Главная стр 1
скачать
Проект урока физики в 7 классе

"Простые механизмы. Условие равновесия рычага."
Тип урока: изучение нового материала

Вид урока: урок практических работ
Цель урока:

Обеспечить усвоение учащимися понятия простого механизма, принципа действия рычага и условия равновесия рычага, используя проблемно-исследовательскую технологию.


Задачи урока:
Образовательная:

  • Познакомить учащихся с различными видами простых механизмов;

  • рассмотреть простые механизмы как устройства, служащие для преобразования силы;

  • рассмотреть устройство и принцип действия рычага;

  • выяснить условие равновесия рычага.


Развивающая:

  • способствовать развитию умения анализировать, выдвигать гипотезы, предположения, строить прогнозы, наблюдать и экспериментировать;

  • способствовать развитию логического мышления;

  • развитие умения выражать речью результаты собственной мыслительной деятельности.


Воспитательная:

  • пробуждение познавательного интереса к физике;

  • воспитание положительного отношения к получению знаний и окружающим явлениям;

  • формирование умений критически, но объективно оценивать предметы, явления, поступки и действия (свои и чужие).


Используемая технология развивающего обучения:

Проблемно-исследовательская технология



Формы учебной работы, используемые на уроке:

1) фронтальная работа со всем классом

2) групповая работа

3) индивидуальная работа


Методы, используемые на уроке:

  1. эвристический метод

  2. исследовательский метод (частично)


Изучив материал урока, учащиеся должны знать:

виды простых механизмов

устройство и принцип действия рычага

условие равновесия рычага


уметь:

изображать рычаг на чертеже

находить точку опоры рычага

измерять плечи сил

использовать условие равновесия рычага для решения задач

находить нужную информацию, перерабатывать и применять ее.


Оборудование и средства обеспечения учебного процесса:

набор грузов, демонстрационная линейка – рычаг, сантиметровая лента, бутылка минеральной воды, штатив, ножницы, плоскогубцы, кусачки, выдерга, открывалка для бутылок, деревянный брусок с гвоздем, палка, тяжелый портфель,лабораторные рычажные весы, плакаты, лабораторная линейка – рычаг, ученическая линейка.


План урока
1.Подготовка к восприятию нового материала: постановка проблемы – 6 мин.

2.Объявление темы урока и цели урока – 2 мин.

3. Изучение нового материала – 20 мин.

3.1. Простые механизмы

3.2. Теория рычага

4. Закрепление изученного материала (решение задачи) – 7 мин.

(выполнение теста) – 3 мин.

5. Подведение итогов урока. Постановка домашнего задания - 3 мин.

6. Рефлексия – 4 мин.


  1. Подготовка к восприятию нового материала:

На демонстрационном столе учителя: стоит бутылка минеральной воды, лежит деревянный брусок с вбитым в него гвоздем, стоит тяжелый портфель, лежит кусок сахара – рафинада.


Учитель:

Ребята, мы с вами сегодня должны решить простые бытовые проблемы, которые часто возникают. Нужно открыть бутылку минеральной воды, вытащить гвоздь из доски, расколоть кусок сахара и перенести тяжелый портфель из одного конца класса в другой.


Давайте сначала выясним, чтобы получить нужный результат наших действий, нам нужно совершить ….(механическую работу). А какие же условия должны выполняться, чтобы работа совершалась?
Ученик:

К телу должна быть приложена сила и оно должно двигаться.


Учитель:

Давайте разберемся, какую силу и к какому телу будем прикладывать, чтобы совершить необходимую работу.


1 ученик выходит к доске и пытается произвести нужные действия с данными приборами.
Учитель:

Как же облегчить ему задачу?


2 ученик:

Нужно использовать какое- то приспособление.
Учитель: Что, например?
Ученик:

Например: открывалку для бутылок, кусачки для сахара, выдергу для гвоздя, палку для портфеля.
Учитель:

Прошу продемонстрировать действие этих приспособлений.

Легче, применяя эти приспособления выполнить задачу?
Ученик:

Да.
Учитель:

А, почему?


Ученик:

Надо прикладывать меньшую силу, если использовать приспособления.
Учитель:

Чем эти приспособления похожи?


Ученик:

Они похожи на палки.
Учитель:

Правильно, эти палки не что иное, как рычаги, которые вы использовали для выполнения механической работы.

