Методическая разработка открытого урока по теме: « Мощность» в 7 классе.
Цель урока: сформировать знания о такой характеристики работоспособности тел, как мощность, развивать умение анализировать, осуществлять самоконтроль, умение работать в группах. Познакомить с механизмами различной мощности. Развивать эрудицию, интерес к изучению материала.
Оборудование: дифференцированные тесты по материалу прошлого урока, секундомер, дифференцированное задание (карточки) для работы у доски, на первых столах и в группах. Карточки для самооценки.
Тип урока: урок комплексного применения знаний.
План урока:
Рассадить класс по группам ( 4 группы )
Дифференцированный фронтальный опрос по теме « Механическая работа. Энергия.»
( либо провести тест по пройденной теме )
Что называется механической работой ?
В чем измеряется работа ?
Как вычислить работу ? Что для этого необходимо знать ?
При каком условии работа равна 0 ? Приведите примеры.
5. Почему легковым авто разрешается ехать с большей скоростью, чем грузовым ?
6. Почему спортсмены перед прыжком разбегаются ?
7. Каким молотком можно забить гвоздь за меньшее число ударов – легким или тяжелым ? Почему ?
Провести тест ( 4 дифференцированных теста ).
Группа I
Какой буквой обозначается механическая работа ?
А) F
Б) S
В) А
Работа измеряется в
А) Н
Б) Па
В) Дж
В каком из указанных случаев слово «работа» употребляется как физическая величина ?
А) учёные работают над новым проектом
Б) кран поднимает груз на крышу дома
В) ученик составляет конспект
В каких случаях выполняется механическая работа ?
А) во время действия на тело силы
Б) во время движения тела
В) во время действия силы и наличия перемещения тела
Группа II
Как определить механическую работу?
А) A = F S
Б) А = F/S
В) А = S/F
Одинаковую ли работу совершают мальчики ?
А) большую первый
Б) большую второй
В) одинаковую
Мальчик поднял ведро воды из колодца глубиной 6 м. Что ещё надо знать, чтобы вычислить механическую работу ?
А) массу воды в ведре
Б) массу воды вместе с ведром
В) массу мальчика
Работа – это
А) действие каких-либо машин или механизмов
Б) выполненное действие за какое-то время
В) величина, равная произведению силы на пройденный путь
Группа III
Есть два экскаватора с ковшами одинаковой ёмкости, но разного веса. Двигатель какого экскаватора совершает большую работу ?
А) экскаватора с тяжёлым ковшом
Б) экскаватора с лёгким ковшом
В) одинаковую
Как вычислить величину работы ?
А) А = S|F
Б) A=F|S
В) A=FS
Груз поднимают на некоторую высоту в одном случае равномерно, а во втором с увеличивающейся скоростью. Одинакова ли работа выполняется в этих случаях ?
А) одинакова
Б) в первом случае больше
В) во втором случае больше
Бочка заполнена водой. Пользуясь ведром, половину воды из бочки вычерпала девочка. Оставшуюся часть воды – мальчик. Одинаковую ли работу совершили девочка и мальчик ?
А) одинаковую
Б) мальчик совершил большую работу
В) девочка совершила большую работу
Группа IV
Тело поднимают на некоторую высоту сначала медленно, а потом быстро. В каком случае выполняется большая работа ?
А) в первом
Б) одинакова
В) во втором
В каком из указанных случаев движения тел работа силы тяжести равна нулю ?
А) воздушный шар поднимается вертикально вверх
Б) мяч свободно падает на поверхность земли
В) искусственный спутник движется по круговой орбит
Как легче подниматься вверх: лезть по верёвке или поднимать себя при помощи блока ?
А) лезть по верёвке
Б) поднимать при помощи блока
В) одинаково
4. Работа измеряется в:
А) Дж
Б) Па
В) Н
Актуализация опорных знаний:
Чем отличаются различные механизмы ?
Что может быть у них общего ?
Изучение нового материала.
Объяснение. Запись на доске и в тетрадях.
Два ученика проводят эксперимент. ( определяют мощность одного из них при подъёме с 1-го этажа школы на 3-й. После чего разобрать результат вместе с классом.
Во время проведения эксперимента вызвать к доске ученика для решения задачи: «Определите мощность двигателя подъемного крана, который за 2 мин поднимает груз массой 2 т на высоту 9 м».
Систематизация и углубление знаний.
Фронтальный опрос по новой теме. ( для каждой группы свои вопросы ).
Фронтальный опрос после изучения нового материала по теме « Мощность»:
I группа
Как обозначается мощность ?
