Урок физики по теме "Механическая работа" (7 класс)

• 1 слайд

  20.06.2022
  Механическая работа.
  Домашнее задание §55
  

• 2 слайд

  Работа…
  рабочего
  инженера
  ученого
  ученика
  «Работа» = «Труд»
  

• 3 слайд

  Повторим и вспомним:
  Что такое сила?
  Каковы единицы силы?
  Сила – векторная векторная величина. Что это значит?
  Какие силы вы знаете? По каким формулам они вычисляются?
  Как называется прибор для измерения силы?
  F = mg
  F = k∙∆l
  P = mg
  

• 4 слайд

  Жан-Викто́р Понселе́ 
  (1788 — 1867) — французский математик, 
  механик и инженер
  Термин «работа» был введен в физику в 1826 г. французским ученым Ж. Понселе
  Работа – физическая величина
  

• 5 слайд

  Мы узнаем:
  Что такое механическая работа? Выполнение каких условий необходимо для её совершения?
  Как рассчитать механическую работу, если направление движения тела совпадает с направлением приложенной силы?
  Каковы единицы механической работы?
  Когда механическая работа положительна, когда отрицательна и когда равна нулю?
  
  
  

• 6 слайд

  Задача 1.
  Груз массой 100 г равномерно поднимают с помощью динамометра на 1 метр. Какие силы действуют на груз? Чему равна работа каждой из сил?
  
  V
  Fт
  Fупр.
  

• 7 слайд

  Сердце человека за одно сокращение совершает приблизительно 1 Дж работы
  

• 8 слайд

  Попробуй встать!
  

• 9 слайд

  Задача 2.
  Какую, примерно, работу вы совершили, встав со стула 5 раз?
  

• 10 слайд

  Задача 3.
  По горизонтальной поверхности стола равномерно, с помощью динамометра перемещают деревянный брусок. Какие силы на него действуют? Чему равна работа каждой из этих сил при перемещении на 1 м?
  

• 11 слайд

  Механическая работа совершается только тогда, когда :
  на тело действует сила;
  оно движется;
  направление движения не перпендикулярно направлению действия силы.
  А – механическая работа [1 Дж (Джоуль)]
  F – сила [1 Н (Ньютон)]
  S – путь [1 м (метр)]
  Работа = Сила ˣ Путь
  

• 12 слайд

• 13 слайд

  Механическая работа совершается только тогда, когда :
  на тело действует сила;
  оно движется;
  направление движения не перпендикулярно направлению действия силы.
  

• 14 слайд

  Работа = Сила ˣ Путь
  

• 15 слайд

  А – механическая работа [1 Дж (Джоуль)]
  F – сила [1 Н (Ньютон)]
  S – путь [1 м (метр)]
  
  1 Дж = 1 Н · 1 м = 1 Н·м
  

• 16 слайд

• 17 слайд

• 18 слайд

_опросы: самостоятельно (или с помощью учителя) записывают:

 

Вопросы:

1. Что такое механическая работа? Выполнение каких условий необходимо для её совершения?
2. Как рассчитать механическую работу, если направление движения тела совпадает с направлением приложенной силы?
3. Каковы единицы механической работы?
4. Когда механическая работа положительна, когда отрицательна и когда равна нулю?

Таблица самоконтроля.

№ вопроса	1	2	3	4
Знаю ответ

Самооценка _________

Задача 1. Груз массой 100 г равномерно поднимают с помощью динамометра на 1 метр. Какие силы действуют на груз? Чему равна работа каждой из сил?

Дано:	Решение:
S = 1 м Fупр. = Fт =     Н
А упр. , Ат - ?

Задача 2. Какую, примерно, работу вы совершили, встав со стула 5 раз?

Дано: S = 0,5 м m =        кг g ≈ 10 n = 5	Решение:
A - ?

Задача 3. Деревянный брусок равномерно перемещают по поверхности стола на 100 сантиметров.  Какую работу при этом совершают приложенные к нему силы?

Дано:	СИ	Решение:
S = 100 с м Fупр. =        Н Fтр. =          Н Fтяж. =        Н N =        Н
А упр.  - ? А тр - ? А тяж. - ? А N - ?

Урок физики в 7 классе

Учитель: Афанасьев Николай Сильвестрович

Тема урока: Механическая работа.

Цель: Познакомить учащихся с понятием «механическая работа». Научить вычислять работу силы в простых случаях.

Ход урока.

