IA Izyumov,
, Gimnazjum MOU nr 3, Aksai, obwód rostowski

Pomiar wydajności pochyłej płaszczyzny

Niemożliwy eksperyment z bezpośrednim trafieniem
w wąsko zdefiniowany cel teoretyczny.

Imre Lakatosa

Kiedy teoria pasuje do eksperymentu,
To już nie jest otwarcie, ale zamknięcie.

Piotr Leonidowicz Kapica

Cel lekcji: rozwój umiejętności samodzielnego stosowania wiedzy, przeprowadzania ich transferu do nowych warunków.

Zadanie dydaktyczne: zapewnienie przyswajania nowej wiedzy i metod działania na poziomie zastosowania w różnych sytuacjach.

Refleksyjna aktywność ucznia: autoafirmacja, samorealizacja i samoregulacja.

D Aktywność nauczyciela zapewniająca refleksję: prezentacja materiału edukacyjnego z uwzględnieniem strefy najbliższego i aktualnego rozwoju ucznia.

Wskaźniki rzeczywistego wyniku rozwiązania problemu: samodzielne wykonywanie zadań z wykorzystaniem wiedzy w różnych sytuacjach.

Logika budowania lekcji: aktualizacja kompleksu wiedzy → zastosowanie wiedzy w różnych sytuacjach → kontrola i samokontrola.

Ekwipunek: deska drewniana, klocek drewniany, dynamometr, linijka miernicza.

Podczas zajęć

I. Aktualizacja kompleksu wiedzy(15 minut)

Rysunek referencyjny na tablicy. Nauczyciel wraz z uczniami rozwiązuje zadanie:

Jaką pracę należy wykonać, aby przeciągnąć ładunek wzdłuż płaszczyzny o nachyleniu 30 ° na wysokość 2 m, stosując siłę zgodną z kierunkiem przemieszczenia? Masa ładunku wynosi 400 kg, współczynnik tarcia wynosi 0,3. Jaka jest tego skuteczność?

Decyzja

II. Rozwiązywanie problemów(30 minut)

1 (10 minut). Nauczyciel współpracuje z klasą, aby:

Umieść mały przedmiot (elastyczną taśmę, monetę itp.) na linijce. Stopniowo podnoś koniec linijki, aż obiekt zacznie się ślizgać. Zmierz swój wzrost h i baza b uzyskaną płaszczyznę nachyloną i obliczyć współczynnik tarcia.

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

Po otrzymaniu wzoru obliczeniowego uczniowie za pomocą drewnianej deski, drewnianego klocka i linijki sami eksperymentalnie określają współczynnik tarcia i zapisują wynik w zeszytach ćwiczeń.

2 (10 minut). Nauczyciel współpracuje z klasą, aby:

Znajdź wydajność pochyłej płaszczyzny o długości 1 m i wysokości 0,6 m, jeśli współczynnik tarcia, gdy ciało porusza się po niej, wynosi 0,1.

Decyzja. Korzystając z drugiego wyniku rozwiązania problemu , otrzymujemy:

Nauczyciel proponuje zmierzyć długość drewnianej deski i wyznaczyć sprawność pochyłej płaszczyzny dla wysokości i współczynnika tarcia otrzymanego w wyniku rozwiązania zadania. Wynik zapisuje się w zeszycie.

3 (10 minut). Nauczyciel proponuje wyznaczenie sprawności płaszczyzny nachylonej dla wartości wysokości uzyskanej przy rozwiązaniu zadania w inny sposób, a następnie porównanie wyników i wyciągnięcie wniosków.

Połóż blok na pochyłej płaszczyźnie; mocując do niego dynamometr, równomiernie pociągnij go wzdłuż pochyłej płaszczyzny; zmierzyć siłę pociągową F .

Zmierz grawitację za pomocą dynamometru F t działającą na pręcie i znajdź eksperymentalną wartość sprawności nachylonej płaszczyzny:

Praca domowa. Oblicz maksymalną możliwą wartość przyrostu siły uzyskaną dla danego nachylenia płaszczyzny: kmmax = l/godz.

