ктп для кочевой школы (I, IV четверти) 7 класс, уч. А.В.Перышкин
календарно-тематическое планирование по физике (7 класс) на тему

№

Тема урока

Теория

Пример решения задачи

Домашнее задание

1

Что изучает физика. Некоторые физические термины. Наблюдения и опыты.

Цель урока: 
1. Дать понятие о предмете физики.

2. Сформулировать цели изучения явлений природы.

3. Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя.

4. Выявить источники физических знаний.

Явление – изменения, происходящие с телами и веществами в окружающем мире.

Физическое явление (механические, магнитные, тепловые, звуковые, световые) – любые превращения без изменения ее состава.

Физическое тело – каждое окружающее нас тело определенной формы и объема (песчинка, камень, Луна).

Вещество – все то, из чего состоят физические тела (вода, железо, медь, резина, воздух).

Материя – все то, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания (небесные тела, растения, животные и др.).

Наблюдения и опыты – источники физических знаний.

1. Почему происходит смена дня и ночи?

2. Почему происходит смена времен года?

3. Как можно объяснить возникновения високосного года?

4. Если вы уроните какой-нибудь предмет, что с ним произойдет?

5. Почему любой предмет падает на землю?

2

Физические величины. Измерение физических величин. Точность и погрешность измерений.

Цель урока: 1. Привести примеры физических величин.

2. Раскрыть физическую суть процесса измерения какой-либо физической величины.

3. Сообщить учащимся алгоритм вычисления цены деления шкалы прибора.

Физические величины – объем, температура, время, длина, площадь.

Процесс измерения – значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу (н-р, измерить длину стола, т.е. сравнить с метром).

Единицы измерения в системе СИ: длина – метр (1 м), время – секунда (1 с), масса – килограмм (1 кг), площадь – квадратный метр (1 м2), объем – кубический метр (1 м3), литр (1 л).

Кратные единицы:

д – дека – 10 – 101;

г – гекто – 100 – 102;

к – кило – 1000 – 103;

М – мега – 1000000 – 106.

Дольные единицы:

д – деци – 0,1 – 10-1;

с – санти – 0,01 – 10-2;

м – милли – 0,001 – 10-3;

мк – микро – 0,000001 – 10-6.

Погрешность измерений – допускаемая при измерении неточность.

Чем меньше цена деления, тем больше точность измерения.

Правило: погрешность измерений равна половине цены деления шкалы измерительного прибора.

 ,

где А – измеряемая величина, а – результат измерений, Δа – погрешность измерений (Δ – греч. буква «дельта»)

1. Выразить в:

а) кг: 250 г=250×10-3 кг=0,25 кг,

        0,2 г=0,2×10-3 кг=0,0002 кг;

б) г: 1,2 кг=1,2×103 г=1200 г,

        0,85 кг=0,85×103 г=850 г;

в) мл: 0,02 л=0,02×103мл=20 мл,

        0,006 л=0,006×103мл=6 мл;

г) л: 482 мл=482×10-3л=0,482 л,

      1826 мл=1826×10-3л=1,826л.

2. Длина шариковой ручки 14 см, а цена деления линейки 1 мм. Погрешность измерений равна 0,5 мм или 0,05 см. Найти истинное значение длины ручки?

Дано:        

Решение:

 lист=(14±0,05) см

(14 – 0,05) см˂lист˂(14+0,05) см

13,95 см˂lист˂14,05 см.

Ответ: 13,95 см˂lист˂14,05 см.

1. Выразить в:

а) кг: 1,5 г, 60 г;

б) г: 0,4 кг, 12 кг;

в) мл: 1,2 л, 0,90 л;

г) л: 1,2 мл, 28 мл.

2. Измерьте линейкой с миллиметровыми делениями длину и ширину вашего учебника. Запишите результаты с учетом погрешности измерения.

3

Строение вещества. Молекулы.

Цель урока: 

1. Объяснить строение и свойства вещества наличием в нем отдельных очень маленьких частиц, между которыми есть промежутки.

2. Дать понятие молекулы вещества.

Любое вещество состоит из мельчайших частиц.

Если частицы удаляются друг от друга, то объем тела увеличивается. Если частицы сближаются друг к другу, то объем тела уменьшается.

