Знакомство с определением, характеристиками и видами простых механизмов – рычагов, вывести условие равновесия тела, имеющего неподвижную ось вращения, установить связь между абстрактным понятием рычага в физике и реальными рычагами, встречающимися в природе.
Задачи урока:
Образовательные: познакомить с понятиями простые механизмы, рычаг и условием равновесия рычага.
Воспитательные: воспитание внимательности, самостоятельности в учебной деятельности.
Развивающие: формирование внутренней мотивации в учебно-познавательной деятельности.
Основные термины:
Простые механизмы – это приспособления, служащие для преобразования силы
Рычаг – это твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры
Плечо силы – это перпендикуляр, проведённый из точки опоры на линию действия силы
ХОД УРОКА
Проверка домашнего задания. Повторение
Чтобы дать ответы на поставленные вопросы, мы должны воспользоваться ранее приобретёнными знаниями. А для этого должны повторить некоторые физические понятия, которые нам на уроке пригодятся.
- Что такое сила? - Какие виды сил (взаимодействий) вы знаете? - От чего зависит результат действия силы? - Как определить кратчайшее расстояние между точкой и прямой? - Дайте ответы на предложенные тестовые вопросы с использованием комплекта сигнальных карточек.
Простые механизмы
Человек – существо разумное. Именно разум всегда давал ему возможность создавать приспособления, делавшие его сильнее или быстрее зверя, жить в условиях, в которых он без этих вещей не мог бы выжить. Эти приспособления служили для преобразования силы, то есть с их помощью можно было получить выигрыш в силе. Что это значит? Идёте вы по дороге. Впереди огромный камень. Обойти его нельзя. Надо сдвинуть с дороги. Что сделаете? Используя палку, и прикладывая к ней силу, меньшую, чем вес камня, мы получаем силу в несколько раз больше приложенной. Таким образом, мы используем простой механизм. В данном случае – рычаг.
Рис. 1. Простые механизмы
Основная цель урока – выяснить, что такое простые механизмы и более подробно познакомиться с одним из них – рычагом. Познакомиться с условием равновесия рычага. Простые механизмы – это приспособления, служащие для преобразования силы В подавляющем большинстве случаев простые механизмы используются, чтобы получить выигрыш в силе, то есть увеличить силу, действующую на тело в несколько раз. -Может быть, вы сами можете привести примеры простых механизмов?
Хорошо знаком вам из собственного опыта и такой простой механизм, как наклонная плоскость и его разновидности: клин и винт (рис. 4.)
Топор представляет собой, например, совокупность двух простых механизмов: рычага и клина. Давайте подробнее поговорим о рычаге.
Рычаг – это твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры
Лена и Сережа пытаются выяснить, как были построены знаменитые египетские пирамиды. Чтобы ответить на их вопрос, Компьютер рассказывает им о «правиле рычага» и о «золотом правиле механики».
Чем он характеризуется? 1. Точка опоры. Это единственная неподвижная точка на рычаге. Ось, которая проходит через точку опоры, называется осью вращения. 2. Точка приложения сил. 3. Плечи сил. Плечо силы – это перпендикуляр, проведённый из точки опоры на линию действия силы Задание: 1. Давайте рассмотрим рисунок 5 и определим плечи приложенных сил. 2. Самостоятельно, используя технологическую карту урока, определите плечи сил на рисунках 6. А теперь проверим, используя презентацию к уроку. 3. Что может происходить с рычагом под действием сил? а) вращаться по или против часовой стрелки; б) находиться в равновесии.
Вот сейчас мы с вами выясним, при каком условии рычаг будет находиться в равновесии (работа в парах с рычагами и наборами грузов, по ходу выполнения задания заполняется таблица в технологической карте). • покажите на рычаге точку опоры; • подвесьте на левой части рычага два груза на расстоянии 10 см от точки опоры; • с какой силой они будут воздействовать на рычаг? • с правой стороны подвесьте один груз так, чтобы рычаг уравновесился; • аналогично подвесьте справа четыре груза. Обратите внимание: мы с помощью меньшей силы можем уравновесить большую, то есть получить выигрыш в силе. Как называется такая зависимость в математике? Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил.
На видео просмотрим с Вами правило рычага
Давайте посмотрим с Вами еще одно видео про правило рычага и вместе сделаем выводы
Вывод: с помощью меньшей силы можно уравновесить большую. Во сколько раз одна сила больше другой, во столько же раз плечо меньшей силы должно быть больше плеча большей. Давайте вернёмся к вопросам, поставленным в начале урока. - Исходя из условия равновесия рычага, объясните, почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а к краю, притом наиболее удалённому от оси вращения двери? Ведь дверь – это рычаг. Давайте рассмотрим, где у двери ось вращения? (Увеличивая плечо силы, уменьшаем силу воздействия на дверь) - Куда должен на качелях сесть взрослый, чтобы уравновесить ребёнка? - Почему ножницы по металлу имеют длинные ручки?
Контролирующий блок:
Продолжите фразу Рычаг – это… Рычаг находится в равновесии, если… Плечо силы – это… Сила измеряется в … Плечо силы измеряется в … К простым механизмам относятся… Простые механизмы нужны для…
Домашнее задание:
Задача На меньшее плечо рычага действует сила 300 Н, на большее – 20 Н. Длина меньшего плеча 5 см. Определите длину большего плеча. Сделайте рисунок.
Интересно знать что ...
Условие равновесия рычага было открыто Архимедом. Вы уже знакомы с некоторыми из открытий этого учёного. Достоверные факты и многочисленные легенды говорят о том, что Архимед изобрёл немало интересных машин и приспособлений. Например, известен такой факт: царь Гиерон приказал построить огромный корабль «Сиракосия». Но он был так тяжёл, что множество воинов не смогли даже сдвинуть его с места. Тогда Архимед сконструировал механизм, который позволил это сделать одному человеку. Царь сам спустил корабль на воду и в восторге закричал: «Отныне, чтобы не сказал наш великий Архимед, мы всё будем считать истинным» А ещё говорят, что Архимед, открыв условие равновесия рычага, воскликнул: «Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!».
Список литературы:
1. Урок на тему: «ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЫЧАГ» Самовара Л.К. учитель физики МОУ СОШ №1
2. Урок на тему: «Рычаг. Примеры.» Полушкина Ирина Константиновна, учитель физики и математики, Новосибирская обл., Мошковский р-н, РМОУ Сокурская СОШ.
3. Перышкин А.В. Физика. Учебник для общеобразовательных учебных заведений 7 класс. – М., ОАО «Московские учебники», 2008
Отредактировано и оправлено Борисенко И.Н.
Над уроком работали: Самовара Л.К Полушкина И.К. Борисенко И.Н.
Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.
