Интегрированный урок «Работа. Мощность. Простые механизмы»
план-конспект урока по физике по теме

 Интегрированный урок «Работа. Мощность. Простые механизмы»

Учитель физики Бутина С.А., учитель биологии Мудрова Г.А.

Задачи урока

Познавательные:

• обобщить и систематизировать знания по теме   «Работа. Мощность.

Простые механизмы»;  обеспечить усвоение учащимися    знаний о простых   механизмах   в живой природе и применении золотого правила  механики  в технике и природе.

Развивающие.

Организационно-практические:

• формирование умений целеполагания и планирования собственной деятельности; навыков работы с таблицами, схемами, работы по алгоритму;    работа в должном темпе.

Интеллектуальные.

• Выработка умений самостоятельного применения знаний, осуществления переноса их в новые условия; умений сравнивать; устанавливать единые, общие признаки и свойства целого; классифицировать факты, делать общие выводы; воспринимать и восстанавливать цепь логических суждений.

Исследовательские

• Формирование навыков проведения исследовательских работ.

Коммуникативные

•   Слышать и принимать другого;  умение вести дискуссию

Воспитательные

Формирование целостного научного мировоззрения.

Оборудование.

Настенные таблицы по биологии с изображением деревьев,

членистоногих, цветок бобового растения;

модели скелетов животных и человека,        членистоногого,        двустворчатых моллюсков.

I   Организационный момент.

• Фиксирование отсутствующих
• Проверка готовности обучающихся к работе.

II. Подготовка обучающихся к активному и осознанному восприятию знаний.

Однажды великого мыслителя Сократа спросили о том, что, по его мнению, легче всего в жизни. Он ответил, что легче всего поучать других, а труднее – познать самого себя.

На уроках биологии, химии, физики, географии мы говорим о познании природы. Но этот урок мы начнем с познания себя. Как мы воспринимаем окружающий мир? Как художники или как мыслители?

Психологический тест

1.    Переплетите пальцы рук. Большой палец правой или левой руки оказался у вас сверху? Запишите результат буквами «Л» или «П».

2. Возьмите лист с небольшим отверстием. Расположив его на расстоянии примерно 20 см от глаз, посмотрите через отверстие на авторучку, которая находится в вытянутой руке. Поочередно закрывайте левый и правый глаз. При закрытии какого глаза авторучка становится не видна? Результат также запишите.

3. Скрестите руки на груди ("поза Наполеона"). Кисть какой руки
   оказалась сверху? Запишите.
4. Изобразите "бурные аплодисменты". Ладонь какой руки у вас
   сверху? Запишите.

Подведем итоги, учитывая, что результат "ЛЛЛЛ" соответствует
художественному типу личности, а "ПППП"- типу мыслителя. (Не
углубляясь в психологию, замечу, что эти различия связаны с
функциональной асимметрией мозга человека: у "художников" более
развито правое полушарие и преобладает образное мышление, у
"мыслителей"        соответственно левое полушарие и логическое мышление.)

Какой же тип мышления преобладает у учеников вашего класса? Итак, в вашем коллективе несколько "художников", несколько "мыслителей", а большинство ребят гармонично развитые личности, которым свойственно как логическое, так и образное мышление. Вот и познакомились - вы сами с собой, а мы с вами.

Зная свои психологические возможности, попытаемся познать самих себя и окружающий нас мир.

2. Формулировка темы и задач урока.

Тема нашего урока «Работа. Мощность. Простые механизмы». Нам необходимо закрепить знания по физике о работе, мощности, простых механизмах. Их применение в технике и природе. Показать использование «золотого правила механики в живых организмах».

III  Проверка выполнения домашнего задания.

1. Работа. Мощность.

Мне кажется, что человек по своей природе не ленив и ради высокой цели или под давлением обстоятельств способен совершить, пусть и не быстро, значительную механическую работу: вскопать огромное поле, поднять большой груз на некоторую высоту при строительстве и т. п. За жизнь ( 70 лет), развивая среднюю мощность 0,07 кВт, человек может совершить работу А= N t =70 Вт. (365 70 10 3600) с= =-64000000000 Дж=64 ГДж (ги-гаджоуля), если будет, в среднем работать по 10 ч в сутки. Этого достаточно, чтобы поднять груз массой 1000 кг на высоту 6,4 км. Так что мы многое смогли бы создать, построить, обработать, переместить, если бы наши мышцы развивали достаточную силу.

