Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге
Цели урока
Образовательная:
- ввести понятие «простой механизм»;
- изучить устройство и принцип действия рычага;
- выяснить условие равновесия рычага;
- исследовать использование простых механизмов в природе и технике.
Развивающие:
- способствовать развитию умения анализировать, выдвигать гипотезы, предположения, строить прогнозы, наблюдать и экспериментировать;
- способствовать развитию логического мышления;
- развитие учебно-коммуникативных умений (задавать вопросы, объяснять и доказывать свою точку зрения).
Воспитательные:
- способствование расширению политехнического кругозора учащихся;
- пробуждение познавательного интереса к предмету и окружающим явлениям.
Планируемые результаты
Ученики приобретут знания о
- простых механизмах;
- видах простых механизмов;
- плече силы;
- условии равновесия рычага;
- практическом применении рычага.
Ученики приобретут умения:
- измерять плечо силы;
- экспериментально определять соотношение сил и плеч для равновесия рычага.
Ученики закрепят навыки и умения:
- планировать эксперимент;
- выбирать главное из текста;
- анализировать информацию;
- делать выводы.
Тип урока: урок открытия нового знания
Вид урока: урок – исследование
Оборудование: штатив, набор грузов, рычаги, динамометр, ножницы, гаечный ключ, щипцы.
План урока
- Организационный момент (1 мин)
- Мотивационный момент (3 мин)
- Освоение нового материала (20 мин)
- Первичная проверка усвоения знаний (10 мин)
- Первичное закрепление знаний (7 мин)
- Подведение итогов урока (рефлексия) (3 мин)
- Домашнее задание (1 мин)
Ход урока
1. Организационный момент. Психологический настрой
2. Мотивация учащихся.
Учитель: Здравствуйте, ребята. Сегодня у нас необычный урок: урок-исследование.
Для начала решим задачу:
Штангист держит штангу весом 2 кН на высоте 2,5 м. Какую работу при этом он совершает? (А = mgh = 2ּ 103Н ּ 2,5м = 5ּ 103 = 5кДж).
А, если это будет более тяжелый предмет, например, шкаф. Как его приподнять? Зачастую человеческой силы для этого недостаточно. Что делать? Ученики: Можно подсунуть под край шкафа крепкую палку или, например, клюшку.
Учитель: Верно. А, чтобы разрезать ткань, например, используют ножницы. Чтобы открутить гайку используют гаечный ключ.
Все эти приспособления с точки зрения физики называются одинаково – рычаг. Как вы думаете, для чего нужен рычаг?
Ученики: Для того чтобы увеличить силу, прикладываемую человеком.
3. Освоение нового материала
Учитель: Приспособления, служащие для преобразования силы, называют механизмами. Рычаг – один из первых простейших механизмов, изобретенных человеком. Рычаг – это любое твердое тело, способное вращаться вокруг какой - либо неподвижной опоры. (Учащиеся записывают тему урока и определение рычага).
Чтобы поднять тяжелый груз на некоторую высоту, его вкатывают по наклонной плоскости или поднимают с помощью блоков. Таким образом, наклонная плоскость и блок – это тоже простые механизмы. Приведите примеры простых механизмов, которые вам встречались в быту, технике.
Ученики: качели, весло, щипцы, плоскогубцы, весы, подъемный кран.
Учитель: Различают два вида рычагов:
У рычага 1 рода (рис. а) точка опоры располагается между линиями действия приложенных сил, а у рычага 2 рода (рис. б) она располагается по одну сторону от них.
Создание проблемной ситуации
Учитель: Почему качели находятся в равновесии?
Ученики выдвигают гипотезы: Кот и ежик сидят на разных расстояниях от оси вращения (точки опоры) и имеют разный вес.
Учитель: Меньшей силой уравновешена большая сила. Какой можно сделать вывод?
Ученики: Чтобы меньшей силой уравновесить большую, нужно увеличить расстояние от точки опоры до линии действия меньшей силы.
Учитель: Будут ли в равновесии эти рычаги? Как уравновесить эти рычаги?
