План-конспект уроку 

З фізики для 7-го класу

вчителя Петродолинської ЗОШ І – ІІІ ступенів  Богатчук Л.В.

 

Механічна робота. Одиниці вимірювання роботи Потужність та її одиниці вимірювання. Мета:

              Освітня 

-      сформувати поняття роботи та потужності і їх одиниць; 

-      навчити учнів обчислювати роботу та потужність; 

-      продовжити формування наукового стилю мислення, 

-      показати співвідношення між потужністю двигуна і швидкістю руху,  - формувати вміння аналізувати та описувати фізичні процеси. 

             Розвиваюча.  

-      розвивати   вміння  аналізувати  навчальний  матеріал;

-      розвивати інтерес учнів до фізики,  використовуючи розрахункові задачі.              Виховна . 

-      формувати навички колективної роботи в поєднанні з розвитком індивідуальних творчих здібностей учнів; сприяти вихованню у учнів таких якостей особистості, як організованість, дисциплінованість, уважність спостережливість.

-      виховувати  вміння і навички колективної роботи, уважність і   культуру наукового мовлення та культуру оформлення задач.  

Тип уроку. Урок  вивчення нового навчального   матеріалу . 

Прилади та матеріали: важки масою 100г, проектор, екран, презентація.

Презентації  Механічна робота і потужність    

 

Епіграф уроку Куди б тебе не вабила фантазія й турбота,  основою буття твого є все таки робота.

Слайд 2                                                            

Хід уроку

I.               Організаційний момент.

Добрий день, рада вітати вас! Перевірте готовність до уроку, вам знадобляться зошити , ручки, щоденники і, звичайно, ваш розум та пам’ять.

Почати урок хочу зі слів відомого фізика та математика Блеза Паскаля, який сказав: «Фізика наскільки серйозна наука, що гріх не скористатися нагодою зробити її трішечки цікавішою».

Сподіваюсь, сьогодні кожен з вас дізнається багато нового, корисного і цікавого для себе.

 

II.            Актуалізація опорних знань. 

Слайд 3

Розпочнемо урок як завжди з повторення. 

У кожного з  вас на столі є карточки: червоного, жовтого і зеленого кольору. Зараз ви користуєтесь лише 2 карточками червоного и зеленого, якщо ви згодні з тим що написано на дошці ви піднімаєте зелену карточку (беріть одразу в одну руку червону карточну в іншу зелену), якщо ви не згодні ви піднімаєте червону карточку

Увага! Спостерігаємо де були не вірні запитання, і кожний для себе запам’ятав якщо ви ні разу не помилилися 4 бали, помилилися всього один раз то ставимо собі  3 бали, якщо 2 рази то 2 бали, якщо, якщо ви помилилися більше ніж 2 раза - 1 бал. Результати занесіть собі до таблиці само оцінювання, що є у кожного на парті.

 На кожне запитання всього3 секунди. Розпочинаємо.

-         Сила позначається літерою Р

-         Сила – це фізична величина, яка є мірою дії одного тіла на інше(мірою взаємодії тіл).

-         Одиниці сили  см.

-         Шлях позначається літерою S, .

-         Шлях розраховується за формулою =Ʋt.

-         Одиниця шляху в СІ – кг.

Перевірка і оцінювання Слайд 4 III.           Оголошення теми і мети уроку.

Слайд 5

Людина з перших кроків свого життя виконує роботу. Ще в давні часи люди навчились виконувати роботу за допомогою різних знарядь. Тепер використовують роботу різних механізмів, які замінюють роботу багатьох робітників.

     Поблемні  досліди: (Пропонуємо двом учням підняти, рівномірно рухаючи, важок масою 100г на висоту 1м та важок масою 300г – на висоту 1м.)       Запитання до учнів класу:

   Як ви думаєте,  що потрібно для піднімання важка вгору ? (для цього потрібно виконати роботу, тобто прикласти силу, під дією якої переміщується важок на певну відстань. У другому досліді була виконана більша робота). Пропоную вам як підказку ребуси:

 

 

Учні відповідають, вчитель  аналізує  їх відповіді  і оголошує тему та мету     уроку. Слайд 6

Отже сьогодні ми з вами будемо досліджувати таку тему уроку:

 

                             Тема: Механічна робота. Одиниці роботи Потужність та її одиниці.

