Lucrul mecanic. Puterea mecanică

PROIECT DE LECTIE

Profesor: Vîlcu Victor

Data:

Disciplina Fizica

Clasa a X-a

Unitatea de învăţare: Lucrul mecanic. Puterea mecanică

Subiectul lecţiei: Randamentul mecanic

Tipul lecţiei: Mixtă: Predare – fixare – experiment

Scopul lecţiei: Definirea randamentului mecanic. Studiul randamentului prin determinarea experimentală a randamentului planului înclinat

Obiective operaţionale:

1.   să reprezinte grafic forţele care acţionează asupra corpului pe planul înclinat;

2.   să identifice forţele care efectuează lucru mecanic

3.   să identifice efectele forţelor descriind lucrul mecanic util şi lucrul mecanic consumat

4.   să determine experimental randamentul planului înclinat şi factorii de care depinde acesta;

5.   să calculeze randamentul planului înclinat pe cale analitică.

Mijloace de învăţământ:

         Metode:

1.   experiment pe grupe

2.   modelare grafica

3.   conversaţie euristica

4.   problematizare

Mod de organizare:  - frontal şi pe grupe de lucru.

Material didactic:      - fişe de lucru

                                     - plan înclinat

                                      - paralelipiped cu găuri şi cârlig

                                      - corpuri adiţionale

                                      - stativ şi tijă

                                      - dinamometru de 2,5 N

                                      - plan înclinabil cu scripete fix

                                      - fir de aţă

                                      - tijă cu cârlig şi discuri crestate

Probe de evaluare:  1. răspuns oral;

                                     2. exerciţiu;

                                      3. tema pentru acasă.

Desfăşurarea lecţiei

Momentul lecţiei	Activitatea profesorului	Activitatea elevului	Ob.	Met.	Evaluare
Introducere	Se notează absenţii			3
Enunţarea temei lecţiei	Astăzi vom studia mărimea fizică numită Randament mecanic. Prin definiţie randamentul mecanic al unui proces fizic este raportul dintre lucrul mecanic util şi lucrul mecanic consumat în acel proces η =	Elevii ascultă cu atenţie profesorul şi îşi notează tema nouă.
Se enunţă scopul lecţiei	Pentru studiul randamentului mecanic vom determina experimental randamentul unui plan înclinat	Elevii ascultă.
Captarea atenţiei	Considerăm un corp ridicat pe un plan înclinat cu ajutorul unei forţe de tracţiune paralelă cu planul Reprezentaţi forţele care acţionează asupra corpului Revenind la formula randamentului, trebuie să determinăm lucrul mecanic util Lu şi lucrul mecanic consumat Lc Efectul util constă în ridicarea corpului la înălţimea h (învingerea greutăţii) Care este rolul forţei de tracţiune? Ce efecte produce? Lucrul mecanic consumat este lucrul mecanic al forţei de tracţiune. Cum putem determina mărimea forţei de tracţiune? Cum determinăm lucrul mecanic consumat? Cum determinăm lucrul mecanic util? Cât este randamentul? Vom folosi această expresie în continuare.	Ridică corpul la înălţimea h. Învinge forţa de frecare şi greutatea. Corpul este deplasat cu viteză constantă, deci execută o mişcare rectilinie şi uniformă. Rezultanta forţelor care acţionează asupra corpului este nulă. Pe direcţia planului înclinat : F – Ff – Gt = 0 Ff =  N =  m g cos α Gt = G sin α = m g sin α Þ F = m g (sin α + cos α )     Lc = F l    Lc = m g l (sin α + cos α ) Lu = G h  = m g h η =    Þ η =	O1 O3 O2	2, 3 4	1 2
Distribuirea fişelor şi realizarea experimentului	Am pregătit 4 montaje. Citiţi cu atenţie fişele de lucru şi studiaţi dispozitivele experimentale. Prezint fiecărei grupe dispozitivul, materialele şi modul de lucru	Realizează măsurătorile şi calculele; trec rezultatele în tabel.	O4	1	1 2
Analiza rezultatelor	Ce valori aţi obţinut pentru randament? Poate să aibă valori negative? Cum depinde valoarea randamentului de unghiul planului înclinat? La grupa 3, randamentul este acelaşi, deşi aţi mărit greutatea. De ce? Rezultă că randamentul nu depinde de corpul deplasat pe planul înclinat. Ne propunem să deducem expresia matematică a randamentului planului înclinat. Vom înlocui în formula de definiţie expresiile pentru lucrul mecanic util Lu şi lucrul mecanic consumat Lc	η = 0, … Nu, deoarece în formula η =  toţi factorii sunt pozitivi. Creşte cu creşterea unghiului În acelaşi timp creşte şi forţa de tracţiune η =    = η =	O4 O5	3	1
Concluzii şi fixare	Se observă din formulă că  0< η < 1  Acest rezultat a fost confirmat şi de rezultatele experimentale obţinute de voi. Cum depinde randamentul de masa corpului deplasat pe planul înclinat? Cum depinde randamentul de coeficientul de frecare la alunecare? Ce se întâmplă la creşterea unghiului planului înclinat?	Nu depinde de m Scade  cu creşterea  Creşte cu creşterea unghiului	O4	3	1
Tema pentru acasă	Problemele 3 şi 4  pag. 137				3