Прості механізми. ККД механізмів.

Прості механізми. ККД механізмів

Мета: встановити «золоте правило механіки», ознайомити учнів із поняттям «похила площина», її значенням та різновидами; сформувати поняття корисної і загальної механічної роботи, коефіці­єнта корисної дії; формувати вміння самостійно здобувати знання, працювати в групах; розвивати логічне мислення та пізнавальний інтерес учнів; спостерігати за психоемоційним станом учнів про­тягом усього уроку.

Основні поняття: прості механізми, блок, важіль, похила площина, клин, гвинт, ККД меха­нізму, корисна робота, загальна механічна робота, «золоте правило механіки».

Обладнання: дошка, важок, динамометр, різнокольорові картки для «кольоропису», картки для «Хто краще знає і пам'ятає».

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Знання тільки тоді є знаннями,

якщо вони отримані зусиллями

твого розуму, а не пам'яті.

Л. Толстой

Хід уроку

I. Розминка

Методика кольоропису «Вивчення емоційного стану  учнів»:

Кожному учневі надається сім кольорових смужок. Смужка – умовний знак емоційного стану (настрою) учня:

•    червона — радісний, захоплений;

•    жовтогаряча — радісний, теплий;

•    жовта — світлий, приємний;

•    зелена — спокійний, врівноважений;

•    синя — незадовільний, сумний;

•    фіолетова — тривожний, напружений;

•    чорна — повний занепад, зневіра;

•    біла — важко відповісти.

Учні піднімають смужку того кольору, що від­відає їх емоційному стану.

II. Актуалізація опорних знань

Гра «Хто краще знає і пам'ятає».

Для гри використовують 24 картки квадратної форми: 12 карток синього і 12 зеленого кольору (кольори можна поміняти). На картках синього кольору пишуть поняття, а на картках зеленого – формулювання поняття. На стіл, за яким сидять 4 гравці, перемішують і розкладають чистим бо­ком догори всі 24 картки. Кожен учень по черзі витягує дві картки. Якщо вони складають пару, учень, показавши всім гравцям цю пару, відкладає їх собі, одержуючи право наступного ходу, якщо ні, то право вибору картки переходить до наступ­ного гравця. Якщо під час повторної процедури гравець витягає дві картки й одна з них утворює пару з однією з карток попередньої пари, він її від­кладає. Якщо пари немає, він на свій розсуд дві різ­нокольорові залишає собі, а дві розміщує на полі. Кожна група отримує однаковий комплект карток. Гра закінчується тоді, коли на столі не залишиться карток. Виграє той, хто витягнув найбільшу кіль­кість пар.

Написи на картках синього кольору:

•    Робота.

•    Енергія.

•    Потужність.  

•    Закон збереження механічної енергії.

•    Повна механічна енергія.

•    Потенціальна енергія тіла, піднятого над поверхнею Землі.

•    Потенціальна енергія.

•    Кінетична енергія.

•    Блок.

•    Гідравлічний прес.

•    Важіль.

•    Прості механізми.

Написи на картках зеленого кольору:

•    Фізична величина, що дорівнює добутку сили на шлях, пройдений тілом у напрямі дії цієї сили.

•    Фізична величина, що характеризує здат­ність тіла або системи тіл виконувати роботу.

•    Фізична величина, яка характеризує швид­кість виконання роботи і чисельно дорівнює відно­шенню виконаної роботи до часу, протягом якого цю роботу виконано.

•    У системі тіл, які взаємодіють тільки сила­ми пружності й силами тяжіння, повна механічна енергія не змінюється.

•    Сума кінетичної та потенціальної енергій тіла.

•    Добуток маси тіла, прискорення вільного падіння і висоти, на якій перебуває тіло.

•    Енергія, зумовлена взаємодією тіл або час­тин одного тіла.

•    Енергія, зумовлена рухом тіла.

•    Колесо з жолобом, через який перекинуто мотузку.

•    Два сполучені циліндри різного діаметра, які заповнено робочою рідиною і закрито рухоми­ми поршнями.

•    Тверде тіло, яке може обертатися навколо нерухомої осі.

•    Пристрої,   призначені   для   перетворення сили.

