Ашық сабақ "Механизмдердің пайдалы әрекет коэффициенті" 7 сынып

Майтүбек жалпы орта білім беретін мектеп

Ашық сабақ

Тақырыбы: Механизмнің пайдалы әрекет коэффициенті (7-сынып)

Орындаған: Берікханқызы М. Пәні: Физика

2017 оқу жылы

Сабақтың тақырыбы: Механизмнің пайдалы әрекет коэффициеті

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік: Оқушыларда толық және пайдалы жұмыстың ұғымдарын қалыптастыру, пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) формуласын түсіндіру.

2. Дамытушылық: Оқушыларды, сұрақтарға нақты жауап беруге, тез  шешім, қабылдай білуге дағдыландыру.

3. Тәрбиелік: Сабақ барысында оқушылардың дербестігін, пікір алмасуға, шығармашылық өздігінен білім алуға тәрбиелеу.

Сабақтың көрнекілігі: слайд, интерактивті тапсырмалар

Сабақтың түрі: Сайыс сабақ

Сабақтың әдісі: Дамыта оқыту

Сабақтың құрылымы:

І. Ұйымдастыру кезеңі. (1 мин)

ІІ. Үй жұмысын тексеру. (7 мин)

ІІІ. Жаңа тақырыпты меңгерту кезеңі. (13 мин)

ІV. Жаңа тақырыпты меңгерту тапсырмалары. (22 мин)

V. Бағалау. (1мин)

VI. Үйге тапсырма. (1мин)

Сабақтың барысы:

І. Ұйымдастыру кезеңі.

Сәлемдесу, сынып тазалығын қадағалау, оқушыларды түгелдеу, сабаққа дайындығын тексеру;

ІІ. Үй жұмысын тексеру.

1. Жай механизмдер деген не? Оларға не жатады?

2. «Физикалық лото» ойыны арқылы оқушылардың алдынғы сабақтан не түйгендерін тексеру.

Сұрақтары:

1. Күш моменті деген не? (Айналатын денеге түсірілген күштің күш иініне көбейтіндісі)

2. Дененің механикалық энергиясы деп қандай энергияны айтады? (Кинетикалық және потенциалдық энергиялардың қосындысы)

3. Иіндік дегеніміз не? (қозғалмайтын тіреудің немесе біліктің (осьтің) төңірегінде айнала алатын кез келген дене)

4. Жұмыстың формуласы қандай? (A=FS)

5. Механиканың алтын ережесі қалай тұжырымдалады? (күштен қанша есе ұтсақ, орын ауыстырудан сонша есе ұтыламыз)

6. Потенциалдық энергияның формуласы қандай? (E_p=mgh, E_p=kl²/2)

7. Кинетикалық энергияның формуласы қандай? (E_k=mυ²/2)

8. Жұмыстың СИ жүйесіндегі бірлігі не? (Дж)

ІІІ. Жаңа тақырыпты меңгерту кезеңі.

Әр түрлі механизмдерді қолданғанда, біз барлық жағдайда, қойылған мақсатқа керектіден артық жұмыс жасаймыз. Осыған сәйкес жұмысты толық жұмыс A_т және пайдалы жұмыстарға A_п бөледі. Мысалы, мақсатымыз массасы m жүкті h биікке көтеру болса, онда пайдалы жұмыс жүкке әсер етуші ауырлық күшін жеңуге ғана бағытталады. Жүкті бірқалыпты көтергенде, яғни, жұмсалған күш жүктің ауырлық күшіне тең болғанда, бұл жұмыс былай табылады. A_п = F_тh = mgh. Егер біз жүк көтеру үшін шығыр немесе басқа механизм қолдансақ, онда бізге жүктің ауырлық күшінен басқа механизм бөліктерінің ауырлық күші мен оларға әсер етуші үйкеліс күшін жеңуге тура келер еді. Мысалы, қозғалмалы шығырды пайдаланғанда, біз қосымша, шығыр мен арқанды көтеретін және шығырдың өсіне әсер ететін кедергіні жеңетін жұмыс жасаймыз. Сонымен қатар, күштен ұтсақ, барлық уақытта,жолдан ұтыламыз (бұл туралы төменде толық айтылады). Бұл жұмысқа әсер етеді және біздің жұмсаған жұмыстың пайдалы жұмыстан артық болуына әкеледі. А_т A_п. Пайдалы жұмыс, адамның механизмді қолданып жасайтын толық жұмысының қайсыбір бөлігін құрайды.

