Урок по физике "Рычаг. Простые механизмы"

Разделы: Физика


Организационный момент.

Учитель: Здравствуйте, юные друзья! Здравствуйте, уважаемые гости!

Однажды по берегу моря вдвоем
Гулял Архимед с сиракузским царем.
А рядом триеру тащили на мель

Слова Куриленко Вика историческая справка о триере (Слайд №1, Приложение1)

И тут Архимед Гиерона спросил:
– Ты помнишь мой винт для подъема воды?
В Египте рабам я облегчил труды.
А знаешь, как людям помог бы рычаг
В труде непосильном. К примеру,
Оть я… вот эту триеру.
Стоит Гиерон, потирает висок:
– Ты втащишь триеру? Один? На песок?!
– Триеру на берег втащу я один.
Вот ты через месяц сюда приходи…
И я удивлю Сиракузы.
В назначенный срок собирается люд
Гиерон. Я вижу веревки и много колес, и я поражаюсь размеру,
Но даже Геракл, ухватившись за трос, не втащит на берег триеру…
И тут Архимед повернул колесо –
Триера послушно ползет на песок.
Гиерон. Не верю глазам! Столько силы в плечах?!
Архимед. Нет, царь! Эту силу умножил рычаг! Взглянул Архимед: небо, горы и море кругом.
– Я землю бы мог повернуть рычагом,
Лишь дайте мне точку опоры.

Учитель:  Как вы думаете, какая тема сегодняшнего урока

Ученик: «Рычаг. Простые механизмы»

(Слайд №2)

Откройте все свои тетради и запишите дату и тему урока

Цели, которые сегодня стоят перед нами таковы: (Слайд №3)

Цели:

Образовательные:

  • вызвать объективную необходимость изучения нового материала;
  • способствовать овладению знаниями по теме "Рычаг. Простые механизмы".

Развивающие: 

  • формировать умение выдвигать гипотезу, проверять её,
  • устанавливать закономерности, 
  • развивать познавательную активность.

Воспитательные:

  • воспитывать трудолюбие, точность и четкость при ответе;
  • умение наблюдать окружающий мир, задумываться над его внутренней сутью, причинами изменений, анализировать условия. 

Оборудование:

  • рычаг,
  • штатив,
  • грузики,

Эпиграфом я беру слова М. Ю. Лермонтова из произведения  «Герой нашего времени» самолюбие! Ты рычаг, которым Архимед хотел приподнять земной шар!...

Учитель: Итак, мы начинаем почти все ученики, сидящие в классе, сталкиваются в своей жизни с различными механизмами. Многие считают, что механизм – это что-то большое и грохочущее, однако некоторые механизмы совсем невелики и довольно просты. Независимо от размера, все они облегчают работу человека.

Учитель. Нередко можно наблюдать, как тяжёлый груз поднимают или перемещает с места на место с помощью деревянного или металлического стержня. Если подсунуть под тяжёлый предмет конец лома, положенного на брусок, то легким нажатием на его свободный конец можно сдвинуть груз с места

Учитель. Так, что же такое простые  механизмы (Слайд №4) 

Простыми механизмами называют приспособления, которые  служат  для преобразования силы

Простые механизмы:

  • рычаг,
  • блок,
  • ворот,
  • клин,
  • винт,
  • наклонная плоскость.

На рисунке видно как человек  для поднятия камня использует в качестве рычага лом

<Рисунок 1>

Учитель: А что же такое рычаг?

Рычаг  представляет собой твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Учитель: Изобразим рычаг на схеме. Итак, вместе со мной чертим в тетрадях

Точка О – точка опоры рычага (ось вращения, которая расположена между точками приложения сил); точка А и точка В – точки приложения сил; F1 и F2 – силы, действующие на рычаг, направлены в одну сторону

Си: [F] = [Н] – Ньютон

Учитель: Определение: Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует сила, называется плечом силы.

Обозначается малой латинской буквой l – плечо силы.

Си: [l] = [м] – метр. Слайд №5

Учитель: на демонстрационном столе находятся приборы (штатив, рычаг, грузики) установить рычаг в равновесии

Учитель: (Слайд №6) Посмотрите внимательно на схему и ответьте мне на вопрос: "Как найти плечо силы? Назовите плечи сил F1 и F2 ."

Ученик: Ответ: ОА – l1 – плечо силы F1

ОВ – l2 – плечо силы F2; силы, действующие на рычаг, могут повернуть его вокруг оси в двух направлениях: по ходу или против часовой стрелки. Так сила F2 вращает рычаг по ходу часовой стрелки, а сила F1 вращает его против хода часовой стрелки.