А какую работу могут совершать и какую мощность при этом развивать учащиеся вашего возраста. Для того чтобы выяснить это, несколько учеников вашего класса в качестве домашнего задания выполнили небольшие исследовательские работы.

Работа № 1. «Определение работы и мощности рук»

1.Измерьте массу своего тела т (кг) с помощью медицинских весов.

2. В спортивном зале поднимитесь по канату без помощи ног.

1. Зная высоту каната h   (вам ее подскажет учитель физкультуры),
   рассчитайте работу своих рук при подъеме:

А = mgh (Дж).

4. Повторите опыт, попросив учителя физкультуры замерить время вашего подъема      t(с).
5. Рассчитайте мощность своих рук:

N = A/t= mgh/t(Bx)

Работа № 2.

«Определение средней мощности, развиваемой при приседании»

1. Измерьте высоту своей поясницы Н.

2. Измерьте высоту своего тела h  в  положении «присев» (центр
тяжести тела при этом находится примерно на высоте 0,5 h).

3.   Измерьте массу своего тела т с помощью медицинских весов.

 4. Сделайте  n  приседаний за промежуток времени t.

5. Вычислите развиваемую вами мощность:

N=nmg/t(H-0,5h)

Работа № 3.

«Измерение мощности, развиваемой при взбегании по лестнице»

1. Опустив в лестничный пролет гирьку на прочном шнуре, сделайте
на нем отметку, когда гирька достигнет пола первого этажа.
Измерьте высоту   h лестницы.

2. По секундомеру определите время t,     затраченное вами на подъем
по лестнице.

3. Измерьте массу своего тела- m.

Вычислите мощность, развиваемую при взбегании:

N = mgh /1

Увы, самый сильный человек поднимает около 350 кг, и то только при определенном движении, развивая невиданную мощность ( 4-5 кВт).

4. Проверка правильности усвоения изученного материала.

Мечта о том, чтобы сделать человека созидающего сильнее никогда не покидала людей и воплотилась во многих сказках, мифах легендах. Первым шагом на пути воплощения мечты в жизнь было изобретение безвестными гениями в незапамятные времена простых механизмов ( приспособлений для преобразования силы)

• Какие простые механизмы вам известны ?
• Что представляет собой рычаг?
• Используя рисунки приведите примеры рычагов в природе.

(Рычаг - преобразователь силы. С его помощью можно маленькую силу превратить в большую. Но всегда ли можно только выигрывать и ничего не проигрывать?...)

         Золотое правило механики является универсальным. Мы его можем встретить и в технике и в природе. Сейчас вы в этом убедитесь сами, решив предложенные вам задачи.

Подтвердим универсальность «золотого правила механики» еще на двух примерах, связанных с работой наших рук.

Задача №4

      Возьмите ручку, пишите что-нибудь или рисуйте и наблюдайте за ручкой и движением пальцев. Скоро вы обнаружите, что ручка — рычаг, найдете точку опоры, оцените «плечи и убедитесь, что и в этом случае вы проигрываете в силе, но выигрываете в скорости (в расстоянии). Собственно, при письме сила трения пера о бумагу невелика, так что мышцы пальцев не слишком напрягаются. Но есть такие виды работ, когда пальцы должны работать вовсю, преодолевать значительные силы и при этом совершать движения исключительной точности: пальцы хирургов, музыкантов, мастеров- рукоделов — о них слагают стихи!

Задача №5

Возьмите линейку и измерьте плечи сил на собственной конечности.

• Место присоединения бицепса и кости-рычага хорошо прощупывается. Измерьте расстояние от локтя до места прикрепления бицепса (d1).
• Найдите d2

Пользуясь формулой F1/F2= d1 /d2 рассчитайте во сколько раз сила натяжения бицепса (F1) больше, чем сила давления груза на ладонь (F2)

Учащиеся должны подойти к выводу что сила натяжения наших мышц примерно в десять раз больше, чем внешние силы, которые мы преодолеваем., зато мы во столько же раз быстрее перемещаемся.