Цель урока:
- Формировать умения применять правило равновесия рычага в измененных ситуациях.
- Придать познавательной деятельности на уроке характеристик интереса, активности, мотивированного выбора вариантов решения задач по применению знаний в частично измененной и полностью незнакомой ситуации.
- Работать над воспитанием творческой, ответственной личности, способной к самопознанию, к толерантности.
Задачи:
- Повторить основные понятия и правила, связанные с темой "рычаг";
- Провести промежуточный контроль знаний, коррекцию;
- Научить переносить знания в частично измененную или полностью незнакомую ситуацию в процессе решения задач творческого характера;
- Организовать работу с учебником для самостоятельного пополнения знаний;
- При решении задач развивать надпредметные, а также общеучебные компетенции;
- Провести рефлексию деятельности на уроке и самооценку учащихся.
Оборудование:
- рычаг демонстрационный с набором грузов;
- весы лабораторные с разновесом;
- линейки ученические деревянные - 20 см, медные трехкопеечные монеты (советские) для каждого ученика;
- самодельное пособие - "этажи" пирамиды, имитирующие египетскую пирамиду;
- набор дидактических материалов: карточки с проверочным тестом, карточки с домашним заданием, карточки для записи результатов измерения при решении практической задачи, карточки для рефлексии;
- компьютер с видеопроектором для презентации урока.
Сценарий урока
Слайд 1 (добрый день).
Добрый день, дорогие ребята!
Мне очень приятно видеть ваши умные, заинтересованные лица и я надеюсь на вашу поддержку и активную работу на уроке.
Ребята, вас не удивляет тот факт, что в древности люди, не имея никаких технических устройств, сумели построить одну из чудес света - египетские пирамиды? Вы только себе представьте! Их высота достигает 150 метров - это 50 этажей современного дома! Как же они смогли поднять тяжелые камни на такую высоту?
Слайд 2 (египетские пирамиды).
Ребята, а для чего мы с вами сейчас изучаем рычаги?
(чтобы уметь применять их в жизни).
Слайд 3 (картинки использования рычагов).
А для этого, что мы должны научиться делать? (правильно применять правило рычага).
Ребята, попробуйте теперь сформулировать тему нашего сегодняшнего урока.
Слайд 4 ("применение правила рычага").
Откройте, пожалуйста, тетради, запишите число и тему урока: применение правила рычага.
Цель нашего урока - научиться применять правило равновесия рычага при решении задач в различных жизненных ситуациях.
Сегодня мы с вами тоже построим пирамиду, но не из камня, а из ваших знаний и умений! С чего начнем строительство пирамиды? Правильно, с прочного фундамента.
Для этого вспомните основные элементы, понятия и правила, относящиеся к рычагу, и проверьте свои знания, выполнив тест (выставляю рычаг с грузами). Возьмите карточку для самостоятельной работы (она отмечена красным кружочком), подпишите ее. Внимательно прочитайте задание, выберите правильный ответ и обведите его в кружок.
(учащиеся поэтапно выполняют задания и комментируют свой ответ).
Слайды 5,6 (с определениями).
А теперь обменяйтесь карточками и выполните взаимопроверку и поставьте на карточке друг другу оценку (правильные ответы и критерии оценки посмотрите на слайде).
Слайд 7 (ответы к тесту).
Кто справился с работой без ошибок? Молодцы! Остальные - не переживайте, в течение урока вы все вспомните и повторите.
Ребята, вы хорошо справились с заданием, тем самым вы построили прочный фундамент нашей пирамиды! (Вывешивается на доску "фундамент пирамиды".)
А теперь мы с вами выполним не совсем обычное задание: встаньте, пожалуйста, у своих мест, положите свой учебник на ладонь и постарайтесь выполнить упражнения, не уронив его, а заодно задумайтесь об устройстве своего тела.
(упражнения: сгибание-разгибание рук в локтевом суставе, плечевом суставе, вставание на носки, наклон головы вперед-назад с одновременным удержанием учебника на ладони, проговаривание хором слова "рычаг".)
