Тема урока: Блоки

Исходный вариант

Цели:……………….

Ход урока:

1. Вводно – мотивационный этап.

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

 

Учитель: На прошлых уроках вы изучали простые механизмы. Какие простые механизмы вы знаете?

Учитель: Что такое рычаг?

Учитель: Что называется плечом силы?

Учитель: Когда рычаг находится в равновесии?

Учитель: Что такое момент сил?

Ученики: Рычаг

Ученики: Рычаг – твердое тело, имеющее ось вращения.

Ученики: Плечо силы – это кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы.

Ученики: Когда моменты сил, приложены к разным концам рычага, равны

Рычаг находится в равновесии, если приложенные к нему силы обратно пропорционально их плечам.

Ученики: Это физическая величина, равная произведению силы на плечо. [H м]

 

Поскольку блоки (подвижные и неподвижные) представляют собой разновидность рычага, то учителю перед изучением нового материала необходимо актуализировать знания учащихся о рычагах.

Осуществляется это в результате беседы вопросы и ответы.

Стандартный, но очень важный методический прием, который необходимо осуществлять для взаимосвязи имеющихся знаний с теми, которые предстоит изучать. Гораздо хуже, когда некоторые учителя не делают на уроке даже этого, начинают сразу изучать новую тему. С точки зрения системного подхода и задач сбалансированности учебного процесса, такое недопустимо.

Фронтальный опрос это важный момент в этапе урока, но не самый лучший из имеющихся методов с точки зрения триединой цели обучения-воспитания-развития.

2.Формирование новых знаний.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Учитель: Что такое блоки? Блоки – это простое устройство, имеющее форму колеса с желобом, по которому пропускают веревку, трос или цепь.

Запишите определение в тетрадь.

Существует два вида блоков – неподвижный и подвижный

У неподвижного ось закреплена и при подъеме грузов не поднимается и не опускается.

Блок похож на рычаг. Неподвижный блок можно рассматривать как равно плечный рычаг, у которого плечи сил равны радиусу колес.

ОА= ОВ = r.

Такой блок не дает выигрыша в силе, но позволяет менять направление действия силы.

При равновесии блока моменты сил F и Равны друг другу.

для подъема груза весом в 2Н нужно приложить силу в 2Н

Запишем в тетрадь:

1.  Неподвижный блок не дает выигрыша в силе

2.  Он служит только для изменения направления действия силы.

Давайте рассмотрим, дает ли выигрыш в силе подвижный блок.

Видим, что для подъема груза весом 4Н нужно приложить силу 2Н. Для подъема груза весом 3Н нужно приложить силу 1,5Н, т. е в 2 раза меньшую.

Запишем в тетрадь:

Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза. Давайте, объясним почему.

О – точка опоры

ОА – плечо силы

ОВ – плечо силы

Два момента сил:

1.  Груз своим весом Р создает момент равный

2.  Прикладывая силу F мы стремимся блок повернуть вокруг оси, проходящую через точку О.

При равновесии блока моменты сил F и Р равны друг другу.

Учитель: На практике часто применяют комбинацию подвижного блока с неподвижным.

Почему?

Учитель: Для получения большего выигрыша в силе применяют грузоподъемный механизм, называемый полиспастом. Полиспаст представляет собой комбинацию из двух обойм, одна из которых состоит из трех неподвижных блоков, а другая из трех подвижных блоков. Каждый из подвижных блоков удваивает силу тяги, то в целом полиспаст дает шестикратный выигрыш в силе.

Ученики записывают в тетрадях то, что им говорит учитель.

Учитель: Это позволяет изменить направление силового воздействия с одновременным двухкратным выигрышем в силе.

Получение новых знаний приобретаются путем устного рассказа учителя.

3-4. Закрепление и контроль полученных знаний.

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Учитель: Для подъема груза, с помощью подвижно блока груз весом в 100Н. Какую нужно приложить силу?

Учитель: Для подъема груза, с помощью подвижного блока весом Р = 70Н. Какую нужно приложить силу?

Учитель: Для подъема груза, с помощью неповинного блока весом 80Н. Какую нужно приложить силу?

Учитель: Откроем сборники задач на страницах 78 -79.

№ 000 (Задача решается учителем на доске).

