Bestimmung der Effizienz einer schiefen Ebene Abschluss der Laborarbeit. Durchführung von Laborarbeiten

I. A. Izyumov,
, MOU-Gymnasium Nr. 3, Aksai, Gebiet Rostow

Messung des Wirkungsgrades einer schiefen Ebene

Unmögliches Direkttreffer-Experiment
in ein eng definiertes theoretisches Ziel.

Imre Lakatos

Wenn Theorie auf Experiment trifft,
Es ist kein Öffnen mehr, sondern ein Schließen.

Pjotr ​​Leonidowitsch Kapiza

Das Ziel des Unterrichts: Entwicklung von Fähigkeiten zur selbstständigen Anwendung von Wissen, zur Durchführung ihrer Übertragung auf neue Bedingungen.

Didaktische Aufgabe: Gewährleistung der Assimilation neuer Kenntnisse und Handlungsmethoden auf der Anwendungsebene in verschiedenen Situationen.

Reflexionstätigkeit des Schülers: Selbstbestätigung, Selbstverwirklichung und Selbstregulation.

D Die Tätigkeit des Lehrers zur Sicherstellung der Reflexion: Präsentation von Unterrichtsmaterial unter Berücksichtigung der Zone der engsten und tatsächlichen Entwicklung des Schülers.

Indikatoren für das tatsächliche Ergebnis der Problemlösung: selbstständige Aufgabenerfüllung unter Nutzung von Wissen in verschiedenen Situationen.

Die Logik des Unterrichtsaufbaus: Aktualisierung des Wissenskomplexes → Anwendung des Wissens in verschiedenen Situationen → Kontrolle und Selbstkontrolle.

Ausrüstung: Holzbrett, Holzklotz, Dynamometer, Messlineal.

Während des Unterrichts

I. Aktualisierung des Wissenskomplexes(15 Minuten)

Referenzzeichnung auf der Tafel. Der Lehrer löst zusammen mit den Schülern das Problem:

Welche Arbeit muss geleistet werden, um eine Last entlang einer Ebene mit einem Neigungswinkel von 30 ° auf eine Höhe von 2 m zu ziehen, wobei eine Kraft aufgebracht wird, die in Richtung der Verschiebung zusammenfällt? Die Masse der Ladung beträgt 400 kg, der Reibungskoeffizient 0,3. Was ist die Effizienz davon?

Entscheidung

II. Probleme lösen(30 Minuten)

1 (10 Minuten). Der Lehrer arbeitet mit der Klasse, um:

Legen Sie einen kleinen Gegenstand (Gummiband, Münze usw.) auf das Lineal. Heben Sie das Ende des Lineals allmählich an, bis das Objekt zu rutschen beginnt. Messen Sie Ihre Körpergröße h und Stiftung b erhaltene schiefe Ebene und berechnen Sie den Reibungskoeffizienten.

Entscheidung. F t x = F tr x ; mg sinα = μ F t cosα; μ = tanα = h/b.

Nach Erhalt der Berechnungsformel bestimmen die Schüler mit einem Holzbrett, einem Holzklotz und einem Lineal experimentell den Reibungskoeffizienten selbst und notieren das Ergebnis in Arbeitsheften.

2 (10 Minuten). Der Lehrer arbeitet mit der Klasse, um:

Finden Sie den Wirkungsgrad einer schiefen Ebene mit einer Länge von 1 m und einer Höhe von 0,6 m, wenn der Reibungskoeffizient bei der Bewegung eines Körpers 0,1 beträgt.

Entscheidung. Mit dem zweiten Ergebnis der Lösung des Problems erhalten wir:

Der Lehrer schlägt vor, die Länge eines Holzbretts zu messen und die Effizienz einer schiefen Ebene für die Höhe und den Reibungskoeffizienten zu bestimmen, die bei der Lösung des Problems erhalten werden. Das Ergebnis wird in einem Notizbuch festgehalten.

3 (10 Minuten). Der Lehrer schlägt vor, die Effizienz der schiefen Ebene für den Höhenwert zu bestimmen, der bei der Lösung des Problems auf andere Weise erhalten wird, und dann die Ergebnisse zu vergleichen und Schlussfolgerungen zu ziehen.

Legen Sie den Block auf eine schiefe Ebene; Befestigen Sie ein Dynamometer daran und ziehen Sie es gleichmäßig entlang der schiefen Ebene nach oben. Zugkraft messen F .

Messen Sie die Schwerkraft mit einem Dynamometer F t auf den Stab wirkt, und ermitteln Sie den experimentellen Wert der Effizienz der schiefen Ebene:

Hausaufgaben. Berechnen Sie den maximal möglichen Wert der Kraftverstärkung für eine gegebene Neigung der Ebene: kmax = l/h.

Finden Sie experimentell den Kraftgewinn, der mit Hilfe einer schiefen Ebene erhalten wird: käh = F t /F.

Vergleichen Sie Ihre Ergebnisse. Ziehen Sie Ihre eigenen Schlüsse.

Literatur

  1. Rymkevich A.P. Physik. Taskbook-10–11: Ein Handbuch für die Allgemeinbildung. Institutionen. – M.: Trappe, 2004.
  2. Dick Yu.I., Kabardin O.F., Orlov V.A., Kabardina S.I., Nikiforov G.G., Shefer N.I. Physikalischer Workshop für Klassen mit ang. das Studium der Physik: Didakt. Material: 9–11 Zellen: Ed. Yu.I. Dick, O.F. Kabardin. – M.: Aufklärung, 1993.
Technologische Karte der Lektion "Bestimmung der Effizienz einer schiefen Ebene" Unterrichtsphase ( Regelung, mind .)

Lehrertätigkeit

Studentische Aktivitäten

Kognitiv

Gesprächig

Regulierung

Ergriffene Maßnahmen

Ergriffene Maßnahmen

Gebildete Handlungsweisen

Ergriffene Maßnahmen

Gebildete Handlungsweisen

Organisatorisch (2 Minuten.)

Begrüßt Schüler, notiert Abwesenheiten, prüft die Bereitschaft der Schüler für den Unterricht.

Wissensaktualisierung (8 Min.)

