Как увеличить коэффициент полезного действия наклонной плоскости
Исследование трудно, однако приятно и полезно.
Покажите мне, и я запомню.
Дайте мне действовать самому, и я научусь!
Тема урока: Определение КПД при
подъеме тела по наклонной плоскости.
Цели урока: убедиться на опытах, что
полезная работа, выполненная с помощью наклонной
плоскости меньше полной работы. Определить КПД.
Тип урока: урок отработки
специальных умений и навыков.
Форма урока: исследовательская
работа учащихся
Оборудование: компьютер, динамометр,
трибометр, брусок, набор грузов, штатив с муфтой и
лапкой, метр.
Ход урока
1. Организационный момент. Актуализация знаний.
Какие простые механизмы
использовались при строительстве пирамид? (Клин,
блок, наклонная плоскость, рычаг.)
Какие простые механизмы имеются в
башенном кране? Тест слайды.
Презентация, слайд 1-3.
2. Постановка цели и задач урока: проблемная
ситуация.
Купили пианино, которое нужно
доставить на третий этаж. (Вывожу детей на
постановку цели и задач, обсуждаем, мотивирую
через новый проблемный вопрос:
Вы строите дом, что служит вам для
подъема тяжелых строительных материалов? Как
необходимо установить наклонную плоскость,
чтобы КПД ее был равен 100%?).
Сегодня на уроке мы должны провести
исследование. Как вы считает, что будет предметом
нашего исследования?
Предмет исследования: наклонная
плоскость.
Цель исследования: Выявить чему
равна полезная работа и затраченная, рассчитать
КПД установки.
3. Инструктаж по выполнению работы.
1. Закрепите трибометр в лапке штатива,
которая находится на высоте Н (м).
2.Определите динамометром вес бруска Р
(Н).
3.Положите брусок на трибометр и
динамометром тяните его равномерно вверх вдоль
наклонной плоскости с силой F (Н).
4.Вычислите коэффициент полезного
действия наклонной плоскости.
5.Измените угол наклона трибометра.
Определите КПД наклонной плоскости. Сделайте
вывод о зависимости наклонной плоскости от угла
ее наклона.
4. Форма организации деятельности учащихся:
Гипотеза: если увеличить крутизну
наклонной плоскости, то КПД увеличится.
Проблемный вопрос: применение
наклонной плоскости в жизни, во сколько раз
выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем
в расстоянии, а дает ли этот механизм выигрыш в
работе?
5. Оформление результатов работы.
6. Выводы.
В конце исследования сформулированы
выводы: КПД любого механизма всегда меньше 100%.
Конструируя механизмы, стремятся увеличить их
КПД. Для этого уменьшают трение в осях механизмов
и их вес. На практике совершенная с помощью
механизма полная работа всегда несколько больше
полезной работы. Гипотеза подтвердилась: при
увеличении крутизны наклонной плоскости КПД
увеличился.
Наклонная плоскость дает выигрыш в
силе. Выполняется Золотое правило механики. Мне
понравилось измерять КПД наклонной плоскости. Я
убедилась, что с помощью наклонной плоскости
легче поднимать грузы.
7. Рефлексия
Главным для меня было…
За этот час я понял…
8. Задание на дом: § 61, задача стр. 151
1. Построить проект пирамиды и провести
исследования в ней – проектная работа.
2. Энергетика пирамид – исследовательская
работа.
Приложение
Тема урока: Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости.
Цель урока: Научиться определять КПД наклонной плоскости.
Задачи урока: Обучающие:
Убедиться на опытах, что полезная работа, выполненная с помощью наклонной плоскости, меньше затраченной работы.
Определить КПД при подъеме тела по наклонной плоскости.
Выяснить, от чего зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскости.
Показать связь изученного материала с жизнью.
Создать условия для развития личности учеников в процессе их деятельности.
Способствовать развитию практических навыков измерения силы с помощью динамометра, выполнения схемы эксперимента.
Продолжить формирование умения выделять главное, выдвигать гипотезу и проверять её на опыте.
Продолжить развитие коммуникативных навыков работы в команде (взаимоуважение, взаимопомощь и поддержка).
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.
Личностные: установление учащимися связи между целью учебной деятельности и ее мотивом (смыслообразование).
Умение постановки учебной задачи на основе соотнесения известного и неизвестного материала, прогнозирования результата,
Составления плана и последовательности действий, оценивания и контроля полученного результата, корректировки плана и способов действия в случае расхождения эталона и полученного результата.
Коммуникативные: умение слушать, участвовать в коллективном обсуждении проблемы, вступать в диалог, точно выражать свои мысли, владение монологической и диалогической формами речи в соответствии с нормами родного языка, интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное сотрудничество со сверстниками и взрослыми.
