Машини і механізми. Прості механізми. Коефіцієнт корисної дії механізмів. 'Золоте правило' механіки

Машини і механізми. Прості механізми. Коефіцієнт корисної дії механізмів. 'Золоте правило' механіки

Тема. Машини і механізми. Прості механізми. Коефіцієнт корисної дії механізмів. «Золоте правило» механіки.

Мета. Ознайомити учнів з простими механізмами та їх застосуванням; сформулювати «золоте правило» механіки, сформувати уявлення про коефіцієнт корисної дії механізмів.

Розвивати логічне мислення при розв’язуванні якісних завдань з теми.

Продовжувати виховувати інтерес до фізики як науки, уважність працелюбність, охайність на уроці.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Форма проведення: фронтальна.

Обладнання: підручник «Фізика 8» Ф.Я. Божинова, І.Ю.Ненашев, М.М. Кірюхін, похила площина,брусок.

План уроку

Хід уроку

I.    Організаційний етап

1. Привітання.

2. Перевірка присутніх на уроці.

. Оголошення плану уроку.. Перевірка домашнього завдання

Вправа №30 (c.153)

Відповідь: 180Дж.

III. Актуалізація опорних знань

Запитання

1.   Наведіть приклади перетворення потенціальної енергії тіла на кінетичну та навпаки (падіння води у водоспаді; коливання нитяного маятника).

2.      Сформулюйте закон збереження механічної енергії. (У системі тіл, які взаємодіють тільки одні з одними і тільки силами тяжіння та силами пружності повна механічна енергія не змінюється).

.        За яких умов виконується закон збереження механічної енергії? (коли тіла взаємодіють лише між собою і лише силами тяжіння і пружності).

.        Наведіть приклади, коли повна механічна енергія не зберігається (маятник коливається - повна механічна енергія зменшується, бо є сили тертя; м’ячик піднімається щоразу на меншу висоту, бо є сили тертя).

IV. Мотивація навчальної діяльності

На лівому узбережжі Ніла, на краю пустелі Сахара, височать знамениті єгипетські піраміди. Нас вражають їхні розміри, велич та загадковість. Наприклад, висота піраміди Хеопса 137 м, а щоб її обійти, необхідно пройти не один кілометр. Цю піраміду будували близько 20 років, а дорогу до неї - 10 років. Побудована ця дорога з 2млн 300 тис кам’яних блоків, маса кожного - 2,5 тонн. Яким чином людина, яка не має великої сили, спромоглася звести ці споруди?.   Оголошення теми та мети уроку

VI.    Пояснення нового навчального матеріалу

Отож, для зведення величезних споруд ще з часів античності люди використовували прості механізми.

Прості механізми - це пристрої, які змінюють сили за значенням та за напрямом.

Архімед ввів правило, яке можна застосовувати не лише до важеля, але й до всіх простих механізмів. Це «золоте правило» механіки:

У скільки разів простий механізм дає виграш у силі, у стільки ж разів він дає програш у відстані.

 ;

механіка енергія корисний дія

Прості механізми не дають виграшу в роботі!

До простих механізмів належать: важіль та його різновиди (блок, коловорот); похила площина та її різновиди (клин, гвинт).З важілем та його різновидом блоком ви уже знайомі.

Похила площина дає виграш в силі в стільки разів, у скільки разів її довжина більша від її висоти.

Але похила площина, як і будь-який простий механізм, не дає виграшу в роботі.

Для гідравлічного преса (рис. 31.8 в підручнику с.157) справедлива рівність

У скільки разів прес збільшує силу на великому поршні, у стільки ж разів зменшується відстань, на яку пересувається великий поршень.

Простий механізм - неодмінний складник сучасних машин.

На практиці корисна робота, яку ми виконуємо за допомогою будь-якого механізму, завжди менша за повну роботу:.

Тільки в ідеальних випадках корисна робота дорівнювала б повній роботі, але цього ніколи не відбувається.

Відношення корисної роботи до повної роботи називають коефіцієнтом корисної дії (ККД) механізму. ККД позначають символом  («ета») та обчислюють за формулою  або у відсотках . ККД завжди менший за 1.

VII.   Закріплення нового матеріалу

1.   Запитання

1.   Які прості механізми ви знаєте? (похила площина, клин, гвинт, важіль, блок, коловорот).

2.   Сформулюйте «золоте правило» механіки (у скільки разів простий механізм дає виграш у силі, у стільки ж разів він дає програш у відстані).

3.      Що таке ККД механізму? (відношення корисної роботи до повної роботи).

.        Які з простих механізмів дають виграш у роботі? (жоден).

.        Конструктори завжди хочуть підвищити ККД механізму, однак досягти 100% ККД не можливо. Чому? (бо є тертя; механізми мають певну вагу).

.        Як можна зменшити втрати при виконання механічної роботи? (зменшити тертя, зменшити вагу самих механізмів).

2.   Задачі

Вправа№32 (с.160)

.     Підбиття підсумків уроку

Отже, прості механізми - це пристрої, які змінюють сили за значенням та за напрямом. До простих механізмів належать: важіль та його різновиди (блок, коловорот); похила площина та її різновиди (клин, гвинт). «Золоте правило» механіки: у скільки разів простий механізм дає виграш у силі, у стільки ж разів він дає програш у відстані. Відношення корисної роботи до повної роботи називають коефіцієнтом корисної дії (ККД) механізму позначають символом  («ета») та обчислюють за формулою  . ККД завжди менший за 1.

Домашнє завдання

1.   Прочитати: §31,32(с.154,158).

2.      Усно: відповісти на контрольні запитання після параграфу§31,32(с.158,160).

.        Письмово виконати: Вправа №32,4(с.160);

.        Заповнити таблицю.