Лабораторная работа по физике 7 определение кпд. «Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости»

Технологическая карта урока по физике в 7 классе.

Лабораторная работа № 11 «Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости».

Тема

Лабораторная работа № 11 «Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости».

Тип урока:

Урок формирования первоначальных предметных умений.

Цель

обеспечить отработку навыков измерения КПД при подъеме тела по наклонной плоскости.

Задачи

Образовательные:

1. работая с материалом учебника и выполняя лабораторную работу выяснить способы определения КПД при подъеме тела по наклонной плоскости;

2. убедиться на опыте в том, что полезная работа меньше полной;

3. углубить теоретические и практические знания, полученные при изучении тем «Работа», «Простые механизмы», «КПД».

Развивающие:

1.пробудить любознательность и инициативу, развивать устойчивый интерес обучающихся к предмету;

2.высказывая свое мнение и обсуждая данную проблему развивать у обучающихся умение говорить, анализировать, делать выводы.

3.способствовать овладению необходимыми навыками самостоятельной учебной деятельности.

Воспитательные:

1.в ходе урока содействовать воспитанию у обучающихся уверенности в познаваемости окружающего мира;

2.работая в парах постоянного состава, при выполнении экспериментальных заданий и обсуждении проблемы, воспитывать коммуникативную культуру школьников.

Планируемый результат. Метапредметные результаты. 1.сформированность познавательных интересов, направленных на развитие представлений о простых механизмах;

2.умение работать с источниками информации, включая эксперимент;

3.умение преобразовывать информацию из одной формы в другую.

Предметные результаты.

1.уметь использовать линейку и динамометр для измерения физических величин.

2.уметь выражать результаты измерений в единицах СИ.

Личностные. Осознанное, уважительное и доброжелательное отношение к другому человеку, его мнению; готовность и способность вести диалог с другими людьми и достигать в нём взаимопонимания.

Познавательные. Выделяют и формулируют познавательную цель. Строят логические цепи рассуждений. Производят анализ и преобразование информации.

Регулятивные. Умение составлять план проведения исследования; определять потенциальные затруднения при решении учебной; описывать свой опыт, планировать и корректировать.

Коммуникативные. Умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов.

Основные понятия темы

Полная работа, полезная работа, КПД, простые механизмы, наклонная плоскость.

Организация пространства

Основные виды учебной деятельности обучающихся.

Основные технологии.

Основные методы.

Формы работы.

Ресурсы. Оборудование.

1.Слушание объяснений учителя. 2.Самостоятельная работа с учебником.

3. Выполнение фронтальной лабораторной работы. 4.Работа с раздаточным материалом.

5.Измерение величин.

Технология сотрудничества.

1.словесные;

2.наглядные;

3.практические.

Индивидуальная, общеклассная, в парах постоянного состава.

Физическое оборудование: доска, линейка, динамометр, брусок, штатив с муфтой и лапкой.

Ресурсы: тесты, проектор, презентация.

Структура и ход урока.

Этап урока

Задачи этапа

Деятельность

учителя

Деятельность

ученика

Время

Вводно-мотивационный этап.

Организационный этап

Психологическая подготовка к общению.

Обеспечивает благоприятный настрой.

Настраиваются на работу.

Личностные

Анализ самостоятельных работ по теме «Рычаги».

Работа над ошибками.

Решение задач.

Решают задачи.

Этап мотивации и актуализации знаний (определение темы урока и совместной цели деятельности).

Обеспечить деятельность по определению целей урока.

Предлагает задачки «Подумай и угадай», предлагает назвать тему урока, определить цель.

Пытаются ответить, решить задачи. Определяют тему урока и цель.

Личностные, познавательные, регулятивные

Операционно-содержательный этап

Изучение нового материала.

1) Актуализация знаний.

2) Первичное усвоение новых знаний.

3) Первичная проверка понимания

4) Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция.

Способствовать деятельности обучающихся по самостоятельному изучению материала.

Предлагает организовать деятельность согласно предложенным заданиям.

1) Предлагает вспомнить понятие КПД.

2) Инструктаж по выполнению работы. Объяснение теоретического материала.

3) Предлагает выполнить экспериментальные задания.

4)предлагает сделать выводы.

Изучение нового материала на основе самостоятельного выполнения лабораторной работы.