I.  Организационный момент. Объявление темы урока. (1 минута).

Учитель. Здравствуйте! Тема сегодняшнего урока «Механическая работа».

II. Создание учебной ситуации. (4 минуты)

Учитель. В обыденной жизни мы часто слышим слово работа. Что означает это слово? Можете ли вы привести примеры работы?

Учащиеся. Работа рабочего – переноска груза. Работа инженера – создание проекта. Работа ученого – открытие новых законов. Работа ученика – учеба.

Учитель. В нашей жизни слово «работа» является синонимом слова «труд». А какое значение имеет это слово в ФИЗИКЕ? Это мы сегодня выясним на уроке. Но сначала давайте вспомним то, что вы уже знаете. 

III. Актуализация знаний, полученных на предыдущих этапах обучения. (5 минут)

Учитель. Повторим и вспомним:

1.      Что такое сила?

2.      Каковы единицы силы?

3.      Сила – векторная векторная величина. Что это значит?

4.      Какие силы вы знаете? По каким формулам они вычисляются?

5.      Как называется прибор для измерения силы?

Ответы учащихся:

1.      Сила – это действие одного тела на другое.

2.      Единицей измерения силы является 1 Ньютон (1 Н).

3.      Сила векторная величина, значит она характеризуется не только числовым значением, но и направлением.

4.      Силы:

·     Сила тяжести ;

·     Вес тела

·     Сила упругости

·         Сила трения

5.      Прибор для измерения силы называется динамометр.

IV. Изучение нового материала. (6 минут)

Учитель. Молодцы! Теперь вы готовы к изучению нового материала.

Термин «работа»  ввел в физику в 1826 году французский ученый Жан-Виктор Понселе.

Что же такое механическая работа? Это вы узнаете, прочитав текст, который имеется на розданных вам листочках. Постарайтесь найти в нем ответы на следующие вопросы:

1. Что такое механическая работа? Выполнение каких условий необходимо для её совершения?
2. Как рассчитать механическую работу, если тело движется в направлении действия силы?
3. Каковы единицы механической работы?
4. Когда механическая работа положительна, когда отрицательна и когда равна нулю?

Учащиеся изучают текст.  (Приложение 1. § 18 Механическая работа. Из учебника Физика 7, Громов С. В., Родина Н. А.)

V.  Закрепление изученного материала. (5 минут)

Учитель. А теперь давайте обсудим, что нового вы узнали из прочитанного. Ответим на вопросы. Кто может ответить на первый вопрос? Все, кто может на него ответить, поднимите, пожалуйста, руку?  Все кто поднял руку, поставьте плюсик в клеточку «знаю ответ» в таблице самоконтроля. (См. приложение 1)

Учащиеся отвечают на приведенные выше вопросы: 

1.      Механическая работа – физическая величина. Для совершения механической работы необходимо выполнение трёх условий: а) на тело должна действовать сила; б) тело должно двигаться; в) направление движения не должно быть перпендикулярно направлению действия силы.

2.      Для расчета механической работы надо умножить силу на путь, пройденный в направлении действия силы. A = F*S.

3.      Единицей измерения механической работы в СИ является 1 Джоуль (Дж).

4.      Механическая работа:

а)      положительна, если направление силы совпадает с направлением движения;

б)      отрицательна, если направление силы противоположно направлению движения;

в)      равна нулю, если сила перпендикулярна направлению движения.

VI. Решение задач.

Учитель. Применим полученные знания на практике, при решении задач.

Задача 1. Груз массой 100 г равномерно поднимают с помощью динамометра на 1 метр. Какие силы действуют на груз? Чему равна работа каждой из сил? (4 минуты).

Ответим на 1-ый вопрос.

Ученик. На груз действуют сила тяжести и сила упругости.

Учитель. Куда они направлены.

Ученик. Сила тяжести направлена вниз, а сила упругости – вверх.

Учитель. Изобразим эти силы на рисунке.

- Каково значение модуля этих сил?

Ученик. Модули этих сил равны 1 Н.

Учитель. Запишем, что дано по условию.

Учащиеся записывают:

Дано:	Решение:
S = 1 м Fупр. = Fт = 1 Н
А упр. , Ат - ?

 Учитель. По какой формуле найдем работу силы упругости?

Ученик. По формуле А = F · S.

Учитель. Запишем эту формулу. Затем подставим численные значения величин и подсчитаем результат:

                                                           А _упр. = 1Н · 1 м = 1 Дж               

- По какой формуле найдем работу силы тяжести?