Учитель: У вас на столах рычаг на штативе, грузы и динамометр. На левую часть рычага подвесьте два груза. Опытным путем установите, на каком расстоянии вправо от оси вращения надо подвесить: а) один груз: б) два груза; в) три груза, чтобы рычаг пришел в равновесие.
Сделайте вывод о соотношении сил и расстояний от точки опоры до линии действия сил.
Ученики: Если силы (вес грузов) отличаются в 2 раза, то и расстояния, на которых подвешены грузы также отличаются в 2 раза. Причем большая сила должна быть приложена на меньшем расстоянии от точки опоры.
Учитель: Кратчайшее расстояние от линии действия силы до точки опоры называется плечом силы. Найдите в учебнике правило нахождения плеча силы. (Работают с учебником).
Учащиеся записывают определение плеча силы.
Ученик зачитывает: Чтобы найти плечо силы, надо из точки опоры опустить перпендикуляр на линию действия силы.
Учитель: Рычаг позволяет получить выигрыш в силе - это отношение сил F1/ F2.
Условие равновесия рычага:
F1 | = | l2 |
F2 | l1 |
Вывод: рычаг находится в равновесии, если отношение сил обратно пропорционально отношению расстояний.
Учащиеся записывают в тетрадь условие равновесия рычага.
4. Первичная проверка усвоения знаний
Учитель предлагает указать на рисунках плечи сил:
Учитель предлагает решить расчетную задачу: Длина одного плеча рычага 12 см, другого – 24 см. На меньшем плече подвешен груз массой 50 кг. Какая сила должна действовать на другое плечо рычага, чтобы он находился в равновесии?
Учитель предлагает проделать экспериментальное задание: Возьмите спичку и разломите ее пополам, получившиеся части снова разломите пополам, и так продолжайте ломать спичку на все более маленькие кусочки. Почему маленькие кусочки труднее разламывать, чем большие?
Учащиеся проделывают задание и отвечают на вопрос.
Физминутка: Встаньте, сначала повращайте одной рукой, затем - другой. Теперь приподнимитесь на носочках. Вы знаете, стопы ног, руки – это тоже рычаги.
5. Первичное закрепление знаний
Класс делится на 3 группы, каждая группа получает задание:
Задание 1 группе
Оборудование: ножницы разных видов, кусачки, гаечный ключ, линейка.
Измерьте с помощью линейки плечи рычагов. Определите выигрыш в силе данных простых механизмов.
Задание 2 группе
Сконструировать из подручного материала один из простых механизмов и продемонстрировать его в действии.
Задание 3 группе
Составить ребусы, кроссворд на тему: Простые механизмы в природе.
6. Подведение итогов урока (рефлексия)
- Что называется простыми механизмами?
- Какие виды простых механизмов вы знаете?
- Что такое рычаг?
- Что называется плечом силы?
- Каково правило равновесия рычага?
- Где применяется в нашей жизни рычаг?
- Какое значение имеют простые механизмы в жизни человека?
Учащиеся отвечают на вопросы.
7. Домашнее задание
§ 57, 58, 60; задачи № 736, 742, 747.
Домашние опыты:
- Положите под середину линейки карандаш так, чтобы линейка находилась в равновесии. Не изменяя взаимного расположения линейки и карандаша, уравновесьте на полученном рычаге одну монету с одной стороны и стопку из трех таких же монет с другой стороны. Измерьте плечи приложенных (со стороны монет) сил и проверьте правило рычага.
- Определите массу линейки. У вас имеются измерительная линейка, карандаш и монета. Масса монеты считать известной, равной m.
Учитель: Желаю Вам найти свою точку опоры и всегда оставаться в равновесии! Спасибо за урок!
Оставьте свой комментарий к работе, нажав на кнопку «Написать». Расскажите, что именно вас не устраивает в работе, а если вы считаете, что работа содержит ошибки и неточности – нажмите на соответствующую галочку в форме отклика.
Внимание! Администрация сайта rosuchebnik.ru не несет ответственность за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.