P = 20H Р = Р + Р

F = 210H

m - ? Р = 2F

P =2210H = 420H

P = P – P

P = 420H – 20H = 400H

P = mg

№ 000

m=42кг

F = P-вес мальчика

Р-? F = mg

F = 42кг10=420Н

Р = 2F

P = 2420Н = 840Н

Ответ: Р=840

Ученики: F = 500Н

Ученики: F=35H

Ученики: F = 80Н

Ученики решают в тетрадях.

Закрепление знания осуществляется традиционно в результате решения задач.

Учитель сочетает изучение материала, закрепление и текущий контроль с целью оперативной корректировки неверных представлений.

Тема: Блоки

Переконструированный урок

Цели:………………………

Ход урока:

1. Вводно – мотивационный этап.

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Учитель: Сегодня на урок я принес коробку (черный ящик), которая стоит на столе. А вот, что лежит в ней вам нужно угадать, и тогда я достану тот предмет который в ней лежит и мы будем делать с ним физические опыты. Отгадайте стих - загадку: «Груз не мог поднять никак, применил тогда…» Что?

Учитель: Молодцы!!! Правильно. Достает из коробки и закрепляет его на штативе.

И предлагает учащимся выйти к доске и показать составные части рычага и назвать их. Первый выходит работать с рычагом тот кто дает его правильное определение.

Учитель: Что называется плечом силы?

Учитель: Запишите, на доске условие равновесия рычага. Кто пойдет? Есть желающее?

Ученики: Рычаг!!!

Ученики: Рычаг – твердое тело, имеющее ось вращения.

Ученики: Выходит к демонстрационному столу, и показывает составные части: точку опоры и плечо.

Ученики: Плечо силы – это кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы.

Ученики:

,где - плечо силы F

- плечо силы F

Учитель одновременно решает не одну задачу взаимосвязи имеющихся знаний и знаний которые предстоит усвоить, но и многие другие важные учебные вопросы. Например, сочетание игровой и учебной деятельности. Ведущим видом деятельности для школьников является учебная деятельность. Но также хорошо известно, что развитию учебной деятельности способствует игровая деятельность. Игра - это путь к познанию ребенком самого себя, своих возможностей, своих пределов. И т. д.

2. Формирование новых знаний.

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Учитель: Рычаг является простым механизмом, но простые механизмы не исчерпываются одним рычагом. К ним относятся блок.

Что представляет собой блок? Кто может сказать?

Учитель: Принцип действие блока подобен принципу действия рычага.

Посмотрим на стол. Рычаг в уравновешенном состоянии. Схематически это можно изобразит так.

о

 

 

Из этого рычага мы можем изобразить блок.

cd

ОА= ОВ = r

В этом случае очевидно если плечи равны, то и силы равны

Демонстрация: Сейчас вы в этом убедитесь. Мы берем блок. С одной стороны блока действует сила равная весу груза. А с другой стороны мы будем измерять силу динамометром.

Подвесим три грузика (Весом =100гр). Какую силу показывает динамометр?

Из этих мы можем сделать следующие выводы:

1.  Что при подъеме грузов ось не перемещается. Такие блоки называются неподвижным.

2.  Данный блок не дает выигрыше в силе.

3.  При подъеме груза сила тяги направлена куда?

4.  А груз движется куда?

Значит, неподвижный блок служит для изменения направления действия силы.

Теперь рассмотрим рычаг, у которого силы расположены по одну сторону от точки опоры. Изобразим этот случай схематически.

th

т. е. этот рычаг дает выигрыш в силе в 2 раза.

Понятно, что - диаметр блока и будет в 2раза больше плеча - радиуса блока.

Проверим условия равновесия:

Таким образом, данный блок дает выигрыш в силе в 2 раза.

1.Что происходит с осью блока при подъеме груза?

Значит, ось блока при подъеме груза перемещается. Такой блок называется подвижный.

На практике часто применяют комбинацию подвижного блока с неподвижным.

Почему?

Для получения большего выигрыша в силе применяют грузоподъемный механизм, называемый полиспастом. Полиспаст представляет собой комбинацию из двух обойм, одна из которых состоит из трех неподвижных блоков, а другая из трех подвижных блоков. Каждый из подвижных блоков удваивает силу тяги, то в целом полиспаст дает шестикратный выигрыш в силе.

