Открытый урок по теме Механическая работа. Мощность. КПД

Цель урока: систематизировать знания, имеющиеся у учащихся о понятиях:  «работа», «мощность», «КПД», расширить область знаний о данных понятиях. Развивать умения анализировать учебный материал.

1. Орг. момент – 1 мин.

2. Изучение нового материала.

Деятельность учителя Деятельность учеников
Порой для описания каких-то действий недостаточно знания тех физических величин, которые мы изучили. На пример:
- По горизонтальной поверхности двигается трактор. Со стороны трактора  действует  на прицеп  постоянная сила тяги. Под действием этой силы прицеп переместился на 2 км, а затем на 4 км. Какая физическая величина будет характеризовать  действие трактора в обоих случаях?
Высказывают свои предложения.
- Грузчик у стены стоит,
На плечах мешок лежит.
Дайте поскорей ответ:
Он работает иль нет?
Высказывают свои предложения.
Тема нашего урока (презентация слайд № 1) Записывают тему урока.
Мы уже раньше знакомились с данными понятиями и поэтому давайте вспомним что вы о этих понятиях помните. 
- Что вы знаете  о понятии работа?
Называют (обозначение, ед. измерения и т.д.) и на доске записывают.
Давайте проверим ваши знания о данном понятии (Слайд № 2, презентация) Смотрят, делают записи в тетрадь.
Давайте дадим определение физической величине – мех. работа.  Для этого смотрим фрагмент.  (Библиотека наглядных пособий. Механика. Анимация №14 «Энергия как  способность совершить работу. Для данной темы используем фрагменты 1-3 )
Что называют механической работой?
Давайте рассмотрим случай, когда вектор силы параллелен  перемещению и модуль силы не меняется.
Смотрят опыт, делают выводы.
ДЭЗ № 1 (с. 133 учебник А.В.Касьянова) По учебнику находят ответы на поставленные вопросы
1. Дайте определение работе? Работа – физическая величина, равная произведению проекции силы на ось Х на перемещение по этой оси.
2. Запишите формулу расчёта работы для этого случая А=Fx sx
3. Сформулируйте физический смысл единицы измерения работы. 1 Дж – работа, совершаемая силой 1 Н при перемещении на 1м.
4. Что собой представляет график силы? Чертят график. Прямая параллельная оси Х.
5. Чему численно равна  работа силы в этом случае? Площади прямоугольника со сторонами
Анализ ответов
А если сила направлена под углом к перемещению? (слайд № 4)
ДЭЗ № 2 (с. 134) По учебнику находят ответы на поставленные вопросы
1. Как в этом случае определить работу? Нужно найти проекцию силы на ось Х и по формуле рассчитать работу.
2. Чему равна проекция силы на ось Х? Fx= F cos ά
3. Запишите формулу расчёта работы для этого случая А= F sx cos ά
4.Влияет ли проекция силы на ось У на движение тела вдоль оси Х? Нет, не влияет.
5.Почему не влияет? Проекция силы на ось У перпендикулярна перемещению (оси Х), cos ά=0.
6. Чему численно равна  работа силы в этом случае? Площади фигуры под графиком силы.
7. Сформулируйте определение  работы  для  данного случая. Формулируют.
Анализ ответов
Как вы думаете какое определение является более общим?
(слайд №3)
Второе
(записывают в тетрадь)
Сила и перемещение величины векторные, чем  они характеризуются? Направлением и модулем.
Чем определяется знак работы? Работа -  скалярная физическая величина. Знак работы определяется знаком cos ά.
Проанализируем всевозможные случаи (слайд № 5). Записывают в тетрадь
А если сила, действующая на тело – переменна?  Рассмотрим слайд № 6.
Как определить работу силы?
А = ∑ А1,  А1- работа силы модуль которой постоянен.
Чему численно равна  работа силы в этом случае? Площади фигуры под графиком силы.
В чём заключаетя геометрический смысл работы.
А если действует сразу  несколько сил? (слайд №  4, 6, 7)
(с. 133, учебник А.В.Касьянова)
Записывают в тетрадь.
Давайте сформулируем физический смысл физической величины – работа. Работа силы показывает, какую силу нужно приложить, чтобы переместить тело на один метр.
Занимательные примеры. Золотое правило механики.
Одну и туже работу можно выполнить за разное время. Приведите примеры.
Для характеристики  скорости выполнения работы вводят величину
Мощность.
Что вы знаете о мощности?
(слайд № 8, 9)
Высказывают свои предложения.
Делают записи в тетрадь.
ДЭЗ № 3 (c. 148 — 149) По учебнику находят ответы на поставленные вопросы
1Какие виды мощности можно ввести? (с. 148) Средняя и мгновенная
2. Что называют средней мощностью?
3. Что называют мгновенной
мощностью?
4.Что характеризуют эти величины (физ. смысл). Среднюю работу в ед. времени.
Работу в ед. времени.
5.Какой физической величине пропорциональна мгновенная мощность? Скорости.
6.Запишит е формулу  расчёта мгновенной мощности. N= Fx x
7.Какие выводы из этой формулы можно сделать, чтобы мощность оставалась постоянной ? 1. Для увеличения силы уменьшают скорость.
2. Для увеличения скорости уменьшают силу.
8.Где это применяют?
9. При больших скоростях  как соотносятся сила сопротивления  и скорость тела? Fсопр=μ2
8.Чему равна в этом случае мощность? N= μ3
Анализ ответов
Занимательные задачи.
Любой механизм  характеризуется  ещё одной величиной, показывающий насколько он выгоден. Эта величина — КПД (слайды №10, 11)
Работа затраченная –
Аз – работа затраченная равна сумме   работы полезной (для выполнения, которой предназначен механизм) и работы против сил сопротивления.
Чем больше КПД тем лучше устройство.
Запишем формулу КПД.
η= Ап/Аз *100%
Закрепление. Самостоятельная работа. (5 минут)
В каких случаях совершается механическая работа?
1 вариант
1.Санки скатываются с горы.
2.Юноша разговаривает по телефону.
3.Девочка рисует.
4.Выстрел из арбалета.

2 вариант
1.Штангист удерживает штангу.
2.По льду катится шайба.
3.Спортсмен поднимает гирю.
4.Ученик поднимается по лестнице.
Выполняют работу, выбирают случаи где совершается работа и поясняют.
Работа  по пословицам и поговоркам.  Почему так говорят, объясните с точки зрения изученной темы.

  • С горы вскачь, а в гору хоть плачь.
  • Сверху легко бросать, попробуй-ка снизу.
  • В гору семеро тащат, а с горы и один толкает.
  • Учиться – что тележку в гору тащить; стоит отпустить – назад покатишься
Фронтальная беседа.
Д/з: параграфы  30, 34



Следующий: