Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости

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. 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». 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) Изучение нового материала. 1.      Познакомить учащихся с новой физической величиной – КПД механизма. 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. 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 Высота Апол, Сила Длина Азатр, КПД, Р, Н h, м Дж F, Н s, м Дж  %                 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. Вес тела Высота Апол, Сила Длина Азатр, КПД, Р, Н h, м Дж F, Н s, м Дж  %                               Вывод: 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%