Разработка урока по теме Механическая работа 7 класс
учебно-методический материал по физике (7 класс) на тему

1. Организационный момент.

2. Подготовка к основному этапу занятия.

Учитель: Обычно, под словом «Работа» мы понимаем всякий полезный труд рабочего, ученика. Что вы понимаете под словом «Работа»? (Учащиеся приводят примеры).

Объяснить пословицы и поговорки. (Учащиеся участвуют в объяснении).

• Работа не волк, в лес не убежит.
• С печи сыт не будешь. Не печь кормит, а руки.
• С горы вскачь, а в гору хоть плачь.
• Сверху легко бросать, попробуй-ка снизу.
• В гору семеро тащат, а с горы и один толкает.
• Без труда не выловишь и рыбку из пруда.

Учитель: В физике под работой называют физическую величину, которую можно измерить. В физике изучают механическую работу.

Рассмотрим примеры.

После просмотра каждого слайда учащиеся отвечают на вопросы.

1. Какие силы действуют на тела?

2. Как изменяется положение тел под действием сил?

а) Поезд движется под действием силы тяги электровоза.
б) При выстреле из ружья сила давления пороховых газов перемещает пулю вдоль ствола, скорость пули при этом увеличивается.
в) Корабль движется под действием ветра.
г) Воздушные шары поднимаются вверх под действием Архимедовой силы.

После обсуждения слайдов учащиеся делают выводы.

Вывод: Из этих примеров видно, что под действием силы тело перемещается .

3. Объяснение нового материала

Демонстрация опытов (в проведении демонстрации участвуют учащиеся, после каждого опыта делают выводы)

Опыт 1.

Тележку, нагруженную гирей, перемещают на некоторое расстояние. Действующую на тележку силу измеряют динамометром (рис. 1).

Опыт 2. 

Гирю поднимают на некоторую высоту. Силу, действующую на гирю, измеряют динамометром (рис. 2).

Вывод: (делается после демонстрации опытов 1, 2):

Механическая работа совершается, когда тело движется под действием силы.

Опыт 3. 

К тележке, нагруженной гирей, прикладывают силу, недостаточную для того, чтобы вызвать движение тележки (рис. 3).

Опыт 4.

На гирю, подвешенную к пружине, действует сила упругости пружины. Но гиря не перемещается (рис. 4).

Вывод: (делается после демонстрации опытов 3, 4)

Если есть сила, а нет перемещения, то нет и работы.

Опыт 5.

Тележка по инерции перемещается на некотором участке гладкой поверхности.

Вывод: (делается после демонстрации опыта 5)

А = 0, т.к. результирующая сила F = 0. Без действия на тело силы не может быть и работы. Механическая работа совершается тогда, когда на тело действует сила и оно движется.

Учитель: Условились измерять механическую работу произведением силы на путь, пройденный по направлению этой силы:

работа = сила × путь

Для нахождения работы используют формулу:

За единицу работы принимают работу, совершаемую силой в 1 Н, на пути, равном 1 м. Единица работы — джоуль (Дж) названа в честь английского ученого Джоуля.

1 Дж = 1 Н * м.

Используются также и килоджоули (кДж).

1 кДж = 1000 Дж.

1 Дж = 0,001 кДж. 

Формула А = F * S применима в том случае, когда сила F постоянна и совпадает с направлением движения тела. Если направление силы совпадает с направлением движения тела, то данная сила совершает положительную работу.

Работа силы тяжести:

а) если тело движется вверх, то А < 0.
б) если тело движется вниз, то А > 0.

Если же движение тела происходит в направлении, противоположном направлению приложенной силы, например, силы трения скольжения, то данная сила совершает отрицательную работу: А = — Fтp * S.

Мех. работа совершается и в том случае, когда сила, действуя на тело уменьшает скорость движения.
Если направление силы, действующей на тело, перпендикулярно направлению движения, то эта сила работы не совершает, работа равна нулю: А = 0.

Когда работа не совершается?

В дальнейшем, говоря о механической работе, мы будем кратко называть ее одним словом — работа. 

Умственная работа. А = 0

4. Выполнение практической работы.

Учащиеся выполняют экспериментальное задание на индивидуальных рабочих листах , результаты заносят в таблицу.

Экспериментальное задание:

«Измерение работы при подъеме тела  на высоту»

Цель работы: самостоятельно выяснить, как надо правильно рассчитывать величину работы, когда тело перемещается вверх.

Оборудование: лента измерительная, динамометр, набор грузов.

Ход работы.

Сначала к крючку динамометра, который учащиеся держат в руке, прицепляют брусок и определяют его вес, например, 1Н. Затем поднимают брусок равномерно вверх на высоту 20 см.

Вычисляют величину совершенной работы: А1 = 1Н • 0,2 м = 0,2 Дж.

Вывод: Измерили механическую работу при подъеме тела на высоту. Эта работа была совершена по преодолению силы тяжести.

5. Закрепление нового материала.

   Выполнение тестовых заданий:

1. Вариант

         1. В каких из приведенных случаев сила совершает работу?

                  А) на столе лежит книга.

               Б) двигается автомобиль под действием силы тяги.

         2. В каком из приведенных случаев сила не совершает работу?

               А) мальчик поднимается вверх по лестнице.

               Б) яблоко падает с дерева на землю.

               В) спутник двигается по круговой орбите под действием силы

               тяжести.

         3. В каком из приведенных случаев сила совершает положительную

           работу?

              А) автомобиль останавливается после выключения двигателя.

              Б) автомобиль движется вперед под действием силы тяги.

         4. Бочка заполнена водой. Пользуясь ведром, половину воды из бочки

            вычерпала девочка, а оставшуюся часть воды – мальчик.

            Одинаковую ли работу совершили девочка и мальчик?

               А) да, одинаковую.

               Б) нет, мальчик совершил большую работу.

               В) нет. Девочка совершила большую работу.

            5. Когда совершается отрицательная работа?

               А) человек оперся о стену дома с некоторой силой.

            Б) автомобиль останавливается после выключения двигателя.

2 Вариант

1.          1. Какой буквой обозначается работа?

             А) А

             Б) F

           2. В каком из приведенных случаев сила не совершает работу?

          А) мальчик поднимается вверх по лестнице.

          Б) яблоко падает с дерева на землю.

          В) спутник двигается по круговой орбите под действием силы

        тяжести.

          3. В каком из приведенных случаев сила совершает положительную

        работу?

        А) автомобиль останавливается после выключения двигателя.

       Б) автомобиль движется вперед под действием силы тяги.

      4. Бочка заполнена водой. Пользуясь ведром, половину воды из бочки

        вычерпала девочка, а оставшуюся часть воды – мальчик. Одинаковую

       ли работу совершили девочка и мальчик?

          А) да, одинаковую.

          Б) нет, мальчик совершил большую работу.

          В) нет. Девочка совершила большую работу.

     5. В каких единицах измеряется работа?

          А) Джоулях

          Б) Ньютонах

          В) секундах

Задача: Вычислите работу, совершаемую при подъеме бетонной плиты объемом 0,5 м3 на высоту 15 м. Плотность бетона 2300кг/ м3.

6. Подведение итогов. Комментирование оценок.

7. Рефлексия.

     Составить монограмму для механической работы.

8. Домашнее задание:

§ 53 упр. 28 (1, 3, 4.) Ответить на вопросы в конце параграфа. Определить работу силы тяжести при подъёме портфеля.