При нагревании объем тела увеличивается, а при охлаждении уменьшается.

Молекула вещества – мельчайшая частица вещества.

1. Что вы знаете о размерах молекул?

2. Из каких частиц состоит молекула воды?

3. Отличаются ли между собой молекулы одного  и того же вещества?

4

Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах.

Цель урока: 

1. Дать объяснение процесса диффузии.

2. Раскрыть особенности этого явления.

Диффузия – явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.

С повышением температуры увеличивается скорость движения молекул.

Воздух при нагревании расширяется, при охлаждении сжимается.

Поставьте открытую пластмассовую бутылку в холодильник. Когда она достаточно охладится, наденьте на ее горлышко воздушный шарик. Затем поставьте бутылку в миску с горячей водой. А теперь понаблюдайте за тем, как шарик сам начнет надуваться. Это происходит потому, что воздух при нагревании расширяется. Теперь поставьте опять бутылку в холодильник. Шарик при этом спустится, так как воздух при охлаждении сжимается.

1. Опыт. Налейте в один стакан холодной воды, в другой – теплой. Опустите в каждый из них несколько кристалликов марганцовки. Объясните наблюдаемое явление.

2. Почему не рекомендуется мокрую ткань, окрашенную в темный цвет, оставлять на длительное время в соприкосновении с белой тканью? Объясните происходящее явление.

5

Взаимное притяжение и отталкивание молекул.

Цель урока: Показать наличие взаимодействия между молекулами твердых тел и жидкостей.  

Условие проявления притяжения между молекулами – очень маленькое расстояние между молекулами.

Если мы пытаемся сжать твердое тело или жидкость, то есть сблизить между собой частицы данного вещества, то между ними возникают силы отталкивания. Если же пытаемся увеличить объем тела, то есть удалить частицы вещества друг от друга, то между ними возникают силы притяжения.

1. Чем отличается сварка металлических деталей от паяния металлических изделий?

2. Что общего между склеиванием бумаги и паянием металлических изделий?

6

Агрегатные состояния вещества.

Цель урока: Объяснить некоторые механические свойства твердых тел, жидкостей и газов.

Три состояния вещества: твердое, жидкое, газообразование.

Свойства жидкостей: а) легко изменяют форму; б) практически не изменяют свой объем.

Свойства твердых тел: а) сохранение формы; б) сохранение объема; в) для изменения формы требуется усилие.
Свойства газов: а) не имеют постоянного объема; б) не имеют собственной формы; в) заполняют весь предоставленный им объем.

Сочините сказку о путешествии молекулы воды, которой пришлось вместе с другими молекулами участвовать в различных агрегатных превращениях воды в природе.

7

Различие в молекулярном строении твердых тел, жидкостей и газов.

Цель урока: Объяснить свойства различных состояний вещества различием в характере движения и взаимодействия молекул.

В газах: а) расстояние между молекулами гораздо больше размеров самих молекул; б) молекулы движутся во всех направлениях; в) молекулы почти не взаимодействуют друг с другом (почти не притягиваются); г) молекулы быстро заполняют весь сосуд.

В жидкостях: а) расстояние между молекулами меньше размеров самих молекул; б) значительна роль притяжения молекул при их сближении; в) появление отталкивания молекул при их сближении.

В твердых телах: а) притяжение между молекулами еще больше, чем в жидкостях; б) расположение молекул или атомов в определенном порядке; в) колебания молекул или атомов около положений равновесия.

Налейте в пластмассовую бутылочку воду и закройте крышкой. Попытайтесь сжать в ней воду. Затем вылейте воду, снова закройте бутылочку. Теперь попробуйте сжать воздух. Объясните результаты опыта.

8

Механическое движение.

Цель урока: Дать понятие механического движения.

Механическое движение – изменение с течением времени положения тела относительно других тел.

Траектория – линия движения тела.

Прямолинейное движение – движение тела, у которого траектория прямая линия.

Путь – длина траектории, по которой движется тело в течение некоторого промежутка времени.

Обозначение пути: S.

Единица измерения в системе СИ: метр (м).

Другие единицы пути: миллиметр (мм), сантиметр (см), дециметр (дм), километр (км).

