Простые механизмы. Рычаг

Урок физики в 7 классе.

Учитель: Смирнова Г.Н.

Тема: Простые механизмы. Рычаг.

Цель: изучение простого механизма - рычага

Задачи: повторить понятия «работа», «мощность»; познакомиться с понятиями «простые механизмы», «рычаг», «правило равновесия рычага»;

выяснить практическое применения рычага,

формировать навык экспериментальной работы, умения делать выводы.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Вид урока: урок-практикум.

План занятия:

1. Организационный момент.

2. Тест на повторение

3. Этап постановки целей и задач.

4. Этап получения новых знаний.

5. Этап практической работы учащихся.

6. Этап обобщения и закрепления нового материала.

7. Рефлексия.

8. Заключительный этап.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

Проверка готовности класса к уроку.
Настрой на работу

Учитель: Здравствуйте. Садитесь. Сегодня у нас обычный урок. Прежде чем мы приступим к изучению новой темы. Я хочу, чтобы все настроились на урок. Расслабьтесь, прислушайтесь к своим ощущениям и скажите себе: "Я нахожусь на уроке и хочу узнать что-то мне неизвестное." Готовы? А прежде чем мы узнаем что-то новое, нужно повторить то, что мы уже знаем. На прошлых уроках мы с вами познакомились с такими понятиями как «работа» и «мощность», давайте проверим, насколько хорошо вы их усвоили. Предлагаю вам ответить на вопросы небольшого теста, состоящего из семи заданий. У вас на столах имеются листочки, подпишите их и пронумеруйте 7 вопросов. В качестве ответа вы указываете только букву, которую вы считаете правильной. (тест слайды …).

Теперь поменяйтесь листочками с соседом и давайте проверим правильность ответов. (на следующем слайде указаны правильные ответы и критерии оценивания). Проверьте, насколько правильно выполнен тест и поставьте соответствующую оценку, листки можно передать мне.

А теперь перейдем непосредственно к изучению нового материала. Предлагаю вам отгадать несколько загадок, которые помогут вам узнать тему нашего сегодняшнего урока (слайд)

• Две сестры качались, правды добивалась, А когда добились, то остановились. (весы)

• Что за чудо великан? Тянет руку к облакам. Он работник очень важный, строит дом многоэтажный. (подъемный кран)

• Тит на работу вышел, каждый услышал. Сам он худ, голова с пуд, как ударит - крепко станет. (молоток)

• Она с винтом пустилась в пляс, а он, кружась, в доске увяз. (отвертка)

• У них тяжелый труд: все время что-то жмут. (тиски)

• Перед ним дубы и клены, и березы бьют поклоны. (топор)

• Два братца - одно сердце. (ножницы)

Как вы думаете, что объединяет все эти предметы? (ответы учащихся, они помогают человеку выполнять какую-либо работу)

II. Этап постановки целей и задач урока

Все эти предметы являются простыми механизмами. Таким образом, целью нашего сегодняшнего урока – выяснить, что такое простые механизмы, для чего они нужны, и изучить простейший механизм – рычаг, его характеристики, научится изображать его на схеме. Запишите тему в тетрадь.

III. Этап получения новых знаний

Вы мне можете возразить, какие же это механизмы? Ведь механизм – это что-то огромное, грохочущее! Оказывается, слово механизм – происходит от греческого слова «mechane» - орудие, сооружение. В физике приспособления для преобразования движения и силы называют механизмами. (определение - слайд)

Большинство из них были изобретены еще до нашей эры, например, блоки, вороты, кабестаны и полиспасты издревле применялись при кораблестроении и мореплавании. (слайд )

Используемые человеком механизмы могут быть устроены очень сложно, однако для понимания их работы достаточно изучить так называемые простые механизмы.

Существует несколько разновидностей простых механизмов, но основными являются рычаг и наклонная плоскость.

Посмотрите на экран, здесь представлены основные виды простых механизмов.(слайд)

На основе рычага созданы блок и ворот, на основе наклонной плоскости винт и клин. Мы позже подробнее познакомимся с разными механизмами, а сегодня более подробно остановимся на рычаге.

Итак, что же такое рычаг? Давайте, посмотрим на экран. (слайд) Из жизненного опыта мы знаем, что человеку трудно поднять тяжелый предмет. Сила, которую он прикладывает, недостаточна, чтобы преодолеть силу тяжести предмета. Но, прикладывая ту же силу, этот предмет можно сдвинуть при помощи достаточно длинной палки – рычага.

Таким образом (слайд) Рычаг - твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Назначение рычага – получить выигрыш в силе.

Давайте, рассмотрим устройство рычага (слайд) Изобразим рычаг на схеме.

Точка О – точка опоры рычага (ось вращения, которая расположена между точками приложения сил); точка А и точка В – точки приложения сил; F1 и F2 – силы, действующие на рычаг.
Си: [F] = [Н] – Ньютон
Определение: Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует сила, называется плечом силы.
Обозначается малой латинской буквой l – плечо силы.

Си: [l] = [м] – метр.
Посмотрите внимательно на схему и ответьте мне на вопрос: "Как найти плечо силы? Назовите плечи сил F1 и F2 ."
Выслушиваются варианты ответов и пояснения к ним.
Ответ: ОА – l₁ – плечо силы F
ОВ – l₂ – плечо силы F

В курсе физики 7 класса рассматриваются 2 разновидности рычагов: рычаг 1 рода и рычаг 2 рода (слайд). Посмотрите на картинки и попробуйте сформулировать, чем же отличаются эти рычаги? (формулировки на экране)

Теперь, подумайте и скажите мне, где можно применять рычаги? (ответы детей) (слайд)

На одной из картинок вы видите весы, т.е рычаг можно применять для взвешивания. А на чем основано взвешивание? (на уравновешивании левой и правой частей рычага).