Ученики: Блок представляет собой устройство, имеющее форму колеса с желобом, по которому пропускают веревку, трос или цепь.

Ученики: Сила равна 3Н

Ученики: Вниз

Ученики: Вверх

Ученики: Она перемещается.

Ученики: Это позволяет изменить направление силового воздействия с одновременным двукратным выигрышем в силе.

Получение новых знаний приобретаются путем демонстраций и лекции учителя. Учитель сочетает теорию и практику, зрительное и слуховое восприятие. Материал излагается последовательно от простого к сложному, при этом усвоение новых знания, опирается на тесную связь с предыдущими. Схематическое изображение реальных блоков и рычагов создает в памяти необходимый образ, сочетается абстрактное и конкретное. В процессе объяснения материала используются знания математики и учитель может осуществлять межпредметную связь. И т. д.

3. Закрепление полученных знаний.

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Учитель: Давайте перенесемся мысленно в XVII век. В конце XVII века в Московском кремле был поднят с помощью сложной конструкции состоящей из множества блоков, рычагов и других простых механизмов. Царь – колокол весом более 130т.

Как вы думаете можно ли поднять царь – колокол с использованием блоков?

Учитель: Так давайте представим себе изобретение XVII века и сконструируем механизм, состоящий из блоков, с помощью которого можно будет любому из нас поднять царь – колокол весом 130т. Сколько же нам понадобится для этого блоков?

Конечно много. Так давайте посчитаем. Пусть мы можем приложить силу равную нашему весу. В среднем вес ребенка в вашем

возрасте 32кг

Дано: - если 1 блок

m = 130кг

m=32кг - если 2 блока и т. д.

N - ? Значит

F = mg

F = mg

(блоков)

Ответ: N = 2000 блоков

На столе у учителя находятся приборы: штатив подвижный блок, динамометр и груз массой 1кг. Учитель ставит проблемный вопрос. Можно ли с помощью динамометра с максимальной силой 6Н поднять груз массой 1кг. Ученики моделируют задачу в уме как это можно сделать. Предлагают свои версии. Решают вместе с учителем задачу и затем подтверждают с помощью демонстрации.

Запишем дано.

Дано:

m = 1кг Р = mg

l P= 1кг =10Н

Р - ? Таким образом, вес груза больше, чем 6Н. Что будем делать? Но у нас

F - ? у нас есть подвижный блок, не забывайте. Используем блок. Что мы
должны получить? Демонстрация

pic 124Динамометр показывает 5Н, а вес тела 10Н. Задача выполнена, осталось записать ее решение.

В результате вес можно поднять.

Ответ: Р=10Н, F=5Н

Второй вариант лучше тем, что сочетание, например, теории и практике. Как известно практика основа познания. В этом случае решение с помощью демонстрации.

Ученики: Да

Ученики: Много

Ученики: Для начала давайте найдем вес этого груза.

В процессе решения задач формируется интерес к предмету, сочетается теория и практика. Как известно практика основа познания. Исторические сведения о применении рычагов и предложение мысленно побывать в том времени вызывают интерес и активизируют внимание учеников. Вторая задача проблемного характера, а ее данные взяты из эксперимента, который ученики видят, сочетается зрительное и слуховое восприятие, эмоциональное и рациональное познание, сочетаются репродуктивные и творческие методы обучения. Важно, что решив задачу учащиеся могут проверить это решение на практике. И т. д.

Вывод: Проведя анализ исходного и переконструированного урока можно сделать следующий вывод. В переконструированном уроке учитель одновременно решает не одну задачу, но и многие другие важные учебные вопросы.

Исходный урок

Переконструированный урок

Самостоятельная работа и работа под руководством учителя

Знания и умения

Связь имеющихся знаний с новыми

Связь имеющихся знаний с новыми

Познавательные интересы учащихся и требование образовательных программ

Учебная и игровая деятельность

Внешние и внутренние мотивы

Теория и практика

Логический и эмоциональный способ познания

Самостоятельная работа и работа под руководством учителя

Знания и умения

Игровой и учебной деятельности

Репродуктивный и творческий метода обучения. И т. д.