1 мм = 0,001 м;               1 дм = 0,1 м;

1 см = 0,01 м;                  1 км = 1000 м.

1. В движущемся вагоне пассажирского поезда на столе лежит книга. В покое или движении находится книга относительно: а) стола; б) рельсов; в) пола вагона; г) телеграфных столбов?

Ответ: а) в покое; б) в движении; в) в покое; г) в движении.

2. Выразить в метрах:

2,5 см = 2,5 ×0,01 = 0,025 м;

5 мм = 5×0,001 = 0,005 м;

1,2 дм = 1,2 ×0,1 = 0,12 м.

1. Велосипедист движется равномерно и прямолинейно. Какова траектория точек обода колеса относительно рамы велосипеда?

2. Выразить в метрах:

84 см; 1,5 мм; 14 дм; 4,2мм; 1025 см; 0,7 дм.

9

Равномерное и неравномерное движение.

Цель урока: Дать понятия равномерного и неравномерного движения.

Равномерное движение – это движение, при котором тело за равные промежутки времени проходит равные пути.

Неравномерное движение – это движение, при котором за равные промежутки времени проходит разные пути.

Ракета стартовала с космодрома и вывела на околоземную орбиту космический корабль. Было ли движение ракеты при выведении корабля равномерным? Неравномерным? Ответ обоснуйте.

10

Скорость. Единицы скорости.

Цель урока: 

1. Дать определение скорости и записать формулу для ее расчета.

2. Выразить одну и ту же скорость тела в разных единицах.

Скорость при равномерном движении тела показывает, какой путь прошло тело в единицу времени.

Чтобы определить скорость при равномерном движении, надо путь, пройденный телом за какой-то промежуток времени, разделить на этот промежуток времени:

где v – скорость, [м/с],

       s – путь, [м],

       t – время, [с].

Зависимость числового значения скорости от выбранной единицы:

Поезд, двигаясь равномерно, за 2 часа проходит путь, равный 108 км. Вычислите скорость движения поезда.

Дано:

Решение:

Ответ: v= 54км/ч, или 15 м/с.

1. Выразить скорости тел в м/с: 72 км/ч, 36 км/ч, 18 км/ч.

2. Лучшие конькобежцы дистанцию  1500 м пробегают за 1 мин 52,5 с. С какой средней скоростью они проходят эту дистанцию?

3. Лыжник, спускаясь с горы, проходит 50 м за 5 с. Спустившись с горы и продолжая двигаться, он до полной остановки проходит еще 30 м за 15 с. Найдите среднюю скорость лыжника за все время движения.

11

Расчет пути и времени движения.

Цель урока: Научить учащихся вычислять путь, пройденный телом при равномерном движении, и время движения.

Вычисление пути, пройденного телом в равномерном движении:

s=.

Вычисления времени движения тела:

Вычисления пути и времени для неравномерного движения тела:

ср×t ,

t=s/ср . 

 1. На велосипеде можно без особого напряжения ехать со скоростью 3 м/с. На какое расстояние можно уехать за 1,5 часа?

Дано:        

Решение:

1,5 ч = 1,5 × 3600 с =5400 с.

s==3 м/с × 5400 с=16200 м. s=16200 м=16,2 км.

Ответ: S=16,2 км.

2. За сколько времени плывущей по течению реки плот пройдет 15 км, если скорость течения 0,5 м/с?

Дано:

Решение:

s=15 км=15×1000 м=15000 м.

Ответ: t= 8 ч 20 мин.

1. В течение 30 с поезд двигался равномерно со скоростью 72 км/ч. Какой путь прошел поезд за это время?

2. За какое время гоночный автомобиль со скоростью 182,5 м/с проезжает путь, равный 109,2 км.

12

Инерция.

Цель урока: Дать определение явления инерции. Показать случаи ее проявления в быту и технике.

Инерция – явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел. Примеры: пуля, вылетевшая из ружья, продолжала бы двигаться, сохраняя свою скорость, если бы на нее не действовало другое тело – воздух. Вследствие этого скорость пули уменьшается.

Изменение скорости тела (величины и направления) происходит в результате действия на него другого тела.

Чем меньше действие другого тела на тележку, тем дольше сохраняется скорость ее движения и тем ближе оно к равномерному.