Zeigt Folie 2 der Präsentation "Inclined Plane Efficiency". Zeigt die vom Schüler gewählte Frage an und kommentiert die ihm gegebene Antwort.

Die Schüler wählen nacheinander die Nummer der Frage, beantworten sie, die anderen hören zu und analysieren diese Antwort.

Die Fähigkeit, eine verbale Aussage bewusst in mündlicher Form aufzubauen, um Wissen zu strukturieren.

Ergänzen oder korrigieren Sie gegebenenfalls diese Antwort auf die Frage.

Fähigkeit zuzuhören und in Dialog zu treten

ihre Gedanken ausdrücken, Monolog und dialogische Redeformen in Übereinstimmung mit den Normen ihrer Muttersprache besitzen.

Eigenes Wissen kontrollieren und bewerten, ggf. korrigieren.

Entwicklung der Fähigkeit, Kräfte und Energien zu mobilisieren.

Erstellen einer Problemsituation (4 Min.)

Erstellt und lädt die Schüler ein, einen Ausweg aus einer Problemsituation zu finden:Ein Arbeiter muss ein schweres Fass auf ein Schiff laden. Dazu müssen Sie eine sehr große Kraft aufbringen - eine Kraft, die dem Gewicht des Laufs entspricht. Der Arbeiter kann eine solche Kraft nicht aufbringen.

Zeigt Folie 3 an (öffnet Szene 5).

Stellt eine Frage:Wird die vom Werker aufgewendete Energie nur zum Heben der Last aufgewendet?

Zeigt Folie 4 an (öffnet Szene 3).

Das kognitive Ziel wird herausgegriffen und formuliert: einen Weg zu finden, den Körper mit weniger Kraft als dem Körpergewicht auf eine Höhe zu heben.

Wählen Sie den effektivsten Weg, um das Problem zu lösen: Wenden Sie eine schiefe Ebene an.

Es wird angenommen, dass ein Teil der Energie für die Überwindung der Reibungskraft aufgewendet wird.

Sie schließen daraus, dass ein einfacher Mechanismus umso effektiver ist, je weniger Energie für die Überwindung der Reibungskraft aufgewendet wird.

Erklärung und Lösung des Problems.

Die Wahl der effektivsten Auswege aus der Problemsituation, abhängig von den spezifischen Bedingungen

Eine Annahme über die Existenz einer physikalischen Größe aufstellen, die die Effizienz eines einfachen Mechanismus charakterisiert.

Schlagen Sie einen Weg aus dem Problem vor:

Assistenten einladen, eine schiefe Ebene anwenden.

Fähigkeit zur Teilnahme an einer Gruppendiskussion

Schätzen Sie die Fähigkeit ein, Arbeit zur Überwindung von Schwerkraft und Reibung zu identifizieren, wissen Sie aber nicht, wie Sie sie miteinander in Beziehung setzen können.

Sie stellten sich eine pädagogische Aufgabe: sich mit der physikalischen Größe vertraut zu machen, die die Effizienz der schiefen Ebene charakterisiert.

Stellen Sie eine Lernaufgabe, die auf der Korrelation von bereits Bekanntem und noch Unbekanntem basiert.

Neues Material lernen (8 Min.)

Demonstriert das Anheben des Körpers mit einer schiefen Ebene, misst das Gewicht des Körpers und die Reibungskraft, die Höhe und Länge der schiefen Ebene.

Wird auf dem Bildschirm angezeigt

Folien 5-6.

Gibt ein Merkmal der Effizienz eines einfachen Mechanismus an.

Vergleichen Sie das Gewicht des Körpers mit der Reibungskraft, die Höhe der schiefen Ebene mit ihrer Länge.

Sie schlussfolgern, dass es bei der Verwendung einer schiefen Ebene zu einem Kraftgewinn und einem Distanzverlust kommt.

Führen Sie eine Zeichnung einer schiefen Ebene mit Angabe ihrer Länge und Höhe durch und schreiben Sie die Definition und Berechnungsformel für die Effizienz eines einfachen Mechanismus auf.

Bildung von zeichensymbolischen UUD.

Stellen Sie eine Frage zu den Maßeinheiten der Effizienz einer schiefen Ebene

Entwicklung der Fähigkeit, seine Gedanken gemäß den Normen der Muttersprache genau auszudrücken.

Sie greifen heraus und realisieren, was bereits gelernt wurde (Berechnung der Kraftarbeit) und was noch zu verarbeiten ist (Welche Arbeit gilt als nützlich, was wird aufgewendet, wie berechnet man die Effizienz einer schiefen Ebene durch nützliche und aufgewendete Arbeit? )

Entwicklung der Wissensbewertung.

Recherchieren Sie praktische Arbeit (17 Minuten)

Organisiert die Besprechung des Studienplans.

Wird auf dem Bildschirm angezeigt

Folien 7-11 der Präsentation "Inclined Plane Efficiency".

Enthält Anweisungen zur sicheren Durchführung von Laborarbeiten.

Formuliert eine problematische Frage:von welchen Parametern die Effizienz einer schiefen Ebene abhängt.

Verteilt Ausrüstungssätze, IoT, technologische Karten an Gruppen von Studenten

Bietet Unterstützung für Gruppen von Studenten bei der Durchführung von Arbeiten.

Erstellen Sie einen Plan und eine Abfolge von Maßnahmen, um die Effizienz einer schiefen Ebene zu bestimmen:

1. Messen Sie das Gewicht der Stange (P).

2. Messen Sie die Höhe der schiefen Ebene (h).

4. Reibkraft messen (F tr ).

Messen Sie die Länge der schiefen Ebene (l).

Eigenständig eine kognitive Aufgabe formulieren:

überprüfen, wie die Effizienz der schiefen Ebene vom Gewicht des angehobenen Körpers und dem Winkel der schiefen Ebene abhängt?

Sie stellen eine Hypothese auf: Die Effizienz einer schiefen Ebene hängt vom Neigungswinkel ab und nicht vom Gewicht des zu hebenden Körpers.

Eigenständige Erstellung von Aktivitätsalgorithmen zur Lösung von Suchproblemen.

Eigenständiges Formulieren einer kognitiven Aufgabe.

Eigenwerbung einer Hypothese über die Abhängigkeit der Leistungsfähigkeit einer schiefen Ebene vom Neigungswinkel und dem Gewicht des angehobenen Körpers.

