Урок "Механічна робота"

Тема. Механічна робота

Мета: формувати в учнів знання про механічну роботу; вчити застосовувати здобуті знання для розв’язування задач; формувати інтерес до фізичного експерименту, розвивати експериментальні вміння та навички; сприяти активізації творчого мислення учнів, пробуджувати в них пізнавальний інтерес.

Прилади і матеріали: тіла різної маси, динамометр, набір важків, комп’ютер, проектор, екран, портрет Джеймса Прескотта Джоуля.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань

Хід уроку

І. Організаційна частина

Є цікаві в людей справи –

Школа, дім, читальні зали,

Референдуми, уроки…

У житті – це є робота.

Нас у фізиці цікавлять

Не вагомі бізнес-справи,

А фізичні величини,

Їх поява і причини.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності

  Сьогодні ми  познайомимося з новою фізичною величиною. Я пропоную вам  проаналізувати прислів’я і приказки, які і допоможуть визначити тему  уроку.

Робота в парах.

1.Риба сама на сковорідку не припливе.

2.Залізо без майстра мечем не стане.

3.Не розіб’єш горіха, то не з’їси зернятка.

4.Не поклонишся до землі - і гриба не піднімеш.

5.Не сам гвіздок лізе в стіну, його молотком забивають.

6.Не терши, не м'явши, не їсти калача.

7.Щоб рибу їсти, треба у воду лізти.

8. З лежі не справиш одежі.

Що спільного у даних приказках та прислів’ях? (Відповіді учнів)

Слово «робота» у повсякденному житті має багато значень. Ми використовуємо його: для позначення професії (Ігор Юрійович працює вчителем); для позначення характеру діяльності (робота рятувальника небезпечна); для оцінки результату праці (шахтарі виконали велику роботу).

Роботою ми називаємо діяльність, яка втомлює людину. Втомитися можна, нерухомо сидячи за столом під час гри у шахи або лежачи на канапі і читаючи підручник з фізики. Дуже втомлюється вартовий, який нерухомо стоїть на чатах.

Поняття «робота» у фізиці відрізняється від того, яким ми користуємося в побуті. Щоб не переплутати «фізичну» роботу з будь-якою іншою діяльністю, її називають механічною роботою.

ІІІ. Формулювання теми і мети уроку

ІV. Вивчення нового матеріалу

Оскільки ви вже знаєте, що кожна фізична величина має спосіб вимірювання чи обчислення, то давайте відшукаємо спосіб обчислення значення механічної роботи. Проведемо досліди.

Дослід 1. Учні підіймають з підлоги на стіл тіло однієї маси, а потім іншої.

Висновок: робота залежить від значення сили, прикладеної до тіла.

Дослід 2. Підіймають тіло спочатку з підлоги на стілець, а потім з підлоги на стіл.

Висновок: робота залежить від шляху, який пройшло тіло.

Отже, під механічною роботою розуміють фізичну величину, значення якої дорівнює добутку сили на шлях.

Робота = сила х шлях; А = F x S

Робота вимірюється в джоулях  (на честь видатного англійського вченого Джеймса Прескотта Джоуля – одного з авторів закону збереження енергії)

Що ж це за робота в 1 Дж. Велика чи мала?

В кожного на столі лежать важки масою 100г, сила тяжіння 1Н. Візьміть його в праву руку. Підніміть його вверх на витягнуту руку (1м) -  це ви й виконали роботу в 1Дж. Проробіть ще 2 рази. Тепер візьміть важок в ліву руку і підніміть три рази.

Ось ми й виконали вправу ранкової гімнастики, яку потрібно виконувати кожного ранку, щоб бути здоровим. А будучи здоровими ви зможете, ще краще вивчати фізику.

Тримаємо вантаж в витягнутій руці: механічна робота рівна нулю, а статична не дорівнює нулю, бо рука з часом стомлюється. Статична робота дуже стомлює. Важко всидіти на одному місці не рухаючись. Тому на мої зауваження, або інших вчителів, тепер ви зможете, як великі вчені, дати аргументовану відповідь: що статична робота вас дуже втомила і потрібно переходити до інших форм роботи.

Серце за одне скорочення виконує роботу 1 Дж. У стані спокою серце людини за 1 хвилину перекачує 6 л крові. Під час бігу на середні дистанції серце вимушене перекачувати до 35 – 40 л крові, тобто приблизно 3 – 4 відра! Неймовірна працездатність.

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

1) Робота є додатною, якщо A > 0 ( Напрямок сили збігається з напрямком руху тіла)

A = Fl

2) Робота є від’ємною A < 0 ( Напрямок сили протилежний напрямку руху тіла)

A = −Fl

3) Робота дорівнює нулю A = 0 (Напрямок сили перпендикулярний до напрямку руху тіла)

Дізнаємося про геометричний зміст механічної роботи (пояснення за графіком залежності сили від шляху, який долає тіло).

Висновок. Якщо напрямок сили, яка діє на тіло, збігається з напрямком руху тіла, то робота цієї сили чисельно дорівнює площі фігури під графіком залежності сили від шляху, який долає тіло.

V.Закріплення вивченого матеріалу

1. Про яку фізичну величину йде мова у  рядках вірша О.Матійко?

Теплим ранком,

При безвітряній погоді,

Я копаю нивку-грядочку в городі.

Тут до мене диво-птаха прилітає,

Заходилась і для себе щось копає.

Щось копає та до мене так говорить:

«постараємось, посіємо, то й уродить».

Ми копали, розмовляли любо-мило.

Постаралися. Посіяли. Вродило.

(Механічна робота)

2.Задачі на обчислення роботи.

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

2) Вантаж вагою 20 Н рівномірно підняли, виконавши роботу 300 Дж. На яку висоту підняли вантаж?

3) Яку роботу потрібно виконати, щоб витягти з колодязя глибиною 10 м відро з водою масою 12 кг?

4) Визначте роботу, яка виконується під час піднімання гранітної плити об’ємом 0,5 м³ на висоту 20 м. Густина граніту 2500 кг/м³.

3.Доведіть чи виконується механічна робота в нижче зазначених уривках та реченнях: «На обрії сніжок, мов килим, опада.» (А.Малишко), «Остап з Соломією потиху спустили пліт на річку.» (М.Коцюбинський), «Нимидора поливала розсаду на грядках; Микола носив воду з Роставиці.» (М.Нечуй - Левицький);

VI. Рефлексія

Метод «Незакінчене речення»

Сьогодні на уроці я дізнався…

Я навчився…

Мені сподобалося…

VII. Домашнє завдання

Опрацювати параграф 30. Виконати експериментальне завдання с.203. Знайти українські народні прислів’я та приказки про роботу.

Список використаних джерел

Фізика: підруч. для 7 кл. закл. загал. серед. освіти  / [В.Г. Бар’яхтар,         С.О. Довгий, Ф.Я.Божинова та ін.] за ред. Бар’яхтара В.Г., Довгого С.О. –     2-ге вид., перероб. – Харків: Вид-во «Ранок», 2020. – 256с.: іл., фот.

https://probapera.org/publication/13/53621/mehanichna-robota.html

https://vsimosvita.com/konspekt-uroku-z-fiziki-dlya-7-klasu-na-temu-quot-mehanichna-robota-potuzhnist-quot/