Слайд 2
1.Дает ли выигрыш в работе простой механизм? Ответ обосновать. 2.Содержание «Золотого правила» механики. 3.Какое соотношение существует между путями, пройденными точками приложения сил на рычаге, и этими силами? 4.Для чего применяются простые механизмы? 5.В чем проигрывают, пользуясь рычагом, дающем выигрыш в силе? Повторение:
Слайд 3
6.Во сколько раз проигрывают в пути, используя для поднятия грузов подвижный блок. 7.Укажите формулы для расчета: Мощности A = F*S РаботыV = S / t Скорости P = F / S Плотности p = m / v Давления N = A / t
Слайд 4
План изучения темы: «Коэффициент полезного действия механизмов».
1.Для чего применяются простые механизмы. 2.Понятие полезной работы и полной и их сравнение. 3.Понятие КПД механизма, его сравнение с 100%. 4.Способы повышения КПД.
Слайд 5
Простые механизмы применяются для …
Слайд 6
Понятие полезной работы и полной. Яблоки для переработки на сок, грузчик высыпает из корзин в кузов машины. Полная работа - это погрузка яблок. Она складывается из подъема самих яблок и подъема корзин. Работа по поднятию самих яблок – полезная, а по поднятию корзин – бесполезная, потому что их нужно опускать или сбрасывать вниз.
Слайд 7
Работа по поднятию груза при помощи наклонной плоскости, высотой h и длиной ℓ.
F Полезная работа А п = F *h = m *q *h Но при этом преодолеваем силу трения, силу тяжести других приспособлений, совершаем дополнительную работу. Затраченная работа больше полезной Аз > А п. Полезная работа лишь часть полной работы.
Слайд 8
Характеристика механизма, определяющая какую долю полезная работа составляет от полной, называется КПД.
А п Аз 100% Может ли КПД равным 100%, > 100%? Ответ обосновать. Как повысить КПД? Уменьшить массу движущихся частей, уменьшить трение в деталях. КПД =
Слайд 9
Решение задач на расчет КПД.
Определить КПД приспособлений и механизмов в следующих ситуациях: 1.Бочку вкатывают по наклонному помосту, прилагая усилие 240Н. Масса бочки 100кг, длина помоста 5м, высота помоста 1м. 2.Ведро с песком весом 200Н поднимают при помощи неподвижного блока на высоту 10м, действуя на веревку с силой 250Н.
Посмотреть все слайды
Ответь на вопрос 7. Почему ручку двери располагают не к середине двери, а ближе к её краю? 6. Если на доске, перекинутой через бревно, качаются двое ребят различного веса, то следует ли им садиться на одинаковом расстоянии от опоры? 8. Для чего гайка-барашек имеет лопасти?
9. Почему для резки бумаги и ткани применяют ножницы с короткими ручками и длинными лезвиями, а для резки листового металла – с длинными ручками и короткими лезвиями? 10. В школьной мастерской мальчик, чтобы сильно зажать в тиски обрабатываемую деталь, берётся не за середину, а за край ручки? Почему?
Какую работу называют полезной, какую полной? Задание: Бочку массой 200 кг надо поднять на борт корабля на высоту 10 м. Вопросы: 1. Какую работу нужно совершить, чтобы выполнить задание? A = Fs = m g s = 200 кг 10 Н/кг 10 м = Дж Работу, которую необходимо совершить непосредственно для выполнения конкретного задания, называют ПОЛЕЗНОЙ. 2. Для чего грузчики используют наклонную плоскость? 3. В чём выигрывают грузчики, применяя наклонную плоскость, а в чём проигрывают? 4. Получают ли грузчики выигрыш в работе, применяя наклонную плоскость? 5. Учитывали ли мы при расчёте работы действие сил трения и сопротивления? 6. Необходимо ли на практике совершить дополнительную работу для преодоления сил трения и сопротивления? Какую работу необходимо совершить на практике? На практике совершённая с помощью механизма п пп полная работа А АА Аз всегда несколько больше полезной работы. Ап
Коэффициент полезного действия (КПД) Отношение полезной работы к полной работе называется коэффициентом полезного действия механизма КПД = Ап Аз η= Ап Аз 100 % «эта» Коэффициент полезного действия не может быть больше 1 (или 100 %), т.к. на практике всегда действуют силы сопротивления.