Kontrollieren, ggf. korrigieren und bewerten Sie die Handlungen eines Gruppenpartners.

Fähigkeit, sich in eine Gruppe von Gleichaltrigen zu integrieren und produktive Kooperationen mit Gleichaltrigen und Erwachsenen aufzubauen

Führen Sie den erstellten Aktionsplan zur Bestimmung der Effizienz der schiefen Ebene durch:

1. Bestimmen Sie den Teilungswert von Dynamometer, Winkelmesser und Maßband.

2. Bauen Sie die Anlage zusammen.

2. Messen Sie das Gewicht der Stange (P).

3. Messen Sie die Höhe der schiefen Ebene (h).

4. Die Nutzarbeit wird anhand der Formel berechnet.

5. Reibkraft messen (F tr ).

6. Messen Sie die Länge der schiefen Ebene (l).

7. Berechnen Sie den Arbeitsaufwand anhand der Formel

8. Berechnen Sie den Wirkungsgrad der schiefen Ebene nach der Formel

9. Ändern Sie das Gewicht der Stange, wiederholen Sie 1-6.

10. Ändern Sie den Winkel der Ebene, wiederholen Sie 1-6.

11. Die Ergebnisse werden in die Tabelle eingetragen.

Fähigkeit, Aktionen zu planen und zu sequenzieren

das Ergebnis vorhersagen.

Betrachtung (4 Min.)

Erinnert daran, dass der Abschluss der Arbeit eine Antwort auf den Zweck der Studie sein sollte.

Sie erstellen die Ergebnisse der Arbeit, ziehen ein Fazit, analysieren das Ergebnis.

Bewusste Konstruktion einer schriftlichen Rede.

Reflexion von Handlungsmethoden und -bedingungen, Kontrolle und Bewertung des Ablaufs und der Ergebnisse von Aktivitäten.

Sie schlussfolgern: Im Laufe der Laborarbeit stellte sich heraus, dass der Wirkungsgrad einer schiefen Ebene bei einem Neigungswinkel von 20 zum Horizont 45% betrug, er ist immer weniger als 100%, abhängig vom Neigungswinkel (der Je größer der Neigungswinkel des Flugzeugs ist, desto größer ist seine Effizienz) und hängt nicht vom Gewicht des angehobenen Körpers ab.

Fähigkeit, seine Gedanken genau auszudrücken;

Bewerten Sie die Ergebnisse der Arbeit:

SONDERN P muss kleiner als Az sein;

Die Höhe der schiefen Ebene muss kleiner sein als ihre Länge, der resultierende Wirkungsgrad muss kleiner als 100 % sein.

Wenn das erhaltene Ergebnis nicht korrekt ist, finden Sie einen Fehler in der Messung oder Berechnung.

Fähigkeit, Ergebnisse zu bewerten und zu kontrollieren

Anpassung des Plans und der Vorgehensweise im Falle einer Diskrepanz zwischen dem Standard und dem erzielten Ergebnis.

Hausaufgaben (2 Minuten.)

Zeigt Folie 12 an.

Physiklehrer GOU Lyzeum Nr. 384 des Kirovsky-Bezirks von St. Petersburg

Einführung

Der Begriff „Effizienz“ wird erstmals im Physikunterricht in der 7. Klasse eingeführt. Der Einsatz moderner Bildungstechnologien ermöglicht es den Schülern, die Lernmotivation und die Effizienz der Bewältigung des Materials zu steigern.

Bei der Durchführung der Lektion "Bestimmung der Effizienz beim Anheben des Körpers auf einer schiefen Ebene" wurde die Technologie der Forschungsforschung im Training verwendet.

Der Unterricht umfasst die folgenden Phasen: Aktualisierung von Wissen, Studium neuen Materials (Durchführung von Laborarbeiten), Recherche, Reflexion.

Während des Unterrichts wurde in Paararbeit gearbeitet. Der Einsatz dieser Technologie ermöglichte es den Schülern nicht nur, sich neues Wissen anzueignen, sondern auch die Fähigkeit zur aktiven Kreativität zu entwickeln.

Ziele und Ziele des Unterrichts

Unterrichtsziele:

Aktualisierung des Wissens der Schüler

Wecken Sie Interesse am untersuchten Stoff

・Studenten motivieren

Ziele:

Tutorials:

· Den Schülern eine neue physikalische Größe vorstellen – die Effizienz des Mechanismus.

Prüfen Sie durch Versuche, dass die mit Hilfe einer schiefen Ebene verrichtete Nutzarbeit geringer ist als die aufgewendete Arbeit.

Bestimmen Sie den Wirkungsgrad beim Anheben eines Körpers auf einer schiefen Ebene.

Finden Sie heraus, was die Effizienz beim Heben eines körpergeneigten Flugzeugs bestimmt.

· Überprüfung der Fähigkeit, das erworbene Wissen zur Lösung von Praxis- und Forschungsproblemen anzuwenden.

Zeigen Sie die Verbindung des untersuchten Materials mit dem Leben.

Entwicklung:

  • Bedingungen für die Entfaltung der Persönlichkeit der Studierenden im Rahmen ihrer Tätigkeit zu schaffen.
  • Förderung der Entwicklung praktischer Fertigkeiten und Fähigkeiten.
  • Bilden Sie die Fähigkeit, eine Hypothese aufzustellen, testen Sie sie.
  • Zu lehren, die Hauptsache hervorzuheben, zu vergleichen, die Fähigkeit zur Verallgemeinerung zu entwickeln, das gewonnene Wissen zu systematisieren. Entwickeln Sie die Fähigkeit, in Paaren zu arbeiten.

Lehrreich:

  • Entwicklung von Kommunikationsfähigkeiten.
  • Entwicklung von Teamfähigkeit (gegenseitiger Respekt, gegenseitige Hilfe und Unterstützung).

Gesundheitseinsparung:

Erstellen eines Modells einer Gesundheitssparstunde.

Unterrichtsformular: Forschungsarbeit der Studierenden.

Während des Unterrichts

· Zeit organisieren.

· Aktualisierung von Wissen. Sich warm laufen.

· Durchführung von Laborarbeiten.

