Конспект урока на тему "Простые механизмы.Рычаги"

План-конспект урока физики в 7-м классе «Простые механизмы. Рычаги»

Цели:

• Образовательные: вызвать объективную необходимость изучения нового материала; способствовать овладению знаниями по теме "Рычаг. Момент сил".

• Развивающие: содействовать развитию речи, мышления, овладению методами научного исследования: анализа и синтеза.

• Воспитательные: формировать исторический взгляд на развитие техники, познавательный интерес; положительной мотивации к учению; дисциплинированности эстетического восприятия мира.

Тип урока: урок изучения нового материала.

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

Оборудование и средства обеспечения учебного процесса:

набор грузов, демонстрационная линейка – рычаг, сантиметровая лента, бутылка минеральной воды, штатив, ножницы, плоскогубцы, кусачки, открывалка для бутылок, лабораторные рычажные весы.

Вид урока: урок-практикум.

План занятия:

1. Организационный момент.
2. Постановка целей и задач.
3. Объяснение нового материала.

4. Доклады учащихся
5. Практическая работа учащихся.
6. Обобщение и закрепление нового материала.
7. Рефлексия.
8. Подведение итогов. Домашнее задание.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент. Приветствие. Проверка готовности класса к уроку.

2. Постановка целей и задач.

Сегодня мы должны решить простые бытовые проблемы, которые часто возникают. Нужно открыть бутылку минеральной воды и вытащить гвоздь из доски.

Чтобы это сделать, нам надо совершить работу. Что такое механическая работа? А какие же условия должны выполняться, чтобы работа совершалась?

Ответ: К телу должна быть приложена сила и оно должно двигаться.

Два ученика выходят к доске. Первый ученик пытается открыть бутылку сначала руками, потом открывалкой. Второй пытается вынуть гвоздь из доски.(руками и плоскогубцами)

Открывалка и плоскогубцы - это рычаги, которые вы использовали для выполнения механической работы. Они относится к простым механизмам, которые человек использует в повседневной жизни.

Легче, применяя эти приспособления выполнить задачу?

Ответ:- Да.

- А, почему?

Ответ: Надо прикладывать меньшую силу, если использовать приспособления.

- Как называются данные приспособления? (простые механизмы) Какие простые механизмы мы уже знаем? (рычаг: блок, ворот; наклонная плоскость: клин, винт).Давайте вернемся к нашим простым механизмам? Чем эти приспособления похожи?

Вот мы с вами и подошли к теме сегодняшнего урока: «Простые механизмы. Рычаги». В ходе этого урока наша цель усвоить понятие простого механизма, принцип действия рычага и выяснить условия, при которых рычаг находится в равновесии.

3. Объяснение нового материала.

“Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю”. По преданию, эти гордые слова принадлежат греческому ученому 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, о котором мы поговорим чуть позже.

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».

Приспособления, служащие для преобразования силы, называют простыми механизмами.
Простые механизмы: рычаг, блок, ворот, клин, винт, наклонная плоскость. весы, ножницы, кусачки, плоскогубцы, пинцет, ключ для закручивания болтов, штопор, открывалка для бутылок и т.д.

А первым человеком, применившим рычаг, был наш далёкий доисторический предок, палкой сдвигавший с места тяжёлые камни, ведь обыкновенная палка, имеющая точку опоры, вокруг которой её можно поворачивать, - это и есть самый настоящий рычаг.

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.

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

Любой рычаг имеет точку опоры и плечо.

Плечо силы – кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует сила. Обозначается буквой l.

Сила, действующая на грузы слева, F₁ Плечо силы l₁

Сила, действующая на грузы справа, F₂ Плечо силы l₂

Итак, мы вывели «условие равновесия рычага».

Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил.

Именно это правило равновесия рычага и вывел Архимед.

Уже древним учёным было известно правило:

Во сколько раз выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в расстоянии

Это правило назвали «золотым правилом» механики.

Его автором является древнегреческий учёный Герон Александрийский, живший в 1 в н.э.

Многовековая практика показала, что ни один из механизмов не даёт выигрыша в работе. Применяют же различные механизмы для того, чтобы в зависимости от условий работы выиграть в силе или пути.