Слайд 7 Слайд 8

IV.     Мотивація навчальної діяльності.

Вчитель:А як ви розумієте слово робота?

Учні(очікувані відповіді):робота повара, перукаря, робота мобільного телефона. (так в побути під поняття роботи ми розуміємо якусь дію, ми ровори робота будівельника, робота перукаря, робота моб.телефона).

Вчитель:Навіть існує давньогрецький міф про Атланта, який в покарання повинен був виконувати дуже важку роботу, тримати Землю, ну ось у фізиці поняття робота відрізняється і з точки зору фізики Атланти які тримають Землю роботу не здійснюють. Чому? Ви дізнаєтеся з цього уроку.

 

         

 

Слайд 9

 

V.       Сприйняття та засвоєння нового матеріалу.

Вчитель:У фізиці "механічною роботою" називають роботу будь-якої сили (тяжіння, пружності, тертя ) над тілом, в результаті дії якої тіло переміщується. Часто слово "механічна" просто не вживається. Іноді можна зустріти вираз " тіло виконало роботу.

Механічна робота виконується, якщо під дією сили тіло переміщується. Слайд 10

Вчитель:Яка ж робота є механічною? Давайте звернемся до підручника§30, ст 200.

Учні: Механічна робота – це фізична величина, яка характеризує зміну положення тіла під дією сили і дорівнює добутку сили на шлях, подоланий тілом у напрямку цієї сили.

 

Вчитель: Робота позначається літерою А.

Роботу можна розрахувати за формулою: А=F * Де А – механічна робота;

F– значення сили, що діє на тіло; 

 – шлях, який подолало тіло, рухаючись у напрямку цієї сили. Слайд 11

Одиниці роботи в системі СІ-Дж.(Джоуль); названа так на честь англійського вченого Джеймса Джоуля.

СІ: [A]=Дж=Н*м.

                                      Робота = сила×шлях

                                      A = Fl   або    A = Fs

A – робота, Дж;         F – сила, Н;      l, s – шлях, м.

Одиницею вимірювання роботи в СІ є джоуль (Дж). 

                                              1 Дж = 1 Н ×1 м. 

1Н×1м = 1ДЖ   - джоуль - це робота, яку виконує сила 1Н, переміщуючи тіло    на 1м у напрямі дії сили.

 

    Ця одиниця названа на честь англійського фізика Джеймса Джоуля. Слайд 12

Вчитель:А ось Атлант, який тримає Землю механічну роботу не виконує, силу він прикладає, але тіло нікуди не рухається. З точки зору фізики ні якої механічної роботи не відбувається - Атланта можна просто замінити колоною.

Тепер ви легко будете розрізняти поняття роботи, яке ми використовуємо в побуті і поняття механічної роботи, яке використовується в фізиці.

Слайд 13   

Вчитель: Як ви знаєте, сила має напрямок – це векторна величина. А от робота сили не має напрямку, тобто є величиною скалярною. Але робота може бути додатньою, від’ємною або дорівнювати нулю – залежно від того, куди напрямлена сила відносно напрямку руху тіла. 

Розглянемо такі приклади:

I.                  Кінь тягне сани, на сани діє сила тяги і сани рухаються вправо. Ʋ-це швидкість санок, синя стрілка - напрям руху санок. Механічна робота сили тяги  в  даному випадку розраховується за формулою: А=F * Робота є додатною. А>0.

Тобто, ЯКЩО НАПРЯМ СИЛИ СПІВПАДАЄ З НАПРЯМОМ РУХУ ТІЛА, ТО РОБОТА СИЛИ ВВАЖАЄТЬСЯ ДОДАТНОЮ ( СИЛА

РОЗГАНЯЄ ТІЛО).   

 

II.               Розглянемо інший випадок. Кінь тягне сани, але розглянемо роботу сили тертя: сани рухаються знову вправо а сила тертя в протилежному напрямку руху тіла, в даному випадку механічна робота розраховується за формулою:

А= - F*

Тобто, ЯКЩО НАПРЯМ СИЛИ ПРОТИЛЕЖНИЙ НАПРЯМУ РУХУ ТІЛА, ТО РОБОТА СИЛИ ВВАЖАЄТЬСЯ ВІД’ЄМНОЮ (СИЛА

ГАЛЬМУЄ ТІЛО).