Постановка и решение проблемы, выбор наиболее эффективных способов выхода из проблемной ситуации в зависимости от конкретных условий, создание алгоритмов деятельности при решении проблем поискового характера.
Формирование знаково-символических УУД.
Самостоятельное формулирование познавательной цели, выдвижение гипотезы.
Рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности.
Форма урока: Исследовательская работа обучающихся.
1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний.
1Что называют простыми механизмами?
Приспособления, служащие для преобразования силы, называют простыми механизмами.
Для какой цели применяют простые механизмы
2 Какие условия необходимы для совершения механической работы?
3 Привести формулу расчета механической работы
4 Назвать единицы измерения механической работы
5 В чем состоит «золотое правило» механики?
6 Какую силу называют силой трения?
7 Назвать причины возникновения трения
8 Как можно измерить силу трения?
9 Как называют прибор для измерения силы?
10 Как определяется цена деления шкалы измерительного прибора?
11 Что называют весом тела?
12 Дать характеристику весу тела.
вес направлен по радиусу к центру Земли, точкой его приложения является место соприкосновения с опорой или подвесом, значение рассчитывается по формуле Р = mg, где P – вес тела, m – масса тела, g – ускорение свободного падения.
13 Как можно измерить вес тела?
14 Назвать единицы измерения веса тела
15 Назвать виды простых механизмов
2. Рассмотрим ситуацию. Слайды 2
Рабочему надо загрузить бочку с бензином в кузов грузовой автомашины. Чтобы просто поднять её, надо приложить очень большую силу – силу, равную силе тяжести (весу) бочки. Такую силу рабочий приложить не может.
(учащиеся предлагают свои варианты)
· Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия.
· К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы и конвейеры.
3. Какими параметрами характеризуется наклонная плоскость? Слайд 6
4. Лабораторная работа]Слайды 7-12
«Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости».
Предмет исследования: наклонная плоскость.
Цель исследования: рассчитать КПД при подъеме тела по наклонной плоскости.
– Рассчитать полезную работу.
– Рассчитать затраченную работу.
– Сравнить полезную и затраченную работу.
– Рассчитать КПД при подъеме тела по наклонной плоскости.
КПД – это физическая величина, равная отношению полезной работы к затраченной, выраженная в процентах.
Это число показывает, что из 100% (затраченной работы) полезная работа составляет 75%.
Инструктаж по выполнению работы.
Выполнение лабораторной работы.
Определите цену деления приборов (динамометра и линейки).
1. Установите доску на высоте h, измерьте ее.
2. Измерьте динамометром вес бруска Р.
3. Положите брусок на доску и динамометром тяните его равномерно вверх вдоль наклонной плоскости. Измерьте силу F. Вспомните, как правильно при этом пользоваться динамометром.
4. Измерьте длину наклонной плоскости s.
5. Рассчитайте полезную и затраченную работу.
6. Вычислите коэффициент полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости.
7. Данные запишите в таблицу № 1.
Оформление результатов работы
Вывод:КПД меньше 100 %
5. Исследовательская работа. Слайд 13
• Проблема. От чего может зависеть КПД наклонной плоскости?
• Гипотеза. Если увеличить высоту наклонной плоскости, то КПД при подъеме тела по наклонной плоскости не изменится (увеличится, уменьшится).
Учащиеся выбирают один из предложенных вариантов исследования:
• Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскости от высоты наклонной плоскости?
Оформление результатов работы
КПД при подъеме тела по наклонной плоскости зависит от высоты наклонной плоскости. Чем больше высота наклонной плоскости, тем КПД больше
6. Домашнее задание. Слайды 31 – 32
Параграф 36 повторить, подготовиться к контрольной работе.
Для желающих подготовить сообщения.
· Простые механизмы у меня дома
· Простые механизмы на даче
· Простые механизмы в строительстве
· Простые механизмы и тело человека
7. Закрепление изученного материала Слайды 31 – 34
Работа с текстом
Для сильных учащихся задача со*
Ваш КПД сегодня на уроке
Автор: Дмитриева Вера Владимировна,
учитель физики ГОУ лицей № 384 Кировского района Санкт – Петербурга
Скачать презентацию к уроку
Введение
Понятие «коэффициент полезного действия» впервые вводится в курсе физики в 7 классе. Использование современных образовательных технологий позволяет учащимся повысить мотивацию обучения и эффективность усвоения материала.
При проведении урока «Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости»использовалась технология исследования в обучении.
Урок включает следующие этапы: актуализация знаний, изучение нового материала (выполнение лабораторной работы), проведение исследования, рефлексия.
