Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Предмет: | Физика. |
Класс: | 7 класс. |
Учебник: | Перышкин, А. В. Физика. 7 кл. [Текст] : учеб. для общеобразоват. учебн. заведений / А. В. Перышкин, – М. : Дрофа, 2010. – 192 с. |
Тема урока: | Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости. |
Цель урока: | Знакомство обучающихся с новой физической величиной – коэффициентом полезного действия механизма. |
Задачи урока: | Обучающие
:
Развивающие :
Воспитательные :
|
Планируемые результаты: | Предметные
: обучающиеся
научатся измерять характеристики наклонной
плоскости, рассчитывать полезную и затраченную
работу, КПД простого механизма; выяснят, что
полезная работа всегда меньше затраченной и,
следовательно, КПД меньше 100 % и не зависит от
веса поднимаемого тела, но его можно увеличить,
увеличивая угол наклона плоскости к горизонту. Формируемые УУД:
|
Тип урока: | Урок отработки специальных умений и навыков. |
Форма урока: | Исследовательская работа обучающихся. |
Оборудование: |
|
Материалы к уроку |
|
Авторский медиапродукт: |
|
Программное обеспечение: | MS Office 2010, KMPlayer или другая программа, поддерживающая файлы с расширением swf. |
Сценарий урока состоит из семи этапов.
1. Организационный (2 мин.): Учитель отмечает отсутствующих на уроке обучающихся, напоминает присутствующим на уроке, что они продолжают изучать простые механизмы и уже знают их определение, виды, «Золотое правило» механики, правило равновесия рычага, а сегодня ребята могут познакомиться еще с одной характеристикой простого механизма, но после того, как откроют закрытое пазлами послание.
2. Актуализация знаний (8 мин.): Учитель выводит на экран слайд 2 презентации к уроку «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости». Программа составлена следующим образом: по щелчку мыши, точно подведенной к номеру вопроса, раскрывается слайд с самим вопросом, на нем размещается текст вопроса. Проверить правильность ответа можно по щелчку мыши. По управляющей кнопке можно вернуться на слайд № 2. Щелчком мыши по полю правильно отвеченного вопроса пазл убирается и открывается часть послания. Выбирается следующий вопрос и все повторяется. Интереснее выбирать вопросы в произвольной последовательности. После ответа на последний вопрос на экране открывается послание ребятам: «Скажи мне – и я забуду. Покажи мне – и я запомню. Дай мне действовать самому – и я научусь!».
3. Создание проблемной ситуации (4 мин.): Учитель создает и предлагает обучающимся найти выход из проблемной ситуации: рабочему необходимо загрузить тяжелую бочку на корабль, но чтобы это сделать, надо приложить очень большую силу – силу, равную весу бочки. Такую силу рабочий приложить не может. Ребята предлагают применить наклонную плоскость. Учитель выводит на экран слайд 3 презентации к уроку «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости» (на него вставлена flash-модель Единой коллекции ЦОР «Простые механизмы. Наклонная плоскость»), раскрывает сцену 5. задает вопрос: только ли на подъем груза расходуется затраченная рабочим энергия? Обучающиеся предполагают, что часть энергии расходуется на преодоление силы трения. Учитель выводит на экран слайд 4 презентации к уроку «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости», (на него вставлена flash-модель Единой коллекции ЦОР «Коэффициент полезного действия механизма»), раскрывает сцену 3. Обсуждается вопрос о возможности разного соотношения работы, совершенной механизмом, и энергии, которая расходуется на преодоление силы трения. Ученики выдвигают предположения о существовании физической величины, характеризующей эффективность простого механизма.