 

III.            Розглянемо останній випадок. На сани діє сила тяжіння, сила тяжіння направлена вертикально до низу, а санки рухаються за напрямком швидкості - в даному випадку робота сили тяжіння А=0.

Тобто, ЯКЩО НАПРЯМ РУХУ ТІЛА ПЕРПЕНДИКУЛЯРНИЙ ДО НАПРЯМУ ДІЇ СИЛИ, ТО ЗГІДНО З ОЗНАЧЕННЯ, ТАКА СИЛА НЕ ВИКОНУЄ РОБОТУ, ТОБТО МЕХАНІЧНА РОБОТА РІВНА НУЛЮ.

 

РОБОТА РІЗНИХ СИЛ

1. Робота сили тяжіння Слайд 14
Коли тіло рухається угору, сила тяжіння спрямована протилежно переміщенню. Тому під час руху тіла угору робота сили тяжіння від’ємна й дорівнює:  А = - mgh.
Коли тіло рухається вниз, напрямок сили тяжіння збігається з напрямком переміщення. При цьому робота сили тяжіння додатна й дорівнює:  А = mgh.
2. Робота сили пружності Слайд 15
Коли ми стискаємо недеформовану пружину, сила пружності спрямована протилежно деформації.  Виходить, при збільшенні деформації сила пружності пружини виконує від’ємну роботу.
Коли стиснута пружина розпрямляється, сила пружності спрямована так само, як переміщення. Тобто при зменшенні деформації сила пружності пружини виконує додатну роботу.
3. Робота сили тертя Слайд 16
Сила тертя ковзання або кочення спрямована завжди протилежно швидкості, а, отже, і переміщенню тіла, тому робота сили тертя ковзання або кочення від’ємна.

 

 

Задача 1  Слайд 17  

Визначити роботу, яку потрібно виконати під час руху тіла в горизонтальному напрямі.

 

 

Задача 2 Слайд 19

Яку механічну роботу виконує кішка, коли тягне сардельку із кухні в затишний куточок? Сила, яку прикладає кішка, становить 500 мН, відстань від кухні до

A=F·s A=0,5H·10м= 5 Дж  Н  Відповідь: А=5 Дж.

 

Задача 3 Слайд 20

Автокран, піднімаючи вантаж масою 2 т, виконав роботу 24 кДж. На яку висоту було        ?

h-?                                                                                                  Відповідь:ℎ≈ 1.23м.

Фіз-хвилинка.

Вчитель: Стомилися? Давайте зробимо фізкульт-хвилинку і заодно перепочинемо – будемо виконувати дії з віршика! Слухати ми перестали  I тепер вci дружно встали.  Будемо відпочивати,  Нумо вправу починати. 

Руки вгору, руки вниз,  I легесенько прогнись.  Покрутились, повертілись,  На хвилинку зупинились.  Пострибали, пострибали,  Раз присядьте.

Два присядьте. 

І за парти тихо сядьте.

Слайд 22

Вправа «Мікрофон»

А тепер подумайте, під час якої дії з фізкульт хвилинки ви виконували найбільшу роботу? 

Коли виконана робота була менша – коли вставали чи коли руки піднімали?  Слайд 23

Пояснення поняття потужності.

Вправа «Мозковий штурм»

Вчитель: Зверніть  увагу на екран, перед вами два автомобіля. У мене запитання таке: чим відрізняються автомобілі?

 

Учні(очікувані відповіді): Об’ємом, масою, кольором, тощо.

Вчитель: Так  у нас і урок закінчиться, поки ми будемо називати всі відмінності. Тому давайте повернемось до теми уроку. Яку фізична величина ми не розглянули? 

Учні:Це потужність. 

Слайд 24

Вчитель:  Тоді вам наступне питання: хто швидше буде копати траншею? 

 

Учні:Екскаватор Вчитель: Чому?

Учні:Більша швидкість, потужність.

 

Вчитель: Ахто швидше зоре 1 гектар землі?

  

Учні:трактор.

Вчитель:Добре. На цих картинках треба зорати 1 гектар землі – чи є робота однакова?

Учні:робота однакова.

Вчитель:  А виконується швидше. Тобто, якщо потужність більша, то робота виконується швидше. Отже потужність характеризує швидкість виконання роботи?

Так ми з вами одержали визначення потужності.

