Методическая разработка урока "Рычаги в быту, природе, технике"

Методическая разработка урока «Рычаги в технике, природе, быту»

Опыт есть истинный учитель.

Леонардо да Винчи.

Цель урока: расширить знания учащихся о рычагах, познакомить с практическим использованием в жизни рычагов.

Оборудование урока: рисунки к опросу, карточки с заданиями, магниты на доску, сопроводительная презентация к уроку; динамометр, ножницы, листы бумаги со смайликами, линейка к практической работе

Планируемый результат:

учащиеся расширяют свои знания о рычагах и их использовании.

Личностные результаты:

Развитие опыта публичного выступления, умения делать выводы.

Метапредметные результаты:

Умение работать самостоятельно и в группе, закрепление понятия простой механизм, развитие навыка аналитической деятельности.

Предметные результаты:

Знание условия равновесия рычага и его применение на практике, умение различать виды рычагов.

Оформление доски: дата урока, эпиграф, на крайней левой доске магнитики и распечатанные рисунки, домашнее задание (тему вписываю позже).

Ход урока:

1. Мотивация к учебной деятельности. Постановка учебной задачи.

Дети занимают свои места, звенит звонок, у входной двери стоит коробка, мешающая проходить.

-Здравствуйте, ребята! Я рада вас видеть! Давайте начнем наш урок. Но у нас какой-то беспорядок. Коробка у двери. Давайте-ка уберем!

Руку поднимает ученик, готовый прийти на помощь, пытается сдвинуть коробку, ничего не получается, тяжелая. Просится второй ученик помочь. Но он уже берет палку, которая стояла в уголке, и пользуясь ею, как рычагом, приподнимает коробку и сталкивает её в сторонку, с важным видом всем ученикам заявляя:

-Вот так, физику учить надо! - и поднимает указательный палец вверх.

Дети садятся на места.

-Спасибо, мальчики, выручили. (Обращаюсь к классу) А что же за знания нужны были нам сегодня, чтобы справиться с коробкой?

Ответы детей, среди которых конечно же звучат «Тема «Рычаг».

-Правильно. А на сегодняшнем уроке мы расширим ваши знания о рычагах и научимся видеть их в разных областях нашей жизни. Запишем в тетради число и тему урока «Рычаги в технике, быту и природе».

2) Актуализация знаний.

- Только чтобы сделать ваши знания глубже, надо вспомнить, что мы изучали ранее.Идет фронтальный опрос. ?????

-Что такое рычаг?

-Укажите виды рычагов? (1,2,3 рода)

На крайней левой доске белые листы, закрепленные магнитами, висят под схемой, надо правильно распределить изображенные на рисунках примеры рычагов к какому роду они относятся.

-Распределите примеры, которые имеются, в схему:

Рычаги

1 рода 2 рода 3 рода

Вызываю ребенка, который магнитиками крепит рисунки.

-Что называют плечом рычага? (Показать точки опоры и плечи)(эти же рисунки включаю через проектор и на крупных рисунках ученик указкой показывает плечи и точку опоры)

-Для чего используют рычаги? – (для получения выигрыша в силе)

ОСНОВНОЙ ВОПРОС УРОКА:

(гипотеза)

Закрепляется или пишется на доске.

Учащиеся выражают свое мнение (да,

нет, сомневаюсь). Однозначного ответа нет.

Оцениваем отвечающих по домашнему заданию. Переходим к следующему этапу урока.

1. Изучение нового материала.

-Давайте посмотрим, где же встречаются рычаги у нас в жизни. Результатом нашей работы должен стать кластер, где вы запишите основные моменты урока.

-Работаем в группах. Каждая группа получает задание, время на его выполнение, по истечении которого мы выслушаем отчёт каждой группы.

Задания группам выдаю на распечатанных листочках.

1) рычаги в быту.