4. Изучение нового материала (8 мин.): Учитель демонстрирует подъем тела с помощью наклонной плоскости, измеряет вес тела и силу трения, высоту и длину наклонной плоскости. Обучающиеся сравнивают вес тела с силой трения, высоту наклонной плоскости с ее длиной, делают вывод о выигрыше в силе и проигрыше в расстоянии при использовании наклонной плоскости. Учитель выводит на экран слайды 5-6 презентации к уроку «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости», дает характеристику КПД простого механизма. Обучающиеся выполняют чертеж наклонной плоскости с обозначением ее длины, высоты, записывают определение и расчетную формулу КПД простого механизма.
5. Исследовательская практическая работ а (17 мин.): Учитель организует обсуждение плана исследования. Обучающиеся составляют план и последовательность действий для определения КПД наклонной плоскости:
Учитель выводит на экран слайды 7-11 презентации к уроку «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости», проводит инструктаж по безопасному выполнению лабораторной работы, формулирует проблемный вопрос: от каких параметров зависит КПД наклонной плоскости. Обучающиеся самостоятельно формулируют познавательную задачу: проверить как зависит КПД наклонной плоскости от веса поднимаемого тела и угла наклонной плоскости? Выдвигают гипотезу: КПД наклонной плоскости зависит от угла наклона и не зависит от веса поднимаемого тела.
Учитель раздает ученикам комплекты приборов для выполнения лабораторной работы, инструкцию по охране труда (Приложение 1 ), технологическую карту выполнения лабораторной работы № 14 «Измерение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости» (Приложение 2 ), оказывает помощь группам обучающихся в выполнении работы. Обучающиеся выполняют лабораторную работу при разном угле наклона плоскости к горизонту и разном весе поднимаемого груга.
6. Рефлексия (4 мин.): Обучающиеся оценивают и анализируют полученные результаты работы: Ап должна быть меньше Аз; высота наклонной плоскости должна быть меньше ее длины, полученный КПД должен быть меньше 100%. Если полученный результат не верен, находят ошибку в измерении или расчетах. Оформляют результаты работы, делают вывод: в ходе лабораторной работы КПД наклонной плоскости при угле наклона 20° к горизонту оказался равным 45%, он всегда меньше 100%, зависит от угла наклона (чем больше угол наклона плоскости, тем больше ее КПД) и не зависит от веса поднимаемого тела.
7. Домашнее задание (2 мин.): Учитель выводит на экран слайд 12 презентации к уроку «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости», озвучивает, комментирует, дает рекомендации по эффективному выполнению домашнего задания:
- § 61;
- Подготовить сообщения (по желанию):
- Простые механизмы дома, на даче.
- Простые механизмы в строительстве.
- Простые механизмы и тело человека.
Адреса используемых ресурсов Интернет
Технологическая карта урока по физике в 7 классе.
Лабораторная работа № 11 «Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости».
Тема | Лабораторная работа № 11 «Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости». |
||||
Тип урока: | Урок формирования первоначальных предметных умений. |
||||
Цель | обеспечить отработку навыков измерения КПД при подъеме тела по наклонной плоскости. |
||||
Задачи | Образовательные: 1. работая с материалом учебника и выполняя лабораторную работу выяснить способы определения КПД при подъеме тела по наклонной плоскости; 2. убедиться на опыте в том, что полезная работа меньше полной; 3. углубить теоретические и практические знания, полученные при изучении тем «Работа», «Простые механизмы», «КПД». Развивающие: 1.пробудить любознательность и инициативу, развивать устойчивый интерес обучающихся к предмету; 2.высказывая свое мнение и обсуждая данную проблему развивать у обучающихся умение говорить, анализировать, делать выводы. 3.способствовать овладению необходимыми навыками самостоятельной учебной деятельности. Воспитательные: 1.в ходе урока содействовать воспитанию у обучающихся уверенности в познаваемости окружающего мира; 2.работая в парах постоянного состава, при выполнении экспериментальных заданий и обсуждении проблемы, воспитывать коммуникативную культуру школьников. |
