Автор: Порозова Эвелина Вячеславовна
Учитель физики МБОУ СОШ №8 города Бирск муниципального района Бирский район Республика Башкортостан
Урок по физике на тему «Механическая работа» для 7 класса.
Тема «Механическая работа. Единица работы» (слайд 1)
Образовательная цель: подготовить учащихся, усвоивших следующие суждения: (слайд 2)
1)механическая работа – это физическая величина, характеризующая действие силы и равная произведению силы на перемещение, совершаемое телом под действием этой силы;
2)единицей механической работы является 1 Дж (Джоуль)= 1 Н*1м- это работа совершаемая силой в 1 Н, на пути, равном 1 м;
3)если направление силы совпадает с направлением движения тела, то данная сила совершает положительную работу;
4)если движение тела происходит в направлении, противоположном направлению приложенной силы, то данная сила совершает отрицательную работу;
5)если скорость тела перпендикулярна направлению силы, то эта сила никакой работы не совершает;
6)для совершения механической работы необходимо выполнение трех условий: а) к телу должна быть приложена какая-то сила, б)тело должно двигаться, в)направление движения не должно быть перпендикулярным по отношению к направлению действия силы.
Развивающая цель: подготовить учащихся, овладевших следующими видами деятельности: (слайд 3)
1)создавать понятие механической работы;
2)находить значения механической работы в любых КС;
3)воспроизводить результат действия силы, описываемые заданными значениями механической работы;
4)устанавливать научный факт (3), (4), (5), (6);
5)распознавать ситуации, соответствующие научным фактам (3), (4), (5), (6);
6)воспроизводить ситуации, соответствующие научным фактам (3), (4), (5), (6).
Воспитательная цель: подготовить учащихся, убедившихся в том, что: (слайд 4)
1) приобретённые знания и умения можно использовать в повседневной жизни;
2) использование знаний в жизни (для практики) убеждает в их объективности, а значит имеют практическое значение.
Структура урока: (слайд 5)
1.Орг. момент (1 мин)
2.Этап актуализации знаний и действий (7 мин)
3.Мотивационный этап (5 мин)
4.Этап организации деятельности по созданию знаний (10 мин)
5.Мотивационный этап перед применением знания (3 мин)
6.Этап организации деятельности по применению знания (12 мин)
7.Контрольный этап (5 мин)
8.Итоги урока (2 мин)
Сценарий урока:
1.Организационный момент.
П.: Здравствуйте, ребята, садитесь! Наш сегодняшний урок мы начнем с изучения новой главы «Работа и мощность. Энергия». Открываем учебники на странице 163, открываем тетради и записываем название главы.
2.Этап актуализации знаний и действий. (слайды 6-10)
П.: Давайте вспомним, что такое сила?
У.: Сила – это физическая величина, являющаяся мерой взаимодействия тел.
П.: Правильно. От чего зависит результат действия силы на тело?
У.: Результат действия силы на тело зависит от её модуля, направления и точки приложения.
П.: Верно. А что такое сила тяжести?
У.: Сила тяжести – это сила, с которой Земля притягивает к себе тело и она равна произведению массы тела на ускорение свободного падения.
П.: Что такое сила упругости?
У.: Сила упругости – это сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение, равна произведению коэффициента упругости (жесткости) на удлинение тела (изменение его длины).
П.: Правильно. А теперь вспомним, что называется весом тела.
У.: Вес тела – это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес, и если тело или опора неподвижны или движутся прямолинейно и равномерно, то вес тела численно равен силе тяжести.
П.: Хорошо. А какую единицу измерения имеет сила в СИ?
У.: Ньютон.
П.: Верно. Что такое равнодействующая сил?
У.: Равнодействующая сил – это сила, которая производит на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил и она равна сумме модулей составляющих сил.
П.: Что такое сила трения?
У.: Сила трения – это сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого тела и направленная противоположно направлению движения.
П.: А какая сила называется Архимедовой силой?
У.: Архимедова сила – это сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, равная весу жидкости или газа в объёме тела.