Рычаги в быту

Рычаги широко распространены в быту. Вам было бы гораздо сложнее открыть туго завинченный водопроводный кран, если бы у него не было ручки в 3-5 см, которая представляет собой маленький, но очень эффективный рычаг. То же самое относится к гаечному ключу, которым вы откручиваете или закручиваете болт или гайку. Чем длиннее ключ, тем легче вам будет открутить эту гайку, или наоборот, тем туже вы сможете её затянуть. При работе с особо крупными и тяжелыми болтами и гайками, например при ремонте различных механизмов, автомобилей, станков, используют гаечные ключи с рукояткой до метра.

Другой яркий пример рычага в повседневной жизни – самая обычная дверь. Попробуйте открыть дверь, толкая её возле крепления петель. Дверь будет поддаваться очень тяжело. Но чем дальше от дверных петель будет располагаться точка приложения усилия, тем легче вам будет открыть дверь.

Примером рычага, дающего выигрыш в силе, могут служить ножницы для резки бумаги ь дверь.

Ручка швейной машины, клавиши пианино - все это примеры рычагов.

Задания к тексту «Рычаги в быту»

1. Прочитайте текст.

2. Составьте небольшой рассказ по данному тексту.

3. Ответьте на вопрос: для чего используют рычаги в быту?

4. Сделайте выводы. (регламент 1 минута)

1. Рычаги в технике

Естественно, рычаги так же повсеместно распространены и в технике. Самый очевидный пример – рычаг переключения коробки передач в автомобиле. Короткое плечо рычага – та его часть, что вы видите в салоне. Длинное плечо рычага скрыто под днищем автомобиля, и длиннее короткого примерно в два раза. Когда вы переставляете рычаг из одного положения в другое, длинное плечо в коробке передач переключает соответствующие механизмы. Здесь так же очень наглядно можно увидеть, как длина плеча рычага, диапазон его хода и сила, необходимая для его сдвига, соотносятся друг с другом.

Рычаги можно встретить на стройке: экскаватор, подъемный кран, тачка, лом.

Примером рычага, дающего выигрыш в силе, могут служить кусачки, ножницы для резки металла, лопата.

Рычаги различного вида имеются у многих машин: педали или ручной тормоз велосипеда - все это примеры рычагов. Весы - тоже пример рычага.

Примером рычага, дающего проигрыш в силе, является весло. Это необходимо для получения выигрыша в расстоянии. Чем длиннее часть весла опускаемого в воду, тем больше его радиус вращения и скорость движения.

Таким образом, мы можем убедиться в том, что механизм рычага очень широко распространен и в различных механизмах.

Задания к тексту «Рычаги в технике»

1. Прочитайте текст.

2. Составьте небольшой рассказ по данному тексту.

3. Ответьте на вопрос: для чего используют рычаги в технике?

4. Сделайте выводы. .(регламент 1 минута)

1. рычаги в природе

Простые механизмы в живой природе

В скелете животных все кости, имеющие некото­рую свободу движения, являются рычагами, например, у кошек рычагами яв­ляются подвижные когти; у многих рыб — шипы спинного плав­ника; у членистоногих — большинство сегментов их наружного скелета; у двустворчатых моллюсков — створки раковины.

Рычажные механизмы скелета обычно рассчитаны на выиг­рыш в скорости при проигрыше в силе. Это важно для приспосабливаемости и выживания. Например, длинные ноги борзой и оленя определяют их способность к быстрому бегу; короткие лапы кро­та рассчитаны на развитие больших сил при малой скорости; длинные челюсти борзой позволяют быстро схватить добычу на бегу, а короткие челюсти бульдога смыкаются медленно, но сильно держат (жевательная мышца прикреплена очень близко к клыкам, и сила мышц передается на клыки почти без ослаб­ления).

В растениях рычажные элементы встречаются реже, что объясняется малой по­движностью растительного организма. Типичный ры­чаг — ствол дерева и состав­ляющий его продолжение главный корень. Глубоко уходящий в землю корень сосны или дуба оказывает огромное сопротивление опрокидыванию (велико плечо сопротивления), поэтому сосны и дубы почти никогда не выворачиваются с корнем. Наоборот, ели, имеющие чисто по­верхностную корневую систему, опрокидываются очень легко.