1. Почему нельзя перебегать улицу перед близко идущим автомобилем?

Ответ: Из-за инерции автомобиль нельзя остановить мгновенно; после выключения двигателя он определенное время свою скорость сохраняет, поэтому можно попасть под его колеса.

1. Выйдя из воды, собака встряхивается. Какое явление помогает ей в этом случае освободить шерсть от воды? Ответ поясните.

2. Приведите примеры,

когда инерция приносит пользу и когда – вред.

13

Взаимодействие тел.

Цель урока: Раскрыть физическую сущность процесса взаимодействия двух тел.

Действие одного тела на другое не может быть односторонним, оба тела действуют  друг на друга, т. е. взаимодействуют.

В результате взаимодействия оба тела могут изменить свою скорость.

1. На столе лежит книга. С какими телами она взаимодействует? Почему книга взаимодействует в покое?

Ответ: книга взаимодействует с Землей (Земля притягивает книгу, книга - Землю) и со столом (книга оказывает на стол силовое воздействие, направленное вниз; стол оказывает на книгу силовое воздействие, направленное вверх). Действия на книгу со стороны Земли и стола направлены противоположно и одинаковы по модулю. Книга сохраняет состояние покоя (явление инерции).

1. Взаимодействием каких тел обусловливается:

а) движение облаков;

б) стрелы, выпущенной из лука;

в)снаряда внутри ствола пушки при выстреле;

г) вращение крыльев ветряного двигателя?

2. Почему при выстреле приклад ружья нужно плотно прижимать к плечу?

14

Масса тела. Единица массы.

Цель урока: Объяснить различие скоростей тел после их взаимодействия различием масс тел. Ввести единицу массы – 1кг.

Во сколько раз скорость первого тела больше (меньше) скорости второго тела, во столько раз масса первого тела меньше (больше) массы второго.

Инертность (от лат. iners, род. падеж inertis – бездеятельный, неподвижный) – бездеятельность, неподвижность.

Чем меньше меняется скорость тела при взаимодействии, тем большую массу оно имеет. Такое тело называют более инертным.

Чем больше меняется скорость тела при взаимодействии, тем меньшую массу оно имеет. Такое тело менее инертнее.

Масса тела – это физическая величина, одна из основных характеристик материи, определяющая ее инерционные и гравитационные свойства. Соответственно различают массу инертную и массу гравитационную (тяжелые, тяготеющую).

Обозначение: .

Единица измерения в СИ: килограмм [кг].

Другие единицы измерения:

1 т = 1000 кг; 1 ц = 100 кг; 1 г = 0,001 кг;
1 мг = 0,001 г = 0,000001 кг.

1. При взаимодействии двух тележек их скорости изменились на 20 и 60 см/с. Масса большей тележки 0,6 кг. Чему равна масса меньшей тележки?

Дано:

Решение:

.

Ответ: =0,2 кг.

1. Из неподвижной лодки, масса которой 80 кг, прыгает на берег мальчик. Масса мальчика 40 кг, скорость его при прыжке 2 м/с. Какую скорость приобрела лодка?

15

Физический диктант.

Цель урока: Проверить уровень усвоения знаний учащихся по теме.

1) По какой формуле определяется пройденный путь?

2) По какой формуле находят среднюю скорость?

3) В каких единицах измеряется скорость?

4) Скорость равна 108 км/ч. Сколько это в метрах в секунду (м/с)?

5) Скорость равна 20 м/с. Сколько это в километрах в час (км/ч)?

6) Как называется явление, при котором вещества самопроизвольно смешиваются?

1. Игра «Думай быстро». Выбирай правильный ответ.

Вопросы:

1. Физическая величина.

2. Ученый.

3. Физическое тело.

4. Вещество.

5. Природное явление.

6. Прибор.

7. Раздел физики.

8. Единица измерения.

9. Профессия, имеющая отношение к физике.

Ответы:

а) Масса.

б) Максвелл.

в) Маятник.

г) Медь.

д) Молния.

е) Метроном.

ж) Механика.

з) Метр.

и) Музыкант.

16

Измерение массы тела на весах.

Цель урока: Способы определения массы тела.