||||
Планируемый результат. Метапредметные результаты. 1.сформированность познавательных интересов, направленных на развитие представлений о простых механизмах; 2.умение работать с источниками информации, включая эксперимент; 3.умение преобразовывать информацию из одной формы в другую. Предметные результаты. 1.уметь использовать линейку и динамометр для измерения физических величин. 2.уметь выражать результаты измерений в единицах СИ. | Личностные. Осознанное, уважительное и доброжелательное отношение к другому человеку, его мнению; готовность и способность вести диалог с другими людьми и достигать в нём взаимопонимания. Познавательные. Выделяют и формулируют познавательную цель. Строят логические цепи рассуждений. Производят анализ и преобразование информации. Регулятивные. Умение составлять план проведения исследования; определять потенциальные затруднения при решении учебной; описывать свой опыт, планировать и корректировать. Коммуникативные. Умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов. |
||||
Основные понятия темы | Полная работа, полезная работа, КПД, простые механизмы, наклонная плоскость. |
||||
Организация пространства |
|||||
Основные виды учебной деятельности обучающихся. | Основные технологии. | Основные методы. | Формы работы. | Ресурсы. Оборудование. |
|
1.Слушание объяснений учителя. 2.Самостоятельная работа с учебником. 3. Выполнение фронтальной лабораторной работы. 4.Работа с раздаточным материалом. 5.Измерение величин. | Технология сотрудничества. | 1.словесные; 2.наглядные; 3.практические. | Индивидуальная, общеклассная, в парах постоянного состава. | Физическое оборудование: доска, линейка, динамометр, брусок, штатив с муфтой и лапкой. Ресурсы: тесты, проектор, презентация. |
Структура и ход урока.
Этап урока | Задачи этапа | Деятельность учителя | Деятельность ученика | Время |
||
Вводно-мотивационный этап. |
||||||
Организационный этап | Психологическая подготовка к общению. | Обеспечивает благоприятный настрой. | Настраиваются на работу. | Личностные | ||
Анализ самостоятельных работ по теме «Рычаги». | Работа над ошибками. | Решение задач. | Решают задачи. | |||
Этап мотивации и актуализации знаний (определение темы урока и совместной цели деятельности). | Обеспечить деятельность по определению целей урока. | Предлагает задачки «Подумай и угадай», предлагает назвать тему урока, определить цель. | Пытаются ответить, решить задачи. Определяют тему урока и цель. | Личностные, познавательные, регулятивные | ||
Операционно-содержательный этап |
||||||
Изучение нового материала. 1) Актуализация знаний. 2) Первичное усвоение новых знаний. 3) Первичная проверка понимания 4) Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция. | Способствовать деятельности обучающихся по самостоятельному изучению материала. | Предлагает организовать деятельность согласно предложенным заданиям. 1) Предлагает вспомнить понятие КПД. 2) Инструктаж по выполнению работы. Объяснение теоретического материала. 3) Предлагает выполнить экспериментальные задания. 4)предлагает сделать выводы. | Изучение нового материала на основе самостоятельного выполнения лабораторной работы. 1) Отвечают. 2) Слушают. 3)Выполняют предложенные экспериментальные задания. 4)Отвечают на вопросы. 5)Делают выводы. Обсуждают. | Личностные, познавательные, регулятивные | ||
Рефлексивно - оценочный этап. |
||||||
Рефлексия. (Подведение итогов). | Формируется адекватная самооценка личности, своих возможностей и способностей, достоинств и ограничений. | Предлагает выбрать предложение. | Отвечают. | Личностные, познавательные, регулятивные | ||
Подача домашнего задания. | Закрепление изученного материала. | Запись на доске. | Записывают в дневник. | Личностные |
Приложение.
1. Анализ самостоятельной работы по теме «Рычаги».
Работа над ошибками.
Слайд №2.
а) На рисунке (а) изображен диск, закрепленный на оси О. К диску приложены силы F и F1. Назовите плечи сил.
