Урок по физике "Механическая работа"

Цели урока:

1. Образовательная – сформулировать у учащихся представление о механической работе.
2. Развивающая – развивать физическое представление окружающего нас мира.
3. Воспитательная – воспитывать добросовестное отношение к труду.

Задачи урока:

1. Формировать умения работать с приборами, наблюдать, сравнивать результаты опытов, делать выводы.
2. Формировать умения по практическому применению формулы работы при решении задач.
3. Формировать умение слушать и осмысливать устную информацию.
4. Воспитывать ответственность за полученные результаты и умение делать сравнение опытных и теоретических данных.

Оборудование: деревянный брусок, динамометр, линейка, два металлических бруска, металлический цилиндр.

Рассказ Что такое механическая работа? Понятие механической работы связано с перемещением тела под действием силы. Рассмотрим примеры механической работы.

Поезд движется под действием силы тяги электровоза, при этом совершается механическая работа. При выстреле из ружья сила давления пороховых газов совершает работу – перемещает пулю вдоль ствола, скорость пули при этом увеличивается. Человек под действием силы мышц перемещает шкаф. Из примеров видно, что механическая работа совершается, когда тело движется под действием силы. Если человек желает передвинуть шкаф, то он с силой надавливает на него, но, если при этом шкаф в движение не приходит, то механической работы человек не совершает. Или, если тело движется без участия сил (по инерции), в этом случае механическая работа также не совершается. Например, вода, падая с высоты совершает перемещение, но ни какая сила не толкает воду, она движется по инерции в поле тяготения Земли.

Чем большая сила действует на тело и чем длиннее путь, который проходит тело под действием этой силы, тем большая совершается работа.

Механическая работа прямо пропорциональна приложенной силе и прямо пропорциональна пройденному пути.

Механическая работа – скалярная физическая величина, численно равная произведению силы на путь.

А = F · S, где А – работа, F – сила, S – пройденный путь.

За единицу работы принимают работу, совершаемой силой в 1 Н, на пути, равном 1 м. Единица работы – Джоуль (Дж) названа в честь английского ученого Джоуля. Т.о., 1 Дж = 1 Н· м.

Если направление силы совпадает с направлением тела, то данная сила совершает положительную работу, А = F · S.

Если же движение тела происходит в направлении противоположном направлению приложенной силы, то данная сила совершает отрицательную работу, А = – F · S.

Если направление силы, действующей на тело, перпендикулярно направлению движения, то эта сила работы не совершает, работа равна нулю т.е., А = 0.

Опыт 1. Измерение механической работы при перемещении бруска по поверхности стола.

Цель опыта: рассчитать механическую работу при движении тела по горизонтальной поверхности.

Отметить на столе расстояние 30 – 40 см, поставить указатели начала пути и конца. При помощи динамометра равномерно переместить брусок по столу между указателями. Определить действующую силу. Чему равна работа, которую совершили при перемещении бруска по столу?

Опыт 2. Измерение механической работы при подъёме тела.

Цель опыта: рассчитать механическую работу при подъёме тела.

Поставить металлический цилиндр на пол. Равномерно поднимать цилиндр с помощью динамометра на стол. Чему равна сила? Чему равна высота, на которую подняли цилиндр? Вычислить работу, которую совершили при подъёме цилиндра на стол.

Задача № 1. Выразите в джоулях следующие работы: 2 кДж, 0,4 мДж, 200 мДж.

(Ответ: 2 кДж = 2000Дж, 0,4 мДж = 0,0004 Дж, 200мДж = 0,2 Дж.

Задача № 2. Подъёмный кран поднимает автомобиль. Какую минимальную работу совершает кран при равномерном подъёме автомобиля массой 2000кг на высоту 12м?

Задача № 3. Насос каждую секунду подает 20л воды на высоту 10м. Какую механическую работу производит насос за 1 минуту?

а) § 53, упр. 28 (1,3), составить таблицу ДЭЗ (доминирующие элементы знания) по теме “Механическая работа”.

б) устно составить рассказ к структурной схеме (дополнительное задание).