Ученик. По формуле А = - F · S.

Учитель. Запишем формулу, вычислим работу силы тяжести, а затем запишем ответ.

А _т  = - 1 Н · 1 м = - 1 Дж

Ответ: А _упр. = 1 Дж

А _т   = - 1 Дж

Учитель. Итак, сила 1 Н на пути 1 м совершает работу 1 Дж.

Интересно, что сердце человека за одно сокращение совершает приблизительно 1 Дж работы.

  Физкультпауза. (3 минуты)

Учитель. А теперь немного отдохнем. Сейчас я вас загипнотизирую, и вы не сможете подняться со стула! Сядьте на стуле, держа спину прямо. Ступни ног поставьте перед стулом, как показано на рисунке. В таком положении, не наклоняясь вперед и не ставя ступни под стул, вы не сможете встать со стула!
Почему это происходит? Дело в том, что для того чтобы человек мог встать со стула, вертикальная линия опущенная из его центра тяжести, должна проходить через площадь ограниченную его ступнями. Поэтому, чтобы встать, человек должен наклониться, смещая центр тяжести вперед, или поставить ступни под стул, приближая их к вертикали, проходящей через центр тяжести.

А сейчас давайте поднимем свой центр тяжести со стула по 5 раз!

Учитель. Продолжим решение задач.

Задача 2. Какую, примерно, работу вы совершили, встав со стула 5 раз? (5 минут)

- Запишем данные для решения этой задачи. Вставая со стула, мы поднимаем свой центр тяжести примерно на 50 см, т.е. S = 0,5 м. Мы поднимаем сами себя, поэтому в данные каждый запишите свою массу. Ускорение свободного падения примем равным 10 Н/м. Количество вставаний обозначим буквой n.

Учащиеся записывают:

Дано: S = 0,5 м m =        кг g ≈ 10 n = 5
A - ?

Учитель. Работу которую мы совершаем за одно вставание Обозначим  А₁. Как её найти?

Ученик. По формуле A₁ = F · S.

Учитель. Какую силу мы преодолеваем вставая? Чему равно F?

Ученик. Вставая, мы преодолеваем силу тяжести. Значит F = m · g.

Учитель. Как подсчитать работу А, совершенную за 5 вставаний.

Ученик. А = А₁· n.

Учитель. Теперь подставим числовые данные и подсчитаем результат.

Встав со стула 5 раз, я совершил работу  1875 Дж. А вы?

Дано: S = 0,5 м m =        кг g ≈ 10 n = 5	Решение:
	A1 = F∙S F = m∙g A = A1∙ n	F = 75 кг ∙ 10  = 750 Н А1 = 750 Н ∙ 0,5 м = 375 Дж А = 375 Дж ∙ 5 = 1875 Дж
A - ?	Ответ: 1,785 кДж

Учитель. Вы справились с этой задачей. Молодцы! А теперь решим еще одну задачу.

Задача 3. По горизонтальной поверхности стола равномерно, с помощью динамометра перемещают деревянный брусок. Какие силы на него действуют? Чему равна работа каждой из этих сил при перемещении на 1 м?

Учитель. Назовите силы, действующие на брусок.

F_упр. – сила упругости,  F_тр. – сила трения, F_тяж – сила тяжести, N – сила реакции опоры.

Учитель. Как измерить эти силы?

Ученик. Нужно равномерно тянуть брусок по поверхности стола при помощи динамометра. Динамометр покажет силу упругости пружины. Сила трения равна силе упругости.

Учитель. Измерим и запишем значения этих сил.

Учащиеся измеряют и записывают значения сил в дано.

Учитель. А как измерить силу тяжести и силу реакции опоры?

Ученик. Нужно к динамометру подвесить брусок. Тогда он покажет вес бруска. Сила тяжести равна весу бруска. Сила реакции опоры равна силе тяжести.

Учитель. Измерим и запишем значения этих сил.

Чему равна работа силы тяжести и силы реакции опоры?

Ученик. Сила тяжести и сила реакции опоры перпендикулярны направлению движения. Поэтому их работа равна нулю.

Учитель. А теперь вычислим работу силу упругости и работу силы трения.

Учащиеся вычисляют и записывают:

А _упр.  = F_упр· S =

А _тр.  = - F_тр· S =

VII. Подведение итогов урока. (2 минуты)