В ходе урока использовалась работа в парах. Применение этой технологии позволило учащимся не только приобрести новые знания, но и развить способность к активному творчеству.
Цели и задачи урока
Задачи урока:
· Актуализация знаний учащихся
· Вызвать интерес к изучаемому материалу
· Мотивировать деятельность учащихся
Цели:
· Познакомить учащихся с новой физической величиной – КПД механизма.
· Убедиться на опытах, что полезная работа, выполненная с помощью наклонной плоскости, меньше затраченной работы.
· Определить КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.
· Выяснить, от чего зависит КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.
· Проверить умение применять полученные знания для решения практических и исследовательских задач.
· Показать связь изученного материала с жизнью.
Выстраивание модели здоровьесберегающего урока.
Форма урока:Исследовательская работа учащихся.
Ход урока
· Организационный момент.
· Актуализация знаний. Разминка.
· Выполнение лабораторной работы.
· Исследовательская часть работы.
· Закрепление изученного материала.
1. Организационный момент.Слайды 2-3
2. Актуализация знаний. Разминка.Слайды 4-7
1. Что такое простые механизмы?
Перечислите, какие простые механизмы Вы знаете.
Приведите примеры применения простых механизмов.
Для чего они нужны?
Объясните своими словами смысл выражения “получить выигрыш в силе”.
Сформулируйте «золотое правило» механики.
2. Рассмотрим ситуацию. Слайды 8 – 9
Рабочему надо загрузить бочку с бензином в кузов грузовой автомашины. Чтобы просто поднять её, надо приложить очень большую силу – силу, равную силе тяжести (весу) бочки. Такую силу рабочий приложить не может.
• Как ему поступить?
(учащиеся предлагают свои варианты)
Вывод:Слайд 10 – 11
· Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия.
· К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы и конвейеры.
3. Какими параметрами характеризуется наклонная плоскость?
3. Лабораторная работа № 10.[1]Слайды 12 – 21
«Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости».
Предмет исследования: наклонная плоскость.
Цель исследования:рассчитать КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.
– Рассчитать полезную работу.
– Рассчитать затраченную работу.
– Сравнить полезную и затраченную работу.
– Рассчитать КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.
Оборудование:Компьютер, мультимедийный проектор (для учителя)
· Мерная лента (линейка)
Изучение нового материала.
1. Познакомить учащихся с новой физической величиной – КПД механизма.
КПД – это физическая величина, равная отношению полезной работы к затраченной, выраженная в процентах.
КПД обозначается буквой «эта»
КПД измеряется в процентах.
Какая работа является полезной, какая работа является затраченной?
Затраченная работа Азатраченная=F*s
Полезная работа Aполезная= P*h
Например, КПД= 75%.
Это число показывает, что из 100% (затраченной работы) полезная работа составляет 75%.
Инструктаж по выполнению работы.
Выполнение лабораторной работы.
Определите цену деления приборов (динамометра и линейки).
1. Установите доску на высоте h, измерьте ее.
2. Измерьте динамометром вес бруска Р.
3. Положите брусок на доску и динамометром тяните его равномерно вверх вдоль наклонной плоскости. Измерьте силу F. Вспомните, как правильно при этом пользоваться динамометром.
4. Измерьте длину наклонной плоскости s.
5. Рассчитайте полезную и затраченную работу.
6. Вычислите коэффициент полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости.
7. Данные запишите в таблицу № 1.
Оформление результатов работы
• Полезная работа _______________, чем затраченная.
• Коэффициент полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости _____ %, т.е. это число показывает, что __________________________________________________________________.
4. Физическая пауза.Слайды 22 – 25
Примеры наклонной плоскости. Учащиеся смотрят слайды с примерами применения наклонной плоскости.
5. Исследовательская работа. Слайды 26 – 30
• Проблема. От чего может зависеть КПД наклонной плоскости?
• Гипотеза. 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).
Учащиеся выбирают один из предложенных вариантов исследования:
• Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскости от высоты наклонной плоскости?
• Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскостиот веса тела?
Оформление результатов работы
КПД при подъеме тела по наклонной плоскости зависит (не зависит) от высоты наклонной плоскости. Чем больше (меньше) высота наклонной плоскости, тем КПД __________.
КПД при подъеме тела по наклонной плоскостизависит (не зависит) от веса тела. Чем больше (меньше) вес тела, тем КПД __________.
Обсуждение вариантов исследования.
6. Домашнее задание. Слайды 31 – 32
Параграф 60, 61, задача 474.
Для желающих подготовить сообщения.