В природе распространены гибкие органы, которые могут в широких пределах менять свою кривизну (позвоночник, хвост, пальцы, тело змей и многих рыб). Их гибкость обусловлена или сочетанием большого числа коротких рычагов с системой тяг, или сочетанием элементов, сравнительно негибких, с промежуточными элементами, легко поддающимися деформации (хобот слона, тело гусеницы и др.). Управление изгибанием во втором случае достигается системой продольных или косо расположенных тяг.

Р

О

Задания к тексту «Простые механизмы в живой природе»

1. Прочитайте текст.

2. Составьте небольшой рассказ по данному тексту.

3. Ответьте на вопрос: почему некоторые рычаги в организмах животных устроены так, что они дают проигрыш в силе?

4. Сделайте выводы. .(регламент 1 минута)

Физпауза. 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).

1. рычаги в теле человека

Простые механизмы в теле человека

Движение играет огромную роль в жизни всех живых существ, В том числе и человека. Активные перемещения в пространство является основным отличием животных от растений. Движение и его скорость служат одними из главных приспособительных реакций животного к окружающей среде, что осуществляется двигательным аппаратом.

Двигательный аппарат человека состоит из костей, соединений между ними и мышц. Движения происходят в местах соединения костей. Мышечная ткань, основным свойством которой является способность сокращаться, приводит в движение костные рычаги. Кости и их соединения относятся к пассивной части двигательного аппарата, а мышцы – к его активной части.

Мышцы, действуя на кости, вращают их вокруг осей суставов. Такая система представляет собой особый рычаг.

В скелете человека все кости, имеющие некото­рую свободу движения, являются рычагами, например, кости конечностей, нижняя челюсть, череп (точка опо­ры — первый позвонок), фаланги пальцев.

В двигательном аппарате человека мышцы проигрывают в силе, но выигрывают в расстоянии. Это создает значительные нагрузки на костно-мышечный аппарат, которые могут в несколько раз превышать перемещаемый или поднимаемый груз. Оказывается, рычажные механизмы скелета обычно рассчитаны на выиг­рыш в скорости при потере в силе.

Соотношение длины плеч рычажного элемента скелета нахо­дится в тесной зависимости от выполняемых данным органом жизненных функций. Зато очень важно то, что, проигрывая в силе, мы выигрываем в других отношениях. Небольшое сокращение длины мышцы позволяет в данном случае осуществить значительное перемещение ладони с грузом (мы можем поднять груз даже к плечу). Кроме того, мы выигрываем в скорости перемещения. Мышцы не могут очень быстро сокращаться; к счастью, при таком рычаге этого не требуется: скорость перемещения ладони с грузом оказывается в 10 раз больше скорости сокращения мышцы. Другими словами, проигрывая в 10 раз силе, мы во столько же раз выигрываем в длине и скорости перемещения груза.

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?

Действительно, мы перемещаемся примерно в 8-10 раз быстрее, чем сокращаются наши мышцы. Это очень важно в жизни и человека, и животных.

Задания к тексту «Простые механизмы в теле человека»

1. Прочитайте текст.

2. Составьте небольшой рассказ по данному тексту.

3. По рис. согнутой в локте руки определите, какой проигрыш в силе дает такой рычаг? каков будет выигрыш в расстоянии?

4. Сделайте выводы. .(регламент 1 минута)

-Решаем задачу, оформляем у доски и в тетради.

5) Практическая работа.

-Давайте выполним практическую работу, поработаем с самым известным вам инструментом-ножницами.

Практическая работа.

Цель: проанализировать информацию о применении рычагов в быту.

Определить силу давления ножниц на лист бумаги, используя ножницы, динамометр.

Заполнить таблицу.

Выигрыш в силе:

Вывод:

ИНСТРУКЦИЯ.

1. Возьмите ножницы.

2. С помощью линейки измерьте расстояние l1, см от центра ножниц (гвоздика) до центра колец ножниц. Результат запишите в таблицу.