б) На рисунке (б) человек с помощью рычага поднимает камень весом 600 Н. С какой силой человек действует на рычаг, если АВ= 1,2м, ВС=0,5 м.
в) На рисунке (в) на линейку, один конец которой опирается на стол, а другой удерживается динамометром, поставлена гиря весом 20Н. Определите показания динамометра, если длина АС= 1м, ВС= 25 см.
Слайд №3.
а) На рисунке изображена треугольная пластина, закрепленная на оси, проходящей через точку О. К пластине приложены силы F и F1. Назовите плечи сил.
б) Человек с помощью палки удерживает ведро с водой весом 120 Н. Конец палки находится на опоре, при этом АС= 120см, ВС=30 см. Какую силу прилагает человек для поддержки ведра?
2. Мотивационный этап.
Слайд №4.
Задачки «Подумай и угадай».
1. Это не только простой механизм, но и военный союз.
2. Это механизм у колодца, и деталь рубашки.
3. В этом подмосковном городе расположен дом - музей П.И. Чайковского.
Ответы.
1. блок
2. ворот
3. клин
Слайд №5.
Какие еще простые механизмы вы знаете? Почему их так называют?
Наклонная плоскость, блок и рычаг-
Без них обойтись мы не можем никак.
3. Изучение нового материала.
Слайд №6-7.
Наклонная плоскость - простейшее механическое устройство, применяемое для подъема тяжелых предметов, чтобы получить выигрыш в силе.
Наклонная плоскость - простой механизм в виде плоской поверхности, установленной под углом, отличным от прямого, к горизонтальной поверхности.
Слайд №8-10.
Характеристика механизма, определяющая какую долю полезная работа составляет от полной, называется коэффициент полезного действия - КПД.
Слайд №11. Предложить ученикам расположить наклонную плоскость на разной высоте. После проведения эксперимента и вычислений, сравнить полученные данные.
План действий для определения КПД наклонной плоскости:
Измерить вес бруска (Р).
Измерить высоту наклонной плоскости (h).
Измерить силу трения (Fтр).
Измерить длину наклонной плоскости (l).
8. Оформить результаты работы и сделать выводы.
Слайд №12.
Выводы:
1. Полезная работа меньше полной.
2. Высота наклонной плоскости должна быть меньше ее длины.
3. КПД меньше 100%. (При угле наклона 20° к горизонту равен 45%).
4. КПД наклонной плоскости, зависит от угла наклона. Чем больше угол наклона плоскости, тем больше ее КПД.
Слайд №13.
Рефлексия. Как я работал на уроке? Выберите предложение.
Лабораторная работа № 6.
Определение КПД наклонной плоскости
Цель работы:
1. вычислить КПД предложенной наклонной плоскости и сделать вывод о его значении;
2. убедиться на опыте в том, что Ап < Аз.
Оборудование: динамометр, дощечка, штатив, деревянный брусок, измерительная лента (или линейка), набор грузов (рис.).
Ход работы:
1. Определите цену деления измерительных приборов. Цд= ….Н.(динамометра)
Цл = …. Н. (линейки).
2. Используя динамометр, определите вес бруска (Р), поднимая его на высоту h (записать в таблицу).
3. Перемещая брусок с постоянной скоростью вверх по наклонной плоскости, измерьте необходимую для этого силу тяги (F ). (записать в таблицу)
4. С помощью линейки определите путь s , пройденный нижним краем груза, и высоту h , на которую он был поднят. (записать в таблицу)
5. Определите общий вес бруска с двумя грузами (Р) , (записать в таблицу).
6. Нагрузив брусок двумя грузами и прикрепив к нему динамометр, перемещайте брусок с постоянной скоростью вверх по наклонной плоскости. Измерьте необходимую для этого силу тяги (F ). s и h такие же. (в таблицу)
7. Опустить дощечку ниже и повторить опыт 2. S такая же, h измерить (записатьв таблицу)
общее задание для 3-х опытов:
8. Вычислите полезную и затраченную работы: ,
9. Найдите КПД наклонной плоскости.
