Цели:
Обучающие:
- Познакомить с сущностью простых механизмов.
- Вывести самостоятельно правило равновесия рычага.
- Проверить умение применять полученные знания для решения практических задач.
- Показать связь изученного материала с жизнью.
Развивающие:
- Развитие мышления учащихся путём применения полученных знаний к решению практических задач.
- Развитие мыслительных операций: анализ, синтез, обобщение.
- Развитие наблюдательности
Воспитательные:
- Развитие коммуникативных навыков.
- Развитие навыков работы в команде (взаимоуважение, взаимопомощь и поддержка).
Структура урока:
- Организационный момент – 1-2 мин.
- Актуализация знаний – 3 мин.
- Изучение материала – 12 мин.
- Закрепление: а) практическая работа – 15 мин. б) Решение задач – 10 мин.
- Подведение итогов – 2 мин.
- Домашнее задание – 1 мин.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран.
Приборы: рычаги, линейки, наборы грузов, штативы, ножницы, кусачки, клещи, пассатижи, гаечный ключ.
Методы и формы организации учебной деятельности: беседа, демонстрационный эксперимент; решение задач, практическая работа, тестированиеж работа в парах, индивидуальная работа, фронтальный опрос.
Ход урока
Деятельность учителя |
Деятельность учащихся |
|||
1. Организационный момент: «Ни один сосуд не вмещает больше своего объема, кроме сосуда знаний, он постоянно расширяется.» Арабская пословица (Слайд 2) (см. Приложение 4) Тема нашего урока: простые механизмы. Цель – познакомиться с простыми механизмами и вывести правило равновесия рычага. |
||||
2. Актуализация знаний: Но сначала немного повторим то, что уже изучили. Перед вами вопросы небольшого теста. Ответьте на них. А теперь поменяйтесь тетрадями и проверьте ответы друг друга.
(Слайд4-5) А теперь представим, что нам надо поднять вверх не маленький груз, а тяжелые бетонные плиты? Мы и сейчас восхищаемся грациозностью сооружений древних строителей. В Египте более 4-х тысяч лет тому назад были построены пирамиды. Например, мы строим пирамиду, подобную пирамиде Хеопса. Высота 147 метров. Длина стороны основания 232 метра. Для её сооружения потребовалось 2 млн. 300 тыс.каменных плит. Средний вес каждой 2,5 тонны. Как быть? |
Учащиеся отвечают на вопросы теста (Слайд 3) 1. В каком случае совершается работа? А. Шарик катиться по гладкому столу Б. кирпич лежит на столе В. Автопогрузчик поднимает груз 2. Кто развивает большую мощность: человек идущий по лестнице или он же, прыгающий с шестом? А. первый Б. второй В. Мощность одинакова 3. Какую работу совершает двигатель мощностью 100 Вт за 3 с? А. 0,05 Дж Б. 0,3 Дж В. 300 Дж 4. Груз какого веса можно поднять, совершая работу 20 Дж на высоту 5 м? А. 4Н Б. 100Н В. 25 Н Учащиеся слушают учителя. Высказывают свои предположения. Предлагают использование лебедки или наклонной плоскости. |
|||
3. Изучение нового материала (Слайды 6-7) С древних времен для облегчения своего труда человек использует различные механизмы (греч. "механэ" – машина, орудие). Без специальных приспособлений невозможно было построить такие грандиозные сооружения как Пирамиды. (Слайд 8) Простые механизмы – приспособления, служащие для преобразования силы. К ним относятся: Рычаг – твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры. Ворот – это два колеса, соединенные вместе и вращающиеся вокруг одной оси, например, колодезный ворот с ручкой. Блок – представляет собой колесо с жёлобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси. Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия. К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы и конвейеры. Чем положе уклон, тем легче выполнить работу по подъему груза на высоту. Винт – простейший механизм. Резьба винта, в сущности, представляет собой другой простейший механизм – наклонную плоскость, многократно обернутую вокруг цилиндра. (Слайды 9-12) Выдающийся учёный древнего мира Архимед в своих работах излагает законы рычага и делает вывод о том, что теоретически с помощью рычага можно поднять любое тело, в том числе и Землю. Послушайте небольшое сообщение об этом замечательном ученом.