· Простые механизмы у меня дома
· Простые механизмы на даче
· Простые механизмы в строительстве
· Простые механизмы и тело человека
7. Закрепление изученного материала Слайды 31 – 34
Работа с текстом [2]
Мини – тест.
Ваш КПД сегодня на уроке
Литература
1 А.В.Перышкин Физика 7 класс. М.: Дрофа, 2010
2 Г.Н.Степанова Физика 7 рабочая тетрадь ч.1. СПб СТП-Школа, 2003
Зависит ли КПД наклонной плоскости от угла наклона?
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Описание презентации по отдельным слайдам:
Описание слайда:
Зависит ли КПД наклонной плоскости от угла наклона?
Презентация учащихся 7 класса
Полещук Юлии и
Лукашова Романа
Описание слайда:
Наше предположение:
Мы считаем, что КПД наклонной плоскости зависит от угла наклона.
Описание слайда:
Используемое оборудование:
динамометр,
доска трибометра,
штатив с муфтой и лапкой,
деревянный брусок,
измерительная лента,
набор грузов.
Описание слайда:
Условие исследования:
масса поднимаемого груза одинакова
Описание слайда:
Ход исследования
Располагаем доску трибометра под разными углами и закрепляем её в штативе.
Измеряем высоту наклонной плоскости h.
Измеряем длину наклонной плоскости s.
h
s
Описание слайда:
Ход исследования
Равномерно втягиваем брусок с грузами по наклонной плоскости и вычисляем силу тяги F.
Динамометром измеряем вес бруска с грузами P.
F
Описание слайда:
Ход исследования
Вычисляем полезную работу
Аn = Ph
Вычисляем затраченную работу
Аз = Fs
Описание слайда:
Ход исследования
Формула для расчета
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Курс профессиональной переподготовки
Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе
Курс повышения квалификации
Охрана труда
Курс профессиональной переподготовки
Организация деятельности библиотекаря в профессиональном образовании
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Международная дистанционная олимпиада Осень 2021
Похожие материалы
Математический бой
Кафедра методики преподавания математики.
Городская неделя музыки
Иррациональные
Информационные технологии на уроках математики как средство формирования ключевых компетенций у учащихся.
Математика
Презентация учителя математики высшей категории ГБОУ СОШ п.г.т. Балашейска Сызранского района Емельяновой Ларисы Владимировны
Не нашли то что искали?
Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5264874 материала.
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами
Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно
В школе в Пермском крае произошла стрельба
Время чтения: 1 минута
Москалькова предложила создать рекомендации подросткам по использованию соцсетей
Время чтения: 1 минута
Роспотребнадзор продлил действие санитарных правил для образовательных учреждений
Время чтения: 1 минута
МГПУ вводит QR-коды для посещения очных занятий
Время чтения: 1 минута
В Тюменской области студенты и школьники перейдут на дистанционное обучение
Время чтения: 2 минуты
В Москве разработают дизайн-код для школ и детсадов
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Как можно увеличить кпд наклонной плоскости
Простые механизмы — это «труженики» со стажем работы более 40 веков, однако они ничуть не «состарились»: в каждом современном техническом устройстве обязательно найдется простой механизм, и не один. эти устройства позволяют изменить направление действия силы, получить выигрыш в силе или расстоянии. А дают ли они выигрыш в работе?
Знакомимся с важной характеристикой простых механизмов
Вы уже знаете, что рычаги с разными плечами и подвижные блоки позволяют получить выигрыш в силе, но такой выигрыш дается не «даром», ведь, получив преимущество в силе, мы обязательно проиграем в расстоянии (рис. 36.1). Древнее так называемое «золотое правило» механики гласит: «Во сколько раз мы выиграем в силе, во столько же раз проиграем в расстоянии». А действительно ли это так?
Допустим, что нужно поднять груз на определенную высоту. Воспользуемся неподвижным блоком: следует перебросить через блок шнур, привязать к шнуру груз и, взявшись за свободный конец шнура, равномерно тянуть его вниз (рис. 36.2).
Неподвижный блок можно представить как равноплечий рычаг, поэтому сила, с которой тянут шнур, должна быть равна весу груза: F = Р. Однако на практике вращению блока всегда мешает сила трения, поэтому, чтобы поднять груз, к свободному концу шнура следует приложить большую, чем вес груза, силу: F > Р (см. рис. 36.2).
Так, при подъеме груза на высоту h выполняется полезная работа:
Полная работа, то есть работа, которую выполняют, вытягивая шнур на длину, равную высоте h, вычисляется по формуле:
Поскольку F > Р, то полная работа больше полезной.
Полезная работа, выполняемая с помощью любого механизма, всегда меньше полной работы: А Это материал учебника Физика 7 класс Барьяхтар, Довгий
