Цель урока: изучить самый простой и распространенный простой механизм – рычаг.
Задачи урока:
- Обучающая: выяснить, что представляет собой рычаг, выяснить условие равновесия рычага, научить применять правило равновесия рычага.
- Воспитательная: воспитывать познавательный интерес к новым знаниям, создавать условия для проявления желания самостоятельного поиска новых знаний.
- Развивающая: продолжить развитие умений и навыков анализировать знания и делать выводы, развитие внимания, наблюдательности через смену учебной деятельности.
- ввести понятие «простые механизмы», выяснить условие равновесия рычага.
Оборудование: компьютер, проектор, презентация PowerPoint, рычаг-линейка, набор грузов, ножницы, рычажные весы, неподвижный блок, карточки-задания.
ХОД УРОКА
I. Актуализация опорных знаний
Повторение изученного материала. Учащимся предлагается выполнить тест по теме: «Механическая работа. Мощность». [3]
II. Изучение нового материала
Демонстрация: ножницы, рычажные весы,
неподвижный блок, рычаг-линейка.
Подведение к изучению новой темы. Учащимся
задается проблемный вопрос: Что объединяет эти
устройства и приспособления? (Выслушиваются
мнения учащихся). Попробуем выяснить это.
1. Простые механизмы(слайд 1)
Физические возможности человека ограничены, поэтому с давних времен он использовал устройства, которые были способны преобразовывать силу человека в значительно большую силу. Такие устройства – простые механизмы использовали еще 3 тыс. лет назад при строительстве пирамид в Др.Египте (слайд 2).
Записываем тему урока.
Простые механизмы – приспособления,
служащие для преобразования силы.
Виды простых механизмов: рычаг (блок,
ворот); наклонная плоскость (клин, винт)
Назначение – получить выигрыш в силе
(слайд 3).
2. Рычаг
– Сегодня мы познакомимся с одним из видов простых механизмов – рычагом.
Цель: выяснить, что представляет собой
рычаг, каково его устройство и назначение (слайд
4).
Из жизненного опыта мы знаем, что человеку трудно
поднять тяжелый предмет. Сила, которую он
прикладывает, порой, недостаточна, чтобы
преодолеть силу тяжести предмета. В этом может
помочь нехитрое приспособление, например лом,
или рычаг.
Демонстрация рычага.
Рычаг – твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.
Рассмотрим устройство рычага. Изобразим его графически и перечислим основные части (слайд 5):
О – точка опоры.
F1, F2 – силы, действующие на рычаг.
l1 – плечо силы F1.
l2 – плечо силы F2.
Существует два вида рычагов: рычаг 1
рода, рычаг 2 рода (слайд 6).
Учащимся демонстрируются рисунки рычагов и
задается проблемный вопрос: В чем разница между
этими видами рычагов?
У рычагов первого рода неподвижная точка опоры
располагается между линиями действия
приложенных сил. У рычагов второго рода
неподвижная точка опоры располагается по одну
сторону линий действия приложенных сил.
Назначение рычага – получить выигрыш в силе.
3. Условие равновесия рычага
Демонстрационный опыт: с помощью рычага
уравновесить силу 6Н силой 3Н. (вызывается ученик).
Вывод: рычаг позволил получить выигрыш в силе в 2
раза.
В 3 веке до н.э. Архимед открыл правило, по
которому находят выигрыш в силе. Сейчас мы
установим это правило.
Демонстрационный эксперимент.
Будем уравновешивать рычаг, результаты измерений занесем в таблицу:
| № опыта | F2, Н |
l2 |
F1, Н |
l1 |
 |
 |
| 1 | 6 | 2 | 2 | 6 | 3 | 3 |
| 2 | 6 | 2 | 3 | 4 | 2 | 2 |
| 3 | 6 | 2 | 6 | 2 | 1 | 1 |
Учащиеся заполняют таблицу и выполняют расчеты: F2/F1, l1/ l2. Затем анализируем полученные результаты по последним колонкам таблицы. Формулируем вывод проведенного эксперимента (слайд 7) и записываем правило [1, стр. 139]:
Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил:
Из этого правила следует, что с помощью рычага меньшей силой можно уравновесить большую силу.
4. Применение рычагов
Рычаги нашли широкое применение в быту и
технике. Правило равновесия рычага лежит в
основе действия различных инструментов и
устройств (слайд 8).
Я надеюсь, что теперь вы точно сможете ответить
на вопрос, позвучавший в начале урока!
III. Закрепление
- Что представляет собой рычаг?
- В чем состоит правило равновесия рычага?
- Кто его установил?
Решение задач (слайд 9).
- Из правила равновесия рычага следует, что меньшей силой можно уравновесить при помощи рычага большую силу. По легенде, Архимед, осознав значение своего открытия, воскликнул: «Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!». Объясните невозможность этого (слайд 10).
- Почему ножницы для резания металла имеют наиболее длинные рукоятки, чем ножницы, предназначенные для резания бумаги? (слайд 11)
- Почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а к краю, притом наиболее удаленному от оси вращения? (слайд 12)
- Какой из рычагов будет находиться в равновесии? (слайд 13)
- № 750 [2]
При равновесии рычага на его меньшее плечо действует сила 300 Н, на большее – 20 Н. Длина меньшего плеча 5 см. Определите длину большего плеча (слайд 14).
IV. Домашнее задание (слайд 15)
Перышкин А.В. Физика. 7 класс: §55, 56, Упр. 30 (1)
V. Рефлексия
Подведение итогов урока. Продолжите фразы:
- Сегодня на уроке я узнал…
- Было интересно…
- Знания, которые я получил на уроке, пригодятся…
Список литературы:
1) Перышкин А.В. Физика. 7 класс
2) Лукашик В.И. Сборник задач по физике. 7-9 классы.
3) Марон А.Е. Физика. 7 класс: учебно-методическое
пособие.