1) Отвечают.

2) Слушают.

3)Выполняют предложенные экспериментальные задания.

4)Отвечают на вопросы.

5)Делают выводы. Обсуждают.

Личностные, познавательные, регулятивные

Рефлексивно - оценочный этап.

Рефлексия. (Подведение итогов).

Формируется адекватная самооценка личности, своих возможностей и способностей, достоинств и ограничений.

Предлагает выбрать предложение.

Отвечают.

Личностные, познавательные, регулятивные

Подача домашнего задания.

Закрепление изученного материала.

Запись на доске.

Записывают в дневник.

Личностные

Приложение.

1. Анализ самостоятельной работы по теме «Рычаги».

Работа над ошибками.

Слайд №2.

а) На рисунке (а) изображен диск, закрепленный на оси О. К диску приложены силы F и F1. Назовите плечи сил.

б) На рисунке (б) человек с помощью рычага поднимает камень весом 600 Н. С какой силой человек действует на рычаг, если АВ= 1,2м, ВС=0,5 м.

в) На рисунке (в) на линейку, один конец которой опирается на стол, а другой удерживается динамометром, поставлена гиря весом 20Н. Определите показания динамометра, если длина АС= 1м, ВС= 25 см.

Слайд №3.

а) На рисунке изображена треугольная пластина, закрепленная на оси, проходящей через точку О. К пластине приложены силы F и F1. Назовите плечи сил.

б) Человек с помощью палки удерживает ведро с водой весом 120 Н. Конец палки находится на опоре, при этом АС= 120см, ВС=30 см. Какую силу прилагает человек для поддержки ведра?

2. Мотивационный этап.

Слайд №4.

Задачки «Подумай и угадай».
1. Это не только простой механизм, но и военный союз.
2. Это механизм у колодца, и деталь рубашки.
3. В этом подмосковном городе расположен дом - музей П.И. Чайковского.
Ответы.

1. блок
2. ворот
3. клин

Слайд №5.

Какие еще простые механизмы вы знаете? Почему их так называют?

Наклонная плоскость, блок и рычаг-

Без них обойтись мы не можем никак.

3. Изучение нового материала.

Слайд №6-7.

Наклонная плоскость - простейшее механическое устройство, применяемое для подъема тяжелых предметов, чтобы получить выигрыш в силе.

Наклонная плоскость - простой механизм в виде плоской поверхности, установленной под углом, отличным от прямого, к горизонтальной поверхности.

Слайд №8-10.

Характеристика механизма, определяющая какую долю полезная работа составляет от полной, называется коэффициент полезного действия - КПД.

Слайд №11. Предложить ученикам расположить наклонную плоскость на разной высоте. После проведения эксперимента и вычислений, сравнить полученные данные.

План действий для определения КПД наклонной плоскости:

Измерить вес бруска (Р).

Измерить высоту наклонной плоскости (h).

Измерить силу трения (Fтр).

Измерить длину наклонной плоскости (l).

8. Оформить результаты работы и сделать выводы.

Слайд №12.

Выводы:

1. Полезная работа меньше полной.

2. Высота наклонной плоскости должна быть меньше ее длины.

3. КПД меньше 100%. (При угле наклона 20° к горизонту равен 45%).

4. КПД наклонной плоскости, зависит от угла наклона. Чем больше угол наклона плоскости, тем больше ее КПД.

Слайд №13.

Рефлексия. Как я работал на уроке? Выберите предложение.

учитель физики ГОУ лицей № 384 Кировского района Санкт - Петербурга

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:

Обучающие:

· 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.

Развивающие:

  • Создать условия для развития личности учеников в процессе их деятельности.
  • Способствовать развитию практических навыков и умений.
  • Формировать умение выдвигать гипотезу, проверять её.
  • Научить выделять главное, сравнивать, развить способности к обобщению, систематизации полученных знаний. Формировать умение работать в паре.

Воспитательные:

  • Развитие коммуникативных навыков.
  • Развитие навыков работы в команде (взаимоуважение, взаимопомощь и поддержка).

Здоровьесберегающие:

Выстраивание модели здоровьесберегающего урока.

Форма урока : Исследовательская работа учащихся.

Ход урока

· Организационный момент.

· Актуализация знаний. Разминка.

