Открытый урок по теме "Золотое правило" механики

Тема урока: «ЗОЛОТОЕ ПРАВИЛО» МЕХАНИКИ»

«Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю»
Архимед

Цель урока: создать условия для успешного усвоения учащимися темы «Золотое правило» механики».

Задачи урока:

Образовательные.

• Закрепить знания учащихся по теме «Простые механизмы».

• Обеспечить усвоение знаний по теме «Золотое правило» механики.

• Расширить кругозор учащихся по темам «Простые механизмы», «Золотое правило» механики.

• Закрепить знания учащихся по данным темам.

Развивающие.

• Развивать исследовательские и аналитические навыки учащихся при проведении экспериментальной работы;

• Развивать умения наблюдать, выделять главное, делать выводы, планировать и проводить эксперимент.

• Развивать познавательную активность и самостоятельность учащихся.

Воспитывающие.

• Воспитание интереса к предмету через занимательность материала.

• Создание благоприятной психологической обстановки на уроке.

• Воспитывать культуру учебной деятельности.

Тип урока: комбинированный.

Методы: словесные, наглядные, самостоятельная работа по выполнению практической работы и теста.

Организационные формы общения: индивидуальные, коллективные, групповые, парные.

Оборудование: ПК, мультимедиапроектор, лабораторное оборудование для проведения практической работы.

План урока

Деятельность
учителя				ученика
Организационный момент - 1 минута
Приветствие учащихся. Мотивация на урок. Тема урока, цель урока.				Приветствие учителя.
Актуализация опорных знаний – 5 минут
Задает вопросы на повторение			Отвечают на поставленные вопросы
Изучение нового материала -15 минут
Запись темы урока на доске. Показ значимости темы для учащихся, мотивация. Сообщение плана изучения нового материала (основные вопросы). Акцентирование внимания учащихся на понятиях, подлежащих обязательному усвоению. План 1) Делит учащихся на группы. 2) Раздает задания группам. 3) Обеспечивает выполнение заданий. 4) Выслушивает ответы учащихся. 5) Помогает сделать выводы.				Запись темы урока в тетрадь Осознание значимости изучаемой темы. Уяснение того, чему должны научиться на уроке (знать, понимать, уметь).   Объединение в группы. Получают задания. Выполняют задания. Презентуют результаты работы. Делают заключение и вывод.
Методы: Эвристическая беседа, частично – поисковый метод, практическая работа, самостоятельная работа по выполнению теста Демонстрация презентации. Фиксация внимания учащихся на материале, который нужно записать и знать. Актуализация личного опыта учащихся. Активизация внимания и мыслительных операций учащихся.				Просмотр презентации. Участие в обсуждении вопросов. Выполнение практической работы, самостоятельной работы по выполнению теста. Анализ личного опыта использования простых механизмов.
Первичное осмысление и закрепление изученного материала - 4 минуты
Выполнение проверочного теста. Самоанализ теста. 2 минуты.
Домашнее задание – 1 минута
Подведение итогов урока. Рефлексия -2 минуты

Конспект урока ««Золотое правило» механики».(слайд 1) 

Организационный момент.

- Здравствуйте, дорогие ребята, я рада вас видеть! Сегодня у нас на уроке присутствуют гости, давайте поприветствуем их! Мне приятно, что мы вместе проведем следующие 40 минут. Надеюсь на плодотворное сотрудничество. Сегодня у нас с вами необычный урок - это урок экспериментов и творчества. И этот урок я хотела бы начать со слов великого древнегреческого ученого, математика и физика Архимеда «Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю».

?! Как вы думаете, что помешало Архимеду поднять Землю?

?! А с помощью чего он собирался поднять землю? (рычаг)

?! К чему можно отнести рычаг? (простой механизм)

Актуализация.

В: А теперь, внимательно посмотрите на экран. ( слайд № 3) Что вы видите на картинках? Как вы думаете, к какому историческому промежутку времени относятся события, изображенные на картинках?

О: ученики отвечают на вопросы.

У: (слайд № 4) А на этих фотографиях, по- вашему, какое время? Что на них изображено? А как вы думаете, что объединяет эти два кадра?

У: Действительно, простые механизмы применялись в древности, и нашли широкое применение в наше время.

