РОЗДІЛ III
МЕХАНІЧНА РОБОТА. ЕНЕРГІЯ
УРОК № 6/40
Тема уроку. Коефіцієнт корисної дії механізму
Тип уроку: засвоєння нових знань.
Мета уроку: сформувати уявлення про ККД; навчити обчислювати ККД, використовуючи математичну формулу; пояснити, чому ККД реальних машин і механізмів менший за одиницю; розширювати політехнічний кругозір учнів; розвивати логічне мислення.
План уроку
Етапи | Час | Прийоми і методи |
I. Перевірка домашнього завдання; | 10-15 хв. | Записи на дошці; усне опитування; самостійна робота за картками |
II. Вивчення нового матеріалу | 10 хв. | Бесіда; записи на дошці й у зошитах |
III. Закріплення нового матеріалу | 20-25 хв. | Розв’язування задач; записи на дошці й у зошитах |
IV. Домашнє завдання | 1-2 хв. | Коментар учителя; записи на дошці й у щоденниках |
Хід уроку
I. Перевірка домашнього завдання; актуалізація опорних знань
Розв’язання домашніх задач перевіряються біля
Робота за картками
Картка № 1
У стогокладі сніп сіна масою 200 кг піднімають за допомогою рухомого блоку. Яка сила прикладена до кінця піднімального троса? Скільки метрів троса намотується на барабан при підйомі сіна на висоту 7,5 м? Тертя не враховувати. (Відповідь: F = 1000 Н; l2 = 15 м.)
Картка № 2
Відра з водою, підвішені на блоках, як показано на рис. 1, зрівноважені. Чи однакові маси води у відрах? Дайте обгрунтовану відповідь.
Картка № 3
Обчисліть роботу, виконану при підйомі тягарця на висоту 12 см за допомогою важеля, одне плече якого у 10 разів довше за інше, якщо сила, що діє на довге плече, дорівнює 150 Н. Тертя і вагу важеля не враховувати. (Відповідь: A = 180 Дж.)
Картка № 4
Чи зрівноважений важіль на рис. 2, якщо F1 = 3 Н, F2 = 2 Н? Дайте обгрунтовану відповідь.
Картка № 5
Лінійка довжиною 1 м використовується як важіль. Як для цього потрібно її підвісити? Як розташувати на ній тягарці масами 400 і 600 г, щоб лінійка була зрівноваженою?
Усне опитування
– За яких умов виконується механічна робота?
– Як позначається і в яких одиницях вимірюється робота?
– За якою формулою її можна розрахувати?
– Що характеризує потужність?
– Які одиниці потужності в СІ?
– Яке умовне позначення потужності?
– Назвіть математичну формулу для розрахунку потужності.
– Які механізми називають простими?
– Для чого вони служать?
– Назвіть відомі вам прості механізми.
– Наведіть приклади їх використання у побуті, техніці.
– Які з них дають виграш у силі? Від чого він залежить?
– Які з них дають виграш у роботі?
– Сформулюйте “золоте правило” механіки.
II. Вивчення нового матеріалу
Бесіда
Вивчаючи роботу простих механізмів, ми вважали, що робота, виконана прикладеною силою, і робота з підйому вантажу (корисна робота) однакові. Але на практиці це не зовсім так. Якщо враховувати тертя, вагу самого важеля і вагу блоку, то корисна робота завжди буде меншою, ніж повна, виконана робота. Адже піднімаючи вантаж за допомогою рухомого блоку (корисна робота), ми ще повинні піднімати сам блок, долати тертя мотузки і в осі самого блоку. І так у будь-якому механізмі! І чим більша “частка” корисної роботи в повній роботі, тим ефективніший даний механізм, тим вищий його коефіцієнт корисної дії.
Запис у зошит: Визначення ККД, формула для розрахунку ККД. Питання класу
– Конструктори завжди хочуть підвищити ККД механізму, однак досягти 100 % ККД неможливо. Чому?
– Як можна зменшити втрати при виконанні механічної роботи? (Зменшити тертя, зменшити вагу самих механізмів.)
III. Закріплення нового матеріалу
Розв’язування задач
Задача 1. На короткому плечі важеля висить вантаж масою 100 кг. Для його підйому до довгого плеча прикладають силу 250 Н. Вантаж піднімають на висоту 8 см, а точка прикладання сили, що рухає важіль, опускається на 0,4 м. Визначте ККД важеля.
Задача 2. Відро з піском масою 24 кг піднімають за допомогою нерухомого блоку на певну висоту, діючи на мотузку силою 250 Н. Визначте ККД установки.
Задача 3. Тягарець масою 1,2 кг учень рівномірно перемістив уздовж похилої площини довжиною 0,8 м, прикладаючи силу 5,4 Н. Висота похилої площини дорівнює 0,2 м. Який ККД установки?
IV. Домашнє завдання
[1]: § 32, впр. № 32 (задачі 1-3).
[2]: § 19.
[3]: СР – задачі 25.4-25.6;
ДР – задачі 25.10-25.12;
ВР – задачі 25.15; 25.17; 25.20.
Творче завдання. Які прості механізми використовуються у конструкції велосипеда? Зобразіть їх.
Підготуватися до лабораторної роботи № 10 за посібником [4]: домашня робота № 10.
Скарбничка цікавих фактів
O Народний афоризм
Існує дуже оригінальне визначення ККД: “Це відношення миші до гори, що її народила”.
O Дива техніки бувають різними
На світанку паровозобудування демонструвався екземпляр паровоза як диво технічної думки, у якого ККД досягав аж… 8 %, замість звичайних для того часу 2-3 %.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)