В чем измеряется мощность ?
1 л.с. – это что и сколько ?
II группа
Что называется мощностью ?
Как найти мощность, зная работу
Что измеряется в кВтч ? Сколько это Дж ? Как определить ?
III группа
Что показывает мощность ?
Как связана мощность со скоростью движения ?
Изменяется ли мощность авто, если уменьшить вес груза, не изменяя при этом скорости движения ?
IV группа
Что значит мощность равна 1 Вт ?
Две девочки разной массы наперегонки вбегают по лестнице на 3-й этаж одновременно (ничья). Одинаковую ли мощность развивали они при этом ?
Зачем на легковых и грузовых авто ставят двигатели одинаковой мощности ? ( Например, «КрАЗ» и « мерседес» имеют мощности порядка 250 л.с.)
Закрепление материала.
Работа в группах: работа по карточкам – найди ошибку.
I группа - Найдите ошибку:
Определите среднюю мощность насоса, который подаёт воду объёмом 4,5 м3 на высоту 5 м за 5 минут.
Дано: Решение:
V= 4,5 м3 N = mgh/ t, m = ρV,
H = 5м N = ρVgh / t
t = 5 мин N = 1000 кг/м3∙ 4,5 м3∙ 10 Н/кг∙ 5 м / 5 мин = 225000 Вт
ρ = 1000 кг/м3
Найти N- ? Ответ: 225 кВт
II группа - Правильно ли решена задача ?
Чему равна сила тяги автомобиля, если при мощности двигателя 180 кВт он движется со скоростью 90 км/ч ?
Дано: Решение;
N = 180 кВт N = F V→
V = 90 км/ч F = N / V
Найти F - ? F = 180 кВт/ 90 км/ч = 20 (Н)
Ответ: 20 Н
III группа - А вы согласны с ответом ?
Сколько времени должен работать насос мощностью 50 кВт, чтобы из шахты глубиной 150 м откачать 200 м3 воды ?
Дано: Решение:
N = 50 кВт N = A / t , A = mgh , m = ρ V
h = 150 м N = ρVgh / t → t = ρVgh / N
V = 200 м3 N = 1000∙200∙10∙150/ 50 = 600000 (Вт)
Найти t - ? Ответ: 600кВт
IV группа - Всё ли здесь в порядке ?
Самосвал развивает мощность 200 л.с. Какую работу совершит двигатель автомобиля за 45 мин и с какой скоростью может он двигаться при силе тяги 20 кН ?
Дано: Решение:
N = 200 л.с. N = A \ t , → A = N∙t ,
t = 45 мин A = 200∙45 = 9000 (Дж)
F = 20 кН N = F∙V , → V = N / F ,
Найти А - ? V = 200/20 = 10 (м/с)
Найти V -? Ответ: 9 кДж , 10 м/с
В это же время 4 ученика решают задачи у доски и 4 ученика работают на первых столах ( по одному представителю от каждой группы ).
Задачи для решения у доски:
Кран равномерно поднял груз массой 5 т на высоту 10 м за 20 с. Найти его мощность.
При подъёме санок на гору совершена работа 800 Дж за 16 с. Какая мощность была развита при этом ?
Учёные подсчитали, что кит, плавая под водой со скоростью 27 км/ч, развивает мощность 150 кВт. Определите силу сопротивления воды движению кита.
В тот день, когда Карлсона угостили вареньем, он затратил на подъём из окна дама на крышу на 4 с больше, чем обычно. Сколько он съел варенья, если мощность мотора всегда равна 75 Вт, а высота подъёма 10 м ?
Задачи для решения на первых столах:
Кран равномерно поднимает груз массой 3 т со скоростью 30 м/мин. Найти его мощность.
Самосвал при перевозке груза развивает мощность 30 кВт. Какая работа совершается им за 45 мин ?
Транспортёр поднимает в час 240 м3 гравия на высоту 6 м. Определить мощность двигателя транспортёра. Плотность гравия равна 1700 кг/м3.
Насос, двигатель которого развивает мощность 25 кВт, поднимает 100 м3 нефти на высоту 6 м. Плотность нефти 800 кг/м3.Сколько времени поднимался груз ?
Взаимопроверка правильности решения задач у доски, заданий на первых столах и поиска ошибки. Группы обмениваются тестами с ответами, проверяют, оценивают, после этого проверяют правильность по ответам, записанным на обратной стороне доски.
Подведение итогов работы. Оценивание.
Домашнее задание.