· Körperliche Pause.

· Forschungsteil der Arbeit.

· Hausaufgaben.

Konsolidierung des studierten Materials.

1. Organisatorischer Moment. Folien 2-3

2. Aktualisierung des Wissens. Sich warm laufen. Folien 4-7

1. Was sind einfache Mechanismen?

Listen Sie auf, welche einfachen Mechanismen Sie kennen.

Nennen Sie Beispiele für die Anwendung einfacher Mechanismen.

Wozu werden sie benötigt?

Erklären Sie mit eigenen Worten die Bedeutung des Ausdrucks „Gewinne an Stärke“.

Formulieren Sie die „goldene Regel“ der Mechanik.

2. Betrachten Sie die Situation. Folien 8 - 9

Ein Arbeiter muss ein Fass Benzin auf die Ladefläche eines Lastwagens laden. Um es einfach anzuheben, müssen Sie eine sehr große Kraft aufbringen - eine Kraft, die der Schwerkraft (dem Gewicht) des Fasses entspricht. Der Arbeiter kann eine solche Kraft nicht aufbringen.

. Was sollte er tun?

(Schüler machen eigene Vorschläge)

... dann legt er zwei Bretter auf den Rand des Körpers und rollt das Fass entlang der Form schiefe Ebene, wobei eine Kraft ausgeübt wird, die viel geringer ist als das Gewicht des Laufs!

Fazit: Folie 10 - 11

· Eine schiefe Ebene wird verwendet, um schwere Gegenstände auf eine höhere Ebene zu bewegen, ohne sie direkt anzuheben.

· Zu diesen Geräten gehören Rampen, Rolltreppen, herkömmliche Treppen und Förderbänder.

3. Welche Parameter charakterisieren die schiefe Ebene?

3. Laborarbeit Nr. 10. Folien 12 - 21

"Bestimmung des Wirkungsgrades beim Heben eines Körpers entlang einer schiefen Ebene."

Studienfach: Schiefe Ebene.

Vergleichen Sie nützliche und aufgewendete Arbeit.

Ausstattung:Computer, Multimedia-Beamer (für Lehrer)

· Eine Reihe von Ladungen

· Dynamometer

Maßband (Lineal)

Neues Material lernen.

1. Machen Sie die Schüler mit einer neuen physikalischen Größe bekannt - der Effizienz des Mechanismus.

Effizienz ist eine physikalische Größe, die dem Verhältnis von nützlicher Arbeit zu aufgewendeter Arbeit entspricht, ausgedrückt in Prozent.

Effizienz wird durch den Buchstaben "this" angezeigt

Die Effizienz wird in Prozent gemessen.

Welche Arbeit ist nützlich, welche Arbeit wird aufgewendet?

Aufgewendete Arbeit Aaufgewendet=F*s

Nutzarbeit Auseful = P*h

zum Beispiel , Wirkungsgrad = 75 %.

Diese Zahl zeigt, dass von 100 % (aufgewendete Arbeit) 75 % nützliche Arbeit sind.

Berufseinweisung.

Durchführung von Laborarbeiten.

Bestimmen Sie den Preis für die Aufteilung der Instrumente (Dynamometer und Lineal).

1. Platte in Höhe h montieren, messen.

2. Messen Sie das Gewicht der Stange P mit einem Dynamometer.

3. Legen Sie den Block auf das Brett und ziehen Sie ihn mit einem Dynamometer gleichmäßig entlang der schiefen Ebene nach oben. Messen Sie die Kraft F. Denken Sie daran, wie Sie das Dynamometer richtig verwenden.

4. Messen Sie die Länge der schiefen Ebene s.

5. Kalkulieren Sie Nutz- und Arbeitsaufwand.

6. Berechnen Sie die Effizienz beim Anheben des Körpers auf einer schiefen Ebene.

7. Notieren Sie die Daten in Tabelle Nr. 1.

8. Ziehen Sie ein Fazit.

Registrierung von Arbeitsergebnissen

Tabelle 1.

Fazit:

Nützliche Arbeit _______________ als aufgewendet.

Wirkungsgrad beim Anheben eines Körpers entlang einer schiefen Ebene _____ %, d.h. diese Nummer gibt an, dass ________________________________________________________________.

4. Körperliche Pause. Folien 22 - 25

Beispiele für schiefe Ebenen. Die Schüler sehen sich Folien mit Beispielen für die Verwendung einer schiefen Ebene an.

5. Forschung. Folien 26 - 30

Problem. Was beeinflusst die Effizienz einer schiefen Ebene?

Hypothese. Wenn Sie die Höhe der schiefen Ebene erhöhen (verringern), ändert sich die Effizienz beim Anheben des Körpers entlang der schiefen Ebene nicht (erhöhen, verringern).

Wenn Sie das Gewicht des Körpers erhöhen (verringern), ändert sich die Effizienz beim Anheben des Körpers entlang einer geneigten Ebene nicht (erhöhen, verringern).

Die Studierenden wählen eine der vorgeschlagenen Forschungsoptionen:

von der Höhe der schiefen Ebene?

Wie hängt die Effizienz ab, einen Körper eine schiefe Ebene hinunterzuheben? vom Körpergewicht?

Registrierung von Arbeitsergebnissen

Tabelle 2.

Fazit:

Die Effizienz beim Anheben eines Körpers entlang einer schiefen Ebene hängt (hängt nicht ab) von der Höhe der schiefen Ebene. Je größer (kleiner) die Höhe der schiefen Ebene ist, desto effizienter __________.

Die Effizienz beim Heben eines Körpers entlang einer schiefen Ebene hängt (hängt nicht ab) vom Gewicht des Körpers. Je mehr (weniger) Körpergewicht, desto effizienter __________.

Diskussion von Forschungsoptionen.

6. Hausaufgaben. Folien 31 - 32

Paragraph 60, 61, Aufgabe 474.

Für diejenigen, die Botschaften vorbereiten möchten.