· Выполнение лабораторной работы.

· Физическая пауза.

· Исследовательская часть работы.

· Домашнее задание.

· 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)

…тогда он кладет две доски на край кузова и вкатывает бочку по образовавшейся наклонной плоскости , прикладывая силу, значительно меньшую, чем вес бочки!

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. Слайды 12 - 21

«Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости».

Предмет исследования: наклонная плоскость.

Сравнить полезную и затраченную работу.

Оборудование:Компьютер, мультимедийный проектор (для учителя)

· Набор грузов

· Динамометр

· 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.

8. Сделайте вывод.

Оформление результатов работы

Таблица 1.

Вывод:

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:

от высоты наклонной плоскости ?

Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскостиот веса тела ?

Оформление результатов работы

Таблица 2.

Вывод:

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

· Устройство мясорубки

· Простые механизмы на даче

· Простые механизмы в строительстве

· Простые механизмы и тело человека

7. Закрепление изученного материала Слайды 31 - 34
Работа с текстом

При использовании _________________ механизмов человек совершает _______________. Простые механизмы позволяют получить выигрыш ______________ . При этом во сколько раз ________________ в силе, во столько же раз _________________________________. В этом состоит ___________________________________ механики. Оно формулируется так: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________. Обычно при движении тела ______________________________ трения. Поэтому величина _____________________ работы всегда больше ____________________ . Отношение ________________________________________ к ______________________, выраженное в процентах, называется _______________________________________________________________________________________ : ______________.

Мини - тест.

Ваш КПД сегодня на уроке

2. больше 100%

3. меньше 100%

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

Лабораторная работа № 6.

Определение КПД наклонной плоскости

Цель работы:

1. вычислить КПД предложенной наклонной плоскости и сделать вывод о его значении;

2. убедиться на опыте в том, что Ап < Аз.

Оборудование: динамометр, дощечка, штатив, деревянный брусок, измерительная лента (или линейка), набор грузов (рис.).

Ход работы:

1. Определите цену деления измерительных приборов. Цд= ….Н.(динамометра)

Цл = …. Н. (линейки).

2. Используя динамометр, определите вес бруска (Р), поднимая его на высоту h (записать в таблицу).

3. Перемещая брусок с постоянной скоростью вверх по на­клонной плоскости, измерьте необходимую для этого силу тяги (F ). (записать в таблицу)

4. С помощью линейки определите путь s , прой­денный нижним краем груза, и высоту h , на которую он был поднят. (записать в таблицу)

5. Определите общий вес бруска с двумя грузами (Р) , (записать в таблицу).

6. Нагрузив брусок двумя грузами и прикрепив к нему динамо­метр, перемещайте брусок с постоянной скоростью вверх по на­клонной плоскости. Измерьте необходимую для этого силу тяги (F ). s и h такие же. (в таблицу)

7. Опустить дощечку ниже и повторить опыт 2. S такая же, h измерить (записатьв таблицу)

общее задание для 3-х опытов:

8. Вычислите полезную и затраченную работы: ,

9. Найдите КПД наклонной плоскости.

10. Результаты вычислений занесите в таблицу.

Вывод: в результате работы мы

Технологическая карта урока «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости» этап урока ( регламент, мин .)

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Познавательная

Коммуникативная

Регулятивная

Осуществляемые действия

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Организационный (2 мин.)

Приветствует обучающихся, отмечает отсутствующих, проверяет готовность обучающихся к уроку.

Актуализация знаний (8 мин.)

Выводит на экран слайд 2 презентации «КПД наклонной плоскости». Раскрывает выбранный учеником вопрос, комментирует данный на него ответ.

Обучающиеся один за другим выбирают номер вопроса, отвечают на него, остальные слушают, анализируют данный ответ.

Умение осознанно строить речевое высказывание в устной форме, структурировать знания.

При необходимости дополняют или исправляют данный ответ на вопрос.

Умение слушать и вступать в диалог, точно

выражать свои мысли, владение монологической и диалогической формами речи в соответствии с нормами родного языка.

Контролируют и оценивают собственные знания, при необходимости их корректируют.

Выработка способности к мобилизации сил и энергии.

Создание проблемной ситуации (4 мин.)

