Применение закона равновесия рычага к блоку.
«Золотое правило» механики.
1.Обучающие
Познакомить учащихся с разновидностью рычага блоком.
Доказать, что условие равновесия рычага применимо к блоку.
Сформировать знание «золотого правила» механики.
Показать практическое применение рычага, подвижного и неподвижного блоков.
2. Развивающие
Умение анализировать различные ситуации.
Совершенствовать навыки самостоятельной работы, активизировать мышление школьников.
Умение самостоятельно формулировать выводы, развивать речь.
Развитие умения правильно оформлять и решать задачи.
Умение пользоваться полученными знаниями при решении качественных и расчётных задач.
3. Воспитывающие
Культура речи
Воспитание интереса к истории развития физики.
Взаимопомощь, сотрудничество, работа в коллективе, в паре с другим учеником в процессе проведения опытов и решении задач
Тип урока: комбинированный
Оборудование: электронный ресурс – мультимедийная установка, презентация
«Применение закона равновесия рычага к блоку. «Золотое правило» механики.», набор грузов, рычаг, набор блоков, штатив, линейка.
План урока
1. Организационный момент (1мин)
2. Повторение пройденного материала (7 мин)
Формы работы: фронтальный и индивидуальный опрос, решение задач, тестирование
3. Изучение нового материала (20 мин)
Формы работы: рассказ, беседа, использование наглядных средств (рычаг, подвижный и неподвижный блоки и компьютера, работа в группах
4. Закрепление материала
Формы работы: фронтальный опрос (2 мин), решение задач (7 мин)
5. Домашнее задание (1 мин)
6. Оценка работы в группах (2 мин)
7. Рефлексия (4 мин)
Ход урока
1. Организационный момент
2. Повторение пройденного материала
2.1 Несколько учеников выполняют тест
Человек с помощью рычага поднимает ящик, прилагая силу 150Н.
1. Какой буквой на этом рисунке обозначается точка опоры рычага?
1. А 2. В 3. С
2. Плечо силы F1 – длина отрезка …
1.АВ 2. АС 3. ВС
3. Плечо силы F2 – длина отрезка …
1.АВ 2. АС 3. ВС
4. С какой силой ящик давит на рычаг, если АС = 2м, ВС = 0,5м?
2.2. Два ученика на доске решают задачи по карточкам (Приложение1)
Карточка 1. При помощи кусачек перекусывают гвоздь. Расстояние от оси вращения кусачек до гвоздя 2см, а до точки приложения силы руки 16см. Рука сжимает кусачки с силой 20Н. Определите силу, действующую на гвоздь.
Карточка 2. К левому концу рычага приложена сила F1. Момент этой силы равен 1Н·м. На каком расстоянии справа от оси вращения нужно прикрепить груз весом 4Н, чтобы рычаг находился в равновесии?
2.3. Фронтальный и индивидуальный опрос:
· Каково назначение простых механизмов?
· Перечислите известные вам простые механизмы (ассоциация).
· Что называют рычагом?
· Что называют плечом силы?
· Как найти плечо силы?
Определите плечи сил, действующие на рычаг
· Приведите примеры рычагов, применяемых в быту и технике. Слайд.
Комбинированный механизм состоит из двух или большего числа простых. Это не обязательно сложное устройство; многие довольно простые механизмы тоже можно считать комбинированными.
В мясорубке имеются ворот (ручка), винт (проталкивающий мясо) и клин (нож-резак).
· В чем заключается правило равновесия рычага?
2.4. Проверка решений задач учеников, работавших на доске по карточкам.
3. Изучение нового материала.
3.1 Беседа
Ребята какие приспособления изображены на слайде?
Ответы учеников.
Блоки – разновидности рычага.
Где же применяются блоки?
Ответы учеников. Показ слайдов.
Для чего служат блоки?
Ответы учеников. Блоки служат для преобразования силы.
- Рассмотрим неподвижный блок. Демонстрирую модель неподвижного блока и слайда.
Что же представляет собой неподвижный блок? Слайд
Ответы учеников. Неподвижный блок представляет собой такой блок, ось которого не поднимается и не опускается при поднятии груза.
Действие неподвижного блока аналогично действию равноплечего рычага, у которого плечи сил равны радиусу колеса.
l1 = l2 = r
Каково же условие равновесия рычага? Как записать его в виде пропорции?
Когда пропорция истинна?
Ответы учеников
F1· l1 = F2 · l2
Если l1 и l2 равны, то что можно сказать о силах?
Ответы учеников. Силы тоже равны.
Какой вывод можно сделать?
Правильно. Неподвижный блок не дает выигрыша в силе. Слайд.
А что же дает нам неподвижный блок?
Неподвижный блок позволяет менять направление действия силы. Слайд.
Рассмотрим теперь подвижный блок. Демонстрирую модель подвижного блока и слайд.
Что же представляет собой подвижный блок?