Два способа определения массы тела:

1) По взаимодействию данного тела с телом, масса которого известна.

2) С помощью весов.

Виды весов: 1) учебные; 2) медицинские; 3) аналитические; 4) аптекарские; 5) электронные и т. д.

17

Плотность вещества.

Цель урока: 

1. Ввести понятие плотности вещества.

2. Дать словесную формулировку плотности и записать формулу для ее расчета.

3.Сообщить учащимся единицы плотности.

Плотность показывает, чему равна масса вещества, взятого в объеме 1 м3 (или 1 см3).

Плотность вещества – физическая величина, которая  равна отношению массы тела к его объему:

где  – плотность вещества, [кг/м3];

       – масса вещества, [кг];

       – объем вещества, [м3].

Плотность одного и того же вещества в твердом , жидком и газообразном состояниях различна.

Например:  (лёд) = 900 кг/м3,

                    (вода) = 1000 кг/м3,

                    (водяной пар) = 0,590 кг/м3.

1. Выражение плотности в г/см3.

2. Выражение в м3.

450дм3=450×0,001м3=0,450м3.

27000 см3=27000×0,000001м3=

=0,027м3 .

50000мм3=50000×0,000000001м3=0,00005 м3.

3. Кусок металла массой 461,5 г имеет объем 65 см3. Определите плотность металла.

Дано:

Решение:

Ответ:=7100 кг/м3

1. Выразить в г/см3.

7800 кг/м3;

240 кг/м3

2. Выразить в м3.

240 дм3;

140000 см3;

64800 мм3.

3. Кусочек сахара имеет размеры: а=2,5 см, b=1 см, c=0,5 см. Его масса равна 0,32 г. Определите плотность сахара.

18

Расчет массы и объема тела по его плотности.

Цель урока: Выработать у учащихся навыки определения массы тела и его объема по плотности вещества, из которого изготовлено тело.

Расчет массы по его плотности:

Расчет объема по его плотности:

1. Точильный брусок, который имеет размер 15×5×2 см, имеет плотность 2000 кг/м3. Какова масса точильного бруска?

Дано:

Решение:

V=15×5×2 см3=150см3=0,00015м3

2000 кг/м3×0,00015 м3=

=0,3 кг

Ответ: m=0,3 кг.

2. Стальная деталь машины имеет массу 780 г. Определить объем детали машины.

Дано:

Решение:

Ответ: V=0,0001 м3.

1. Какой вместимости надо взять сосуд, чтобы в него можно было налить бензин, масса которого 35 кг? (плотность бензина 710 кг/м3).

2. Определите массу мраморной плиты, размер которой 1,0×0,8×0,1м (Плотность мрамора 2700 кг/м3).

19

Контрольная работа по теме «Взаимодействие тел».

Цель урока: Проверить уровень усвоения знаний учащихся по теме.

1. Космическая ракета в полете от Земли до Луны проходит со скоростью, равный 10640 км/ч, за 38,5 ч. Определите путь пройденной космической ракетой.

2. Путь 60 км заяц-русак пробегает за 1 ч, а волк – за 1 ч 20 мин. Рассчитайте и сравните скорости животных.

3. Из винтовки вылетает пуля со скоростью 700 м/с. Винтовка при отдаче приобретает скорость 1,6 м/с. Определите массу винтовки, если масса пули 10 г.

4. Масса стального слитка равна 500 г. Плотность стали равна 7800 кг/м3. Определите объем слитка.

5. Плотность  меди равна 8900 кг/м3. Объем медного цилиндра составляет 200 см3. Найти массу цилиндра.

Работа над ошибками.

№

Тема урока

Теория

Пример решения задачи

Домашнее задание

1

Механическая работа. Единицы работы.

Цель урока: 

1. Дать понятие механической работы.

2. Написать формулу для ее расчета.

3. Определить единицу механической работы.

Механическая работа совершается, только когда на тело действует сила, и оно движется.

Примеры: 1) подъем камня мускульной силой рук; 2) движение поезда под действием силы тяги тепловоза или электровоза.

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

Работа = сила × путь

или

где А – работа, [Дж], [Н/м2],

      F – сила, [Н]

      s – пройденный путь, [м2].