Einfache Mechanismen in meinem Haus

Gerät zum Fleischwolf

Einfache Mechanismen im Land

Einfache Mechanismen in der Konstruktion

Einfache Mechanismen und der menschliche Körper

7. Konsolidierung des studierten Materials Folien 31 - 34
Arbeiten Sie mit Text

Bei der Verwendung von _________________-Mechanismen begeht eine Person _______________. Einfache Mechanismen ermöglichen es Ihnen, ______________ zu gewinnen. Zur gleichen Zeit, wie oft ________________ in Kraft ist, die gleiche Anzahl von Malen _________________________________. Das ist das ______________________ der Mechanik. Es ist wie folgt formuliert: __________________________________________________________________________________________________________________________________. Normalerweise, wenn sich ein Körper bewegt, ______________________________ Reibung. Daher ist der Wert von _______ Arbeit immer größer als ___________________. Das Verhältnis von ________________________________________ zu ______________________, ausgedrückt in Prozent, heißt _________________________________________________________________________________________: ______________.

Minitest.

Ihre Effizienz heute im Unterricht

2. mehr als 100 %

3. weniger als 100 %

Literatur

1 A. V. Peryshkin-Physik Klasse 7. Moskau: Trappe, 2010

2 G. N. Stepanova Physik 7 Arbeitsbuch Teil 1. St. Petersburger GfbV-Schule, 2003


























Zurück vorwärts

Beachtung! Die Folienvorschau dient nur zu Informationszwecken und stellt möglicherweise nicht den vollen Umfang der Präsentation dar. Wenn Sie an dieser Arbeit interessiert sind, laden Sie bitte die Vollversion herunter.

Sache: Physik.
Klasse: 7. Klasse.
Lehrbuch: Peryshkin, A. V. Physik. 7 Zellen [Text]: Lehrbuch. für Allgemeinbildung lehrreich Institutionen / A. V. Peryshkin, - M .: Bustard, 2010. - 192 p.
Unterrichtsthema: Bestimmung des Wirkungsgrades einer schiefen Ebene.
Das Ziel des Unterrichts: Bekanntschaft von Studenten mit einer neuen physikalischen Größe - der Effizienz des Mechanismus.
Unterrichtsziele: Lehrreich:
  • Definieren Sie die Effizienz eines Mechanismus.
  • Prüfen Sie durch Versuche, dass die mit Hilfe einer schiefen Ebene verrichtete Nutzarbeit geringer ist als die aufgewendete Arbeit.
  • Bestimmen Sie die Effizienz beim Anheben des Körpers auf einer schiefen Ebene.
  • Finden Sie heraus, was die Effizienz beim Heben eines Körpers entlang einer schiefen Ebene bestimmt.
  • Zeigen Sie die Verbindung des untersuchten Materials mit dem Leben.

Lehrreich:

  • Bedingungen für die Entfaltung der Persönlichkeit der Studierenden im Rahmen ihrer Tätigkeit zu schaffen.
  • Förderung der Entwicklung praktischer Fähigkeiten zur Kraftmessung mit einem Dynamometer, Durchführung eines Versuchsplans.
  • Setzen Sie die Bildung der Fähigkeit fort, die Hauptsache hervorzuheben, stellen Sie eine Hypothese auf und testen Sie sie experimentell.

Lehrreich:

  • Weiterentwicklung der Kommunikationsfähigkeiten für die Arbeit im Team (gegenseitiger Respekt, gegenseitige Hilfe und Unterstützung).
Geplante Ergebnisse: Gegenstand: Die Schüler lernen, wie man die Eigenschaften einer schiefen Ebene misst, die nützliche und aufgewendete Arbeit, die Effizienz eines einfachen Mechanismus berechnet; finden Sie heraus, dass die nutzbare Arbeit immer geringer ist als die aufgewendete und daher der Wirkungsgrad weniger als 100% beträgt und nicht vom Gewicht des zu hebenden Körpers abhängt, aber durch Vergrößerung des Neigungswinkels des Flugzeugs erhöht werden kann bis zum Horizont.

Gebildetes UUD:

  • persönlich: die Herstellung einer Verbindung zwischen dem Zweck der Bildungstätigkeit und ihrem Motiv (Bedeutungsbildung) durch die Schüler.
  • Regulierung:
    • Entwicklung der Fähigkeit, Kräfte und Energien zu mobilisieren.
    • Die Fähigkeit, ein Lernproblem basierend auf der Korrelation von bekanntem und unbekanntem Material zu stellen und das Ergebnis vorherzusagen,
    • Erstellung eines Plans und einer Abfolge von Maßnahmen, Bewertung und Überwachung des erzielten Ergebnisses, Anpassung des Plans und der Maßnahmenmethoden im Falle einer Diskrepanz zwischen dem Standard und dem erzielten Ergebnis.
  • Gesprächig: die Fähigkeit zuzuhören, an einer gemeinsamen Diskussion über ein Problem teilzunehmen, in einen Dialog einzutreten, seine Gedanken genau auszudrücken, den Monolog und die dialogischen Redeformen gemäß den Normen der Muttersprache zu beherrschen, sich in eine Peer-Gruppe zu integrieren und aufzubauen produktive Zusammenarbeit mit Gleichaltrigen und Erwachsenen.
  • kognitiv:
    • Die Fähigkeit, eine sprachliche Aussage in mündlicher und schriftlicher Form bewusst aufzubauen, um Wissen zu strukturieren.
    • Formulierung und Lösung des Problems, Auswahl der effektivsten Auswege aus der Problemsituation, abhängig von den spezifischen Bedingungen, Erstellung von Aktivitätsalgorithmen zur Lösung von Suchproblemen.
    • Bildung von zeichensymbolischen UUD.
    • Eigenständige Formulierung eines kognitiven Ziels, Hypothesen.
    • Reflexion von Handlungsmethoden und -bedingungen, Kontrolle und Bewertung des Ablaufs und der Ergebnisse von Aktivitäten.
    • Extraktion der notwendigen Informationen.
Unterrichtsart: Eine Lektion in der Entwicklung besonderer Fähigkeiten und Fertigkeiten.
Unterrichtsform: Forschungsarbeit der Studierenden.
Ausrüstung:
  • Computer, Beamer, Leinwand.
  • Ein Instrumentensatz für Laborarbeiten: eine Führungsschiene, ein Dynamometer, ein Maßband, eine Stange, ein Gewicht von 100 g, ein Stativ mit einer Kupplung und einem Fuß (14 Stk.).
Materialien für den Unterricht
  • Anweisungen zum Arbeitsschutz bei Laborarbeiten "Messung der Effizienz beim Anheben des Körpers auf einer schiefen Ebene" (14 Stk.) ( Anhang 1 ).
  • Technologische Karte der Laborarbeit "Messung der Effizienz beim Anheben des Körpers auf einer schiefen Ebene" (14 Stk.) ( Anhang 2 ).
  • Technologische Karte des Unterrichts ( Anhang 3 ).
Medienprodukt des Autors:
  • Die Präsentation „Bestimmung der Effizienz einer schiefen Ebene“, erstellt in Microsoft PowerPoint 2010, besteht aus 28 Folien, einschließlich der Titelfolie.
Software: MS Office 2010, KMPlayer oder ein anderes Programm, das SWF-Dateien unterstützt.