3.Мотивационный этап. (слайд 11)
П.: В обыденной жизни словом работа мы называем действия человека или технического устройства, например, мы говорим: работает учитель, работает врач, работает грузчик, работает холодильник, работает компьютер. Хотя мы прекрасно понимаем, что речь идет о разных вещах, и не стремимся сравнить результаты работы грузчика с результатом работы компьютера.
А как вы понимаете, что означает слово «работа»?
У.: Работа – то, что может быть сделано, изготовлено, произведение какого-либо труда (у всех разные версии ответа на вопрос).
П.: Представьте ситуацию (слайд 12): маленькому мальчику и взрослому мужчине необходимо передвинуть тележки одинаковой массы на определенное расстояние. После совершения работы, взрослый мужчина передвинул тележку на 10 метров, а мальчик на 2 метра. Как вы думаете почему результат оказался разным?
У.: Потому что к тележкам были приложены разные силы.
П.: Значит какая сегодня перед нами стоит познавательная задача?
У.: Ввести величину, характеризующую действие силы. (слайд 13)
П.: А теперь давайте запишем тему сегодняшнего урока «Механическая работа. Единицы измерения работы».
4.Этап создания знания.
П.: Представьте ситуацию (слайд 14): В десятиэтажном доме установлен лифт вместимостью до 300 кг. В первом случае на 10ый этаж на лифте поднялись 4 человека общей массой 200 кг. А во втором случае на 10ый этаж поднялось 5 человек общей массой 270 кг. Как вы думаете одинаковую ли работу совершил лифт в 1ом и во 2ом случаях?
У.: Разную.
П.: Почему?
У.: Потому что сила, действующая на лифт в первом случае была меньше чем во втором.
П.: А какая ещё величина представлена в ситуации, по которой можно судить результат выполнения работы?
У.: Перемещение (путь), которое проходит тело.
П.: Тогда ответьте мне на вопрос (слайд 15): как работа зависит от силы, действующей на тело, и перемещения?
У.: (затрудняются ответить).
П.: Давайте подумаем, что там необходимо знать, чтоб ответить на поставленный вопрос?
У.: Нужно знать силу, приложенную к телу и перемещение (путь), которое проходит тело.
П.: Соглашусь с вами, а если умножить силу на перемещение может ли полученная величина быть характеристикой действие силы?
У.: Да.
П.: Тогда, мы с вами нашли величину, которой можно количественно характеризовать действие силы. Что это за величина?
У.: Произведение силы на перемещение (путь).
П.: Все физические величины имеют название и символ для обозначения.
Величина, которую мы нашли, вам знакома, ее называют механической работой и обозначают буквой A. Запишем её название и способ нахождения (слайд 16): A=F*S – работа (сразу обговариваем способ нахождения силы и перемещения (пути) из данной формулы)
П.: А теперь давайте составим определение новой найденной величины. Для этого нам нужно ответить на следующие вопросы: (слайд 17)
1)Что это такое?
2)Что она характеризует?
3)Как находится?
У.: 1)физическая величина
2) действие силы
3)произведение силы на перемещение (путь)
П.: Давайте теперь проверим ваши ответы (слайд 18)
П.: Итак, запишем определение: (слайд 19)
Механическая работа – это физическая величина, , характеризующая действие силы и равная произведению силы на перемещение, совершаемое телом под действием этой силы.
П.: Все физические величины имеют свои единицы измерения. Нам с вами нужно установить единицу измерения работы. Для этого надо посмотреть, через какие величины она выражена в определении, и в каких единицах они измеряются. Итак, с помощью каких величин мы можем вычислить мощность?
У.: Силы и перемещение (путь).
П.: Какую единицу измерения в СИ имеет сила?
У.: Ньютон.
П.: Правильно. А какую единицу измерения в СИ имеет путь?
У.: Метр.
П.: Верно. Тогда мы получаем: (слайд 20)
[A]=[F]*[S]= 1Н * 1м= 1Дж (читается «один ньютон на метр/ Джоуль»).
П.:А что такое 1Дж? Давайте дадим ему определение.
У.: 1Дж – это работа, совершаемая силой в 1Н, на пути, равном 1м.
П.: Кстати эта единица названа в честь английского ученого Дж. Джоуля (1818-1889). (слайд 21)
А теперь обратите внимание на слайды (слайды 22-24 ) (работа в жизни и быту), (слайды 25-31 научные факты).