Пропонуємо учням підняти смужку того кольо­ру, що відповідає їх емоційному стану на даному етапі уроку. Учитель порівнює з результатами «кольоропису», проведеного під час розминки, і робить висновок.

III. Мотивація навчальної діяльності

Вправа «Коректор».

Вилучити зайві слова та прочитати тему уроку:

«Простіодинмеханізмидва«3олотетриправило» чотиримеханікип'ятькоефіціентшістькорисноїсімд іївісіммеханізмів».

IV. Сприйняття навчального матеріалу

Для вивчення теми сьогоднішнього уроку ми з вами використаємо метод «Джиг-coy». Для цього учні діляться на 4 групи з однаковою кількістю учасників (кожен учасник має номер). Кожна група отримує завдання. Для роботи викорис­товуємо § 31, 32 підручника  Божинова. Якщо клас працює не за цим підруч­ником, можна виготовити додатки.

Завдання для груп

Група 1

Відкрити «золоте правило» механіки.

— Для чого використовують прості механізми?

— Сформулювати «золоте правило» механіки.

— З'ясувати, за яких умов воно справджується.

Група 2

Ознайомитися з різновидами простих механізмів.

— Важіль та його застосування.

— Похила площина та її застосування.

— Блок, види блоків та їх застосування

Група 3

Навести приклади застосування простих меха­нізмів у сучасних машинах.

Група 4

Ознайомитися з ККД механізму.

— Куди «зникає» частина роботи під час вико­ристання простого механізму?

— Дайте визначення ККД механізму.

—  Яким є максимальне значення ККД будь-якого механізму?

Учні об'єднуються в експертні групи за номе­рами, кожен «номер» пояснює свою частину мате­ріалу.

Знову пропонуємо підняти учням смужку того кольору, що відповідає їх емоційному стану. Учитель порівнює з попередніми результатами і робить висновок.

V. Осмислення об'єктивних зв'язків

Розв'язування задач.            

1.  За допомогою важеля на висоту 25 см підні­мають вантаж масою 100 кг, який прикріплено до короткого плеча завдовжки 80 см. Яку роботу при цьому виконує сила, що діє на довге плече важеля, довжина якого 3 м 20 см? Чи є в задачі зайві дані? (Відповідь 250 Н, є зайві дані)

2. По дошках до кузова автомобіля піднімають ящик масою 120 кг, прикладаючи до нього вздовж дощок силу 800 Н. Обчисліть ККД, якщо довжина дощок дорівнює 2 м, а висота кузова — 1м. (Відповідь  75%)

3. Висота похилої площини 1,3 м, а довжина 12 м. Щоб підняти за допомогою площини вантаж масою 180 кг, приклали силу  240 Н. Знайти ККД похилої площини і силу тертя. (Відповідь ≈ 19%, 450 Н)

4. № 25.11. За допомогою нерухомого блока хло­пець масою 50 кг може піднімати вантаж макси­мальною вагою 400 Н. Обчисліть ККД блока. (Відповідь 80%)

VI. Узагальнення знань

Перегляд презентації.

VII. Підсумки уроку

Важіль, блок, коловорот,

Клин, і гвинт,

І площина похила

Змінюють величину

І напрям сили.

Не із серії чудес

Й не чаклун над ними,

Пояснив їх Архімед

І назвав простими.

Він тоді уже казав

І довів на ділі:

Якщо «відстань» програєш,

Виграєш у «силі».

Записав цей постулат

Й заявив без паніки:

Правило оце для вас

«Золоте» в механіці.

Ще він якось здивував

Своїх друзів вістю:

«Якби я опору мав,

Землю б зрушив з місця».

Друзі, це не казка — вірш.

Не треба овацій.

Подумайте й доведіть:

Архімед мав рацію?

(Обговорення вірша.)

Знову пропонуємо підняти учням смужку того кольору, що відповідає їх емоційному стану в кінці уроку. Учитель порівнює і робить висновок.

VIII. Домашнє завдання

          § 31, 32 (підручник Я. Божинова);

2. Розв'язати : Різнорівневі тестові завдання на ст. 164-165.

3. Підготуватись до лабораторної роботи «Визначення ККД похилої площини».