Вот мы с вами и подошли к теме сегодняшнего урока: «Простые механизмы. Условие равновесия рычага.»

2. Объявление темы урока и постановка цели урока.
Учитель:

“Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю”. По преданию, эти гордые слова принадлежат греческому математику и механику Архимеду, жившему больше двух тысяч лет назад и сделавшему немало выдающихся изобретений и открытий. Неужели Архимед считал себя таким силачом? Нет, он не отличался от других людей здоровьем и силой. Но он открыл закон рычага...

В монологе Архимеда прозвучало известное всем слово “Рычаг». Архимед собирался перевернуть Землю рычагом, а что такое рычаг, какова его конструкция и где он применяется, каково условие равновесия рычага, какие ещё бывают простые механизмы? Такова сегодня цель нашего урока.
3. Изучение нового материала.
3.1. Виды простых механизмов и их применение.
Учитель:

Физические возможности человека ограничены, поэтому с древних времён человек часто использовал устройства, которые способны преобразовать силу человека в значительно большую силу, т.е. дают выигрыш в силе. Такие механизмы называют «простыми механизмами».



Демонстрация простых механизмов, которые встречаются в повседневной жизни:

аптекарские весы, ножницы, кусачки, плоскогубцы, пинцет, ключ для закручивания болтов, наклонная плоскость, штопор, винт, открывалка для бутылок, игрушечный самосвал, игрушечный экскаватор, палка.


А первым человеком, применившим рычаг, был наш далёкий доисторический предок, палкой сдвигавший с места тяжёлые камни в поисках съедобных корней или прятавшихся под корнями мелких животных. Да-да, ведь обыкновенная палка, имеющая точку опоры, вокруг которой её можно поворачивать, - это и есть самый настоящий рычаг.
-Давайте посмотрим на с.136 учебника рис.150.

Есть много свидетельств, что в древних странах - Вавилоне, Египте, Греции - строители широко использовали рычаги при подъёме и перевозке статуй, колонн и огромных камней. В то время они не догадывались о законе рычага, но уже хорошо знали, что рычаг в умелых руках превращает тяжелый груз в лёгкий.


- с.136 учебника рис.151.

Рычаг - является составной частью почти каждой современной машины, станка, механизма. Экскаватор роет канаву - его железная “рука” с ковшом действует как рычаг. Шофёр меняет скорость автомобиля с помощью рычага переключения скоростей. Аптекарь развешивает порошки на аптекарских очень точных весах, главная деталь этих весов - рычаг.

Вскапывая грядки на огороде, лопата в наших руках тоже становится рычагом. Всевозможные коромысла, рукоятки и вороты всё это рычаги.


3.2. Изучение теории рычага.

- посмотрим на с.137 учебника определение рычага.



Рычаг - твёрдое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры. На практике роль рычага могут играть палка, доска, лом и т.п.

Таким образом, рычаг имеет точку опоры и плечо.


-С точкой опоры все понятно, а что же такое плечо силы? И как его найти?

Смотрим с.138 учебника



Плечо - это кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы (т.е. перпендикуляр, опущенный из точки опоры на линию действия силы).

Обычно силами, приложенными к рычагу можно считать вес тел.


Учитель:

Рычаги бывают различных видов. Давайте рассмотрим наиболее часто встречающиеся.


Рычаг первого рода (точка опоры расположена между точками приложения сил) можно найти, если внимательно рассмотреть, как работают ножницы для резки бумаги и детские качели, рычажные весы. (рассмотрим плакат 1)
Рычаг второго рода (нагрузка приложена между точкой опоры и точкой приложения силы) можно увидеть при изучении работы, щипцов для колки орехов и садовой тачки. (рассмотрим плакат 2)
Рычаг третьего рода (усилие приложено между точкой опоры и нагрузкой)

встречается во многих инструментах, пинцет, ключи для болтов.

(рассмотрим плакат 3)
Учитель:

Ребята, предлагаю вам в ходе мини-эксперимента вывести условие равновесия рычага.


На доске заготовлено исходное начало чертежа:

О

Δ



На доске заготовлена таблица:

Сила, дейст-вующая на грузы слева,

F1



Плечо силы

L1



Сила, дейст-вующая на грузы справа,

F2



Плечо силы

L2



Соотношение

между силами и плечами



















Демонстрационный эксперимент:

У меня на столе лежит большая демонстрационная линейка-рычаг и набор грузов, сантиметровая лента.

