Урок физики. 7 класс.
Тема:
Коэффициент полезного действия.
Цели:
1.
Познакомить учащихся с
понятием коэффициента полезного действия простых механизмов, показать способы
определения и расчета КПД, сравнить значения КПД наклонной плоскости, рычага, подвижного
и неподвижного блоков.
2.
Развивать навыки
научно-исследовательской деятельности: выдвижение гипотезы, постановка
эксперимента, обработка и анализ полученных результатов.
3.
Воспитывать культуру
проведения эксперимента, умение доказательно высказывать свое мнение, умение
взаимодействовать в команде.
Тип урока. Изучение нового материала.
Оборудование: наборы по механики: подвижный и неподвижный
блоки, штативы, линейки, динамометры, каретки, рычаги.
ТСО:
ноутбук, мультимедийный проектор, интерактивная доска, документ-камера;
ЦОР – измерение КПД наклонной плоскости.
Ход урока.
1. Орг. Момент.
Учитель. Здравствуйте. Сегодня на уроке мы продолжаем изучать
простые механизмы.
2.
Начальный этап.
Цель:
Актуализация знаний учащихся.
(Слайд №1) На экране поочередно появляются портреты: Архимед, Петр I,
Гартнер.
Учитель. - Кто это? Что вы знаете об Архимеде, … Петре 1, …? Что их связывает?
Ученик. Архимед – древнегреческий ученый,
изобрел простые механизмы и описал их свойства.
Ученик. Петр 1 – русский император, вывел Россию
на новый этап развития, может быть, использовал простые механизмы при постройке
кораблей, их транспортировке.
Ученик.
Третий портрет – неизвестен.
Учитель. О последней исторической личности и как она
связана с Архимедом и Петром 1 мы узнаем в конце сегодняшнего урока.
(слайд №2)
Учитель. Посмотрим на анаграммы. Разгадайте слова и найдите лишнее понятие.
Ученики. Блок, ворот, рычаг, веревка. Лишнее слово
– веревка, так как остальные – разновидности рычага.
Блок бывает неподвижным и подвижным. Подвижный
блок дает выигрыш в силе в 2 раза, но проигрыш в расстоянии в 2 раза.
Неподвижный блок не дает выигрыш в силе, но
позволяет изменить направление действия силы. Блоки применяются на стройках, в
хозяйстве для поднятия тяжелых предметов на большую высоту.
Рычаг дает выигрыш в силе. Используется во
множествах устройствах: ножницы, тележки, плоскогубцы.
(Слайд №3).
Ученики. Клин, винт, наклонная плоскость, кран.
Лишнее слово КРАН, так как остальные термины обозначают разновидности наклонной
плоскости.
(Если не сказали о золотом правиле механики – намекнуть по цвету клина
– Что еще мы знаем о простых механизмах)
Ученик.
Ни один простой механизм не дает выигрыш в работе.
3. Определение темы и цели урока.
Учитель. Однако в реальных условиях, для совершения
нужной (полезной) работы требуется затратить большую работу. Как вы думаете
почему?
Ученик. В природе действую силы трения,
сопротивления. Кроме того, выполняются лишние, но необходимые для достижения
результаты действия.
Учитель. Рассмотрим пример: в аппарат для получения
сока необходимо погрузить яблоки. Грузчик поднимает яблоки в корзинах и
высыпает их. Какие виды работ он совершает? (Слайд №4)
Ученики. Работа по подъему яблок, по подъему
корзины, подъем самого блока и веревки, преодоление силы трения – это полная
работа, которую выполняет человек.
Полезной является только
работа по подъему яблок, но без остальных видов работ необходимый результат не
может быть достигнут.
Учитель. Соотношение между полезной о полной работой
называется коэффициентом полезного действия механизма. .
Запишите тему урока и определение коэффициента полезного действия в опорных
конспектах, которые лежат у вас на парте. КПД обозначается греческой буквой
«эта» η.
В каких единицах измеряется КПД? (Слайд №5)
Ученик.
В процентах.
Учитель. Сегодня вы выступите в роли ученых
экспериментаторов и рассчитываете КПД простых механизмов: наклонной плоскости,
подвижного и неподвижного блоков, рычага. Напомните мне, что нужно чтобы
провести исследование?
Ученик. Выдвинуть гипотезу, провести эксперимент
и проанализировать результаты.
Учитель. Все приборы перед тем как попасть к вам на
стол поступили в институт в коробках, на которых написано 100%, 120%, 30%, 80%.
Определите в какой коробке лежали ваши приборы. (Слайд №6)
Ученики
делают предположения. Допускают, что 120% - неверное значение и маркировщик
сделал ошибку.
Учитель. Какое значение КПД могут иметь простые механизмы?
Ученик.
Простой механизм не может иметь КПД больший 100%.
Учитель. Это гипотеза нашего исследования. (на
доске появляется запись гипотезы).
4. Проведение эксперимента.
Учитель. Работаем в группах, каждая из которых, решая
свою задачу, доказывает гипотезу. Вы выбираете способ доказательства:
экспериментальный метод или решение теоретической задачи. А ученики Т. и М.
найдут КПД наклонной плоскости, используя виртуальный эксперимент. Результаты
работы групп заслушаем и обсудим классом. А что нужно, чтобы работа вашей
группы была успешной. В случае несогласия с выбором, как вы поступите?
Учащиеся выполняют работу (10 мин)
5. Анализ результатов. (Слайд №7)
Учитель. Закончили эксперимент. Положили приборы.
Приступим к анализу полученных результатов.
Учащиеся
выходят и заполняют итоговую таблицу.
После
доклада результатов измерения КПД наклонной плоскости задать вопрос: Как вы
думаете, что лучше использовать виртуальный эксперимент или физический?
(доказательное высказывание своего мнения). Свое мнение.
В
таблице записаны полученные результаты КПД всех механизмов.
Учитель. Какой механизм обладает самым маленьким
значением КПД? (наклонная плоскость) А какой самым большим? (неподвижный блок).
Теперь оборудование разложим по
коробкам.
Выходит
ученик, исправляет надписи на коробках, и проводит соответствие.
120%
- такого КПД быть не может.
Учитель. А механизм с КПД 100% существует, кто может назвать такой?
Сообщение учащегося:
Я изучил этот вопрос: Механизм, КПД которого
равен 100%, называется вечным двигателем. В природе их не существует, но
делались попытки изобрести. …
В начале урока было показано три портрета:
Архимед, Перт 1 и Гартнер. Гартнер – это мошенник-изобретатель, который якобы
изобрел вечный двигатель и пытался его продать Петру 1 за 100 000 рублей.
Логическая цепочка такая – Архимед изобрел простые механизмы, Петр 1
использовал их, а Гартнер – наживался на простых механизмах, используя
доверчивость людей. Архимед спасал своего царя, а Гартнер чуть не погубил репутацию
Петра 1.
Учитель. Подведем итог урока. Я довольна работой
всего класса, но особо отмечаю ….. (выставление оценок). А остальные ребята
могут получить оценки за выполнение домашнего задания.
6. Домашнее задание (дифференцированный подход)
Еще больше узнать о вечном двигателе, вы можете, изучив этот вопрос
дома.
Поэтому домашнее задание следующее: Составьте не менее трех вопросов к
§…..
И задание на выбор: сообщение о моделях вечного двигателя. Придумать
свою модель вечного двигателя.
Составить две задачи по теме КПД простого механизма.
7. Рефлексия.
Ответьте вопрос: А я и не знал, что…, Я меня возникли трудности при…
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.