Что вы почувствовали? Вы почувствовали напряжение в мышцах? Спасибо, ребята, садитесь.
Что же вы обнаружили в своем теле, выполняя упражнения? Перечислите рычажные элементы в теле человека (кости рук, ног, пальцев, свод стопы, череп, нижняя челюсть).
Слайд 8 (рычаги в теле человека).
Ребята, а хотите узнать, какую мускульную силу развивали ваши бицепсы при удержании учебника на ладони? Вы узнали, что кости рук являются рычагами. Как же можно решить эту задачу? Какое же правило нам понадобиться?
Слайд 9 (бицепс).
Ребята, рассмотрите внимательно рисунок и найдите точку опоры (локоть). Давайте определим действующие силы, точки приложения этих сил, их направление.
- Итак, первая сила - это:(вес учебника).
- Приложена она:(к ладони).
- И направлена:(вниз). Щелчок.
- Как можно найти вес учебника? (с помощью рычага).
- Вторая сила - это:(сила напряжения мышцы, приложена к точке прикрепления бицепса к кости и направлена вверх). Щелчок.
- Итак, что нам известно? (Плечо силы напряжения мышцы равно 5 см).
- Значение какой силы известно? (Вес учебника : Н).
- Каких еще данных нам не хватает, чтобы решить задачу? (Плечо веса).
Ребята, помогите друг другу - измерьте с помощью линейки это плечо. Между какими точками будете измерять расстояние? (Между локтем и ладонью).
Ребята, запишите в тетради условие задачи.
Вызов ученика к доске. Запись условия задачи.
Слайд 10 (условие задачи/ решение / ответ).
Ребята, вас не удивил полученный ответ? Сравните значения сил. Что же мы получили - выигрыш или проигрыш в силе? Вместо выигрыша мы получили проигрыш, и во сколько раз! Но не спешите с выводами, природа никогда не ошибается!
Кто догадался, проигрывая в силе, в чем же мы выигрываем? На помощь к вам придет учебник, откройте его на странице 162 и найдите в тексте подсказку на этот вопрос (учебник Г.Н. Степановой "Физика 7").
Действительно, мы перемещаемся примерно в 8-10 раз быстрее, чем сокращаются наши мышцы. Это очень важно в жизни и человека, и животных.
Обсуждаем с ребятами строение челюсти и конечностей разных пород собак и других животных с точки зрения выигрыша в силе или в скорости.
Слайд 11 (рычаги в теле животных).
Ребята, вы проделали очень большую работу и построили следующий ряд нашей пирамиды знаний! (Вывешивается второй ряд пирамиды.)
А теперь проверим вашу смекалку. У вас на столах неслучайно лежат линейки и старые монеты. Оказывается, масса советских медных монет в граммах совпадает с их стоимостью в копейках. Значит, если у вас монеты трехкопеечные, то их масса равна:3 грамма.
Вам предстоит решить очень сложную задачу: с помощью монет необходимо определить массу линейки.
И, как всегда, к нам на помощь придет:правило рычага.
Может, кто-то из вас уже догадался, как это сделать? Хорошо, давайте решать вместе.
Слайд 12 (подсказки к практической задаче).
- Какую роль в этой задаче может играть линейка? (Роль рычага).
- А что можно использовать в качестве неподвижной точки опоры? (Край стола).
- Как надо расположить линейку с монетой на одном ее конце, чтобы вся система была в равновесии?
- Какие силы действуют на плечи нашего рычага и где находятся их точки приложения? (Сила тяжести линейки, приложенная к центру тяжести, совпадающего с серединой линейки, и вес монеты, приложенный к точке на линейке, совпадающей с центром монеты).
- Где находится ось вращения рычага? (В точке на линейке, совпадающей с краем стола).
Выполните необходимые измерения и запишите результаты в таблицу на карточке с зеленым кружочком.
Запишите необходимые формулы и вычислите массу линейки.
- Что у вас получилось? Во сколько раз отличаются плечи сил? Во сколько раз отличаются массы линейки и монеты? (примерно в 2 раза).
- Какой ответ получили? (примерно 6 грамм). Проверьте свое решение.