Толық жұмсалған жұмыстың қанша бөлігін пайдалы жұмыс құрайтынын көрсететін физикалық шама, механизмнің пайдалы әсер коэффициенті деп аталады.

Пайдалы әсер коэффициенті қысқаша ПӘК деп белгіленеді.

Механизмнің ПӘК-ін табу үшін пайдалы жұмысты, оны пайдалануға жұмсалған толық жұмысқа бөлу керек.

Көп жағдайда пайдалы әсер коэффициентін пайызбен өрнектейді және ол грек әрпімен η (“эта” деп оқылады) белгіленеді.

Жұмыс пен қуат арасындағы тура пропорцияналдық байланысты ескеріп, ПӘК-ті пайдалы қуаттың толық қуатқа қатынасы арқылы өрнектеуге болады:

Бұл формуланың алымы А_п барлық уақытта бөлімінен А_т кіші болғандықтан ПӘК 1-ден кем болады (немесе 100%-аз). Механизмдерді жасағанда, оның ПӘК көбейтуге тырысады. Бұл үшін механизмнің массасын, оның өстеріндегі кедергіні кемітеді. Кедергі өте аз және пайдаланылатын механизмдердің массалары, олардың көтеретін жүктерінің масаларымен салыстырғанда ескермеуге болатындай аз болса, ПӘК 1-ден шамалы ғана кіші болады. Бұл кезде жұмсалған жұмысты пайдалы жұмысқа тең деп санауға болады.

A_т ≈ A_п 

Қарапайым механизмнің көмегімен жұмыстан ұтуға болмайтынын есте сақтау керек.

(2) теңдеудегі кез-келген жұмысты сәйкес күшпен жүрілген жолдың көбейтіндісі түрінде өрнектеуге болатындықтан оны былай жазуға болады:

F₁s₁ ≈ F₂s₂ немесе _

Осыдан, механизмнің көмегімен күштен қанша есе ұтсақ, сонша есе жолдан ұтыламыз және керісінше.

Бұл механиканың “алтын ережесі” деп аталады. Бұның авторы ерте грек ғалымы біздің дәуіріміздің І ғасырында өмір сүрген Герон Александрийский. Механиканың “алтын ережесі” жуықталған заң, себебі, онда үйкелісті жеңетін жұмыс пен пайдаланылатын механизм бөліктерінің ауырлық күші ескерілмеген. Соған қарамастан бұл ереже қарайпайым механизмдердің жұмысын талдағанда өте пайдалы.

ІV. Жаңа тақырыпты меңгерту тапсырмалары.

« Физикалық эстафета »

1-кезең: «Деңгейлік есептер»

2-кезең: «Капитандар» сайысы

3-кезең: «Сырлы сауалдар»

4-кезең: «Кім жүйрік» ойыны

1-кезең: «Деңгейлік есептер»

А – деңгей

1. Толық жұмыс 360 кДж, ал пайдалы жұмыс 285 кДж тең. ПӘК-ті есепте?

2. 9 м/с жылдамдықпен қозғалатын 6 кг дененің кинетикалық энергиясынеге тең?

Б – деңгей

1. Ұзындығы 4,5 м, биіктігі 1,5 м көлбеу тақтайшамен массасы 30 кг жәшік тартылып алынған. Жәшіктің тақтайшаға үйкелу күші 20 Н. Пайдалы және толық жұмысты, тақтайшаның ПӘК-ін есепте?