Учитель: Условие, при котором рычаг находится в равновесии под действием приложенных к нему сил можем увидеть на опыте. К доске вызываю учащегося для проведения опыта (оборудование находится на столе)

Ученик: к рычагу по обе стороны от точки опоры подвешивают различные грузы так, чтобы рычаг каждый раз оставался в равновесии. Действующие на рычаг силы равны весам этих грузов. Из рисунка видно, что сила в 2Н уравновешивает силу в 1Н, при этом видно, что плечо меньшей силы в два раза больше плеча большей силы.

Учитель: Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил. (Слайд №7) 

Это правило можно записать так:

F1/ F2 =  I2/ I1  используя свойство пропорции найдём

F1I1 = F2I2    произведение значения силы на её плечо называют моментом силы

Единица момента силы – ньютон – метр (H м)

Учитель: (Слайд № 8)  Правило равновесия рычага было  установлено Архимедом

Релаксация: Закройте глаза и прикройте их ладонями. Представьте лист белой бумаги и попытайтесь мысленно написать на нем свое имя, фамилию. В конце записи поставьте точку. Теперь забудьте о буквах и вспоминайте только точку. Она должна казаться вам двигающейся из стороны в сторону медленными и легкими покачиваниями. Вы расслабились,… уберите ладони, откройте глаза, мы с вами возвращаемся в реальный мир полные сил и энергии.

Учитель: Применим теоретические знания на практике,  у вас каждого на столе лежат задания «вместо точек вставить пропущенные определения…»

  • Твердое тело, свободно вращающееся вокруг закрепленной точки опоры, называется…(рычагом)
  • Подвижный рычаг дает выигрыш в силе в … раза. (два)
  • Рычаг находится в равновесии, если …(плечи действующих на него сил обратно пропорциональны значениям сил)
  • Чтобы уменьшить приложенную силу, необходимо … плечо силы. (увеличить)
  • Ни один из простых механизмов не дает выигрыша в … (работе)

 Учитель: проверим правильность ответов…Устно.

Учитель: ученик у доски решает задачу, а все остальные в тетрадях  стр. 139 задача (книга) у доски

Учитель: Я предлагаю экспериментальное задание для ребят, которые сидят за первыми партами. Свои ответы напишите на листках, а мы проверим позже  на первых партах стоит оборудование (штатив, рычаг, грузики) и задание написано на листах.

Учитель: пока учащиеся делают работу с оборудованием, индивидуальная работа (карточки: на рисунках изображены рычаги. Указать их плечи.) 

Учитель: поменяйтесь друг с другом и проверьте правильность решения

Учитель: А сейчас проверим работу первых парт

Ученик: ответы учащихся. 

Итак, внимание на экран (решите задачу самостоятельно) (Слайд № 9) 

  • На меньшее плечо рычага действует сила 300 Н, на большее – 20 Н. Длина меньшего плеча 5 см. Определите длину большего плеча. Сделайте рисунок.            

Учитель: проверим правильное решение (Слайд № 10)

Учитель: (Слайд №11) внимание на экран внимательно посмотрите рисунки и в тетрадях напишите условие равновесия рычага

Учитель:   внимание на экран  проверим правильность решения анимация по щелчку

Учитель: Решение у доски с задачника откройте задачник Физика 7-9 Лукашик и задача на стр.

Учитель: (Слайд №12)  где нужно поместить опору, чтобы рычаг был в равновесии

Учитель: ответ на слайде по щелчку мыши

Итак, при равновесии на рычаге двух сил бо'льшая из них всегда имеет меньшее плечо и наоборот.

Учитель:  А теперь давайте поиграем  внимание на экран  (Слайд №13) 

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…

Подумайте и ответьте на вопрос: "Мог ли Архимед поднять Землю? Почему?»

Учитель: Применение рычага  на производствах села Русского (Слайд №14) 

Учитель: А сейчас откройте свои дневники и поставьте оценки (фамилии), запишите домашнее задание

Домашнее задание: на карточках

Урок я хочу закончить словами

Науку все глубже постигнуть стремись,
Познанием вечного жаждой томись.
Лишь первых познаний блеснет тебе свет,
Узнаешь: предела для знания нет.

Фирдоуси ( Персидский и таджикский поэт, 940— 1030 гг.)

Приложение1

Приложение 2

Приложение 3