Слайд 13 (рисунок к задаче и решение).
Ребята, а почему у вас получились немного разные ответы?
Давайте проверим полученный вами результат с помощью весов и гирь (взвешиваем линейку на рычажных весах с использованием разновесов).
Молодцы! Можно сказать, что вы побывали на олимпиаде по физике, потому что эта задача олимпиадного уровня, и вы с ней справились!
(Вывешивается вершина пирамиды.)
Ребята, карточки с домашним заданием у вас на столе, они отмечены синим кружочком.
Слайд 14 (д/з).
Первая задача качественная, посмотрите на рисунок и обратите внимание на различие в строении корня ели и сосны. Вы увидели рычаги? Что у них разное?
Вторая задача олимпиадного уровня, поэтому она для желающих, за ее решение вы получите "5".
Наконец, своим упорным трудом вы добились завершения строительства пирамиды знаний и умений и все оказались на ее вершине!
Слайд 15 (пирамида).
Выставление оценок за урок.
Слайд 16 (Архимед)
Ребята, мне бы хотелось прочитать вам четверостишие Федора Ивановича Тютчева:
Счастлив в наш век, кому победа
Далась не кровью, а умом.
Счастлив, кто точку Архимеда
Сумел сыскать в себе самом.
- Ребята, а что поэт подразумевал под "точкой Архимеда"?
Подведем итоги нашего урока (рефлексия).
На карточках с оранжевым кружочком есть три вопроса и несколько вариантов ответов, которые вы можете выбрать (один, два или все). Поставьте возле выбранных вариантов ответов знак "+".
Опрос нескольких учащихся по рефлексии.
Молодцы, ребята!
Спасибо всем за активную работу, поддержку и сотрудничество!
А в память о нашем уроке вы можете оставить себе самый простой измерительный прибор - линейку. Урок окончен, успехов вам в учебе.
Слайд 17 (спасибо за внимание).
Карточка к самостоятельной работе.
На рисунке изображено тело, к которому приложена сила в точке А. Какому отрезку соответствует плечо этой силы относительно оси вращения в точке О?
А) ОА
Б) ОВ
В) ОС
Какую силу по величине и направлению надо приложить к рычагу в точке В, чтобы он остался в равновесии?
А) 8 Н, направленную вниз Б) 2 Н, направленную вниз В) 8 Н, направленную вверх
Плечи рычага, находящегося в равновесии, соответственно равны 12 см и 60 см. Какой выигрыш в силе можно получить с помощью этого рычага?
А) 720
Б) 5
В) 48
Г) 72
Карточка с домашним заданием.
1. Параграф 44.
2. Решите задачу: почему в бурю ель легко вырывается с корнем, а у сосны скорее ломается ствол (считать, что силы ветра, действующие на оба дерева, одинаковы)?
3. Задача олимпиадного уровня (для желающих):
"Хитрый" продавец торгует рыбой, взвешивая ее на весах, сделанных из палки и веревки, причем не обманывает покупателей. Покупателю разрешается самому взвесить рыбу, но при условии, что рыба помещается только на левую чашу весов и не снимается до момента расплаты. Продавец разрешает провести максимум два взвешивания, предоставляя покупателю набор гирь. Как определить массу понравившейся Вам рыбы? Коромысло весов с пустыми чашками занимает горизонтальное положение.
Карточка "Рефлексия"
Анкета
Ф.И._________________
Сегодня на уроке я:
А) выполнил правильно задания теста;
Б) сумел рассчитать мускульную силу своих бицепсов;
В) сумел решить практическую задачу по определению массы линейки.
2) Насколько самостоятельны Вы были на уроке?
А) нуждался в разъяснении учителя;
Б) нуждался в помощи соседа по парте;
В) все выполнял сам.
3) После сегодняшнего урока я:
А) смогу выполнить домашнее задание;
Б) смогу применять правило равновесия рычага в различных жизненных ситуациях;
В) лучше понял правило равновесия рычага.
4) Свою работу на уроке Вы бы оценили на:
А) 5
Б) 4
В) 3
Г) 2