Znajdź eksperymentalnie przyrost siły uzyskany za pomocą nachylonej płaszczyzny: k uh = F t /F.

Porównaj swoje wyniki. Wyciągnij własne wnioski.

Literatura

1. Rymkiewicz A.P. Fizyka. Zeszyt ćwiczeń-10–11: Podręcznik do kształcenia ogólnego. instytucje. – M.: Drop, 2004.
2. Dick Yu.I., Kabardin OF, Orlov VA, Kabardina SI, Nikiforov G.G., Shefer NI. Warsztaty fizyczne do zajęć z ang. nauka o fizyce: Didact. materiał: 9–11 cel: wyd. Yu.I. Dick, OF kabardyński. – M.: Oświecenie, 1993.

Praca laboratoryjna nr 6.

Wyznaczanie sprawności płaszczyzny pochyłej

Cel:

1. obliczyć sprawność proponowanej pochylni i wyciągnąć wniosek o jej wartości;

2. sprawdzić na podstawie doświadczenia, że ​​Ap< Аз.

Ekwipunek: dynamometr, deska, trójnóg, drewniany klocek, taśma miernicza (lub linijka), zestaw ciężarków (fot.).

Postęp:

1. Określ wartość podziału przyrządów pomiarowych. Cd \u003d .... N. (hamownia)

Cl = .... N. (władcy).

2. Za pomocą dynamometru określ ciężar pręta (R), podnosząc go h(wpisz w tabelkę).

3. Poruszając drążkiem ze stałą prędkością w górę po pochyłej płaszczyźnie, zmierz potrzebną do tego siłę pociągową (F). (wpisz w tabeli)

4. Użyj linijki, aby określić ścieżkę s minęła dolna krawędź ładunku i wysokość h na którym został wzniesiony. (wpisz w tabeli)

5. Za pomocą dwóch odważników wyznacz całkowity ciężar sztabki (R), (zapisz w tabeli).

6. Obciążając sztangę dwoma obciążnikami i przyczepiając do niej dynamometr, przesuwamy sztangę ze stałą prędkością w górę po pochyłej płaszczyźnie. Zmierzyć potrzebną do tego siłę pociągową ( F). s oraz h to samo. (do stołu)

7. Opuść deskę poniżej i powtórz eksperyment 2. S to samo , h zmierzyć (zapisać w tabeli)

ogólne zadanie dla 3 eksperymentów:

8. Oblicz użyteczną i wydatkowaną pracę: ,

9. Znajdź sprawność pochyłej płaszczyzny.

10. Wpisz wyniki obliczeń do tabeli.

Wniosek: w wyniku pracy my

nauczyciel fizyki liceum GOU nr 384 w dzielnicy Kirovsky w Petersburgu

Wprowadzenie

Pojęcie „sprawności” pojawia się po raz pierwszy na fizyce w klasie 7. Wykorzystanie nowoczesnych technologii edukacyjnych pozwala uczniom zwiększyć motywację do nauki i efektywność opanowania materiału.

Podczas lekcji „Wyznaczanie wydajności podczas podnoszenia ciała na pochyłej płaszczyźnie” wykorzystano technologię badań w treningu.

Lekcja obejmuje następujące etapy: aktualizacja wiedzy, studiowanie nowego materiału (wykonywanie prac laboratoryjnych), prowadzenie badań, refleksja.

Podczas lekcji wykorzystano pracę w parach. Wykorzystanie tej technologii pozwoliło uczniom nie tylko zdobyć nową wiedzę, ale także rozwinąć umiejętność aktywnej twórczości.

Cele i zadania lekcji

Cele Lekcji:

Aktualizowanie wiedzy uczniów

Wzbudzaj zainteresowanie studiowanym materiałem

・Motywuj uczniów

Cele:

Samouczki:

· Zapoznanie studentów z nową wielkością fizyczną – sprawnością mechanizmu.

Sprawdź eksperymentalnie, że użyteczna praca wykonana za pomocą pochyłej płaszczyzny jest mniejsza niż praca wydatkowana.