Das Szenario der Lektion besteht aus sieben Stufen.

1. Organisatorisch(2 Min.): Der Lehrer markiert die Schüler, die im Unterricht abwesend sind, erinnert die Anwesenden daran, dass sie weiterhin einfache Mechanismen studieren und ihre Definition, Typen, die „Goldene Regel“ der Mechanik, die Hebelbalance bereits kennen Regel, und heute können die Kinder noch ein Merkmal eines einfachen Mechanismus kennenlernen, aber nachdem sie die Nachricht geöffnet haben, wurde sie von Rätseln geschlossen.

2. Aktualisierung des Wissens(8 Min.): Der Lehrer zeigt Folie 2 der Präsentation zur Unterrichtsstunde „Ermittlung des Wirkungsgrades einer schiefen Ebene“. Das Programm wird wie folgt zusammengestellt: Wenn Sie mit der Maus genau auf die Nummer der Frage klicken, öffnet sich eine Folie mit der Frage selbst und der Text der Frage wird darauf platziert. Die Richtigkeit der Antwort können Sie per Mausklick überprüfen. Über die Steuerungsschaltfläche gelangen Sie zurück zu Folie Nr. 2. Durch Klicken auf das Feld einer richtig beantworteten Frage wird das Rätsel entfernt und ein Teil der Nachricht geöffnet. Die nächste Frage wird ausgewählt und alles wiederholt sich. Interessanter ist es, Fragen in willkürlicher Reihenfolge auszuwählen. Nach Beantwortung der letzten Frage öffnet sich auf dem Bildschirm eine Nachricht an die Jungs: „Sag es mir und ich werde es vergessen. Zeig es mir und ich werde mich erinnern. Lass es mich selbst machen und ich werde es lernen!“

3. Erstellen einer Problemsituation(4 Min.): Der Lehrer erstellt und lädt die Schüler ein, einen Ausweg aus der Problemsituation zu finden: Der Arbeiter muss ein schweres Fass auf das Schiff laden, aber dazu muss eine sehr große Kraft aufgebracht werden – eine Kraft, die dem Gewicht des Fasses entspricht. Der Arbeiter kann eine solche Kraft nicht aufbringen. Die Jungs schlagen vor, eine schiefe Ebene zu verwenden. Der Lehrer zeigt Folie 3 der Präsentation zum Unterricht „Ermittlung des Wirkungsgrades einer schiefen Ebene“ (ein Flash-Modell der Unified Collection des DER „Einfache Mechanismen. Schiefe Ebene“ ist darauf eingefügt), zeigt Szene 5. fragt a Frage: Ist es nur die Energie, die der Arbeiter aufwendet, um die Last zu heben? Die Studierenden gehen davon aus, dass ein Teil der Energie für die Überwindung der Reibungskraft aufgewendet wird. Der Lehrer zeigt Folie 4 der Präsentation für den Unterricht „Ermittlung des Wirkungsgrades einer schiefen Ebene“ (ein Flash-Modell der Unified-Sammlung des DER „Wirkungsgrad eines Mechanismus“ ist darauf eingefügt), enthüllt Szene 3. Die Frage Es wird die Möglichkeit eines anderen Verhältnisses der vom Mechanismus verrichteten Arbeit diskutiert und die Energie, die aufgewendet wird, um die Reibungskraft zu überwinden. Die Schüler treffen Annahmen über die Existenz einer physikalischen Größe, die die Wirksamkeit eines einfachen Mechanismus charakterisiert.

4. Neues Material lernen(8 Min.): Der Lehrer demonstriert das Anheben des Körpers an einer schiefen Ebene, misst das Gewicht des Körpers und die Reibungskraft, die Höhe und Länge der schiefen Ebene. Die Schüler vergleichen das Gewicht des Körpers mit der Reibungskraft, die Höhe der schiefen Ebene mit ihrer Länge, ziehen einen Schluss über den Kraftgewinn und den Distanzverlust bei der Nutzung der schiefen Ebene. Der Lehrer zeigt die Folien 5-6 der Präsentation für die Lektion „Bestimmung der Effizienz einer schiefen Ebene“, die die Effizienz eines einfachen Mechanismus charakterisiert. Die Schüler zeichnen eine schiefe Ebene mit der Bezeichnung ihrer Länge und Höhe und schreiben die Definition und Berechnungsformel für die Effizienz eines einfachen Mechanismus auf.

5. Forschungspraxis a (17 Min.): Der Lehrer moderiert eine Diskussion des Forschungsplans. Die Schüler erstellen einen Plan und eine Abfolge von Maßnahmen zur Bestimmung der Effizienz einer schiefen Ebene:

Der Lehrer zeigt die Folien 7-11 der Präsentation zum Unterricht "Bestimmung der Effizienz einer schiefen Ebene", weist auf die sichere Durchführung von Laborarbeiten hin, formuliert eine problematische Frage: von welchen Parametern die Effizienz einer schiefen Ebene abhängt. Die Schülerinnen und Schüler formulieren selbstständig eine kognitive Aufgabe: zu überprüfen, wie die Effizienz der schiefen Ebene vom Gewicht des angehobenen Körpers und dem Winkel der schiefen Ebene abhängt? Sie stellen eine Hypothese auf: Die Effizienz einer schiefen Ebene hängt vom Neigungswinkel ab und nicht vom Gewicht des zu hebenden Körpers.