Давайте вспомним (слайд )

?! Мы с Вами несколько уроков говорим о простых механизмах. А для чего их применяют? (Их применяют при совершении работы в тех случаях, когда надо действием одной силы уравновесить другую силу).

Используя эти механизмы, что мы получаем ? (выигрыш в силе или пути)

Постановка проблемы.

А можно ли получить при этом выигрыш в работе?
Сегодня на уроке мы и исследуем на практике, дают ли простые механизмы выигрыш в работе (слайд 2)

Я прошу также записать в вашу тетрадь вопрос, на который вы хотели бы получить ответ в конце урока.

Если простые механизмы применяют для получения выигрыша в силе, давайте подумаем, а не дают ли простые механизмы выигрыша в работе?

Как вы думаете? ( выдвижение гипотез, записать на доске) Г

Как можно проверить данные гипотезы? Т Э

( слайд № 6) Данное предложение полностью совпадает с методами большой науки, и сейчас мы с вами, как настоящие ученые.

Теоретиками у нас сегодня будут …( группа 1)

Практическими исследованиями будут заниматься все остальные.(группа 2-4)

Роль эксперта сегодня достается…. ( группе 5 )

У каждой группы на столах лежит задание. Не теряя ни минуты, выполняем задание в группах, помогая друг другу. Каждая группа получает свое задание, выполнив которое, мы сможем ответить на главный вопрос: ( слайд №)

На всю работу у Вас 15 минут.

Выполняют задание

У: Следующий этап нашей совместной работы – представление результатов работы.

- Сначала предоставим слово группе теоретиков: что вам удалось выяснить?

О: работы почти одинаковы.

У:- теперь доклад первой группы практиков.

- вторая группа практиков готова представить результаты.

- третья группа

У: какой общий вывод можно сделать? ( слайд № 9)

А что скажет группа экспертов?

1. О: Ни один из простых механизмов не дает выигрыша в работе.

Этот вывод настолько важен, что в физике он получил название «золотого правила» механики. Его автором является древнегреческий ученый Герон Александрийский, живший в I веке н.э, хотя легенда приписывает это Архимеду.

Это и есть тема нашего урока!

«Золотое правило» механики является приближенным законом, т.к. в нем не учитывается работа по преодолению силы трения и силы тяжестей частей используемых приспособлений. Тем не менее, оно бывает очень полезным при анализе работы любого простого механизма.

Запишем вывод в тетрадь:

Ни один из простых механизмов не дает выигрыша в работе.

Это знают все, кто имеет дело со строительством, с машинами, механизмами: Если мы выиграем в силе, то проиграем в расстоянии, и наоборот.

Авторазвязки, горные дороги. (слайды № 10,11, 12)

Ну, а теперь, вернемся к вопросам, которые вы записали в начале урока. Получили вы на них ответы или нет?

О: учащиеся отвечают на вопросы.

У: Для того, чтобы проверить себя, предлагаю выполнить короткий тест:

Проверьте себя, ответы к тесту вы можете видеть на слайде: ( слайд № 13)

Вопрос 1	Вопрос 2	Вопрос 3	Вопрос 4	Вопрос 5
Б	А	В	Б	Г

Давайте проверим результат: Каждый верный ответ – один балл.

Поставьте себе отметку.

У кого «5», «4», «3»? Молодцы!

1. Рефлексия.

Домашнее задание. П.48

III. Итог урока.

Наш урок я начала со слов великого ученого Архимеда «Дайте мне точку опоры и я подниму Землю» Землю нам поднять не получилось, зато мы приподнялись в своих знаниях. Физика наука, подарившая нам много открытий, но непознанного вокруг еще много. Какое поле деятельности для пытливого ума, умелых рук и любознательных натур. Пусть сегодняшний урок разбудит у вас жажду новых познаний, ведь великий океан истины, по-прежнему, простилается перед вами, не исследованный до конца. Желаю удачи!

Задание для теоретиков

Решите следующие задачи, заполните таблицу результатов решения и сделайте вывод

Задача № 1

Груз весом 245 Н, равномерно подняли на высоту 6 см с помощью рычага, при этом к другому концу рычага была приложена сила 50 Н, точка приложения этой силы опустилась на 30 см. Найдите работу сил, приложенных к концам рычага, сделайте сравнение.

