающей на лопатки водяного колеса. Водяное колесо вращает точильный камень и одновременно двигает, с помощью ряда зубчатых колес, тот самый Архимедов винт, который поднимает воду в верхний бак. Винт поворачивает колесо, а колесо — винт! Этот проект, изобретенный еще в 1575 году итальянским механиком Страдою Старшим, затем повторялся в многочисленных вариациях.
13 слайд
Описание слайда:
Идея изобретателя: Некоторые изобретатели вечных двигателей были просто жуликами, ловко надувавшими легковерную публику. Одним из наиболее выдающихся «изобретателей» был некий доктор Орфиреус (настоящая фамилия — Бесслер). Основным элементом его двигателя было большое колесо, которое будто бы не только вращалось само собой, но и поднимало при этом тяжелый груз на значительную высоту. Почему двигатель не работает: «Вечный двигатель» оказался далеко не вечным — его приводили в действие брат Орфиреуса и служанка, дергая за искусно спрятанный шнурок.
14 слайд
Описание слайда:
Архимед Петр I Орфиреус
15 слайд
Описание слайда:
Домашнее задание Составить не менее трех вопросов к § 61 Подготовить сообщение по теме «Вечный двигатель» Придумать модель вечного двигателя. Придумать две задачи по теме «КПД простых механизмов»
16 слайд
Описание слайда:
А я и не знал, что … Я испытал трудности при…
Выбранный для просмотра документ раздаточный материал для учащихся.doc
Выберите книгу со скидкой:
БОЛЕЕ 58 000 КНИГ И ШИРОКИЙ ВЫБОР КАНЦТОВАРОВ! ИНФОЛАВКА
Инфолавка — книжный магазин для педагогов и родителей от проекта «Инфоурок»
Курс повышения квалификации
Курс повышения квалификации
Курс повышения квалификации
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Номер материала:
ДБ-602282
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Источник
Урок физики в 7 классе по теме: « Коэффициент полезного действия».
Тип урока: комбинированный.
Цели урока.
- Образовательная: обеспечить усвоение учащимися важнейшей характеристики машин и механизмов –КПД; формировать умение находить КПД различных механизмов; обеспечить усвоение формулы для расчёта КПД при решении зпдач; формировать у ребят умение осуществлять самоконтроль с помощью конкретных вопросов и использования дидактического материала.
- Развивающая: совершенствовать навыки самостоятельной работы, активизировать мышление школьников, умение самостоятельно формулировать выводы, развивать речь. Развитие умения правильно оформлять и решать задачи.
- Воспитательная: развитие чувства взаимопонимания и взаимопомощи в процессе совместного решения задач; развитие навыка работы в паре, развивать мотивацию изучения физики, используя разнообразные приёмы деятельности.
Оборудование: рычаг, блоки, наклонная плоскость, дидактический материал, раздаточный материал, компьютер, экран, мультимедиапроектор.
Ход урока
I. Организационный момент. (1 мин)
Здравствуйте! Сегодня на уроке мы вспомним все о простых механизмах, познакомитесь с понятием коэффициенте полезного действия простых механизмов, про решаем ряд задач по этой теме.
II. Проверка домашнего задания и актуализация знаний. (10-12 мин)
Проверка домашнего задания будет состоять из нескольких этапов.
— Два ученика выходят к доске и готовятся отвечать по плану (на демонстрационном столе находятся необходимые приборы):
а) блок: виды блоков, определение, выигрыш в силе, выигрыш в работе, применение.
б) рычаг: определение, условие равновесия рычага, выигрыш в работе, применение.
Заслушиваются ответы учащихся, готовящихся у доски, после проверки физического диктанта, выставляются оценки.
— Остальные учащиеся пишут физический диктант, в котором указывают буквенное обозначение и единицу измерения названной физической величины.
Вопрос | Ответ |
1. Сила | F, Н |
2. Плечо силы | l , м |
3. Мощность | N, Вт |
4. Работа | A, Дж |
— Какая сила удерживает рычаг в равновесии?
Р=20 Н F-? F-? Р=10 Н
— Получу ли я выигрыш в силе?
Проводится учащимися взаимопроверка работ (правильные ответы высвечиваются или заранее написаны на доске), несколько человек дают определения физических величин и им выставляется оценка с учетом оценки за физический диктант.
Индивидуально.№1. На меньшее плечо рычага действует сила 300 Н, на большее – 20 Н. Длина меньшего плеча 5 см. Определите длину большего плеча. Сделайте рисунок.
( Разноуровневый тест).
3. Изучение нового материала.
Учитель: Простые механизмы мы используем для совершения работы. Однако в реальных условиях, где есть силы трения, сопротивления для совершения необходимой нам работы ( полезной работы Ап) всегда требуется совершить большую работу, чем Ап работу.
Затраченная работа всегда больше полезной Аз > Ап .
Для определения КПД нужно полезную работу разделить на полную ( затраченную).
Пишут формулу: КПД = Ап, /Аз *100%. Учащиеся в тетрадях . а учитель на доске.
4. Закрепление материала.
Учитель предлагает следующий план решения задач на вычисления КПД механизма:
1. Выделите устройство, с помощью которого совершается работа.
2. Подберите формулу для расчета КПД.
3. Определите значение величин , входящих в формулу.
4. Проведите расчет.
Задачи: рассчитайте КПД механизмов.
- Бочку вкатывают по наклонному помосту, прилагая усилие 240 н. Масса бочки 100 кг, длина помоста 5 м, высота помоста 1 м. ( за доской)
Самостоятельная работа.
Вариант1 Ведро с песком весом 200 н поднимают при помощи неподвижного блока на высоту 10 м, действуя на веревку с силой 250 н.
Вариант 2. Ящик с гвоздями, масса которого 34 кг, поднимают на 5 этаж
строящегося дома при помощи подвижного блока, действуя на веревку с силой 360 н.
V. Домашнее задание. (1 мин) 1. Изучить §61.
2. 1.Уровень: Записать условие задачи и решить ее . стр. 151 уч.
2. Уровень: составить тестовую задачу.
VI. Подведение итога урока (1 мин)
Ребята, что нам удалось сегодня на уроке сделать? (Учащиеся подводят итог).Кто хочет высказать особое мнение? Спасибо за работу всем, но особенно плодотворно работали … Выходя из кабинета, оцените сами свою работу на уроке, решите, было ли вам ИНТЕРЕСНО, все ли было ПОНЯТНО, все ли УСВоено?
Источник