Конспект урока коэффициент полезного действия механизма

Тип урока: урок комплексного применения знаний, умений учащихся по теме.

1.2 Формировать умение находить КПД различных механизмов;
1.3 Повторить основные формулы темы с помощью теста и решения задач ;
1.4 Обеспечить усвоение формулы для расчёта КПД

1.5 Формировать у обучающихся умение осуществлять само- и взаимоконтроль с помощью использования дидактического материала.

2.1 развитие чувства взаимопонимания и взаимопомощи в процессе совместного решения задач, развитие навыка работы в паре.

2.2 Развивать мотивацию изучения физики, используя разнообразные приёмы деятельности.

3.1 Продолжать формирование умения анализировать условия задач;
3.2 Совершенствовать навыки самостоятельной работы

3.3 Активизировать мышление школьников, умение самостоятельно формулировать выводы

3.4 Развивать умение правильно оформлять и решать задачи
3.5 Продолжать развивать монологическую речь к использованию физических терминов.

4. Учащиеся должны знать:

5. Учащиеся должны уметь:

5.1 использовать определение работы полезной и затраченной;
5.2 использовать определение плеча силы

5.4 работы;
5.5 КПД Учитель: давайте решим задачу.

Морякам необходимо доставить на борт корабля бочки с пресной водой. Чтобы просто поднять их, надо приложить очень большую силу – силу, равную силе тяжести (весу) бочки. Такую силу моряки приложить не могут.

…. тогда они кладут доски на край борта и землю и вкатывают бочки по образовавшейся наклонной плоскости, прикладывая силу, значительно меньшую, чем вес бочки!

«Наклонная плоскость».

Учитель: цели – выяснить, что такое наклонная плоскость, вывести параметры и характеристики наклонной плоскости, найти примеры из жизни наклонных плоскостей.

№

Этап урока

Время

Содержание учебного процесса

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Формируемые УУД

Самоопределение к деятельности (Оргмомент)

Цель:

Мотивировать учащихся к учебной деятельности посредством создания эмоциональной обстановки

(5 мин)

Приветствие: дорогие ребята, я рада вас видеть. Давайте поприветствуем наших гостей.

Подарим друг другу улыбки и начнём работать.

Прослушайте: у нас немного необычный урок, необычный тем, что мы с вами к теме нашего урока подойдем через исследования, загадки и поэтому вы немного попозже узнаете тему нашего урока. У нас сегодня с вами урок полный загадок, давайте попробуем решить первую загадку.

Что им необходимо сделать, чтобы решить проблему?

Значит мы сегодня на уроке поговорим о наклонной плоскости.

Без простых механизмов не возможна сегодняшняя жизнь и на заре человечества.

Ребята какими простыми механизмами мы пользуемся?

Я вам давала задание подготовить материал об использовании простых механизмов в прошлом.

С незапамятных времен люди используют для совершения механической работы различные приспособления. С помощью рычагов 3тыс. лет назад при строительстве пирамиды Хеопса в Древнем Египте передвигали и поднимали плиты массой 2.5 тонн на высоту до 147 метров.
Простыми механизмами называют приспособления, служащие для преобразования силы.
К простым механизмам относятся: рычаг и его разновидности- блок, ворот; наклонная плоскость и ее разновидности-клин, винт.
В большинстве случаев простые механизмы применяют для того чтобы получить выигрыш в силе, т. е. увеличить силу действующую на тело, в несколько раз.
– Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на нег, обратно пропорциональны плечам этих сил. Правило рычага было установлено Архимедом около 287-212 г. г. до н. э. Из этого правила следует, что меньшей силой можно уравновешивать при помощи рычага большую силу. При этом плечо меньшей силы должно быть длиннее плеча большей силы.

Очень остроумно использована наклонная плоскость на Красноярской ГЭС, где вместо шлюзов действует судовозная камера, движущаяся по наклонной эстакаде.

Для ее передвижения необходимо тяговое усилие в 4000 кН.