При помощи этого простого рычага, необходимо уравновесить 2 груз слева и

4 груза справа.


Задания:

(Задания написаны на карточках и лежат на демонстрационном столе рядом со штативом)




1 задание:

Привести рычаг в рабочее состояние. Определить: где точка опоры рычага? Нарисовать на доске линейку-рычаг, показать точку опоры.
2 задание:

Уравновесить 2 груза, подвешенные слева, - 4 грузами, подвешенными справа. Нарисовать в масштабе на доске.
3 задание:

Нарисовать силу F1, с которой действуют на рычаг грузы, расположенные слева, определить ее значение и записать в таблицу.
4 задание:

Нарисовать силу F2, с которой действуют на рычаг грузы, расположенные справа, определить ее значение и записать в таблицу.
5 задание:

Показать и измерить левое плечо рычага L1. Показать на рисунке и записать в таблицу.
6 задание:

Показать и измерить правое плечо рычага L2. Показать на рисунке и записать в таблицу.

7 задание:

Какая наблюдается закономерность? Определить соотношение между силами и плечами. Записать в таблицу.
Итак, мы вывели «условие равновесия рычага».

Отношение сил обратно пропорционально отношению их плеч.
F1 ∕ F2 = L2 ∕ L1
Именно это правило равновесия рычага и вывел Архимед.
Учитель:

Какой же выигрыш в силе дает рычаг? Чему он равен? Посмотрите еще раз на условие равновесия рычага.


Ученик:

Выигрыш в силе равен обратному отношению плеч рычага.

Учитель:


По закону, открытому Архимедом, во сколько раз короткий конец рычага (от точки опоры до груза) меньше длинного конца рычага (от точки опоры до места, где нажимает рука), во столько же раз облегчается подымание груза. Правда, чтобы поднять совсем на немного короткий конец (его называют коротким плечом рычага), приходится опускать на значительно большее расстояние длинный конец (его называют длинным плечом).
Учитель:

Ребята, мы изучили с вами теорию рычага. Давайте теперь правильно ответим на проблемный вопрос, поставленный в начале урока: как поступил Архимед и как правильно расположить палку с грузом на плече друга?



  1. Закрепление изученного материала.

А. Решение задачи.


Учитель:

- При решении задачи мы будем применять условие равновесия рычага, вспомним его еще раз:

Отношение сил обратно пропорционально отношению их плеч.
F1 ∕ F2 = L2 ∕ L1
Фронтальный кратковременный эксперимент

(выполняется в парах)

Учитель:

- Давайте вместе, определим цель нашего эксперимента.



Ученик:

Цель: рассчитать выигрыш в силе, который дает локтевой рычаг.
Учитель:

Каков же план действий?


Ученики:

1. Найти на локтевом суставе точку опоры.

2. Измерить плечи сил, действующих рычаг.

3. Рассчитать выигрыш в силе, как отношение сил, используя условие равновесия рычага.
Учитель открывает скрытую часть доски, на которой написаны этапы проведения эксперимента.
Учитель:

- Хорошо, тогда приступим к действию, а затем обсудим результат.


Учащиеся проводят самостоятельный физический эксперимент в парах, используя необходимое оборудование, находящееся на партах.
Учитель:

Какой же выигрыш в силе вы получили? За счет чего он получается? В чем мы проигрываем?


Б. Выполнение заданий теста

Учащимся выдаются небольшие тесты в печатном виде, для определения уровня усвоения изученного на уроке материала, в двух вариантах (приложение 1).

После выполнения тестов, собираются только листы с вариантами ответов, карточки с заданием остаются на партах.

Учитель открывает скрытую часть доски, на которой написаны ответы к вариантам теста.



5. Постановка домашнего задания.

Учитель: А прав ли был Архимед?


Архимед был уверен, что не существует такого тяжёлого груза, который бы не поднять человеку - надо только воспользоваться рычагом.