10. Результаты вычислений занесите в таблицу.
Вывод: в результате работы мы
И. А.
Изюмов
,
, МОУ гимназия № 3, г. Аксай, Ростовская обл.
Измерение КПД наклонной плоскости
Невозможно прямое попадание эксперимента
в узко определённую теоретическую мишень.
Имре Лакатос
Когда теория совпадает с экспериментом,
это уже не открытие, а закрытие.
Пётр Леонидович Капица
Цель урока: выработка умений самостоятельно применять знания, осуществлять их перенос в новые условия.
Дидактическая задача: обеспечение усвоения новых знаний и способов действий на уровне применения в различных ситуациях.
Рефлексивная деятельность ученика: самоутверждение, самореализация и саморегуляция.
Деятельность учителя по обеспечению рефлексии: подача учебного материала с учётом зоны ближайшего и актуального развития ученика.
Показатели реального результата решения задачи: самостоятельное выполнение заданий с применением знаний в различных ситуациях.
Логика построения урока: актуализация комплекса знаний → применение знаний в различных ситуациях → контроль и самоконтроль.
Оборудование: деревянная доска, деревянный брусок, динамометр, линейка измерительная.
Ход урока
I. Актуализация комплекса знаний (15 мин)
На доске опорный рисунок . Учитель совместно с учащимися решает задачу:
Какую работу надо совершить, чтобы по плоскости с углом наклона 30° на высоту 2 м втащить груз, прикладывая силу, совпадающую по направлению с перемещением? Масса груза 400 кг, коэффициент трения 0,3. Каков при этом КПД?
Решение
II. Решение задач (30 мин)
1 (10 мин). Учитель совместно с классом решает задачу:
Поместите на линейку небольшой предмет (резинку, монету и т.д.). Постепенно поднимайте конец линейки, пока предмет не начнёт скользить. Измерьте высоту h и основание b полученной наклонной плоскости и вычислите коэффициент трения.
Решение. F т x = F тр x ; mg sinα = μF т cosα; μ = tgα = h/b .
Получив расчётную формулу, учащиеся, используя деревянную доску, деревянный брусок и линейку, экспериментально сами определяют коэффициент трения и записывают полученный результат в рабочие тетради.
2 (10 мин). Учитель совместно с классом решает задачу:
Найти КПД наклонной плоскости длиной 1 м и высотой 0,6 м, если коэффициент трения при движении по ней тела равен 0,1.
Решение. Используя второй результат решения задачи , получим:
Учитель предлагает измерить длину деревянной доски и определить КПД наклонной плоскости для значений высоты и коэффициента трения, полученных при решении задачи . Результат записывается в тетради.
3 (10 мин). Учитель предлагает определить КПД наклонной плоскости для значения высоты, полученной при решении задачи , ещё одним способом , а затем сравнить полученные результаты и сделать выводы.
Положите брусок на наклонную плоскость; прикрепив к нему динамометр, равномерно тяните его вверх вдоль наклонной плоскости; измерьте силу тяги F .
Измерьте с помощью динамометра силу тяжести F т, действующую на брусок, и найдите экспериментальное значение КПД наклонной плоскости:
Домашнее задание . Вычислите максимально возможное значение выигрыша в силе, получаемого при заданном наклоне плоскости: k max = l/h .
Найдите экспериментально выигрыш в силе, полученный с помощью наклонной плоскости: k э = F т /F.
Сравните полученные результаты. Сделайте выводы.
Литература
- Рымкевич А.П. Физика. Задачник-10–11: Пособие для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2004.
- Дик Ю.И., Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Кабардина С.И., Никифоров Г.Г., Шефер Н.И. Физический практикум для классов с угл. изучением физики: Дидакт. материал: 9–11 кл.: Под ред. Ю.И. Дика, О.Ф. Кабардина. – М.: Просвещение, 1993.