Разработка урока по теме : Механическая работа.

Разработка урока по физике 

 учителя физики МКОУ Чикской СОШ №6

Завозиной Маргариты Владимировны

Тема: Механическая работа.

Тип урока: изучение нового материала и первичное закрепление новых знаний.

Оборудование:

 Демонстрационное:  компьютер, проектор, экран.

Лабораторное: лента измерительная, динамометр, трибометр, набор грузов, рабочие листы для учащихся.

Формы работы:  проблемно-поисковая, исследовательская, групповая, индивидуальная.

Межпредметные связи: физика – математика (использование математических расчётов), физика – история (исторические сведения),физика - литература.

Цели урока:

·        Сформировать понятие механической работы как новой физической величины и выяснить ее физический смысл

·        Ввести формулу для расчета работы и единицу измерения ее

·        Формирование умения экспериментально определять значение работы указанной силы

Задачи урока:

Образовательные:

·        Знать определение механической работы, единицы измерения механической работы

·        Знать когда совершается положительная, отрицательная работы, и когда равна нулю

·        Продолжать отрабатывать навыки работы с физическими приборами

Развивающие:

·        Продолжать формирование умения анализировать наблюдаемое явление и делать выводы

·        Развивать интерес обучающихся к физике, используя экспериментальные задания и жизненный опыт обучающихся

·        Развивать речевые навыки

Воспитательные:

·        Воспитывать умения и навыки коллективной работы

·        воспитание культуры речи

                                           Ход  урока.

1. Организационный момент.

Проверить готовность обучающихся к уроку.

(Посмотрите, у всех ли на столах учебник, тетрадь, ручка, линейка, ). К уроку

2. Актуализация опорных знаний.

Для изучения новой темы , понадобятся знания, полученные вами ранее.

     Прежде чем приступить к изучению новой темы, давайте повторим пройденный материал на тему силы в природе.

Работа с карточками

1. Что такое сила? Приведите примеры действия сил.

2. Чем характеризуется сила?

3.Какая это величина?( сколярная или векторная)

4. Как обозначают силу на чертежах?  Какова единица силы в СИ?

5. Приведите примеры силы, направленной вверх.

6. Приведите пример силы, направленной вниз.

7.Куда направлена сила трения?

8.Где возни кает сила трения

9. Что такое путь? Как обозначают путь?

10. Какова единица пути в СИ?

3.Вступление к новой теме

А  теперь,  пожалуйста, обратите внимание на экран. Вашему вниманию представлены пословицы

Пословицы ( слайд с пословицами)

-Работа не волк , в лес не убежит.

-Без труда не выловишь и рыбку из пруда.

-По работе и работника знать.

 -Работа мастера боится .

Учитель:

- Какое слово, какой общий смысл объединяет все эти пословицы

-Как вы понимаете, что такое работа?

-Давайте прочитаем, как в словаре  русского языка объясняется слово работа( слайд)

Из словаря В.Даля:

Работа - труд, занятие, дело, упражнение, т.е. всякое полезное действие человека или устройства. Все, что требует усилий, старанья, напряжения телесных или умственных сил.

.

4. Изучение нового материала.

 слайда  на экран.

Грузчик поднимает багаж.

Ученый задумчиво сидит, погрузившись мыслями  в свою диссертацию.

Спортсмен бежит кросс.

Стоя на посту, охранник беседует с посетителем.

Дачник копает землю лопатой?

Каким одним словом можно  объединить все то, чем занимаются эти люди?

Но среди этих людей, с точки зрения физики, есть те, которые не совершают работы?  Предположите кто это?

Слайд№  В обыденной жизни словом «работа» мы называем действие человека или устройства. Например, мы говорим: «Работает учитель, работает врач, работает грузчик, работает холодильник, работает компьютер».

В физике также существует понятие «Работа», но его смысл несколько отличается от привычного. Физика, прежде всего, изучает физическую величину, которая называется «механическая работа».

Тема урока «Механическая работа».

Слайд .

Запишите тему урока в тетрадь.

- Позвольте мне пригласить к себе на помощь двух учащихся  класса. Я дам им по заданию.

1.Задание №1 (задание на листочках – сложить книги в стопку, вытереть доску, )

- Чем сейчас занимаются ребята? (работают)

- Как одним словом определить, чем занимаются ребята?

- Правильно, работают.

- Кто сделал большую работу? (невозможно определить)

 Задание №2

         -Сдвинуть стену

         -Сдвинуть  предмет на столе

я утверждаю, что с точки зрения физики один из учеников не совершал работу.  Как вы думаете, кто это?

- Какова главная цель урока?

Выяснить:

§  что называется механической работой,

§  от каких величин она зависит,

§  при каких условиях выполняется,

§  от чего зависит её знак.