3. Возьмите лист бумаги, сделайте надрез и с помощью линейки измерьте расстояние от центра ножниц (гвоздя) до листа бумаги (см. рисунок). Полученный результат l2, см запишите в таблицу.

4. Возьмите динамометр. Ножницы с листом бумаги привести в рабочее положение (см. рисунок), зацепите крючком динамометра за кольцо ножниц и тянуть, пока ножницы не разрежут лист бумаги. И в этот момент зафиксировать показания динамометра, F1 Данные записать в таблицу.

5. Используя формулу для правила равновесия рычага, вычислить силу давления ножниц F2на лист бумаги.

6. Проверить, соблюдется ли правило равновесия рычага и правило моментов. Результаты занести в таблицу.

7. Определить выигрыш в силе.

8. Сделайте вывод, используя данные п.6 и п.7. .(регламент 1 минута)

5) Отчёты детей.

6) Закрепление.

А) Включаю видеоролик «Главная дорога».

-Какой простой механизм используется в ролике?

Ответы детей.

Б) -Возьмите зубочистку. Разломите её пополам. А потом каждую половину пополам. Почему второй раз было сложнее?

Ответы детей.

В)- Какой механизм использовался в каждой задаче?

1. Почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а краю, притом наиболее удаленному от оси вращения двери? Какой механизм используют?

1. Почему для резки бумаги и ткани применяют ножницы с короткими ручками и длинными лезвиями, а для резки листового металла – с длинными ручками и короткими лезвиями?

7) Контроль.

На партах стоит один рейбук, один из учеников, сидящих за партой, отвечает на вопросы теста, другой получит карточку .

Тест по рейбукам.

Вариант1.

1. Механизмами называются приспособления, служащие

а) для преобразования движения;

б) создания силы;

в) преобразования силы;

г) проведения опытов.

2. На рычаг действует сила 3 Н. Чему равен момент этой силы, если плечо силы 15 см?

а) 45 Н*м

б) 0,45 Н*м

в) 5 Н*м

г) 0,2 Н*м

3. Что называют плечом рычага?

а) перпендикуляр;

б) отрезок;

в) луч;

г) кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует сила

4. Примером рычага в быту является :

А) дверь, б) экскаватор, в)гаечный ключ

Вариант 2.

1. Простые механизмы применяют для того, чтобы:

а) проводить измерения физических величин;

б) увеличить расстояние, пройденное телом;

в) проводить физические опыты;

г) увеличить силу, действующую на тело.

2. На рычаг действует сила 0,5 кН. Чему равен момент этой силы, если плечо силы 2 м?

а) 0,25 Н*м;

б) 1 Н*м;

в) 4 Н*м;

г) 1000 Н*м.

3. Что называют рычагом?

а) сложный механизм;

б) мягкое тело;

в) твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры;

г) твердое тело, которое не может вращаться вокруг неподвижной опоры;

4) примером рычага в технике является: а) гаечный ключ, б) рука человека, в) карандаш.

Проверочная карточка.

1. Отгадайте ребус.

1. Отгадайте загадки:

А) Три братца пошли в воду купаться,

Два купаются, а один на берегу валяется.

Б) Я –садовый инвентарь,

На селе знакома встарь.

Дедушка меня берет

И копает огород.

1. Что общего между хвостом кенгуру во время прыжка и шестом для равновесия у канатоходца?

8) Домашнее задание. На доске записано: §60, упр.32(1,3), и творческое задание: составьте задачу по теме сегодняшнего урока.

9) Рефлексия. Карточка "Рефлексия"

Анкета

Ф.И._________________

Сегодня на уроке я:

А) выполнил правильно задания теста или карточки;

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

-Вот и подходит к концу наш урок, ребята. Каждый сегодня узнал для себя что-то новое про рычаги.

«Науку все глубже постигнуть стремись,
Познанием вечного жаждой томись. 
Лишь первых познаний блеснет тебе свет,
Узнаешь: предела для знания нет»

Фирдоуси (Персидский и таджикский поэт, 940— 1030 гг.)

Спасибо за урок!