1 кДж = 1000 Дж = 103Дж;
1 МДж = 1000000 Дж = 106 Дж.

При помощи подъемного крана подняли груз массой 2500 кг на высоту 12 м. Какая работа при этом совершается?

Дано:

Решение:

 ,
где F – сила, которую нужно приложить, чтобы равномерно поднимать груз вверх. Эта сила по модулю равна силе тяжести Fтяж, действующей на груз, т. е. F=Fтяж. А силу тяжести можно определить по массе груза: Fтяж=mg. Путь равен высоте подъема, т. е. s=h.

Вычислим результат:

Fтяж=2500 кг×10 Н/кг = 25000 Н.

A=25000 Н×12 м = 300000 Дж
=300 кДж.

Ответ: A=300 к Дж.

Какая работа совершается при подъеме гидравлического молота массой 20 т на высоту 120 см?

2

Мощность. Единицы мощности.

Цель урока: Дать понятие мощности. Ввести единицу мощности.

Мощность как характеристика быстроты совершения механической работы.

Примеры со сравнением:

1) времени подъема сотен кирпичей на верхний этаж строящегося здания подъемным краном и времени, затраченного на подъем такого же количества кирпичей рабочим.

2) времени, затраченного на вспашку 1 га земли лошадью (10 – 12 ч), и времени, затраченного на эту же работу современным трактором с многолемешным плугом (40 – 50 мин).

Мощность – равна отношению работы ко времени, за которое она была совершена.

или

где N – мощность, [Вт], [Дж/с],

      A – работа, [Дж],

      t – время, [с].

Единицы мощности – киловатт (кВт), мегаватт (МВт).

1МВт=1000000 Вт        1Вт=0,000001 МВт

1кВт=1000 Вт                1Вт=0,001 кВт

1мВт= 0,001 Вт             1Вт=1000 мВт.

Запомнить: В некоторых случаях , за каждую секунду совершается неодинаковая работа, которая определяет среднюю мощность:

Найти мощность потока воды, протекающей через плотину, если высота падения воды 25 м, а расход ее – 120 м3 в минуту.

Дано:

Решение:

Масса падающей воды: m=ρV,

m=1000кг/м3×120м3=120000 кг =
=12×104кг.
Сила тяжести, действующая на воду:

F=gm,

F=9,8Н/кг×120000кг≈1200000Н=
=12×105Н.
Работа, совершаемая потоком в минуту: А=Fs=Fh,

A=12×105Н ×25м=300×105Дж=

=3×107Дж.

Мощность потока:  

.

Ответ: N=0,5 МВт.

1. С плотины высотой 22 м за 10 мин падает 500 т воды. Какая мощность развивается при этом?

2. Выразите в киловаттах и мегаваттах мощность: 2500 Вт; 100 Вт.

Выразите в ваттах мощность: 5 кВт; 2,3 кВт; 0,3 кВт; 0,05 МВт; 0,001 МВт.

3

Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге.

Цель урока: 

1. Объяснить назначение механизмов.

2. Дать понятие выигрыша в силе.

3. Установить условие (правило) равновесия рычага.

Механизм – приспособления, служащие для преобразования силы.

Простые механизмы применяют для того, чтобы получить выигрыш в силе, т.е. увеличить силу, действующую на тело, в несколько раз. 

Рычаг представляет собой твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Плечо силы – кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила.

Чтобы найти плечо силы, надо из точки опоры опустить перпендикуляр на линию действия силы.

Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил.

где

F1 и F2 – силы, действующие на рычаг, [Н],

l1 и l2 – плечо этих сил, [м].

Какая сила должна быть приложена к левому концу рычага в точке А, чтобы рычаг находился в равновесии?

Дано:

Решение:

Вес груза составляет P=mg.

P≈10 кг × 10 Н/кг≈100 Н.

Ответ: F≈50 Н.

Рычаг находится в равновесии. Сила, приложенная к правому концу рычага равна 24,5 Н. Масса груза, подвешенная к левому плечу рычага равна 5 кг. Какова длина рычага, если длина меньшего плеча 20 см? (Весом рычага пренебречь.)

4

Момент силы.

Цель урока:

1. Дать понятие момента силы.

2.Сформулировать правило рычага через момент силы.