И всё же Архимед преувеличил возможности человека. Если бы Архимед знал, как огромна масса Земного шара, то он, вероятно, воздержался бы от приписываемого ему легендой восклицания: «Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!». Ведь для перемещения земли всего на 1см руке Архимеда пришлось бы проделать путь в 1018 км. Оказывается, чтобы сдвинуть Землю на миллиметр длинное плечо рычага должно быть больше короткого в 1023 раз! Конец этого плеча проделал бы путь в 1018 километров (примерно). А на такую дорогу человеку понадобилось бы много миллионов лет!..

Но все равно рычаги нашли свое достойное применение в технике, быту, встречаются они и в природе.
Поэтому домашнее задание к следующему уроку будет:

Обязательное: §55,56, 58, творческое задание.

1. Теоретическое:

Приготовить сообщение по темам: «Рычаги в живой природе», «Рычаги в технике», «Рычаги в быту».


2. Практическое:

А) Найти дома инструменты или приспособления, в которых применяется рычаг, рассмотреть их устройство.

Б) Нарисовать или обвести в натуральную величину на формате А4.

В) Указать ось вращения и точки приложения сил.

Г) Измерить плечи прилагаемых сил.

Д) Рассчитать отношение сил и сделать вывод.

* Ответить на вопросы:

1. Как надо располагать разрезаемый материал в ножницах, чтобы получить наибольший выигрыш в силе?

2. Как нужно держать кусачки в руке, чтобы получить наибольший выигрыш в силе?
Выводы:

Итак, давайте подведем итог.

Мы сегодня с вами познакомились:


  • с различными видами простых механизмов, как устройств, служащих для преобразования силы;

  • рассмотрели устройство и принцип действия рычага;

  • выяснили условие равновесия рычага.

А так же, что немало важно:

  • развивали умение анализировать, выдвигать гипотезы, наблюдать и экспериментировать;

  • развивали умение выражать результаты собственной мыслительной деятельности, используя разные способы.

А для следующего урока:

  • я надеюсь, что разбудили интерес и желание хорошо подготовиться к выполнению лабораторной работы, в которой главным объектом исследования снова будет – рычаг.

6. Рефлексия. Оценка настроения учащихся по выбранным эмоциям.
Учитель:

Возьмите листы и отметьте двумя плюсами место, где вы сейчас. Заполните ниже таблицу рефлексии урока.


Учитель:

Решать загадки можно вечно.

Вселенная ведь бесконечна.

Спасибо всем нам за урок,

А главное, чтоб был он впрок!
Учитель:

Мне очень понравилось с вами работать.

На этом урок закончен. Всем спасибо!

Лист рефлексии:
Фамилия, имя_____________________________________

_______________________


1. Моё настроение:




2. Ценности для вас данной работы:

Самое важное – 1

Важное – 2

Не очень важное – 3

Совсем не важное – 4

Получение для вас новой информации





Процесс личной деятельности




Полученный результат




Деловое общение во время работы






Лист рефлексии:
Фамилия, имя_____________________________________

_______________________


1. Моё настроение:




2. Ценности для вас данной работы:

Самое важное – 1

Важное – 2

Не очень важное – 3

Совсем не важное – 4

Получение для вас новой информации





Процесс личной деятельности




Полученный результат




Деловое общение во время работы





Простые механизмы

Основное назначение простых механизмов:

Изменить силу по величине (уменьшить или увеличить)

Изменить направление действия силы

изменить силу по величине и направлению



К основным механизмам относятся:










Плечо силы - это расстояние от линии действия силы до точки, вокруг которой рычаг может поворачиваться.









Рычаг-


простейшее механическое устройство, представляющее собой твёрдое тело (перекладину),вращающееся вокруг точки опоры. Стороны перекладины от точки опоры, называются "плечами"рычага.


наклонная плоскость-

простейшее механическое устройство, применяемое для подъёма тяжёлых предметов, чтобы получить выигрыш в силе.



блок-


простой механизм позволяющий изменять прикладываемую силу по направлению (неподвижный блок), или по величине (подвижный блок).
Представляет из себя колесо с жёлобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси.



клин-


одна изразновидностей наклонной плоскости,это простой механизм в виде призмы, рабочие поверхности которого сходятся под острым углом. Используется для раздвижения, разделения на части обрабатываемого предмета.

Принцип клина используется в таких инструментах и орудиях, как топор, зубило, нож, гвоздь, игла.


ворот-


это два колеса, соединенные вместе и вращающиеся вокруг одной оси, например, колодезный ворот с ручкой.