Приветствует учащихся, проверяет готовность к уроку, создаёт эмоциональный настрой и мотивирует учащихся на работу через вопросы

Взаимное приветствие, настраиваются на работу, отвечают на поставленные вопросы

Личностные выражать положительное отношение к процессу познания, желание узнать новое, проявлять внимание

Регулятивные осознание учеником того, что уже освоено и что ещё подлежит усвоению, а также качество и уровень усвоения

Коммуникативные вступление в диалог, отслеживание действий учителя, умеет слушать и слышать

Актуализация опорных знаний

Цель: актуализировать учебные знания и умения, мыслительные операции, необходимые для восприятия нового материала

(5мин)

Давайте продемонстрируем свой багаж знаний, отвечая на следующие вопросы теста:

Вопросы – Слайд 3:

«Золотое правило» механики, применимое ко всем механизмам: Во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в …

А)мощности

Б)времени

В)работе

Г)силе

Д)расстоянии

Какой из простых механизмов – неподвижный или подвижный блок дает выигрыш в силе

А)только неподвижный блок

Б)ни один не дает

В)все простые механизмы

Г)и подвижный блок, и рычаг

Д)и подвижный, и неподвижный

Какой из простых механизмов может дать больший выигрыш в работе

А)подвижный блок

Б)наклонная плоскость

В)ни один не дает

Г)подвижный блок

Д)рычаг

Какой из представленных рычагов будет находиться в равновесии
Подвижный блок дает выигрыш в силе в ….

А) в 2 раза

Б) в 5 раз

В) в 4 раза

Г) в 3 раза

Д) в 6 раз

А что у нас за картинка получилась?

Организует диалог с учащимися на поиск необходимых знаний для изучения новой темы. Показывает слайд

Выстраивает ответы на вопросы

Познавательные: развивает операции мышления, ставит задачу (ответить на вопрос) на основе соотнесения того, что известно

Коммуникативные умение выражать свои мысли, строить высказывания

Новые знания

Цель:

обеспечить восприятия, осмысление я первичного запоминания знаний и способов действий, связей и отношений в объекте изучения

(20 мин)

Работа в парах:

Ребята у вас у каждого на парте есть оборудование, давайте мы с вами назовем их.

1.А как вы думаете зачем нам нужна наклонная плоскость?

2.Что мы можем измерить динамометром?

(силу тяжести или вес)

Измерьте, пожалуйста, вес вашего бруска и запишите его значение в тетрадь.

3.А можем мы измерить силу, которую необходимо приложить для того, чтобы протащить груз вдоль наклонной плоскости?

Измерьте эту силу и запишите ее значение в тетрадь.

4.Как можно рассчитать работу силы тяжести при поднятии вашего бруска на вершину наклонной плоскости?

Измерьте высоту наклонной плоскости и запишите в тетрадь. Рассчитайте значение работы силы тяжести.

5.Как можно рассчитать работу силы тяги?

Измерьте длину наклонной плоскости и запишите в тетрадь. Рассчитайте значение работы силы тяги.

6.Сравните значения работ. Как вы думаете, почему у вас получились разные значения.

Физминутка.

Величина показывающая какая часть от всей совершенной работы перейдет в полезную, выраженная в процентах, называется коэффициентом полезного действия.

КПД обозначается буквой η.

η=Ап/Аз*100%

Апз

Работа в группах: ребята получают карточки с экспериментальным заданием

Цель работы в группах: определить факторы от которых зависит КПД наклонной плоскости

1 группа: зависимость КПД наклонной плоскости от угла наклона

2 группа: зависимость КПД наклонной плоскости от веса тела

3 группа: зависимость КПД наклонной плоскости от поверхности

Экспериментальное задание 1

Оборудование: штатив, наклонная плоскость, грузы, динамометр, линейка, рабочий лист.

Ход работы: с помощью динамометра определить вес тела, на наклонную плоскость положить тела и определить силу тяги. Рассчитать полезную, затраченную работу и КПД плоскости.

Сделать вывод о зависимости КПД от угла наклона.

Экспериментальное задание 2

Оборудование: штатив, наклонная плоскость, грузы, динамометр, линейка, рабочий лист.

Сделать вывод о зависимости КПД от веса тела.

Экспериментальное задание 3

Оборудование: штатив, наклонная плоскость, грузы, динамометр, линейка, рабочий лист.

Сделать вывод о зависимости КПД от поверхности.

Запишем выводы в тетрадь.

Подводит обучающихся к формулировке определения зависимости КПД наклонной плоскости от различных факторов.

Организует обсуждение и поисковую работу учащихся, предлагает экспериментальные задания, организует работу учащихся в группах, формулирует экспериментальные задания, подводит к выводу.

