Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости

Образовательный портал

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».

Изучение нового материала.

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.

Автор: Дмитриева Вера Владимировна,

учитель физики ГОУ лицей № 384 Кировского района Санкт – Петербурга

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.

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)

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

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.

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

Вес тела

Р, Н

Высота

h, м

Сила

F, Н

Длина

s, м

Азатр,

Дж