Сегодня мы рассмотрим только один простой механизм – рычаг. (Слайд 13) Рассмотрим рычаг более подробно. Единственная неподвижная точка рычага – точка опоры. Плечо силы – кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует сила. Давайте проведём следующий опыт: У нас есть тяжёлая коробка. Как её передвинуть? Попробуем применить рычаг – линейку. Мы убедились на опыте, что рычаги бывают первого и второго рода. Рассмотрите слайд 14 и ответьте, что у них общего и в чем различие. |
Учащиеся делают записи в тетради. Приводят примеры простых механизмов, встречающихся в жизни.
Ученик делает небольшое сообщение о древнегреческом ученом Архимеде:
Ученик у доски проводит опыт. Ученики пробуют сдвинуть коробку при помощи рычага, применяя разные способы. Первый способ. Мы нажимаем на конец палки и с силой давим вниз. Второй способ. Обе силы направлены в одну сторону. Приподнимаем конец рычага. Обе силы направлены вверх. Учащиеся отвечают на вопросы: «Общее – простые механизмы, служащие для преобразования силы и получения выигрыша в силе» «Различие – точка опоры расположена в первом случае между точками приложения сил, во втором на конце рычага. По разному направлены силы.» (Слайд 15) |
|||
4. Закрепление: практическая работа «Древо науки всеми корнями связано с практикой» А. Несмеянов Итак, приступим самостоятельным исследованиям. (Слайды 16-17) Ваша цель выяснить, при каком условии рычаг находится в равновесии.
Итак, ребята, к какому выводу пришла ваша группа? (Слайд 19) Вывод: Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил: F2/F1 = L1/L2 Как называется полученная величина F2/F1? а) 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). (Приложение 2) б) Решение задач (Слайд 20) (разбор задачи у доски)
(Слайды 21-22) (самостоятельная работа) |
Учащиеся работают группами по 2 человека. 1 уровень – учащиеся, выполняют работу самостоятельно. Задание:
Ответ: F2/F1 = L1/L2 2 уровень – (с помощью слайда 17) (Приложение 1) Учащиеся проговаривают выводы, после обсуждения приходят к общему выводу. Учащиеся отвечают, что полученная величина F2/F1 – это выигрыш в силе.
а) Учащиеся определяют выигрыш в силе простых механизмов.
б) Учащийся решает у доски.
Самостоятельная работа по решению задач по вариантам. |
|||
5. Подведение итогов Итак, мы с вами изучили лишь один из простых механизмов – рычаг. Но он обладает важным свойством, обуславливающим его широкое применение в природных механизмах скелетах животных и человека. Рычажными механизмами в скелетах являются почти все кости, имеющие некоторую свободу движения: кости конечностей, нижняя челюсть, фаланги пальцев. Выполнив домашнюю лабораторную работу №17, измерьте плечи у руки – рычага и определите дает ли он выигрыш в силе. На следующем уроке мы обсудим, получившийся результат. А закончить урок мне хочется стихотворением Б. Пастернака: Во всем мне хочется дойти |
||||
6. Домашнее задание
|
О жизни Архимеда известно немного, но его имя и творчество овеяны многочисленными легендами. Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия в 287 г. до н.э. Его отец, астроном Фидий, был родственником сиракузского царя Гиерона. Архимед получил хорошее образование, долгие годы, пробыв в Александрийском музее – уникальном научно-исследовательском центре античного мира, с которым учёный не порывал связей до конца своей жизни. Творческую деятельность Архимед начал как инженер, создавая различные механические приспособления, широко использо-вавшиеся в строительстве и быту. ВсегоАрхимеду приписывают около сорока изобретений, в том числе винта и полиспаста. К этому периоду относится одно из его первых сочинений «Книга опор», не дошедшая до нас, цитаты из которой приводит в своей «Механике» александрийский инженер и математик Герон. Однажды Архимед пришел в один город, где местный тиран был наслышан о чудесах, творимых великим механиком. Он попросил Архимеда продемон-стрировать какое-либо чудо. "Хорошо, – сказал Архимед, – но пусть мне помогут кузнецы". Он сделал заказ, и через два дня, когда машина была готова, на глазах изумленной публики Архимед в одиночку, сидя на песке и лениво вращая рукоятку, вытащил из воды корабль, который еле-еле вытаскивали 300 человек. Легендой овеяны последние минуты его жизни. Ворвавшийся в дом Архимеда римский воин убил склонённого над какими-то вычислениями старика, который просил немного подождать, пока он закончит решение задачи.