Выдвигает проблему. Организует беседу . Следит за вовлечённостью учащихся в работу на уроке. Уточняет понимание учащимися данного явления

На основании схемы участвуют в создании определения зависимости КПД наклонной плоскости от различных факторов, производят мысленный эксперимент, выполняют записи в тетради, озвучивают определение, отвечают на вопросы выполняют экспериментальные задания по карточкам, высказывают своё мнение и предположение в группах, выявляют закономерности, формулируют выводы наблюдений, записывают выводы в тетрадь.

Высказывают своё мнение. Озвучивают понятие. Отвечают на вопросы учителя. Сравнивают обратные процессы.

Познавательные умение строить логическую цепь размышлений, умение устанавливать причинно-следственные связи, вести поиск, умение выделять необходимую информацию

Коммуникативные: умение интегрироваться в группах, осуществлять продуктивное взаимодействие с детьми и взрослыми, слушать, слышать, отслеживать действия партнёра, сотрудничать с партнёрами

Регулятивные: умение решать учебные проблемы, возникающие в ходе групповой работы, умение владеть навыками процессуального и прогностического самоконтроля, умение определять последовательность действий, способен к волевому усилию

Личностные: осознаёт личную ответственность за будущий результат, понимание своих сильных и слабых сторон

Познавательные: умение строить логическую цепь размышления, умение формировать анализ и синтез.

Личностные:умение внести необходимые дополнения и коррективы

Коммуникативные: умение вступать в диалог, умение создавать устные высказывания

Первичная проверка знаний

Цель: фиксация полученных знаний при решении качественных задач

( 8 мин)

Решение задачи (про моряков).

Задача:

Для подъема бочки массой 200 кг на борт корабля высотой 5 м, необходимо приложить вдоль доски длиной 10 м силу равную 1400Н. Определите КПД.

Контролирует выполнение качественных задач, обеспечивает мотивацию выполнения, осуществляет индивидуальный контроль.

Выполняют по очереди задания, высказывают своё мнение, слушают ответы, анализируют.

Личностные: умение понимать личную ответственность за результат, формирование учебной мотивации

Регулятивные: умение осознавать что усвоено, что подлежит усвоению, а также качество и уровень усвоения, умение адекватно реагировать на трудности и не боится сделать ошибку.

Познавательные: умение применять знания в новой ситуации

Рефлексия учебной деятельности. Итог урока. Домашнее задание

Цель: зафиксировать новое содержание урока, оценить результаты учебной деятельности, согласовать домашнее задание.

(2мин)

Всю жизнь идет спор между физиками и лириками, говорят, что физика наука сухая. А давайте мы на минуточку из физиков превратимся в лириков.

Сочинить стихотворение, используя слова:

Наклонная, и, без, рычаг, не, вашей, никак, плоскость, можем, блок, и, помощи.

А у меня получилось так:

Наклонная плоскость, блок и рычаг-

Без них обойтись мы не можем никак.

И в делах, и в жизни вы очень нужны,

В общем, для всех вы очень важны.

Ваш КПД сегодня на уроке

100%
больше 100%
меньше 100%
0%

Подводим итоги урока. Вопрос: Что нового вы узнали сегодня на уроке?

Домашнее задание будет следующим:

1)§ 61,Л.786

2)Подготовить доклады:

Простые механизмы у меня дома и на даче
Устройство мясорубки
Простые механизмы в школе
Простые механизмы в строительстве
Простые механизмы и тело человека

Даёт задание, организует проверку и самопроверку, акцентирует внимание на конечных результатах, организует рефлексию, даёт комментарии к домашнему заданию

Отвечают на вопросы, формируют конечный результат, рассказывают что узнали, чему научились, какие трудности испытали, записывают домашнее задание, получают консультацию

Личностные: умение оценивать свои достижения, степень самостоятельности, причины неудачи , умение выражать доброжелательную и эмоционально- нравственную отзывчивость

Регулятивные: умение осуществлять итоговый контроль

Познавательные: умение познавать цель и результат

Коммуникативные: умение проявлять активность в деятельности

Источник

Слайд №

Аннотация

Горбачева И.И., учитель физики МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №12 им. С.Н.Перекальского». Уровень обучения физике в основной школе – базовый, в объёме 2 часа в неделю. Данная разработка использована в 7 классе при изучении раздела «Работа и мощность. Энергия». На уроке будут закреплены знания о простых механизмах, изучена новая характеристика простых механизмов КПД и проведена исследовательская работа по определению КПД.