Ответы учеников. Подвижный блок представляет собой такой блок, ось которого поднимается и опускается вместе с грузом. Слайд.
Действие подвижного блока тоже аналогично действию рычага. Какая же точка на колесе подвижного блока служит точкой опоры?
Ответы учеников.
Куда направлена сила тяжести груза, который мы поднимаем?
Ответы учеников. Вертикально вниз.
А куда направлена сила, которая прилагается для поднятия груза?
Ответы учеников. Вертикально вверх.
Чему же равны плечи сил рычага, соответствующего подвижному блоку?
Ответы учеников. l1 = r; l2 =2 r
Как записать условие равновесия рычага в виде пропорции?
Когда истинна наша пропорция?
Ответы учеников. F1· l1 = F2 · l2
Если l2 в 2 раза больше чем l1, то что можно сказать о силах?
Ответы учеников. F1 = 2F2
Значит, во сколько же раз дает выигрыш в силе подвижный блок?
Ответы учеников. Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза. Слайд.
Итак, что же нам дают блоки?
Блоки дают нам выигрыш в силе или изменение направления действия силы.
3.2 Работа в группах
1 группе
1. Уравновесьте рычаг.
2. Подвесьте 2 груза на левой части рычага на расстоянии 10см от оси вращения. С помощью 1 груза с правой части рычага, приведите рычаг в равновесие.
3. Выведите рычаг из равновесия.
Измерьте какое расстояние s1прошел груз F1. Измерьте какое расстояние s2 прошел груз F2.
4. Рассчитайте работу силы F1 – А1. Рассчитайте работу силы F2 – А2.
5. Сравните А1 и А2.
6. Вывод: Выигрыш в работе при помощи рычага …
2 группе
1. К одному концу веревки неподвижного блока прикрепите 2 груза.
2. К другому концу динамометр. Начните поднимать грузы.
3. Измерьте какое расстояние s1прошел груз F1. Измерьте какое расстояние s2 прошел свободный конец веревки.
4. Рассчитайте работу силы F1 – А1. Рассчитайте работу силы F2 – А2.
5. Сравните А1 и А2.
6. Вывод: Выигрыш в работе при помощи неподвижного блока …
3 группе
1. Подвесьте груз к подвижному блоку.
2. К свободному концу веревки динамометр. Начните поднимать груз.
3. Измерьте какое расстояние s1прошел груз F1. Измерьте какое расстояние s2 прошел свободный конец веревки.
4. Рассчитайте работу силы F1 – А1. Рассчитайте работу силы F2 – А2.
5. Сравните А1 и А2.
6. Вывод: Выигрыш в работе при помощи подвижного блока …
И так делаем общий вывод. Слайд.
4. Закрепление материала.
Какова же тема сегодняшнего урока?
Ответы учеников.
Проверим, как вы усвоили новый материал. Решим задачи.
Задача 1. Каковы должны быть показания динамометров в положениях А и В, если вес груза 2Н? (Груз не движется.)
Задача 2. Какой наибольший груз может приподнять мальчик, масса которого 42 кг, пользуясь одним подвижным и одним неподвижным блоком?
Задача 3.Как легче подниматься вверх: лезть по веревке или поднимать себя с помощью блока?
Задача 4. С помощью подвижного блока подняли груз на высоту 7м. Какую работу совершил рабочий при подъеме груза, если он прилагал к концу веревки силу 160Н? Какую работу совершит рабочий, если поднимет этот груз на высоту 5м?
5. Домашнее задание. Слайд.
Домашнее задание
п.59,60 (ответить на вопросы), упр.31(1)
Придумать комбинации блоков
6. Оценка работы в парах
Выводы по работе всегда формулируются по целям, которые достигли. Итак мы
Повторили…
Сформулировали…
Блоки используются, чтобы…
Ни один простой механизм не даёт…
Простые механизмы широко…
Определили состав…
Рассчитали… и проверили…
Оценочные листы сдайте!
Повторили виды простых механизмов.
Сформулировали, что блоки используются, чтобы получить выигрыш в силе или расстоянии, а также изменить направление действия силы.
Ни один простой механизм не даёт выигрыша в работе.
Простые механизмы широко используются с древних времён по сей день.
Определили состав комбинированных устройств. Всё сложное состоит из простого.
Рассчитали выигрыш в силе и проверили экспериментально.
Проверили «Золотое правило» механики
7. Рефлексия
Пишем «синквейн».
Правила написания «синквейна»:
1 строка - 1 существительное (главная идея).
2 строка - 2 прилагательных (отражают основную мысль)
3 срока - 3 глагола (действия)
4 строка - фраза (выражает отношение)
5 строка - слово или несколько слов (отражают сущность темы)
Примеры:
Семиклассники
Дружные, любознательные
Думают, ищут, экспериментируют
Кто ищет, тот всегда найдёт
Учиться всегда пригодится.