- В обыденной жизни под работой понимают различные виды трудовой деятельности (физическая, умственная, творческая)

для обозначения профессии (Иван Иванович работает учителем);

для обозначения характера деятельности (работа спасателя опасная);

для характеристики состояния (телевизор работает);

для оценки результатов труда (они выполнили большую работу);

для характеристики сложности труда (нам поручили несложную работу)

Так как физика наука экспериментальная продолжим работу.

1)    Приглашаю двух учеников. Задание: поднимите 2 раза гири 1кг и 0,5кг.

- Кто из учащихся выполнил большую работу? (первый)

- Почему? (затрачивается больше усилий)

- От чего зависит работа? (от силы)

- Как зависит? (прямо пропорционально)

Спасибо, садитесь.

Слайд  и запись в тетрадь   A прямо пропорциональна F

2)    Приглашаю еще двух учеников. Задание: поднимите гири по 1кг на высоту согнутой и вытянутой руки.

- Кто из учащихся выполнил большую работу? (второй)

- Почему? (преодолевает большее расстояние)

- В данном случае от чего зависит работа? (от пути)

- Как зависит? (прямо пропорционально)

Слайд    : запись в тетрадь  А прямо пропорциональна  S

Слайд   :При каких  условиях совершается механическая  работа?

Механическая работа обозначается латинской буквой – А

Еще раз повторим, от чего зависит работа?

А ~F       A~s

 Эти зависимости можно объединить в формулу        А=Fs.  Запишем.

Что такое механическая работа? (Это процесс перемещения тела под действием приложенной к нему силы)

 Исходя из формулы механическая работа совершается только тогда, когда на тело действует сила, и тело перемещается под действием этой силы (т. е. сила и путь не равны 0)

Для работы нам нужно знать не только модуль силы и длину пути, но и направление, в котором движется тело. Если  сила и направление перемещения тела сонаправлены, то совершается положительная работа. Если  сила и направление перемещения тела противоположно направлены, то совершается отрицательная работа.

                      F↑↑  s    A>0         F↑↓  s    A<0           F┴  s    A=0

                                                                                          S=0         F=0           

Но ведь работа – физическая величина, значит, нам нужно указать единицы ее измерения. Совершенно верно. За единицу работы в СИ принимают работу, которую совершает сила в 1 Н на пути, равном 1 м (Джоуль). Сердце человека за одно сокращение совершает приблизительно 1 Дж работы,
что соответствует работе, совершенной при поднятии груза массой 10 кг на высоту 1 см.

Джеймс Прескотт Джоуль- английский физик (19 век) изучал природу тепла, и обнаружил её связь с механической работой. Это привело к теории сохранения энергии.  В честь Джоуля названа единица измерения механической работы — джоуль.

- Чему же равен 1 Дж?

1Дж= 1Н 1м

1 Дж – это маленькая или большая величина? Под действием силы в 1Н тело перемещается на 1м. Мало. Поэтому чаще всего используют килоджоули, мегаджоули.

1кДж=1000Дж

1МДж=1000000Дж

1мДж=0,001Дж     

Перевести: слайд

20 МДж = ??? Дж

180 кДж = ??? Дж

43,5 МДж = ??? Дж

Слайд:  Лебедь ,рак и щука – совершается ли здесь работа.

Слайд:Мартышка и очки. Басня «Мартышка и очки» вспомнить и ответить на вопрос: «Можно ли «возню» мартышки с очками назвать механической работой?»

Приведите свои примеры механической работы.

5. Как сказал М.В.Ломоносов: Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением. Продолжим исследование.

Ребята, у вас на столах находятся все оборудования, необходимые для выполнения этого эксперимента и рабочий лист для заполнения данных. Пожалуйста, работу выполняем внимательно, аккуратно и по возможности быстро.

Рабочий лист (к экспериментальному заданию).

      Измерение работы при подъеме тела  и  при горизонтальном перемещении его на такое же расстояние

Цель: рассчитать величину работы, когда тело перемещается по горизонтальному пути и вертикально.

Оборудование: 1) лента измерительная, 2) динамометр, 3) трибометр,  4) брусок

                                                                     Ход работы:

1. К крючку динамометра прицепить  брусок и определить его вес. ( F тяж =Р)

2. Затем поднять брусок равномерно вверх на высоту  (примерно 40 см ).

  Вычислить  величину совершенной ра­боты. 

Эта работа была совершена по преодоле­нию силы тяжести.

3. После этого кладут линейку на. стол и с помощью динамомет­ра перемещают брусок равномерно вдоль линейки на такое же расстояние, как и в первом случае. Замечают по динамометру силу тяги.

4. Зная силу тяги и путь, снова вычисляют работу.