Создает и предлагает обучающимся найти выход из проблемной ситуации: Рабочему надо загрузить тяжелую бочку на корабль. Чтобы это сделать, надо приложить очень большую силу – силу, равную весу бочки. Такую силу рабочий приложить не может.

Выводит на экран слайд 3 (раскрывает сцену 5).

Задает вопрос: только ли на подъем грузарасходуетсязатраченная рабочим энергия?

Выводит на экран слайд 4(раскрывает сцену 3).

Выделяют и формулируют познавательную цель: найти способ подъема тела на высоту, применяя меньшую, чем вес тела, силу.

Выбирают наиболее эффективный способ решения задачи: применить наклонную плоскость.

Предполагают, что часть энергии расходуется на преодоление силы трения.

Делают вывод, чем меньше энергии расходуется на преодоление силы трения, тем эффективнее простой механизм.

Постановка и решение проблемы.

Выбор наиболее эффективных способов выхода из проблемной ситуации в зависимости от конкретных условий

Выдвижение предположения о существовании физической величины, характеризующей эффективность простого механизма.

Предлагают выход из проблемной ситуации:

пригласить помощников, применить наклонную плоскость.

Умение участвовать в коллективном обсуждении проблемы

Оценивают умение определять работу по преодолению силы тяжести и трения, но не знают, как их связать друг с другом.

Ставят учебную задачу: познакомиться с физической величиной, характеризующей эффективность наклонной плоскости.

Постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что еще неизвестно обучающимся.

Изучение нового материала (8 мин.)

Демонстрирует подъем тела с помощью наклонной плоскости, измеряет вес тела и силу трения, высоту и длину наклонной плоскости.

Выводит на экран

слайды 5-6.

Дает характеристику КПДпростого механизма.

Сравнивают вес тела с силой трения, высоту наклонной плоскости с ее длиной.

Делают вывод о выигрыше в силе и проигрыше в расстоянии при использовании наклонной плоскости.

Выполняют чертеж наклонной плоскости с обозначением ее длины, высоты, записывают определение и расчетную формулу КПД простого механизма.

Формирование знаково-символических УУД.

Задают вопрос об единицах измерения КПД наклонной плоскости

Развитие умения точно выражать свои мысли в соответствии с нормами родного языка.

Выделяют и осознают то, что уже усвоено (расчет работы силы) и что еще подлежит усвоению (Какую работу считать полезной, какую затраченной, как рассчитать КПД наклонной плоскости через работу полезную и затраченную)

Развитие оценки знаний.

Исследовательская практическая работа (17 мин.)

Организует обсуждение плана исследования.

Выводит на экран

слайды 7-11 презентации «КПД наклонной плоскости».

Проводит инструктаж по безопасному выполнению лабораторной работы.

Формулирует проблемный вопрос: от каких параметров зависит КПД наклонной плоскости.

Раздает комплекты оборудования, ИОТ, технологические картыгруппам учеников

Оказывает помощь группам обучающихся в выполнении работы.

Составляют план и последовательность действий для определения КПД наклонной плоскости:

1. Измерить вес бруска (Р).

2. Измерить высоту наклонной плоскости (h ).

4. Измерить силу трения (F тр ).

Измерить длину наклонной плоскости (l ).

Самостоятельно формулируют познавательную задачу:

проверить как зависит КПД наклонной плоскости от веса поднимаемого тела и угла наклонной плоскости?

Выдвигают гипотезу: КПД наклонной плоскости зависит от угла наклона и не зависит от веса поднимаемого тела.

Самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем поискового характера.

Самостоятельное формулирование познавательной задачи.

Самостоятельное выдвижение гипотезы о зависимости КПД наклонной плоскости от угла наклона и веса поднимаемого тела.

Контролируют, при необходимости корректируют и оценивают действия партнера по группе.

Умение интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное сотрудничество со сверстниками и взрослыми

Выполняют составленный план действий для определения КПД наклонной плоскости:

1. Определяют цену деления динамометра, транспортира и измерительной ленты.

2. Собирают установку.

2. Измеряют вес бруска (Р).

3. Измеряют высоту наклонной плоскости (h ).

4. Рассчитывают полезную работу по формуле.

5. Измеряют силу трения (F тр ).

6. Измеряют длину наклонной плоскости (l ).