Określ wydajność podczas podnoszenia ciała na pochyłej płaszczyźnie.

Dowiedz się, co decyduje o wydajności podczas podnoszenia samolotu pochylonego nad ciałem.

· Sprawdzi umiejętność zastosowania zdobytej wiedzy do rozwiązywania problemów praktycznych i badawczych.

Pokaż związek badanego materiału z życiem.

Rozwój:

• Stworzenie warunków do rozwoju osobowości uczniów w toku ich działalności.
• Promowanie rozwoju praktycznych umiejętności i zdolności.
• Stwórz umiejętność postawienia hipotezy, przetestuj ją.
• Nauczyć podkreślać najważniejsze, porównywać, rozwijać umiejętność uogólniania, usystematyzować zdobytą wiedzę. Rozwijanie umiejętności pracy w parach.

Edukacyjny:

• Rozwój umiejętności komunikacyjnych.
• Rozwijanie umiejętności pracy zespołowej (wzajemny szacunek, wzajemna pomoc i wsparcie).

Oszczędzanie zdrowia:

Budowa modelu lekcji prozdrowotnej.

Formularz lekcji: Praca naukowa studentów.

Podczas zajęć

· Organizowanie czasu.

· Aktualizowanie wiedzy. Rozgrzać się.

· Wykonywać prace laboratoryjne.

· Pauza fizyczna.

· Część badawcza pracy.

· Praca domowa.

Konsolidacja badanego materiału.

1. Moment organizacyjny. Slajdy 2-3

2. Aktualizacja wiedzy. Rozgrzać się. Slajdy 4-7

1. Co to są proste mechanizmy?

Wypisz jakie proste mechanizmy znasz.

Podaj przykłady zastosowania prostych mechanizmów.

Do czego są potrzebne?

Wyjaśnij własnymi słowami znaczenie wyrażenia „zyskaj w sile”.

Sformułuj „złotą zasadę” mechaniki.

2. Rozważ sytuację. Slajdy 8 - 9

Pracownik musi załadować beczkę benzyny na tył ciężarówki. Aby ją po prostu podnieść, należy zastosować bardzo dużą siłę - siłę równą grawitacji (ciężarowi) lufy. Robotnik nie może zastosować takiej siły.

. Co on powinien zrobić?

(uczniowie przedstawiają własne propozycje)

... następnie kładzie dwie deski na krawędzi korpusu i toczy lufę wzdłuż uformowanego równia pochyła, przykładając siłę znacznie mniejszą niż ciężar lufy!

Wnioski: Slajdy 10 - 11

· Pochyła płaszczyzna służy do przenoszenia ciężkich przedmiotów na wyższy poziom bez ich bezpośredniego podnoszenia.

· Do takich urządzeń należą rampy, schody ruchome, konwencjonalne schody i przenośniki.

3. Jakie parametry charakteryzują płaszczyznę nachyloną?

3. Praca laboratoryjna nr 10. Slajdy 12 - 21

„Wyznaczanie współczynnika sprawności przy podnoszeniu ciała wzdłuż pochyłej płaszczyzny”.

Przedmiot badań: płaszczyzna pochyła.

Porównaj użyteczną i wydatkowaną pracę.

Wyposażenie:Komputer, rzutnik multimedialny (dla nauczycieli)

· Zestaw ładunków

· Dynamometr

Taśma miernicza (linijka)

Nauka nowego materiału.

1. Zapoznanie studentów z nową wielkością fizyczną – sprawnością mechanizmu.

Wydajność jest wielkością fizyczną równą stosunkowi pracy użytecznej do pracy wykonanej, wyrażoną w procentach.

Wydajność jest oznaczona literą „to”

Wydajność jest mierzona w procentach.

Jaka praca jest użyteczna, jaka praca jest wydatkowana?

Wydatek na pracę Aexpended=F*s

Użyteczna praca Auseful = P*h

Na przykład , wydajność = 75%.

Liczba ta pokazuje, że ze 100% (wydatkowanej pracy) użyteczna praca wynosi 75%.