V. Этап практической работы

Для того чтобы выяснить, когда же рычаг будет находиться в равновесии, проделаем следующий эксперимент. (слайд)

Дети выполняют 2 опыта.

VI. Этап обобщения и закрепления

На основании проделанных опытов формулируем условие равновесия рычага.

Это правило было сформулировано древнегреческим ученым – Архимедом, который жил в 3 в. до н.э. Вам знакомо это имя? (отвечают да, его именем названа выталкивающая сила).

Архимед придумал множество изобретений, в частности известен случай, когда он, с помощью своих приспособлений втащил на берег огромную триеру (корабль). В связи с этим стала крылатой фраза Архимеда «Дайте мне точку опоры и я подниму Землю!»

Давайте закрепим полученные знания. Для этого решим устно несколько задач (слайд с задачами)

VII. Рефлексия

Учитель: Наш урок подходит к концу. Каждый из вас узнал сегодня что-то новое, может быть, удивился, кто-то уже что-то знал до сегодняшнего урока, но не мог объяснить. Продолжите, пожалуйста, любое из предложений.

VIII. Заключительный этап

Учитель: Оценивая Вашу работу на уроке, я увидела, что практически каждый из вас внес вклад в наш урок. Мне очень понравилось с вами работать, спасибо за внимание. До свиданья.

Домашнее задание: § 56 Подумайте и ответьте на вопрос: "Мог ли Архимед поднять Землю? Почему?"
Подготовить сообщение по теме "Рычаги в технике и в быту", "Простые механизмы в работе".

§55-56, Упр. 30 (1),

пример задачи на стр.139-140

ТЕСТ

1. В каком случае совершается работа?

А. Вода давит на стенку сосуда

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

ТЕСТ

5. Велосипедист за 10 с совершил работу 800 Дж. Чему равна мощность велосипедиста?

А. 80 Вт Б. 40 Вт В. 8000 Вт

6. На какую высоту надо поднять гирю весом 100 Н, чтобы совершить работу 200 Дж?

А. 1 м Б. 1,5 м В. 2 м

7. Вычислите работу, произведенную силой 0,02 кН, если расстояние, пройденное телом по направлению действия этой силы, равно 20 м?

А. 20 Дж Б. 400 Дж В. 10 Дж

1 – в

2 – б

3 – в

4 – а

5 – а

6 – в

7 – б

Оценка

5 – 7 баллов

4 – 5 - 6 баллов

3 – 3 - 4 балла

Что объединяет эти предметы?

Простые механизмы – устройства (приспособления), позволяющие преобразовать силу в силу, существенно большую.

Простые механизмы

Рычаг

Блок

Ворот

Наклонная плоскость

Винт

Клин

Из жизненного опыта мы знаем, что человеку трудно поднять тяжелый предмет. Сила, которую он прикладывает, недостаточна, чтобы преодолеть силу тяжести предмета. Но, прикладывая ту же силу, этот предмет можно сдвинуть при помощи достаточно длинной палки – рычага .

Рычаг - твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Назначение рычага –

получить выигрыш в силе.

Устройство рычага

О – точка опоры.

F 1 , F 2 – силы, действующие на рычаг.

l 1 - плечо силы F 1

l 2 - плечо силы F 2

Два вида рычагов

Рычаг 1-го рода

Рычаг 2-го рода

неподвижная точка опоры О располагается между линиями действия приложенных сил.

неподвижная точка опоры О располагается по одну сторону от линий действия приложенных сил.

Применение рычагов в быту, технике и природе

Применение рычагов в быту, технике и природе

Вывод : Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил F 2 L 1 ----- = ----- F 1 L 2

Закрепление

Задача 1

Задача 2

Задача 3

Задача 4

Задача 5

Название списка

Задача 1

Пункт 1

Слева от точки опоры, горизонтально вниз действует сила 10 Н, приложенная на расстоянии 20 см. Какую силу, направленную вниз на расстоянии 10 см от точки опоры, нужно приложить справа, для того чтобы уравновесить рычаг?

Пункт 2

Текст

Пункт 3

Пункт 4

Пункт 5

Название списка

Задача 2

Почему ножницы для резания металла имеют наиболее длинные рукоятки, чем ножницы, предназначенные для резания бумаги?

Пункт 1

Пункт 2

Текст

Пункт 3

Пункт 4

Пункт 5

Название списка

Задача 3

Пункт 1

Почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а к краю, притом наиболее удаленному от оси вращения?

Пункт 2

Текст

Пункт 3

Пункт 4

Пункт 5

Название списка

Задача 4

Какой из рычагов будет находиться в равновесии?

Пункт 1

Пункт 2

F 1

Текст

F 1

Пункт 3

F 2

F 2

F 2

Пункт 4

Пункт 5

F 1

Название списка

Задача 5

№ 750 (Л)

При равновесии рычага на его меньшее плечо действует сила 300 Н, на большее – 20 Н. Длина меньшего плеча 5 см. Определите длину большего плеча.

Пункт 1

Пункт 2

Текст

Пункт 3

Пункт 4

Пункт 5