7. Рассчитывают затраченную работу по формуле

8. Рассчитывают КПД наклонной плоскости по формуле

9. Изменяют вес бруска, повторяют 1-6.

10. Изменяют угол наклона плоскости, повторяют 1-6.

11. Результаты заносят в таблицу.

Умение составления плана и последовательности действий,

прогнозирования результата.

Рефлексия (4 мин.)

Напоминает, что вывод по работе должен быть ответом на цель исследования.

Оформляют результаты работы, делают вывод, анализируют полученный результат.

Осознанное построение речевого высказывания в письменной форме.

Рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности.

Делают вывод: в ходе лабораторной работы КПД наклонной плоскости при угле наклона 20 к горизонту оказался равным 45%, он всегда меньше 100%, зависит от угла наклона (чем больше угол наклона плоскости, тем больше ее КПД) и не зависит от веса поднимаемого тела.

Умение точно выражать свои мысли;

Оценивают полученные результаты работы:

А п должна быть меньше Аз;

высота наклонной плоскости должна быть меньше ее длины, полученный КПД должен быть меньше 100%.

Если полученный результат не верен, находят ошибку в измерении или расчетах.

Умение оценивать и контролировать полученный результат,

корректировать план и способ действия в случае расхождения эталона и полученного результата.

Домашнее задание (2 мин.)

Выводит на экран слайд 12.


























Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Предмет: Физика.
Класс: 7 класс.
Учебник: Перышкин, А. В. Физика. 7 кл. [Текст] : учеб. для общеобразоват. учебн. заведений / А. В. Перышкин, – М. : Дрофа, 2010. – 192 с.
Тема урока: Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости.
Цель урока: Знакомство обучающихся с новой физической величиной – коэффициентом полезного действия механизма.
Задачи урока: Обучающие :
  • Дать определение КПД механизма.
  • 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.

Развивающие :

  • 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.

Воспитательные :

  • Продолжить развитие коммуникативных навыков работы в команде (взаимоуважение, взаимопомощь и поддержка).
Планируемые результаты: 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.

Формируемые УУД:

  • Личностные : установление учащимися связи между целью учебной деятельности и ее мотивом (смыслообразование).
  • Регулятивные :
    • Выработка способности к мобилизации сил и энергии.
    • 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.
  • Познавательные :
    • Умение осознанно строить речевое высказывание в устной и письменной форме, структурировать знания.
    • 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.
    • Выделение необходимой информации.
Тип урока: Урок отработки специальных умений и навыков.
Форма урока: Исследовательская работа обучающихся.
Оборудование:
  • Компьютер, проектор, экран.
  • Комплект приборов для выполнения лабораторной работы: направляющая рейка, динамометр, измерительная лента, брусок, груз массой 100 г, штатив с муфтой и лапкой (14 шт.).
Материалы к уроку
  • Инструкция по охране труда при выполнении лабораторной работы «Измерение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости» (14 шт.) (Приложение 1 ).
  • Технологическая карта выполнения лабораторной работы «Измерение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости» (14 шт.) (Приложение 2 ).
  • Технологическая карта урока (Приложение 3 ).
Авторский медиапродукт:
  • Презентация «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости», выполненная в программе Microsoft PowerPoint 2010, состоит из 28 слайдов, включая титульный.
Программное обеспечение: MS Office 2010, KMPlayer или другая программа, поддерживающая файлы с расширением swf.

Сценарий урока состоит из семи этапов.

1. Организационный (2 мин.): Учитель отмечает отсутствующих на уроке обучающихся, напоминает присутствующим на уроке, что они продолжают изучать простые механизмы и уже знают их определение, виды, «Золотое правило» механики, правило равновесия рычага, а сегодня ребята могут познакомиться еще с одной характеристикой простого механизма, но после того, как откроют закрытое пазлами послание.

2. Актуализация знаний (8 мин.): Учитель выводит на экран слайд 2 презентации к уроку «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости». Программа составлена следующим образом: по щелчку мыши, точно подведенной к номеру вопроса, раскрывается слайд с самим вопросом, на нем размещается текст вопроса. Проверить правильность ответа можно по щелчку мыши. По управляющей кнопке можно вернуться на слайд № 2. Щелчком мыши по полю правильно отвеченного вопроса пазл убирается и открывается часть послания. Выбирается следующий вопрос и все повторяется. Интереснее выбирать вопросы в произвольной последовательности. После ответа на последний вопрос на экране открывается послание ребятам: «Скажи мне – и я забуду. Покажи мне – и я запомню. Дай мне действовать самому – и я научусь!».