Instrukcja pracy.

Wykonywanie prac laboratoryjnych.

Ustal cenę podziału instrumentów (hamownica i linijka).

1. Zamontuj tablicę na wysokości h, zmierz ją.

2. Zmierz ciężar pręta P za pomocą dynamometru.

3. Umieść klocek na planszy i za pomocą dynamometru podciągnij go równomiernie w górę po pochyłej płaszczyźnie. Zmierz siłę F. Pamiętaj, jak prawidłowo używać dynamometru.

4. Zmierz długość pochyłej płaszczyzny s.

5. Oblicz pracę użyteczną i wydatkowaną.

6. Oblicz wydajność podnoszenia ciała na równi pochyłej.

7. Zapisz dane w tabeli nr 1.

8. Wyciągnij wniosek.

Rejestracja wyników pracy

Tabela 1.

Przydatna praca _______________ niż wydatkowana.

Wydajność podczas podnoszenia ciała wzdłuż pochyłej płaszczyzny _____%, tj. ta liczba oznacza, że ​​_____________________________________________________________________________.

4. Przerwa fizyczna. Slajdy 22 - 25

Przykłady płaszczyzny nachylonej. Uczniowie oglądają slajdy z przykładami wykorzystania pochyłej płaszczyzny.

5. Badania. Slajdy 26 - 30

Problem. Co wpływa na wydajność pochyłej płaszczyzny?

Hipoteza. Jeśli zwiększysz (zmniejszysz) wysokość pochyłej płaszczyzny, wówczas wydajność podnoszenia ciała wzdłuż pochyłej płaszczyzny nie ulegnie zmianie (wzrost, spadek).

Jeśli zwiększysz (zmniejszysz) ciężar ciała, wydajność podnoszenia ciała wzdłuż pochyłej płaszczyzny nie ulegnie zmianie (wzrost, spadek).

Studenci wybierają jedną z proponowanych opcji badawczych:

od wysokości nachylonej płaszczyzny?

Od czego zależy efektywność podnoszenia ciała w dół po pochyłej płaszczyźnie? od masy ciała?

Rejestracja wyników pracy

Tabela 2.

Wydajność podnoszenia ciała wzdłuż pochyłej płaszczyzny zależy (nie zależy) od wysokości pochyłej płaszczyzny. Im większa (mniejsza) wysokość pochyłej płaszczyzny, tym wydajniejsza __________.

Wydajność podnoszenia ciała wzdłuż pochyłej płaszczyzny zależy (nie zależy) od ciężaru ciała. Im większa (mniejsza) masa ciała, tym wydajniejsza __________.

Omówienie opcji badawczych.

6. Praca domowa. Slajdy 31 - 32

Paragraf 60, 61, zadanie 474.

Dla tych, którzy chcą przygotować wiadomości.

Proste mechanizmy w moim domu

Urządzenie do mielenia mięsa

Proste mechanizmy w kraju

Proste mechanizmy w budowie

Proste mechanizmy i organizm ludzki

7. Konsolidacja badanego materiału Slajdy 31 - 34
Pracuj z tekstem

Podczas korzystania z mechanizmów _________________ osoba popełnia _______________. Proste mechanizmy pozwalają wygrać ______________. W tym samym czasie, ile razy ________________ obowiązuje, tyle samo razy ________________________________________________. To jest ______________________ mechaniki. Jest on sformułowany w następujący sposób: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________. Zwykle, gdy ciało się porusza, ______________________________ tarcie. Dlatego wartość ______________________ pracy jest zawsze większa niż ____________________. Stosunek ________________________________________ do ______________________, wyrażony w procentach, nazywa się ________________________________________________________________________________________________________: ______________.

Minitest.

Twoja dzisiejsza skuteczność na lekcji

2. ponad 100%

3. mniej niż 100%

Literatura

1 AV Peryshkin Fizyka, klasa 7. Moskwa: Drop, 2010

2 G.N. Stepanova Physics 7 zeszyt ćwiczeń część 1. Szkoła STP w Petersburgu, 2003