План – конспект урока физики в 7 классе. 23.04.2015 года

Тема урока:

Коэффициент полезного действия

Цели урока:

Образовательная:

обеспечить усвоение учащимися важнейшей характеристики машин и механизмов – КПД;
формировать умение находить КПД различных механизмов; обеспечить усвоение формулы для расчёта КПД при решении задач;
формировать у ребят умение осуществлять самоконтроль с помощью конкретных вопросов и использования дидактического материала.

Развивающая:

совершенствовать навыки самостоятельной работы,
активизировать мышление школьников, умение самостоятельно формулировать выводы,
развивать речь.
развитие умения правильно оформлять и решать задачи.

Воспитатель

ная:

развитие чувства взаимопонимания и взаимопомощи в процессе совместного решения задач;
развитие навыка работы в паре,
развивать мотивацию изучения физики, используя разнообразные приёмы деятельности.

Тип урока

Изучения нового материала

Форма проведения

На основе системно-деятельностного подхода

Форма организации работы на уроке

Индивидуальная, групповая работа.

План занятия:

I. Организационный этап 1 мин.

II. Этап постановки целей и задач урока 1 мин.

III. Этап актуализации опорных знаний 8 мин.

IV. Этап изучения нового материала 10 мин.

V. Этап самостоятельной работы учащихся 12 мин.

VI. Рефлексия 10 мин.

VII. Заключительный этап 3 мин.

Ход урока:

I. Организационный этап

Учитель: Прозвенел звонок веселый.
Вы начать урок готовы? Да.

Садитесь ребята.
Будем слушать, рассуждать,
И друг другу помогать.

II. Этап постановки целей и задач урока

Учитель:

Ребята, какую тему мы изучаем?

Сегодня мы научимся рассчитывать их главную – характеристику КПД (коэффициент полезного действия) и измерим его на практике для наклонной плоскости.

Откройте тетради. Запишите сегодняшнее число 25.04.13.

Ученики:

Простые механизмы.

Записывают дату в тетрадях.

4
5

III. Этап актуализации опорных знаний

Учитель: 1. Повторим известный вам материал.

Приглашаю двух учеников к доске и прошу их рассказать о рычаге и блоке.

А) Блок определение, виды блоков, выигрыш в силе, выигрыш в работе, применение.

Б) Рычаг определение, условия равновесия рычага, выигрыш в работе, применение.

2. Учитель: Пока ребята готовятся, вспомните:

Что такое простой механизм?
Для чего применяют простые механизмы?
Учитель: Тиника Диана выполнила творческое задание «Простые механизмы вокруг нас»

3. Учитель: А теперь поработаем с задачами. Перед вами лежат листы самооценки. За каждый правильный ответ вы выставляете себе 1 балл.

1.Поставьте в соответствии простому механизму его виды. (приложение 2)

ворот
клин
винт

блок

2. Какая сила удерживает рычаг в равновесии?

А)

Б)

В)

Г) расставьте силы, действующие на рычаг, отметьте плечи и точку опоры.

Д) Найдите ошибку в рисунке.

Ж) Сделай правильное соединение.

З) Разгадаем кроссворд:

Ребята! Что вы видите?

Как расшифровать КПД?

Ребята, а кто знает что такое КПД?

Вы хотите узнать, что такое КПД?

Сегодня мы научимся рассчитывать главную характеристику простых механизмов КПД (коэффициент полезного действия) и измерим его на практике для наклонной плоскости.

1А. Блок представляет собой колесо с желобом, укрепленное в обойме. Подвижный и неподвижный блок. Выигрыша в работе блок не дает. Применяется для поднятия грузов, при этом подвижный блок дает выигрыш в силе.

1Б. Рычаг – это твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры. Рычаг находится в равновесии, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил. Выигрыша в работе нет. Применяют рычаг в технике (педаль автомобиля, подъемный кран), быту (ножницы, весы), природе.

Ученики: приспособление, служащее для преобразования силы
Ученики: Чтобы получать выигрыш в силе.

Рычаг – блок и ворот

Наклонная плоскость – клин и винт

F = 20 Н

F = 10 Н

F = 250 Н.

Два блока, подвижный дает выигрыш в силе в 2 раза, неподвижный не дает выигрыша в силе.

Ученики выполняют в листах самооценки, а на доске открывается ответ и они проверяют.

Против короткого плеча должна лежать большая сила.

КПД!

Коэффициент полезного действия.

IV. Этап изучения нового материала.

На доске: по мере изучения нового материала появляются пункты.

План изучения новой физической величины:

Что такое КПД?
Условное обозначение. Формула. Единицы измерения.
Как определить КПД простого механизма?