По закону, открытому Архимедом, во сколько раз короткий конец рычага меньше длинного конца рычага, 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).

Рычаги нашли свое достойное применение в технике, быту, встречаются они и в природе.

4.Доклады учащихся

Архимед. Простые механизмы

Рычаги в быту

Рычаги в природе (животные, насекомые)

Рычаги в теле человека

5. Практическая работа учащихся. (Приложение 1 и Приложение 2)

Практическая работа разработана в 3х уровнях сложности №1 –простой уровень, №2- средний, №3-сложный)

7. Рефлексия.

Учитель: Наш урок подходит к концу. Я прошу вас оценить, насколько комфортно вы чувствовали себя на уроке, как каждый из вас, так и как класс в целом, и понравилось ли вам наше занятие. На столах лежат картинки с изображением различных эмоций. Выберите ту, которая наиболее соответствовало бы вашему настроению и положите эту картинку в нашу «копилку»..
8. Подведение итогов. Домашнее задание: § 57 – 59.

Приложение 1

Практическая работа № 1.( Линейка. Точка опоры – брусок.)

1. Что нужно сделать, чтобы линейка стала горизонтальной? Уравновесьте линейку-рычаг.

2. На каждую сторону (на каждое плечо) линейки положите по 1 скрепке. Уравновесьте рычаг.

3. Измерьте плечо l₁ (одна скрепка) и l₂ (две скрепки)

4. Сравните во сколько раз масса одной срепки m₁ меньше массы двух срепок m₂

5. Сравните во сколько раз плечо l₂  меньше, чем плечо l₁ .

9. Результаты занесите в бланк отчета.

Практическая работа № 2 (штатив, грузики, линейка)

1. Подвесить рычаг на штатив.
2. Вращая гайки на концах рычага, расположите рычаг горизонтально.
3. Подвесьте два груза на левой части рычага. Вес груза равен 1 Н. 
Что произошло с рычагом? Что нужно сделать, чтобы рычаг оказался в положении равновесия под действием приложенных сил?
4. Подвесьте с правой стороны динамометр на таком же расстоянии от точки равновесия и по его показаниям попытайтесь узнать, какую силу необходимо приложить, чтобы установить рычаг в положении равновесия.
5. В чем состоит правило равновесия рычага? F₁/F₂ = l₂/l₁; F₁l₁ = F₂l₂

9.Найти произведение сил и плеч с правой и левой сторон. F₁l₁ = F₂l₂
10. Правило равновесия рычага: F₁/F₂ = l₂/l₁; F₁l₁ = F₂l₂

9. Результаты занесите в бланк отчета.

Практическая работа № 3

1. Подвесить рычаг на штатив.
2. Вращая гайки на концах рычага, расположите рычаг горизонтально.
3. Подвесьте два груза на левой части рычага. Вес груза равен 1 Н. (F₁ и l₁₎
4. Опытным путем установите, на каком расстоянии необходимо вправо от оси вращения подвесить: 1) один груз (F₂ и l₂₎; 2) два груза (F`<sub>2</sub> и l`₂₎

7. Найти произведение сил и плеч с правой и левой сторон, используя правило равновесия рычага.

9.Найти произведение сил и плеч с правой и левой сторон. 1) F₁l₁ =F₂l₂ и 2) F₁l₁ = F`<sub>2</sub>l`₂
10. Правило равновесия рычага: F₁/F₂ = l₂/l₁; F₁l₁ = F₂l₂

8. Подтверждают ли результаты опытов правило равновесия рычага? Почему?
9. Результаты занесите в бланк отчета.

Приложение 2

Бланк отчета

Практическая работа № 1

	масса	Длина плеча l, м	m2:m1	l1:l2
1 скрепка	m1	l1=
2 скрепки	2m1	l2=

Практическая работа № 2

	Вес (грузик), Рг, Н	Вес (динамометр) Рд, Н	lг , м	lд, м
2 груза

Практическая работа № 3

Левая сторона рычага		Правая сторона рычага						Сравните
2 груза		1 груз		2 груза			F1l1  и F2l2			F1l1  и F`2l`2
F1 , Н	l1 , м	F2 , Н	l2, м	F`2 , Н	l`2, м