3. Создание проблемной ситуации (4 мин.): Учитель создает и предлагает обучающимся найти выход из проблемной ситуации: рабочему необходимо загрузить тяжелую бочку на корабль, но чтобы это сделать, надо приложить очень большую силу – силу, равную весу бочки. Такую силу рабочий приложить не может. Ребята предлагают применить наклонную плоскость. Учитель выводит на экран слайд 3 презентации к уроку «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости» (на него вставлена flash-модель Единой коллекции ЦОР «Простые механизмы. Наклонная плоскость»), раскрывает сцену 5. задает вопрос: только ли на подъем груза расходуется затраченная рабочим энергия? Обучающиеся предполагают, что часть энергии расходуется на преодоление силы трения. Учитель выводит на экран слайд 4 презентации к уроку «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости», (на него вставлена flash-модель Единой коллекции ЦОР «Коэффициент полезного действия механизма»), раскрывает сцену 3. Обсуждается вопрос о возможности разного соотношения работы, совершенной механизмом, и энергии, которая расходуется на преодоление силы трения. Ученики выдвигают предположения о существовании физической величины, характеризующей эффективность простого механизма.

4. Изучение нового материала (8 мин.): Учитель демонстрирует подъем тела с помощью наклонной плоскости, измеряет вес тела и силу трения, высоту и длину наклонной плоскости. Обучающиеся сравнивают вес тела с силой трения, высоту наклонной плоскости с ее длиной, делают вывод о выигрыше в силе и проигрыше в расстоянии при использовании наклонной плоскости. Учитель выводит на экран слайды 5-6 презентации к уроку «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости», дает характеристику КПД простого механизма. Обучающиеся выполняют чертеж наклонной плоскости с обозначением ее длины, высоты, записывают определение и расчетную формулу КПД простого механизма.

5. Исследовательская практическая работ а (17 мин.): Учитель организует обсуждение плана исследования. Обучающиеся составляют план и последовательность действий для определения КПД наклонной плоскости:

Учитель выводит на экран слайды 7-11 презентации к уроку «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости», проводит инструктаж по безопасному выполнению лабораторной работы, формулирует проблемный вопрос: от каких параметров зависит КПД наклонной плоскости. Обучающиеся самостоятельно формулируют познавательную задачу: проверить как зависит КПД наклонной плоскости от веса поднимаемого тела и угла наклонной плоскости? Выдвигают гипотезу: КПД наклонной плоскости зависит от угла наклона и не зависит от веса поднимаемого тела.

Учитель раздает ученикам комплекты приборов для выполнения лабораторной работы, инструкцию по охране труда (Приложение 1 ), технологическую карту выполнения лабораторной работы № 14 «Измерение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости» (Приложение 2 ), оказывает помощь группам обучающихся в выполнении работы. Обучающиеся выполняют лабораторную работу при разном угле наклона плоскости к горизонту и разном весе поднимаемого груга.

6. Рефлексия (4 мин.): Обучающиеся оценивают и анализируют полученные результаты работы: Ап должна быть меньше Аз; высота наклонной плоскости должна быть меньше ее длины, полученный КПД должен быть меньше 100%. Если полученный результат не верен, находят ошибку в измерении или расчетах. Оформляют результаты работы, делают вывод: в ходе лабораторной работы КПД наклонной плоскости при угле наклона 20° к горизонту оказался равным 45%, он всегда меньше 100%, зависит от угла наклона (чем больше угол наклона плоскости, тем больше ее КПД) и не зависит от веса поднимаемого тела.

7. Домашнее задание (2 мин.): Учитель выводит на экран слайд 12 презентации к уроку «Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости», озвучивает, комментирует, дает рекомендации по эффективному выполнению домашнего задания:

  • § 61;
  • Подготовить сообщения (по желанию):
  • Простые механизмы дома, на даче.
  • Простые механизмы в строительстве.
  • Простые механизмы и тело человека.

Адреса используемых ресурсов Интернет