План-конспект урока физики по теме "Простые механизмы" в 7-м классе

Цель: закрепить неформальные знания учеников по теме “Простые механизмы” в процессе решения специально подобранных заданий. Убедиться, что простые механизмы очень часто встречаются в нашей жизни.

Оборудование: рычаг, блоки, 2 цилиндра (алюминиевый и железный), динамометр, грузы.

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Работа с кубиками (у учащихся на столе кубики ; на каждой грани кубика - физическая величина: V, m, А, F, s, t). Учитель называет физическую величину.

Показать на кубике названную величину, назвать единицу измерения и прибор для измерения данной величины.

III. На доске записаны формулы.

Найти ошибки в формулах (если они есть).

IV. На столе у учителя: ножницы, кусачки, клещи, пассатижи, гаечный ключ.

Вступительное слово учителя: “У меня на столе много различных предметов. Многим из вас они знакомы, они есть у вас дома. Все они служат для того, чтобы помогать человеку совершать работу. А именно знания по физике позволили человеку их создать и правильно использовать. Сегодня мы повторяем тему “Простые механизмы” и решаем задачи по данной теме.

V. Фронтальный опрос.

1. Что такое простые механизмы?
2. Перечислите простые механизмы? Для чего они нужны?
3. Работает ли простой механизм?
4. Приведите примеры применения простых механизмов.
5. Объясните своими словами смысл выражения “получить выигрыш в силе”.
6. Сформулируйте “золотое правило” механики. Почему оно “золотое”?
7. Сколько подвижных блоков нужно взять, чтобы получить выигрыш в силе в 8 раз?
8. Сколько неподвижных блоков нужно взять, чтобы получить выигрыш в силе в 2 раза?
9. Может ли КПД простого механизма быть больше 100%?
10. На рычаг действует сила 5 Н. Плечо силы 0,5 м. Чему равен момент этой силы.

VI. Решение задач/

На доске – схемы рычагов:

Рисунок 1

Задание: на приведенных схемах рычагов укажите плечи действующих на них сил, обозначив их буквами l₁ и l₂. (один человек у доски, остальные в тетрадях).

• Найдите ошибки в изображении рычагов, находящихся в равновесии (работа по карточкам).

Рисунок 2

Рисунок 3

Рисунок 4

• Двое открывают дверь с двух сторон. Кому легче? (вид сверху)

Рисунок 5

• Какую из наклонных плоскостей вы использовали бы для подъема очень тяжелого груза: А или В? Почему?

 

Рисунок 6

• Будет ли рычаг находиться в равновесии?

 

Рисунок 7

Давайте проверим: на столах у вас рычаг и 2 цилиндра: алюминиевый и железный.

Что же нужно добавить на рисунке, чтобы не было сомнений? (указать массу).

• Решаем задачу в тетрадях:

На концах рычага первого рода действуют силы 2Н и 18 Н длина меньшего плеча 10 см. Определите длину большего плеча? Рычаг находится в равновесии. Начертите рычаг, укажите плечи, силы, точку опоры и решите задачу.

• По рисунку составьте задачу и решите ее самостоятельно.

 

Рисунок 8

После решения проверьте с помощью рычага полученный результат.

VII. Экспериментальное задание.

Для каждого выданного инструмента определите выигрыш в силе. Запишите в тетради результат.

(каждому ученику выдается инструмент из тех, которые находятся на столе учителя).

• На доске решаем задачу: чтобы “перекусить” проволоку, требуется сила 20 Н. Какое усилие нужно приложить к ручкам клещей? Длины плеч возьмите из экспериментального задания.
• Задача по рисунку:

Рисунок 9

Каково назначение блока А и блока Б. С какой силой тянет веревку рабочий? Вес груза 400 Н. Вес блока не учитывать. Рабочий поднял груз на 1 м. На сколько пришлось при этом опустить свободный конец веревки?

• Определите силу, которую вам нужно приложить, чтобы поднять груз весом 4 Н с помощью подвижного блока? Считаем устно. Затем проверяем результат с помощью подвижного блока (на столах у каждого). Почему получилось больше 2 Н? (надо учитывать вес блока).
• Письменная работа “Веришь – не веришь”.

Учитель читает несколько утверждений. Если они верные (ученик верит), то в тетради пишут слово – “да”, если не верные – “нет”.

Ответы на доске, проверяем:

1. нет
2. да
3. нет
4. нет
5. нет
6. да
7. нет

Расскажите по рисунку, почему руки мы называем “рычагами наоборот”?

Рисунок 10

VIII. Выполнение теста [1].

Рычаг. Блок. КПД механизма.

1. Какой простой механизм изображен на рисунке?

Рисунок 11

а) рычаг

б) неподвижный блок

в) подвижный блок

г) наклонная плоскость

2. Рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сравните эти силы, если l₁=l₂

а) F₁=F₂

б) 2F₁=F₂

в) F₁=2F₂

г) F₁=4F₂

3. К телу с закрепленной осью вращения приложена сила 20 Н. Момент силы равен 2 Н·м. Чему равно плечо силы?

а) 10 м

б) 1 м

в) 10 см

г) 20 см

4. Какой выигрыш в силе дает система блоков, изображенная на рисунке?

Рисунок 12

а) выигрыш в силе в 4 раза

б) не дает выигрыша

в) проигрыш в силе в 4 раза

г) выигрыш в силе в 2 раза

5. Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза. Дает ли он выигрыш в работе? Трение отсутствует.

а) дает выигрыш в 2 раза

б) не дает ни выигрыша, ни проигрыша

в) дает проигрыш в 2 раза

г) дает проигрыш в 4 раза

 6. Какое из перечисленных ниже утверждений является определением КПД механизма?

а) произведение полезной работы на полную работу

б) отношение полезной работы к полной работе

в) отношение полной работы к полезной

г) отношение работы ко времени, за которое она была совершена

Дополнительная задача: Если рычаг первого рода находится в равновесии при действии на него трех сил, то выполняется следующее условие: М₁ + М₂ = М₃ или F₁l₁ + F₂l₂ = F₃l₃. Проверьте это условие с помощью рычага у себя на столе.

Рисунок 13

IX. Подведение итогов урока. Выставление оценок.

Домашнее задание: № 795, 752, 771 (сборник задач по физике; авт. Лукашик).

Литература

1. С.Е. Полянский “Поурочные разработки по физике” (тест).