Как увеличить КПД? РычагНаклонная плоскость Блок Учитывали ли мы при расчёте работы: Вес рычага? Вес крючков? Трение? Трение между телом и плоскостью? Вес блока? Вес верёвок? Трение? Для увеличения КПД необходимо уменьшить трение и использовать лёгкие, но прочные материалы
Реши задачу На коротком плече рычага подвешен груз массой 100 кг. Для его подъёма к длинному плечу приложили силу 250 Н. Груз подняли на 0,08 м, при этом точка приложения движущей силы опустилась на 0,4 м. Найти КПД рычага. m = 100 кг g = 9,8 Н/кг F = 250 Н h 1 = 0,08 м h 2 = 0,4 м η = ? F h1h1 h2h2 η = Ап Аз 100 % Aп = P h 1 Aз = F h 2 η = m g h 1 F h % [ η ] = [ кг Н м % P = m g Н кг м = % ] η = ,4 = 80 % Ответ: η = 80 %
Слайд 1
Коэффициент полезного действия механизма. Дома: §61
Повторить «золотое правило» механики. Познакомиться с понятием коэффициента полезного действия как основной характеристики рабочего механизма.
Цель урока:
Слайд 2
1.Дает ли выигрыш в работе простой механизм? Ответ обосновать. 2.Содержание «Золотого правила» механики. 3.Какое соотношение существует между путями, пройденными точками приложения сил на рычаге, и этими силами? 4.Для чего применяются простые механизмы? 5.В чем проигрывают, пользуясь рычагом, дающем выигрыш в силе?
Повторение:
Слайд 3
6.Во сколько раз проигрывают в пути, используя для поднятия грузов подвижный блок. 7.Укажите формулы для расчета: Мощности A = F*S Работы V = S / t Скорости P = F / S Плотности p = m / v Давления N = A / t
Слайд 4
План изучения темы: «Коэффициент полезного действия механизмов».
1.Для чего применяются простые механизмы. 2.Понятие полезной работы и полной и их сравнение. 3.Понятие КПД механизма, его сравнение с 100%. 4.Способы повышения КПД.
Слайд 5
Простые механизмы применяются для …
Слайд 6
Понятие полезной работы и полной.
Яблоки для переработки на сок, грузчик высыпает из корзин в кузов машины.
Полная работа - это погрузка яблок.
Она складывается из подъема самих яблок и подъема корзин.
Работа по поднятию самих яблок – полезная, а по поднятию корзин – бесполезная, потому что их нужно опускать или сбрасывать вниз.
Слайд 7
Работа по поднятию груза при помощи наклонной плоскости, высотой h и длиной ℓ.
Полезная работа А п = F *h = m *q *h
Но при этом преодолеваем силу трения, силу тяжести других приспособлений, совершаем дополнительную работу.
Затраченная работа больше полезной Аз > А п.
Полезная работа лишь часть полной работы.
Слайд 8
Характеристика механизма, определяющая какую долю полезная работа составляет от полной, называется КПД.
Может ли КПД равным 100%, > 100%? Ответ обосновать.
Как повысить КПД?
Уменьшить массу движущихся частей, уменьшить трение в деталях.
Слайд 9
Решение задач на расчет КПД.
Определить КПД приспособлений и механизмов в следующих ситуациях: 1.Бочку вкатывают по наклонному помосту, прилагая усилие 240Н. Масса бочки 100кг, длина помоста 5м, высота помоста 1м. 2.Ведро с песком весом 200Н поднимают при помощи неподвижного блока на высоту 10м, действуя на веревку с силой 250Н.
Принципиальная схема теплового двигателя
Нагреватель Т1
Холодильник Т2
Рабочее тело
проблема
использование ТД
- аргумент
- пример
невыгодно
ТЕМА УРОКА
«Коэффициент полезного действия
тепловых двигателей»
Задачи урока:
Задача № 1.
Что является нагревателем?
передаваемое нагревателем?
Задача № 1.
Определить КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы 15 МДж потребовалось израсходовать 1,2 кг топлива с удельной теплотой сгорания 42 МДж.
Для решения данной задачи необходимо ответить на вопросы:
Что является полезной работой?
Что является нагревателем?
Какие тепловые процессы происходят в нагревателе?
передаваемое нагревателем?
Какой из трех формул КПД лучше воспользоваться в данной
Вопрос: что означает «КПД двигателя трактора равен 30%?»
- В двигателе внутреннего сгорания было израсходовано 0,5 кг горючего, теплота сгорания которого 46·106 Дж/кг при этом двигатель совершил 7·106 Дж полезной работы. Каков его КПД?