Потужність- це фізична величина, яка характеризує швидкість роботи і дорівнює відношенню виконаної роботи до часу, за який цю роботу виконано.

 

                              

А– робота (Дж),   t - час (с),    N – потужність  F — сила, яка виконує роботу;    v — швидкість руху.

     Одиниця потужності у системі СІ:    1 Вт = 1 Дж / 1 с 

    Як і для інших фізичних величин, для одиниці потужності існують похідні одиниці:

                        

    Одиниця потужності названа на честь англійського механіка Джеймса Уатта (1736-1819), який зробив значний внесок у теорію й практику побудови теплових двигунів.

                            

Задача 4(індивідувальна робота).

Домашнім завданням для кожного з вас було визначити за допомогою секундоміру за який час кожен з вас піднімається з першого поверху школи на другий.

А тепер увага! Завдання – розрахувати, яку потужніть ви виконували під час підйому на другий поверх школи, вважаючи, що висота поверху – 4 метри.

 

VI.     Закріплення нового матеріалу.

Вправа «Незакінчені речення»

1.     Механічна робота позначається – А.

2.     Формула механічної роботи – А = Fl.

3.     Одиниця роботи – 1Дж.

4.     Чи виконується робота в таких випадках: дівчина читає книгу? – Ні.

5.     Людина стоїть з мішком зерна на спині – Ні.

6.     Робітник підпирає плечем двері – ні.

7.     Вода тисне на стінку посудин – ні.

8.     Буксир тягне корабель – так.

9.     Фізична величина, яка чисельно дорівнює відношенню роботи до часу, протягом якого вона виконана, називається – потужністю.

10.Потужність позначається буквою – N. 11. Формула потужності – N = A / t

12. Одиниця потужності – 1Вт.

 

7.Підсумок уроку.

-         Сьогодні на уроці я дізнався …

-         Я навчився …

-         Мені сподобалося …

      Оцінювання вчителем роботи учнів на уроці. 

 8.Домашнє завдання.

-         Вивчити § 30-31, 

-         розв'язати філворд(угорський кросворд). При розгадуванні угорських кросвордів потрібно знаходити і  викреслювати відповіді в прямокутнику з розставленими літерами. У філворді слова можуть змінювати напрямок і згинатися, як завгодно, але при цьому перетинатися один з одним вони не повинні взагалі – одна буква знаходиться тільки в одному слові. Необхідно відшукати слова, до яких даються визначення; слова можуть ламатися в будь-якому напрямку по вертикалі або горизонталі, але не по діагоналі. Після викреслення всіх слів порожніх клітин залишитися не повинно.

Завдання. Потрібно знайти у таблиці відповіді на питання та викреслити їх.

1.     Позначення Міжнародної системи одиниць (яку називають Система Інтернаціональна. (СІ)

2.     Яким словом зазвичай називають корисну дію людини або якогось механізму. («Робота»)

3.     Одиниця роботи в СІ. (Джоуль)

4.     Робота є величиною … . (Скалярною)

5.     Для характеристики швидкості виконання роботи використовують фізичну величину … . (Потужність)

6.     Одиниця потужності в СІ. (Ват)

 

Н	І	С	Т	Ь	Д
Ж	С	К	А	Л	Ж
У	О	Н	Р	Я	О
Т	Ю	Р	С	В	У
О	Б	О	І	А	Л
П	О	Т	А	Т	Ь

Закреслені слова: джоуль, скалярною, потужність, ват, СІ, робота. Відповідь.

 

 

 

Додаткові задачі.   

 Задача 1. Скільки часу повинен працювати двигун потужністю 25 кВт, щоб  виконати роботу 36000 Дж?

Задача 2.  Робітник перевіз навантажений візок на відстань 25 м. Прикріплений до ручки динамометр показав прикладену силу 200 Н. Яку роботу виконав робітник? 

       

 1

 

Слайд 2

 3

 

Слайд 4

 5

 

Слайд 6

 7

 

Слайд 8

 9

 

Слайд 10

 11

 

Слайд 12

 13

 

Слайд 14

 15

 

Слайд 16

 17

 

Слайд 18

 19

 

Слайд 20

 21

 

Слайд 22

 23

 

Слайд 24

 25

 

Слайд 26

 27

 

Слайд 28

 29

 

Слайд 30

 31

 

Слайд 32

 33