Der Lehrer verteilt an die Schüler Instrumentensätze zur Durchführung von Laborarbeiten, Anweisungen zum Arbeitsschutz ( Anhang 1 ), technologische Karte zur Durchführung der Laborarbeit Nr. 14 "Effizienzmessung beim Anheben eines Körpers entlang einer geneigten Ebene" ( Anlage 2 ), unterstützt Gruppen von Studierenden bei der Durchführung von Arbeiten. Die Studierenden führen Laborarbeiten bei unterschiedlichen Neigungswinkeln der Ebene zum Horizont und unterschiedlichen Gewichten der angehobenen Last durch.

6. Reflexion(4 Min.): Die Schüler bewerten und analysieren die Ergebnisse ihrer Arbeit: Ap soll kleiner sein als Az; Die Höhe der schiefen Ebene muss kleiner sein als ihre Länge, der resultierende Wirkungsgrad muss kleiner als 100 % sein. Wenn das erhaltene Ergebnis nicht korrekt ist, finden Sie einen Fehler in der Messung oder Berechnung. Sie erstellen die Ergebnisse der Arbeit und kommen zu dem Schluss: Im Laufe der Laborarbeit stellte sich heraus, dass der Wirkungsgrad einer schiefen Ebene in einem Neigungswinkel von 20 ° zum Horizont 45% betrug, immer weniger als 100%. hängt vom Neigungswinkel ab (je größer der Neigungswinkel des Flugzeugs, desto größer ist seine Effizienz) und nicht vom Gewicht des angehobenen Körpers.

7. Hausaufgaben(2 Min.): Der Lehrer zeigt Folie 12 der Präsentation zur Unterrichtsstunde „Ermittlung der Effizienz einer schiefen Ebene“, spricht, kommentiert und gibt Empfehlungen für effektive Hausaufgaben:

  • § 61;
  • Nachrichten vorbereiten (optional):
  • Einfache Mechanismen zu Hause, auf dem Land.
  • Einfache Mechanismen in der Konstruktion.
  • Einfache Mechanismen und der menschliche Körper.

Adressen verwendeter Internetressourcen

Physiklehrer GOU Lyzeum Nr. 384 des Kirovsky-Bezirks von St. Petersburg

Einführung

Der Begriff „Effizienz“ wird erstmals im Physikunterricht in der 7. Klasse eingeführt. Der Einsatz moderner Bildungstechnologien ermöglicht es den Schülern, die Lernmotivation und die Effizienz der Bewältigung des Materials zu steigern.

Bei der Durchführung der Lektion "Bestimmung der Effizienz beim Anheben des Körpers auf einer schiefen Ebene" wurde die Technologie der Forschungsforschung im Training verwendet.

Der Unterricht umfasst die folgenden Phasen: Aktualisierung von Wissen, Studium neuen Materials (Durchführung von Laborarbeiten), Recherche, Reflexion.

Während des Unterrichts wurde in Paararbeit gearbeitet. Der Einsatz dieser Technologie ermöglichte es den Schülern nicht nur, sich neues Wissen anzueignen, sondern auch die Fähigkeit zur aktiven Kreativität zu entwickeln.

Ziele und Ziele des Unterrichts

Unterrichtsziele:

Aktualisierung des Wissens der Schüler

Wecken Sie Interesse am untersuchten Stoff

・Studenten motivieren

Ziele:

Tutorials:

· Den Schülern eine neue physikalische Größe vorstellen – die Effizienz des Mechanismus.

Prüfen Sie durch Versuche, dass die mit Hilfe einer schiefen Ebene verrichtete Nutzarbeit geringer ist als die aufgewendete Arbeit.

Bestimmen Sie den Wirkungsgrad beim Anheben eines Körpers auf einer schiefen Ebene.

Finden Sie heraus, was die Effizienz beim Heben eines körpergeneigten Flugzeugs bestimmt.

· Überprüfung der Fähigkeit, das erworbene Wissen zur Lösung von Praxis- und Forschungsproblemen anzuwenden.

Zeigen Sie die Verbindung des untersuchten Materials mit dem Leben.

Entwicklung:

  • Bedingungen für die Entfaltung der Persönlichkeit der Studierenden im Rahmen ihrer Tätigkeit zu schaffen.
  • Förderung der Entwicklung praktischer Fertigkeiten und Fähigkeiten.
  • Bilden Sie die Fähigkeit, eine Hypothese aufzustellen, testen Sie sie.
  • Zu lehren, die Hauptsache hervorzuheben, zu vergleichen, die Fähigkeit zur Verallgemeinerung zu entwickeln, das gewonnene Wissen zu systematisieren. Entwickeln Sie die Fähigkeit, in Paaren zu arbeiten.

Lehrreich:

  • Entwicklung von Kommunikationsfähigkeiten.
  • Entwicklung von Teamfähigkeit (gegenseitiger Respekt, gegenseitige Hilfe und Unterstützung).

Gesundheitseinsparung:

Erstellen eines Modells einer Gesundheitssparstunde.

Unterrichtsformular: Forschungsarbeit der Studierenden.

Während des Unterrichts

· Zeit organisieren.

· Aktualisierung von Wissen. Sich warm laufen.

· Durchführung von Laborarbeiten.

· Körperliche Pause.

· Forschungsteil der Arbeit.

· Hausaufgaben.

Konsolidierung des studierten Materials.

1. Organisatorischer Moment. Folien 2-3

2. Aktualisierung des Wissens. Sich warm laufen. Folien 4-7

1. Was sind einfache Mechanismen?

Listen Sie auf, welche einfachen Mechanismen Sie kennen.

Nennen Sie Beispiele für die Anwendung einfacher Mechanismen.

Wozu werden sie benötigt?

Erklären Sie mit eigenen Worten die Bedeutung des Ausdrucks „Gewinne an Stärke“.

Formulieren Sie die „goldene Regel“ der Mechanik.

2. Betrachten Sie die Situation. Folien 8 - 9

Ein Arbeiter muss ein Fass Benzin auf die Ladefläche eines Lastwagens laden. Um es einfach anzuheben, müssen Sie eine sehr große Kraft aufbringen - eine Kraft, die der Schwerkraft (dem Gewicht) des Fasses entspricht. Der Arbeiter kann eine solche Kraft nicht aufbringen.