Момент силы – произведение модуля силы, вращающей тело, на ее плечо.

М=Fl,

где М – момент силы, [Н/м].

Формулировка правила равновесия рычага через момент силы (правило моментов): сумма моментов сил, действующих по часовой стрелке, равна сумме моментов сил, действующих против часовой стрелки.

М1=М2.

На рычаге уравновешены две железные гирьки массами 10 и 200 г. Плечо гирьки массой 100 г равно 10 см. Найти плечо гирьки массой 200 г.

Дано:

Решение:

Воспользуемся условием равновесия рычага:

Силами F1 и F2 в нашем случае является вес первой и второй гирьки:

F1=P1=m1×g;

F2=P2=m2×g

Тогда

Ответ: =5 см.

При равновесии рычага на его меньшее плечо действует сила 300 Н, на большее – 20 Н. Длина меньшего плеча 5 см. определите длину большего плеча. (Весом рычага пренебречь.)

5

Применение закона равновесия рычага к блоку. Равенство работ при использовании простых механизмов. «Золотое правило» механики.

Цель урока:

1. Дать понятие неподвижного и подвижного блоков.

2. Вычислить выигрыш в силе для подвижного блока.

3. Сформулировать «Золотое правило» механики.

Неподвижный блок – блок, ось которого закреплена и при подъеме грузов не поднимается и не опускается.

Подвижный блок – блок, ось которого поднимется и опускается вместе с грузом.

Подвижный блок  дает выигрыш в силе в 2 раза.

Пути, пройденные точками приложения сил на рычаге, обратно пропорциональны силам:

Действуя на длинное плечо рычага, мы выигрываем в силе, но при этом во столько же раз проигрываем в пути.

 т.е. A1=A2 .

Золотое правило механики:

во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии.

Fl=Ph  

где F – сила, приложенная к телу при его движении по наклонной плоскости; P – вес груза; h – высота наклонной плоскости; l – ее длина.

В стогометателе сноп сена массой 200 кг поднимают с помощью подвижного блока. Какая сила прилагается к концу подъемного троса?  Сколько метров троса наматывается на барабан при подъеме сена на высоту 7,5 м? Трение не учитывать.

Дано:

Решение:

F=P/2 – значение силы, приложенной к концу подъемного троса;

P=mg – вес снопа сена.

.

l=2h – длина намотанного на барабан троса при подъеме сена.

l=2×7,5 м=15 м.

Ответ: F=1000 Н, l=15 м.

С помощью подвижного блока груз подняли на высоту 1,5 м. на какую длину при этом был вытянут свободный конец веревки?

6

КПД механизма.

Цель урока: Вычислить КПД предложенной наклонной плоскости.

На практике совершенная с помощью механизма полная работа всегда несколько больше полезной работы.

где Aп – полезная работа, [Дж],

Aз – полная (затраченная) работа, [Дж].

Коэффициент полезного действия – отношение полезной работы к полной работе.

На коротком плече рычага подвешен груз массой 100 кг. Для его подъема к длинному плечу приложили силу 250 Н. Груз подняли на высоту 0,08 м, при этом точка приложения движущей силы опустилась на высоту 0,4 м. Найти КПД рычага.

Дано:

Решение:

Полная (затраченная) работа А3=Ph1.

Вес груза P=gm.

P=9,8 Н/кг×100 кг≈1000 Н.

Ап=1000Н×0,08 м=80 Дж.

Аз=250Н×0,4 м=100 Дж.

Ответ: ƞ=80%.

Вычислите КПД рычага, с помощью которого груз массой 245 кг равномерно подняли на высоту 6 см, при этом к длинному плечу рычага была приложена сила 500 Н, а точка приложения этой силы опустилась на 0,3 м.

7

Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия.

Цель урока: 

1. Дать понятие энергии.

2. Проанализировать зависимость потенциальной энергии поднятого тела  его массы и высоты подъема и кинетической энергии от массы тела и его скорости.

Энергия – физическая величина, показывающая, какую работу может совершить тело (или несколько тел).

Чем большую работу может совершить тело, тем большей энергией оно обладает.

Потенциальная энергия (от лат. потенциа – возможность) – энергия, которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела.