Задача № 2

Ведро с песком, массой 24,5 кг, поднимают при помощи неподвижного блока на высоту 10 метров. Действуя на веревку силой 250 Н, ее вытянули на 9,8 метра.

Найдите работу каждой силы, сделайте сравнение.

Задача № 3

Сравните работы, совершенные концами рычага.

	Работа, А1	Работа, А2	Вывод
Задача № 1
Задача № 2
Задача № 3

Задание для практиков

Группа №1

Проверьте на практике, дает ли наклонная плоскость выигрыш в работе?

Для этого:

1. Определите с помощью динамометра вес груза Р.

2. Измерьте высоту наклонной плоскости h с помощью измерительной ленты.

3. Найдите работу по подъему тела по вертикали. ( А₁ = Р*h)

4. Определите с помощью динамометра силу F, которую нужно приложить, чтобы поднять груз по наклонной плоскости.

5. Определите длину l наклонной плоскости с помощью измерительной ленты.

6. Найдите работу по подъему груза по наклонной плоскости (А₂ = F* l)

1. Заполните таблицу:

Вес тела, Р	Высота наклонной плоскости, h	Работа, А1	Приложенная сила, F	Длина наклонной плоскости, l	Работа, А2

Сравните обе работы.

1. Сделайте вывод, ответив на вопрос: Дает ли наклонная плоскость выигрыш в работе?

Задание для практиков

Группа №2

Проверьте на практике, дает ли выигрыш в работе неподвижный блок.

1. Поднимите с помощью неподвижного блока груз весом 1Н на максимально возможную высоту.

2. Определите с помощью линейки длину l вытянутой нити. ( На нити можно ставить метку)

3. Вычислите совершенную работу. ( А₁ = Р* l )

4. Прикрепите к нити динамометр, поднимая груз, определите приложенную силу F

5. Определите с помощью линейки длину l₁ вытянутой нити.

6. Вычислите совершенную работу. ( А₂ = F* l₁ )

7. Повторите опыт с двумя грузами.

8. Заполните таблицу:

Вес груза Р, Н	Длина нити l, м	Работа А1, Дж	Сила F, Н	Длина нити l1,м	Работа А2, Дж

1. Сравните полученные результаты, сделайте выводы: дает ли выигрыш в работе неподвижный блок?

Задание для практиков

Группа №3

Проверьте на практике, дает ли выигрыш в работе подвижный блок?

1. Поднимите с помощью подвижного блока груз весом 1Н на максимально возможную высоту.

2. Определите с помощью линейки высоту, на которую подняли груз.

3. Вычислите совершенную работу. ( А₁ = Р* l )

4. Прикрепите к нити динамометр, поднимая груз, определите приложенную силу F .

5. Определите с помощью линейки длину l₁ вытянутой нити.

6. Вычислите совершенную работу. ( А₂ = F* l₁ )

7. Повторите опыт с двумя грузами.

8. Заполните таблицу:

Вес груза Р, Н	Длина нити l, м	Работа А1, Дж	Сила F, Н	Длина нити l1,м	Работа А2, Дж

1. Сравните полученные результаты, сделайте выводы: дает ли выигрыш в работе подвижный блок?

Задание для эксперта

Изучите предложенный вам учебный материал, сделайте вывод, попробуйте проверить данный вывод на практике.

Уравновесив на рычаге две какие-нибудь разные по модулю силы, приводят рычаг в движение. При этом оказывается, что за одно и то же время точка приложения меньшей силы F₂ проходит больший путь S₂, а точка приложения большей силы F₁ - меньший путь S₁. Измерив, эти пути и модули сил, находят, что пути, пройденный точками приложения сил на рычаге, обратно пропорциональны силам:

Таким образом, действуя на длинное плечо рычага, мы выигрываем в силе, но при этом во столько же раз проигрываем в пути.
Произведение силы на путь есть работа. Наши опыты показывают, что работы, совершаемые силами, приложенными к рычагу, равны друг другу.

F₁ S₁ = F₂ S₂

A₁ = A₂

Вывод: рычаг не дает выигрыша в работе.