2. Массасы 0,5 кг 12 м/с жылдамдықпен тік жоғары лақтырылған доп 8 м/с жылдамдықпен бастапқы лақтыру нүктесіне қайта оралды. Ауаның кедергі күшінің жұмысын есептеңіз

С – деңгей

1. ПӘК-і 75% болатын иінтіректің көмегімен массасы 150 кг жүкті 50 см биіктікке көтерді. Егер рычагтың ұзын иініне 500 Н күш әсер ететін болса, онда ол қандай қашықтыққа түсер еді?

2-кезең: «Капитандар» сайысы

1 - топ капитаны шамалардың атын жазып шығады, 2 - топ капитаны формуласын жазады.

Физикалық шамалар	Аты	Формуласы
p	қысым	P = F / S
F	күш	F = p∙S
S	аудан	S = F / p
W	механикалық энергия	W= Ek + Ep
Ek	кинетикалық энергия	Ek=mυ2/2
Ep	потенциалдық энергия	Ep=mgh
N	қуат	N = A / t
A	жұмыс	A=FS

3-кезең: «Сырлы сауалдар» сайысы

1-топ. 1.  Неге өзен суына қарағанда ,теңіз суында жүзген жеңілірек?

Жауабы: теңіз суы тұзды , тұзы неғұрлым көп болған сайын тығызырақ келеді. Архимед күші көбірек болады.

2. Ит суға батып баражатқан адамды оңай тартады, бірақ жағада оны орнынан қозғата алмай ды. Неге?

Жауабы: Өйткені суда кері итеру күш әсер етеді

2-топ. 1. Сүңгуір үйрек суда жақсы сүңгиді. Судың тарапынан әсер ететін ығыстырушы күшті ол қалай азайтады?

Жауабы: Сүңгуір үйрек өзінің көлемін азайтуға тырысады, яғни қанаттарын денесіне қысып алады.

2. Арқаңмен жүзгенде суда өзіңді жеңіл ұстайсың. Неге?

Жауабы: Арқаңмен жүзген жеңіл, өйткені арқаның көп бөлігі суға батады да кері итеруші күшті көбейтеді.

4-кезең: «Кім жүйрік» ойыны

30	40	50
30	40	50
30	40	50

Сұрақтары:

Жоғарғы 30: Атмосфералық қысымның бірлігі ?

Жауап: мм сын. бағ.

Ортадағы 30: Энергияның сақталу заңының өрнегі қандай?

Жауап: W= E_k + E_p = const

Төмендегі 30: Жай механизмдер дегеніміз не?

Жауап: Күшті түрлендіріп, қозғалыс бағытын өзгерту үшін қолданатын құралдар

Жоғарғы 40: Архимед күші қандай физикалық шамаларға тәуелді?

Жауап: дененің көлемі мен сұйықтың тығыздығына

Ортадағы 40: Күш моментінің формуласы қандай?

Жауап: M=F*d

Төмендегі 40: Блок дегеніміз не?

Жауап: өз осінің төңірегінен айнала алатын, шетінде науасы бар доңғалақ тегершік

Жоғарғы 50: Қатаңдығы 10⁴ Н/м серіппе 4 см-ге сығылғанда оның потенциалдық энергиясы қанша болады?

Жауап: 8 Дж

Ортадағы 50: Көтергіш кран 5 т жүкті 16 м биіктікке көтерді. Егер кран двигателінің қуаты 10 кВт және ПӘК-і 80% болса, жүкті көтеру үшін кеткен уақытты табыңыз?

Жауап: 100 с

Төмендегі 50: Жылдамдығы 40 м/с және тарту күші 1,5 кН автомобильдің қуаты неге тең?

Жауап: 45 кВт

V. Бағалау.

Бағалау парағы.

№	Топтың аты	Үй жұмысын тексеру	« Физикалық эстафета »				Қоры-тынды баға
			«Деңгейлік есептер»	«Капитан-дар» сайысы	«Сырлы сауалдар»	«Кім жүйрік» ойыны
1	Жұмыс
2	Энергия

VI. Үйге тапсырма. § 60 қайталау