A=Fs      (т.к. A=Еп)
Eп=Fs,

где  F – сила тяжести.

Eп =mgh,

где  Eп – потенциальная энергия, [Дж],

    m – масса тела, [кг],

   g – ускорение свободного падения, [Н/кг],

    h – высота, на которую поднято тело, [м].

Кинетическая энергия (от лат. кинема - движение) – энергия, которой обладает тело вследствие своего движения.

где  - кинетическая энергия, [Дж],

      m – масса тела, [кг],

       – скорость движения тела, [м/с].

1. На сколько увеличилась потенциальная энергия мальчика массой 48 кг, который поднялся по лестнице своего дома на высоту 10 м.

 Решение:

Eп =mgh=48 кг×10 Н/кг×10 м=4800 Дж=4,8 кДж.

Ответ: Eп=4,8 кДж.

2. мальчик подсчитал, что на некотором участке пути потенциальная энергия свободно падающего мяча массой 50 г изменилась на 2 Дж. Какой длины путь имел в виду мальчик? Как и на сколько изменилась при этом кинетическая энергия мяча?

Решение:

Eп =mgh  =>  │∆Eп│=mg│∆h│ (при постоянном значении массы тела).

При увеличении высоты мяча его потенциальная энергия увеличивается, кинетическая энергия уменьшается. При движении мяча вниз потенциальная энергия мяча убывает, кинетическая – возрастает.

=2 Дж – при движении мяча вниз.

= -2 Дж – при движении мяча вверх.

1. Какой потенциальной энергией относительно Земли обладает тело массой 100 кг на высоте 10 м?

2. Определите, какой кинетической энергией будет обладать пуля, вылетевшая из ружья. Скорость ее при вылете из ружья равна 600 м/с, а масса – 7,5 г.

8

Превращение одного вида механической энергии в другой.

Цель урока: Продемонстрировать явление превращения одного вида механической энергии в другой.

1) Переход потенциальной энергии тела в кинетическую энергию и обратно. Примеры таких переходов энергии:

• Падение воды с плотины на турбину.
• Качающийся маятник.
• Движение пули в стволе ружья и т. д.

2) Закон сохранения энергии в механике: полная механическая энергия сохраняется, если в системе, состоящей из двух или нескольких тел, действует только силы тяжести и упругости, то есть не учитываются силы трения.

1. Укажите превращение одного вида энергии в другой в следующих случаях: а) при падении воды водопада; б) при бросании мяча вертикально вверх; в) при закручивании пружины наручных часов; г) на примере дверной пружины.

2. Приведите примеры тел, обладающих одновременно кинетической и потенциальной энергией.

9

Контрольная работа по теме «Механическая работа. Мощность. КПД».

Цель урока: Контроль знаний учащихся по теме «Работа, мощность, энергия ».

1. Определите значения работы в следующих случаях: на санки высотой 0,3 м подняли несколько связок макулатуры общим весом 300 Н; макулатуру повезли к школе по пути, который равен 240 м, прикладывая при этом силу, равную в среднем 25 Н.

2. Каждую минуту насос подает 10 л воды на высоту 2,1 м. Какая мощность двигателя насоса расходуется на выполнение этой работы?

3. К короткому плечу рычага подвешен груз весом 1200 Н. При равномерном поднятии его на 0,12 м к длинному плечу приложили силу 360 Н, при этом точка приложения силы переместилась на 0,5 м. Вычислите КПД рычага

Работа над ошибками.

№

формула

Входящие в нее обозначения физических величин 

1.

v-скорость, [м/c],

S-путь, [м],

t-время, [с].        

2.

 - плотность вещества, [кг/м3],

m-масса, [кг],

V-объем, [м3].

3.

F-сила, [Н],

m-масса, [кг],

g≈9,8 Н/кг.    

4.

p-давление, [Па], [Н/м2],

F-сила, [Н],

S-площадь опоры, [м2].

5.

р-давление жидкости, [Па],

плотность вещества, [кг/м3],                          

g≈9,8 Н/кг,
h-высота столба, [м].

6.

А=F s

А-работа, [Дж],
F-сила, [Н],
s-путь, [м].

7.

N-мощность, [Вт],
А-работа, [Дж],
t-время, [с].