винт —


простейший механизм. Резьба винта, в сущности, представляет собой другой простейший мехнизм — наклонную плоскость, многократно обернутую вокруг цилиндра.

Примеры простых устройств с винтовой резьбой — домкрат, болт с гайкой, тиски.

Идеальный выигрыш в силе равен отношению расстояния, проходимого точкой приложения усилия за один оборот винта (длины окружности), к расстоянию между двумя соседними витками резьбы (шаг резбы).


винт Архимеда









Тест.

1 вариант.
1. Рычаг – это..

А) …стержень

Б) …длинная палка

В) …стержень, упирающийся в землю

Г) …твердое тело, которое может поворачиваться вокруг неподвижной опоры
2. На каких рисунках изображены рычаги?


А) № 1 и № 4 В) № 1 и № 2

Б) № 3 и № 4 Г) № 2 и № 4


3. Плечо силы – это …

А) …длина рычага

Б) …расстояние от оси рычага до его конца

В) …кратчайшее расстояние от точки опоры рычага до линии, вдоль которой действует на него сила

Г) …кратчайшее расстояние между линиями, вдоль которых направлены силы, действующие на рычаг
4. Каковы плечи сил F1 и F2 уравновешивающих рычаг?

А) ОА и ОВ

В) АС и ДВ

С) ОС и ОД

Д) СД и АВ
5. Будет ли какой – либо из рычагов, схемы которых изображены на рисунке, находиться в равновесии?


А) будет № 2 В) будет № 3

Б) будет № 1 Г) не будет ни один

Тест.

2 вариант.
1. Рычаг – это..

А) …твердое тело, которое может поворачиваться вокруг неподвижной опоры

Б) …стержень

В) …стержень, упирающийся в землю

Г) …длинная палка
2. На каких рисунках изображены рычаги?


А) А В) В

Б) Б Г) на всех рисунках


3. Плечо силы – это …

А) …кратчайшее расстояние между линиями, вдоль которых направлены силы, действующие на рычаг

Б) …длина рычага

В) …кратчайшее расстояние от точки опоры рычага до линии, вдоль которой действует на него сила

Г) …расстояние от оси рычага до его конца
4. Каковы плечи сил F1 и F2 уравновешивающих рычаг?

А) АС и ОВ

Б) ОС и ОВ

В) ОС и СВ

Г) ОА и ОВ

5. Какой из рычагов, изображенных на рисунке, не может находиться в равновесии?

А) № 1 Б) № 2 В) № 3



Бланк ответов

Фамилия, имя___________________________________________ Вариант:




Номер

задания


№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

№ 5

Вариант

ответа



















Бланк ответов

Фамилия, имя___________________________________________ Вариант:




Номер

задания


№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

№ 5

Вариант

ответа



















Бланк ответов

Фамилия, имя___________________________________________ Вариант:




Номер

задания


№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

№ 5

Вариант

ответа



















Бланк ответов

Фамилия, имя___________________________________________ Вариант:




Номер

задания


№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

№ 5

Вариант

ответа


















Бланк ответов

Фамилия, имя___________________________________________ Вариант:




Номер

задания


№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

№ 5

Вариант

ответа

















скачать


Смотрите также:
Урока физики в 7 классе "Простые механизмы. Условие равновесия рычага."
205.03kb.
Урок с использованием практических работ
82.39kb.
Простые механизмы
45.49kb.
Простые механизмы. Простые механизмы в природе
111.17kb.
Урок физики в 7-м классе Раздел физики: «Механика» Тема урока: «Запись числа в стандартном виде» Тип урока: интегрированный урок физики и математики, комбинированный урок
391.46kb.
Анализаторы слуха и равновесия
73.05kb.
Описание конструкции
45.54kb.
Урок математики в 1 классе умк «Перспективная начальная школа» Тема урока:«Задача. Условие и требование» Место урока в теме: 1-й и 2 й урок Тип урока: открытие новых знаний
98.27kb.
Решение Применим правило моментов для рычага относительно опоры: (1)
36.14kb.
Задача Равновесие рычага
38.66kb.
Самостоятельная работа 10 «Простые механизмы»
79.37kb.
Урок физики в 9 классе Тип урока : изучение нового и первичное закрепление материала. Форма урока : беседа
70.24kb.