Урок Наклонная плоскость. КПД простого механизма
план-конспект урока по физике (7 класс) на тему

Урок Наклонная плоскость. КПД простого механизма

Цель урока: рассмотреть понятие коэффициент полезного действия, установит, какую роль выполняет эта величина в технике.

Методические цели урока:

Образовательные: обеспечить в ходе урока усвоение следующих основных понятий: наклонная плоскость, коэффициента полезного действия механизмов; сформировать умения учебно-познавательного характера для установления  роли КПД в технике.

Развивающие: формировать умение логически рассуждать; кратко и исчерпывающе излагать свои мысли; формировать способность наблюдать эксперимент, выделять существенные признаки объектов, выдвигать гипотезы.

Воспитательные: содействовать в ходе занятий формированию основных мировоззренческих идей о материальности мира, познаваемости мира и его закономерностей; формировать интерес к предмету.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Ход урока

1.Организационный этап

Приветствие учителя. Подготовка учащихся к работе на уроке: готовность класса и оборудования. Проверка наличия учебных принадлежностей. Проверка присутствующих. Запись домашнего задания.

2. Повторение изученного материала

Проверка письменного домашнего задания

Л. № 678

А=F·s=p·S·h

A=1200000·0,04·0,5=24000 (Дж)

Л. № 740

3.Этап актуализации знаний

Фронтальный опрос

1. Что называют простыми механизмами?

2. Что такое рычаг?

3. Что такое плечо силы?

4. Как найти плечо силы?

5. В чем состоит правило равновесия рычага?

6. Сформулируйте правило моментов.

7. Что такое блок?

8. Какие виды блоков вам известны?

9. Для чего применяют подвижные и неподвижные блоки?

4. Этап постановки целей и задач урока

Проблемная ситуация.

• Для чего необходимы простые механизмы? (Для получения выигрыша в силе или изменения направления действия силы)
• Какие простые механизмы вам известны? (Рычаги: блоки и вороты; наклонная плоскость: клин и винт)
• Почему к простым механизмам относят наклонную плоскость? (Наклонная плоскость позволяет изменить направление действия силы)
• Как вы думаете, какая цель будет стоять перед нами на этом уроке?

Цель, которую мы ставим сегодня перед собой: рассмотреть устройство наклонной плоскости, установить, что такое длина и высота наклонной плоскости; рассмотреть физическую величину коэффициент полезного действия, дать определение, ввести буквенное обозначение, единицу измерения и формулу для расчёта.

Откройте свои рабочие тетради и запишите тему сегодняшнего урока «Коэффициент полезного действия механизма».

5. Этап усвоение новых знаний и способов действий

Начертим наклонную плоскость, обозначим длину и высоту наклонной плоскости. Условие равновесия на наклонной плоскости установим на основании «золотого правила» механики. Для этого приравниваем работу, совершённую по перемещению тела по наклонной плоскости, работе по подъёму тела на высоту наклонной плоскости. Получаем, что F·l=P·h. Составляем пропорцию: , т.е. использование наклонной плоскости позволяет получить выигрыш в силе во столько раз, во сколько раз длина наклонной плоскости больше её высоты.
        Теперь это утверждение проверим на опыте.

Используя данные эксперимента, попробуем рассчитать работу, которую можем совершить с помощью наклонной плоскости.

Вычисляем работу по перемещению тела по наклонной плоскости – АЗ и назовём её затраченной работой (совершённой работой). Далее вычисляем работу по поднятию тела на высоту наклонной плоскости. Эту работу будем называть полезной работой и обозначим её АП. Обратите внимание на то, что АЗ ˃АП.

• Почему так получилось? Разве несправедливо «золотое правило» механики? 

Условие равновесия и закон равенства работ на простых механизмах рассматривались без учёта трения. В действительности же всегда существует трение, на преодоление которого требуется затратить дополнительную работу, которая тем больше, чем больше сила трения. Поэтому затраченная работа всегда больше полезной работы.

        Поэтому для характеристики механизма используется такая величина, как коэффициент полезного действия, которая показывает, какую часть полезная работа составляет от затраченной работы.

Коэффициент полезного действия равен отношению полезной работы к затраченной работе: КПД=  или η=    (η – «эта»).

КПД некоторых механизмов: рычагов – 95-98%; блоков – 92-95%; ворота – 35-70%; наклонной плоскости – 50-70%.

        6. Этап обобщения и закрепления  нового  материала

        Решение задач

Л.№797

Л.№788

7.Контроль и самопроверка знаний

Использование презентации: вывести правильные ответы.

8. Рефлексия

• Что вам понравилось на сегодняшнем уроке?
• Что не понравилось?
• Достигли ли Вы тех целей, которые поставили в начале урока?
•  А теперь давайте выставим оценки.

Домашнее задание: §61, Л. №789, 798; повторить §53-60, (Л.№677, 681, 708, 711, 715, 747)