План – конспект урока «Механическая работа. Единицы работы»

Учебные элементы (УЭ)

Цель изучения УЭ учащимися

Задания для самоконтроля, контроля и коррекции УЭ

1. Механическая работа

Знать определение механической работы и формулу для её нахождения; сформулировать условия, при которых

совершается механическая работа;

понимать значение физической величины 1 Джоуль.

1. Укажите, в каком из перечисленных случаев совершается механическая работа.

А. Вода давит на стенку сосуда.

Б. Мальчик удерживает ведро с водой в руках.

В. Капля воды падает вниз.

Почему в остальных случаях работа не совершается? Какое условие не выполняется?

2.Механическая работа совершается в случае, если:

А. Сила равна 0, путь равен 0;

Б. Сила равна 0, путь не равен 0;

В. Сила не равна 0, путь равен 0;

Г. Сила не равна 0, путь не равен 0.

3. Укажите единицы измерения, которые не являются единицами измерения работы.

А. кДж.

Б. МДж.

В. Дж.

Г. Н м.

Д. Н.

Как соотносятся единицы измерения работы между собой? Какая из них самая крупная, самая маленькая?

4. Бочка заполнена водой. Пользуясь ведром, ровно половину воды из бочки вычерпала девочка, оставшуюся часть воды – мальчик. Одинаковую ли работу совершили девочка и мальчик?

А. Мальчик совершил большую работу, чем девочка.

Б. Девочка совершила большую работу, чем мальчик.

В. Одинаковую.

Почему работа неодинакова?

5. Выразите в Джоулях работу:

0,25 кДж= 250 Дж

2,2 кДж= 2200 Дж

0,15 МДж=150000 Дж

1,2 МДж=1200000 Дж

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Демонстрации

Изложение нового материала начинаем с анализа опыта. По горизонтальному направлению с помощью динамометра перемещаем брусок. Со стороны динамометра к бруску приложена постоянная сила. Под действием этой силы брусок в первом случае перемещается на 10см, а во втором случае – на 20см. Сила приложена одинаковая, а пути, пройденные бруском, разные. Для характеристики этого различия необходимо ввести новое понятие – «работа». Обратить внимание учащихся на тот факт, что понятие «работа» в физике и в жизни отличаются. Предлагаем привести примеры выполнения работы (падение тела, движение тела, брошенного вверх, выстрел из пружинного пистолета, торможение гимназиста, упавшего на упругую сетку). Из предложенных вариантов обращаем внимание на те, которые соответствуют понятию «механическая работа» (случаи, когда сила вызывает изменение модуля скорости). Если сила, разгоняющая тело (она совпадает с направлением движения), совершает положительную работу, а сила, тормозящая движение (направленная противоположно направлению движения), – отрицательную работу. Даём определение работы. Затем переходим к установлению признаков механической работы: 1) наличие силы, действующей на тело со стороны другого тела, 2) вызванное этой силой перемещение тела или частей тела. Если хотя бы один из этих признаков отсутствует, то работа не выполняется. Привести примеры, когда работа не выполняется.

Далее изучаем формулу для расчёта работы: A = Fs.(работа = сила путь) После этого вводится единица работы: джоуль (1 Дж), как работа силы 1Н на пути в 1м, при условии, что направление силы совпадает с направлением движения тела (Дж=Н м).

1Дж = 1 Н · м

1 кДж = 1000 Дж

1 Дж = 0,001 кДж

1 МДж = 1000000 Дж

1 Дж = 0,000001 МДж

Анализируем, что при падении тела и выталкивании шарика из ствола пистолета совершается положительная работа. Приводим учащихся к выводу о том, что скорости в обоих случаях увеличиваются. А в случаях, когда совершается отрицательная работа (когда тело летит вверх), сила направлена противоположно направлению скорости тел. В этих случаях работа является отрицательной и вычисляется по формуле A = -Fs.

Затем рассмотрим случай, когда на тело действует несколько сил. По горизонтальной дороге прямолинейно с постоянной скоростью движется автомобиль. На него действуют четыре силы: две вертикальные – сила тяжести и сила упругости (реакция опоры) и две горизонтальные – сила тяги и сила трения. Две из них не совершают работу, перпендикулярные к направлению движения. Две горизонтальные силы совершают работу, но только сила тяги совершает положительную работу, а сила трения, отрицательную. Так как скорость постоянна, значит, суммарная работа всех сил равна нулю. Если же скорость автомобиля не постоянна по модулю, то работа силы тяги не будет равна работе силы трения.

Записать в тетрадь

Записать в тетрадь

Записать в тетрадь

Записать в тетрадь

демонстрации по определению величины работы при равномерном движении тела по горизонтальной плоскости и при поднятии его вверх.