. Was sollte er tun?

(Schüler machen eigene Vorschläge)

... dann legt er zwei Bretter auf den Rand des Körpers und rollt das Fass entlang der Form schiefe Ebene, wobei eine Kraft ausgeübt wird, die viel geringer ist als das Gewicht des Laufs!

Fazit: Folie 10 - 11

· Eine schiefe Ebene wird verwendet, um schwere Gegenstände auf eine höhere Ebene zu bewegen, ohne sie direkt anzuheben.

· Zu diesen Geräten gehören Rampen, Rolltreppen, herkömmliche Treppen und Förderbänder.

3. Welche Parameter charakterisieren die schiefe Ebene?

3. Laborarbeit Nr. 10. Folien 12 - 21

"Bestimmung des Wirkungsgrades beim Heben eines Körpers entlang einer schiefen Ebene."

Studienfach: Schiefe Ebene.

Vergleichen Sie nützliche und aufgewendete Arbeit.

Ausstattung:Computer, Multimedia-Beamer (für Lehrer)

· Eine Reihe von Ladungen

· Dynamometer

Maßband (Lineal)

Neues Material lernen.

1. Machen Sie die Schüler mit einer neuen physikalischen Größe bekannt - der Effizienz des Mechanismus.

Effizienz ist eine physikalische Größe, die dem Verhältnis von nützlicher Arbeit zu aufgewendeter Arbeit entspricht, ausgedrückt in Prozent.

Effizienz wird durch den Buchstaben "this" angezeigt

Die Effizienz wird in Prozent gemessen.

Welche Arbeit ist nützlich, welche Arbeit wird aufgewendet?

Aufgewendete Arbeit Aaufgewendet=F*s

Nutzarbeit Auseful = P*h

zum Beispiel , Wirkungsgrad = 75 %.

Diese Zahl zeigt, dass von 100 % (aufgewendete Arbeit) 75 % nützliche Arbeit sind.

Berufseinweisung.

Durchführung von Laborarbeiten.

Bestimmen Sie den Preis für die Aufteilung der Instrumente (Dynamometer und Lineal).

1. Platte in Höhe h montieren, messen.

2. Messen Sie das Gewicht der Stange P mit einem Dynamometer.

3. Legen Sie den Block auf das Brett und ziehen Sie ihn mit einem Dynamometer gleichmäßig entlang der schiefen Ebene nach oben. Messen Sie die Kraft F. Denken Sie daran, wie Sie das Dynamometer richtig verwenden.

4. Messen Sie die Länge der schiefen Ebene s.

5. Kalkulieren Sie Nutz- und Arbeitsaufwand.

6. Berechnen Sie die Effizienz beim Anheben des Körpers auf einer schiefen Ebene.

7. Notieren Sie die Daten in Tabelle Nr. 1.

8. Ziehen Sie ein Fazit.

Registrierung von Arbeitsergebnissen

Tabelle 1.

Fazit:

Nützliche Arbeit _______________ als aufgewendet.

Wirkungsgrad beim Anheben eines Körpers entlang einer schiefen Ebene _____ %, d.h. diese Nummer gibt an, dass ________________________________________________________________.

4. Körperliche Pause. Folien 22 - 25

Beispiele für schiefe Ebenen. Die Schüler sehen sich Folien mit Beispielen für die Verwendung einer schiefen Ebene an.

5. Forschung. Folien 26 - 30

Problem. Was beeinflusst die Effizienz einer schiefen Ebene?

Hypothese. Wenn Sie die Höhe der schiefen Ebene erhöhen (verringern), ändert sich die Effizienz beim Anheben des Körpers entlang der schiefen Ebene nicht (erhöhen, verringern).

Wenn Sie das Gewicht des Körpers erhöhen (verringern), ändert sich die Effizienz beim Anheben des Körpers entlang einer geneigten Ebene nicht (erhöhen, verringern).

Die Studierenden wählen eine der vorgeschlagenen Forschungsoptionen:

von der Höhe der schiefen Ebene?

Wie hängt die Effizienz ab, einen Körper eine schiefe Ebene hinunterzuheben? vom Körpergewicht?

Registrierung von Arbeitsergebnissen

Tabelle 2.

Fazit:

Die Effizienz beim Anheben eines Körpers entlang einer schiefen Ebene hängt (hängt nicht ab) von der Höhe der schiefen Ebene. Je größer (kleiner) die Höhe der schiefen Ebene ist, desto effizienter __________.

Die Effizienz beim Heben eines Körpers entlang einer schiefen Ebene hängt (hängt nicht ab) vom Gewicht des Körpers. Je mehr (weniger) Körpergewicht, desto effizienter __________.

Diskussion von Forschungsoptionen.

6. Hausaufgaben. Folien 31 - 32

Paragraph 60, 61, Aufgabe 474.

Für diejenigen, die Botschaften vorbereiten möchten.

Einfache Mechanismen in meinem Haus

Gerät zum Fleischwolf

Einfache Mechanismen im Land

Einfache Mechanismen in der Konstruktion

Einfache Mechanismen und der menschliche Körper

7. Konsolidierung des studierten Materials Folien 31 - 34
Arbeiten Sie mit Text

Bei der Verwendung von _________________-Mechanismen begeht eine Person _______________. Einfache Mechanismen ermöglichen es Ihnen, ______________ zu gewinnen. Zur gleichen Zeit, wie oft ________________ in Kraft ist, die gleiche Anzahl von Malen _________________________________. Das ist das ______________________ der Mechanik. Es ist wie folgt formuliert: __________________________________________________________________________________________________________________________________. Normalerweise, wenn sich ein Körper bewegt, ______________________________ Reibung. Daher ist der Wert von _______ Arbeit immer größer als ___________________. Das Verhältnis von ________________________________________ zu ______________________, ausgedrückt in Prozent, heißt _________________________________________________________________________________________: ______________.

Minitest.

Ihre Effizienz heute im Unterricht

2. mehr als 100 %

3. weniger als 100 %

Literatur

1 A. V. Peryshkin-Physik Klasse 7. Moskau: Trappe, 2010

2 G. N. Stepanova Physik 7 Arbeitsbuch Teil 1. St. Petersburger GfbV-Schule, 2003