Эта  работа была совершена, по преодолению силы трения, а не силы тяжести.

6.Решение задач.

Учитель: Ребята, молодцы. Все успешно справились с фронтальной лабораторной работой, все сделали вывод о проделанной работе, теперь можем идти дальше, и следующим этапом нашего урока является решение задач, используя данные вашего эксперимента.

Слайд  Мешок с картошкой перетащили на 2м, 

         при этом совершили работу в 1 кДж.

          Какую силу для этого пришлось приложить?

7. Закрепление. Будьте внимательны. Вопросы на слайдах

- Тест

1.     Механическая работа совершается, когда

·        На тело действует сила и оно движется

·        Всегда

·        Тело движется

·        Действует сила

2.     механическая работа обозначается

·        Дж

·        s

·        A

·        F

3.     единицей работы является

·        Дж

·        м/с

·        Н

·        М

4.     механическая работа определяется по формуле

·        A=s/F

·        A=Fs

·        A=F/s

·        F=As

5.     переведите в Дж 0,5кДж

·        50Дж

·        500Дж

·        5Дж

·        5000Дж

6.     механическая работа будет положительной

·        если сила перпендикулярна направлению движения

·        во всех случаях

·        если направления движения и силы совпадают

·        если направления движения и силы противоположны

7.     Работа силы равна нулю, когда

·        если направления движения и силы противоположны

·        если направления движения и силы совпадают

·        во всех случаях

·        если сила перпендикулярна направлению движения

8.     в каком случае совершается работа

·        девочка играет на пианино

·        вода давит на стенку сосуда

·        вода падает с плотины

·        человек пытается поднять тяжелый груз

9.     какая сила совершает работу в случае подъема воздушного шара?

·        Сила тяжести

·        Сила тяги

·        Архимедова сила

·        Сила трения

10. на какое расстояние переместилось тело, если была совершена работа 48 Дж и тело перемещалось под действием силы 12Н

·        0,25м

·        4м

·        2,5м

·        0,4м

8. Домашнее задание

1) 53 упр 28(1,3,4)

2) Определить работу силы тяжести при подъеме портфеля.

Рефлексия

- Удалось ли нам построить храм знаний? Проанализируйте ощущения, которые возникли в течение урока.

- В заключении хочу сказать. Физик как и все видит предметы и явления. Восхищается красотой, но ему открывается еще одна красота закономерностей.

Приложение 1.

1 группа

Исследование работы силы тяги

1.     Возьмите брусок и утяжелите его грузом.

2.     Переместите брусок (с грузом) на расстояние 20см с помощью динамометра. Запишите показание динамометра. Куда  направлена сила тяги? Изобразите на рисунке F_тяги  

3.      Куда движется брусок? Изобразите на рисунке ʋ.

4.     Что можно сказать о направлении движения бруска и силы тяги?

Вывод сделайте по пунктам:

- что исследовали,

- чему равна работа,

- направление движения бруска и силы тяги?

2 группа

Исследование работы силы трения

1.     Возьмите брусок и утяжелите его грузом.

2.     Переместите брусок (с грузом) на расстояние 20см с помощью динамометра. Чему равна сила трения, если тело движется равномерно? Запишите показание динамометра. Куда  направлена сила трения? Изобразите на рисунке F_тр. 

3.      Куда движется брусок? Изобразите на рисунке ʋ.

4.     Что можно сказать о направлении движения бруска и силы трения?

Вывод сделайте по пунктам:

- что исследовали,

- чему равна работа,

- направление движения бруска и силы тяги?

3 группа

Исследование работы силы тяжести

_1.        Подвесьте груз на динамометр  и измерьте силу тяжести. Запишите показание динамометра. Куда  направлена сила тяжести? Изобразите на рисунке F_т.

2.     Перемещайте брусок горизонтально на расстояние 20см.  Куда движется брусок? Изобразите на рисунке ʋ.

3.     Что можно сказать о направлении движения бруска и силы тяги?

Вывод сделайте по пунктам:

- что исследовали,

- направление движения бруска и силы тяги

- совершается ли работа по направлению силы тяжести?

4 группа

Исследование работы по перемещению парты и ракеты.

1 задание.

1.     Приложите небольшую силу к парте. Куда  направлена сила? Изобразите на рисунке F_.     

2.     Движется ли парта? Чему равен путь?

3.      Совершается ли работа в данном случае?

Вывод: исходя из формулы А=Fs, сделайте вывод совершается ли работа?

2 задание.

1. После выключения двигателя, ракета летящая в открытом космосе, продолжает движение по инерции. Действует ли на тело сила?

2.  Проходит ли ракета путь?

3. Совершается ли работа в данном случае?

Вывод: исходя из формулы А=Fs, сделайте вывод совершается ли работа?