Учитель: 1.Ответим на первый пункт плана.

Откройте учебник на странице 190. Найдите определение. Прочитайте. Кто может ответить, что такое КПД?

Учитель: .Простые механизмы мы используем для совершения работы.

Ап = Fт∙h

Работа полезная – это работа, совершенная по подъему грузов или преодолению какого-либо сопротивления.

Аз = F∙S

Работа полная (затраченная) – это работа приложенная совершенной силой

В реальных условиях, где есть силы трения, сопротивления для совершения необходимой нам работы (полезной работы Ап) всегда требуется совершить большую работу. Затраченная работа всегда больше полезной. Аз > Ап.

Учитель: 2. КПД выражают в процентах и обозначают греческой буквой «эта»

КПД = А полезная / А полная (затраченная)

Учитель: КПД = 40% . Как это понимаете?

Учитель: Может ли КПД быть больше 100%?

Учитель: Как определить КПД?

Учитель: От чего может зависеть КПД наклонной плоскости?

Ученики: Отношение полезной работы к работе полной (затраченной) называется коэффициентом полезного действия механизма.

Ученики: Определить А полезная,

А полная (затраченная), разделив – вычислить КПД

Ученик: нет, так как так как часть полной работы тратиться на преодоление сил трения и сопротивления.

Ученики:

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).
Если уменьшить (увеличить) трение, то КПД при подъеме тела по наклонной плоскости не изменится (увеличится, уменьшится).

9
6

V. Этап самостоятельной работы учащихся.

Учитель: Сейчас вы проведете исследования:

1 группа – Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскости от высоты наклонной плоскости?
2 группа – Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскостиот веса тела?
3 группа – Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскостиот поверхности наклонной плоскости?

При выполнение работы не забывайте о правилах ТБ при работе со штативом и динамометром.

Учитель: Заполните таблицу и не забудьте о выводах.

Оцените себя и поставьте 5 баллов, если вы получили КПД меньше 100% при выполнении лабораторной работы.

Ученики читают описание работы и выполняют исследования.

Ученики выполняют измерения и заполняют таблицу в тетради.

Ученик: Убедиться на опыте, что полезная работа, выполненная с помощью простого механизма, меньше полной

Ученики сообщают свои результаты.

VI. Рефлексия.

Индивидуа-льная работа

Устали? Встаньте.

Изобразите рычаг на своем теле так, чтобы центром являлась голова.

Изобразите наклонную плоскость так, что верхняя точка будет палец правой руки, а нижняя – носочек левой ноги.

Изобразите блок, силы которого приложены к правой и левой руке.

Учитель: Назовите новые физические термины, с которыми вы познакомились сегодня.

Учитель: А полная?

Учитель: А полезная?

Учитель: Ребята, какая работа больше – полная или полезная?

Учитель: КПД= 70%. Что это значит?

Учитель: Рычагом мальчик поднимает груз. Назовите полезную и затраченную работу.

Учитель: Предлагаю вам выполнить небольшой тест

(Приложение 4)

Каждый правильный ответ оцените в 1 балл.

Ученик:

КПД всегда получается меньше 100%.

Что означает Аз > Ап.

меньше 100%

Ученики:

КПД, А полезная, А полная, этта

Полная работа – работа, приложенная, совершенной силой

Полезная работа – работа, совершенная по подъему грузов или преодолению какого-либо сопротивления.

Полная

Ученики выполняют тестовое задание.

В результате выполненного теста ученики отмечают у себя в тетрадях набранный балл (от 1 до 3 баллов).

VII. Заключительный этап

Оценки.

Учитель: Ребята выполним еще один небольшой мини-тест:

Ваш КПД сегодня на уроке

1. 100%

2.больше 100%

3. меньше 100%

4. 0%

Поднимите руки, кто поставил 100% ? Почему?

У кого КПД <100%?

Выполнили ли вы, поставленную цель сегодняшнего урока?

Подсчитаем количество баллов за урок.

14-15 баллов—оценка “5”

12-13———–оценка “4”

Меньше 11—-оценка “3”

Учитель: Запишите домашнее задание. Параграф 65

Творческое домашнее задание:

1. Как увеличить КПД?

2. «Вечный двигатель» и его создатели

Спасибо за работу, активность и внимание, старание, терпение, а так же понимание!

Урок окончен. До свидания.

Ученик: да, мы узнали о характеристике простого механизма – КПД и научились его рассчитывать и определять на опыте.

Ученики записывают задание.

Источник