- В тепловой машине за счёт каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определить КПД машины.
- Полезная мощность двигателей самолёта равна 2300 кВт. Каков КПД двигателей, если при средней скорости 250 км\ч они потребляют 288 кг керосина на 100 км пути?
КПД современных серийных ГТД
для различных классов мощности
- Может ли КПД быть равен или больше 100%?
- Как можно увеличить КПД?
- Приведет ли увеличение Qн к увеличению полезной работы? К увеличению КПД?
- Приведет ли уменьшение Qх к увеличению полезной работы? К увеличению КПД?
- Что выгоднее: увеличивать Qн или уменьшать Qх? (Проводят математический анализ – это удобнее делать на последней формуле КПД)
- Что технически легче (возможнее): увеличивать Qн или уменьшать Qх? С чем связаны данные проблемы?
ВОПРОСЫ
СПОСОБЫ ИЗМЕНЕНИЯ КПД (разминка)
- ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ТОПЛИВА
- ОТСУТСТВИЕ СМАЗКИ В РАБОЧИХ ЧАСТЯХ МЕХАНИЗМОВ
- УМЕНЬШЕНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ ЧЕРЕЗ СТЕНКИ ЦИЛИНДРА
- УМЕНЬШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ «ХОЛОДИЛЬНИКА»
- УЛУЧШАТЬ ГЕРМЕТИЧНОСТЬ КАРТЕРА
- ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ УТЕЧКИ ПАРОВ БЕНЗИНА ИЗ ТОПЛИВНОГО БАКА АДСОРБЦИЕЙ И ОТСАСЫВАНИЕМ ПАРОВ ВО ВПУСКНУЮ СИСТЕМУ.
Подбери пословицу
|
То, что помогает повышению качества обучения |
То, что мешает повышению качества обучения |
Задание для самоподготовки : выучить теоретическую часть по конспекту в тетради, задачник А.П.Рымкевич № 679, задача № 2
«Тепловая машина за цикл работы получает от нагревателя 100 Дж и отдает холодильнику 40 Дж. Чему равен КПД тепловой машины?»
Дополнительно: оценить КПД судового дизельного двигателя (см.ниже)
Цели: образовательные: сформировать навыки экспериментального определения КПД и выигрыша в силе наклонной плоскости; закрепить навыки измерения сил с помощью динамометра; воспитательная: формирование коммуникативных навыков работы в команде (взаимоуважение, взаимопомощь и поддержка). развивающая: развивать мыслительные и практические навыки учащихся. Оборудование: лабораторное: деревянная линейка, деревянный брусок, динамометр, штатив; проектор, экран, ноутбук.
Просмотр содержимого документа
«Презентация к уроку «Измерение КПД наклонной плоскости». 7 класс.»
С древних времён
для облегчения своего труда человек использует различные механизмы.
(греч. «механэ» - машина, орудие)
Простой механизм- наклонная плоскость.
Вместо того чтобы поднимать тяжёлый груз на некоторую высоту,
его вкатывают или втаскивают на ту же высоту по наклонной плоскости.
Всегда легче воспользоваться пологим подъемом, чем крутым.
Выигрыш в силе не возникает «даром»: приходится вкатывать бочки
по более длинному пути.
Наклонная плоскость незаменима!
Наклонная плоскость бесполезна!
Наша задача:
построить наклонную плоскость;
Механическая работа: А = Fs
Полезная работа - это работа, необходимая для подъема тела на высоту 𝗵.
Совершает работу сила, направленная вверх и равная по модулю силе тяжести.
Затраченная работа – это работа, совершенная с применением наклонной плоскости.
Совершает работу сила, с которой тянем тело вверх вдоль наклонной плоскости - Fтяги.
Путь, пройденный телом – это длина наклонной плоскости 𝓵 :
Коэффициент полезного действия (КПД):
𝝶 = · 100 %
Выигрыш в силе k:
𝗸 =
Как измерим силу тяжести?
Как измерим силу тяги?
∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣
Цена деления:
Ц. д. = = 0,1
𝓵 , м
𝓵 , м
𝝶 , %
𝝶 , %
1 ряд: h = 7 см
2 ряд: 𝗵 = 10 см
3 ряд: 𝗵 = 15 см
Сделаем вывод (общий):
-о зависимости КПД наклонной плоскости
от угла ее наклона;
-о зависимости выигрыша в силе наклонной плоскости от угла ее наклона.