5.Мотивационный этап перед применением знаний.
П.: Итак, мы с вами установили физическую величину, которая называется механическая работа. Также, мы выяснили, что человеку нужно пользоваться знанием этой величины в жизни. (слайд 32) А теперь ответьте мне на вопрос: совершается ли механическая работа при выполнении умственного труда?
У.: Не совершается, так как нет перемещения и действия силы.
П.: Верно. А для чего мы можем воспользоваться определением работы?
У.: Мы можем вычислять механическую работу в любых конкретных ситуациях.
П.: А что мы должны сделать для того, чтоб вычислить работу?
У.: Порешать задачи на определение механической работы.
6.Этап применения знаний.
П.: Перед тем как приступить к выполнению заданий, там нужно обговорить и записать программу, которой мы будем придерживаться при решении расчётных задач. Итак, чтоб вычислить механическую работу, что мы выделим первым делом?
У.: Тело.
П.: Верно. Далее, какие величины нам нужно определить?
У.: Силу и путь.
П.: И каким способ находим работу?
У.: Произведение силы на перемещение (путь).
П.: Теперь давайте запишем программу решения задач: (слайд 33)
— выделить тело
— определить силу
— определить перемещение (путь)
— найти произведение силы на перемещение.
А теперь, обратите внимание на слайд (слайд 34). Читаем 1ую задачу про себя (читают задачу). Задача 1: Вычислите работу, совершаемую при подъёме гранитной плиты объемом 0,5 м3 на высоту 20 м. Плотность гранита 2500 г/м3. А сейчас Сережа нам прочитает эту задачу ещё раз вслух. (читает задачу). Кто желает выйти к доске? (ученик выходит к доске). Давайте мы с вами оформим задачу. Для этого нам нужно записать величины, которые у нас даны, величину(ы), которую(ые) нам предстоит найти, перевод в СИ (при необходимости) и решение. В решении не забываем указывать основную формулу, если искомая величина не является главной величиной в основной формуле, тогда выводим нашу искомую из основной формулы. (решаем задачу на доске).
(слайд 35) Задача 2: Какую работу надо совершить, чтобы положить гантель весом 100 Н на стол высотой 80 см?
(слайд 36) Задача 3: Какую работу совершает сила тяжести при падении камня массой 0,5 кг с высоты 12 м?
А теперь, давайте посмотрим на слайд и выполним задания.
(слайд 37) Задание 4. Установите соответствие:
| 1)A=0 | Если направление силы совпадает с направлением движения тела, то … |
| 2)A=-FS | Если направление силы, действующей на тело, перпендикулярно направлению движения, то … |
| 3)A=FS | Если движение тела происходит в направлении противоположном направлению приложенной силы, то … |
(ответ слайд 38)
Задание 5. (слайд 39) В каких примерах совершается механическая работа: электровоз перемещает вагоны на запасной путь (№1), человек в тренажёрном зале прицеливается для выстрела в мишень (№2), ребёнок читает книгу на диване (№3), ручеёк выносит в реку бумажный кораблик (№4)? (ответ 1,4)
7.Контрольный этап. (слайд 40)
П.: А теперь задание на оценку. Каждый выполняет задание на листочке, где в правом верхнем углу пишет свою фамилию, на выполнения заданий вам даётся 5 минут. (раздаю карточки).
Задания на карточках:
Задание 1. Закончите определение.
Механическая работа – это __________________________________________
Задание 2. Какую единицу измерения в СИ имеет механическая работа? (вывести единицу измерения из формулы).
Задание 3. Решить задачу: Какая совершается работа при равномерном перемещении ящика на 25 м, если сила трения 450 Н?
- Итоги урока:
П.: Подведем итог. Какую познавательную задачу мы ставили?
У.: Найти (ввести) величину для характеристики пространственного действия силы.
П.: Какой ответ на нее мы нашли?
У.: Мы познакомились с такой величиной, как механическая работа.
П.: Молодцы. (слайд 41) А теперь достаём дневник и записывает домашнее задание: прочитать параграф 55, устно ответить на вопросы после параграфа, письменно в рабочих тетрадях выполнить упражнение 30 на страницах 165-166.
