7 класс. Задание 8. Простые механизмы

ВАРИАНТ 7-7-1

1. Почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а у её края?

2.Будет ли находиться

в равновесии рычаг?

См. рис 2.

3. Блоки находятся в равновесии.

Что показывает динамометр?

См. рис 3.

4. Вверх или вниз будет

двигаться груз весом 1 Н?

См. рис 4.

5. С помощью рычага из воды поднимают стальную деталь объемом 0,01 куб.м. Какую для этого приходится прикладывать силу, если плечо этой силы больше плеча груза в 5 раз?

6. Какой выигрыш в силе дает гидравлический пресс, имеющий поршни площадью 2 и 400 кв.см. Масло накачивают рычагом, плечи которого равны 10 и 50 см?

ВАРИАНТ 7-7-2.

1. Объясните, для чего используют неподвижные блоки, ведь выигрыша в силе они не дают?

2. Какую силу нужно приложить

к рычагу в точке А, чтобы

уравновесить груз? См. рис 2.

З. Блоки находятся в равновесии.

Что покажет динамометр?

См. рис 3.

4. Какую силу надо приложить

к свободному концу нити,

чтобы поднимать груз? См. рис 4.

5. На неподвижном блоке висит стальная заготовка массой 7,8 кг, опущенная в воду. Какая сила требуется для удержания заготовки?

6. Ящик с деталями общей массой 54 кг поднимают с помощью подвижного блока на высоту 10 м, при этом приходится прикладывать, силу 360 Н. Найти КПД блока.

ВАРИАНТ 7-7-3

1. Как легче резать ножницами картон: помещая его ближе к середине или к концам ножниц? 0твет обосновать.

2. На каком расстоянии от

оси вращения надо подвесить

груз, чтобы рычаг находился

в равновесии? См. рис 2.

3. Блоки находятся в равновесии.

Что показывает динамометр?

См. рис 3.

4. Какую силу надо приложить к

свободному концу нити, чтобы

поднимать груз весом 30 Н?

См. рис 4.

5. С помощью подвижного блока из воды поднимают чугунную заготовку объемом 0,02 куб.м. Какая для этого потребуется сила?

6. Стержень, на одном конце которого подвешен груз 120 Н, находится в равновесии тогда, когда точка опоры его находится на 1/5 его длины от груза. Чему равен вес стержня.

ВАРИАНТ 7-7-4

1. Почему КПД механизма не может быть равен 100 и более процентов?

2. Какую силу нужно приложить    
к рычагу в точке А, чтобы уравновесить груз? См. рис 2.

3. Блоки находятся в равновесии.

Что показывает динамометр?

См. рис 3.

4. Вверх или вниз будет

двигаться меньший груз?

См. рис 4.

5. С помощью рычага, одно плечо которого в 3 раза больше другого, поднимают из воды камень объемом 0,02 куб.м, который на воздухе весит 530 Н. Какая сила должна быть приложена к большому плечу?

6.При равномерном подъеме груза по наклонной плоскости динамометр показал силу 40 Н. Вычислите КПД наклонной плоскости, масса груза 15 кг, длина плоскости 1,8 м, высота 30 см.

ВАРИАНТ 7-7-5

1. Если разломать спичку пополам, получившиеся части разломать пополам и т.д., то с каждым разом делать это все труднее. Почему же маленькие кусочки ломать всё труднее?

2. Какую силу нужно приложить к рычагу справа, чтобы уравновесить

груз? См. рис 2.

3. Блок находится в равновесии. Что показывает динамометр?

См. рис 3.

4. Какую силу нужно приложить к свободному концу нити, чтобы поднимать груз? См. рис 4.

5. С помощью подвижного блока из воды поднимают груз весом 400 Н и объемом 0,01 куб.м. С какой силой надо для этого тянуть веревку?

6. На концах рычага висят грузы 1 Н и 5 Н. Длина всего рычага 60 см. На каком расстоянии от малого груза надо сделать точку опоры рычага, чтобы он находился в равновесии?

ВАРИАНТ 7-7-6.

1.Начертите, как применять рычаг для выигрыша в расстоянии?

2. Какую силу надо приложить

к правому концу рычага,

чтобы он находился в

равновесии? См. рис 2.

3. Блоки находятся в равновесии. Что показывает динамометр?

См. рис 3.

4. На каком расстоянии от точки опоры к рычагу нужно подвесить груз, чтобы система находилась в равновесии? См. рис 4.

5. С помощью неподвижного блока из воды поднимают чугунную отливку массой 70 кг. Какая для этого потребуется сила?

6. Гидравлический домкрат приводится в действие с помощью

рычага, плечи которого 10 и 50 см. Площадь большего поршня

в 160 раз больше площади малого. Какой груз можно поднять

этим домкратом, действуя на рукоятку с силой 200 Н ?

ВАРИАHT 7-7-7

1. У какого блока, подвижного или неподвижного, при подъеме равных грузов больше КПД? Трение в блоках одинаково.

2. Будет ли рычаг в

равновесии?

См. рис 2.

З. Блоки находятся в равновесии.

Что показывает динамометр?

См. рис 3.

4. На каком расстоянии

от оси вращения к рычагу

надо подвесить груз 8 Н,

чтобы система находилась

в равновесии? См. рис 4.

5. С помощью неподвижного блока поднимают камень весом 260 Н и объемом 0,01 куб.м. Хватит ли для этого силы в 200 Н?

6. С помощью подвижного блока поднимают груз, прилагая силу 180 Н. Определите вес блока, если вес груза 350 Н. Трение не учитывать.

ВАРИАНТ 7-7-8

1. Начертите, как применить подвижный блок для выигрыша в расстоянии.

2. На каком расстоянии от

оси вращения надо подвесить

груз, чтобы рычаг находился

в равновесии? См. рис 2.

3. Блоки находятся в равновесии.

Что показывает динамометр?

См. рис 3.

4. Вверх или вниз будет

двигаться груз весом 8 Н?

См. рис 4.

5. С помощью неподвижного блока поднимают груз – алюминиевую заготовку объемом 0,001 куб.м. Какая для этого потребуется сила?

6. Груз весом 50 Н поднимают с помощью подвижного блока на высоту 30 м, прикладывая к веревке силу 40 Н. Найти КПД блока.

Краткое описание документа:

Задание 7-7 состоит из 8 вариантов по 6 задач в каждом. Наша цель - научить использовать простые механизмы для тех или иных практических целей. Это сделать непросто, в связи с этим мы не отягащаем это задание другими целями (оставив в покое, например, темы "Вес тела" и "Плотность вещества"). Но чтобы эта тема не оказалась совершенно изолированной от всего курса физики 7-го класса, позволим себе в одной из задач привлечь архимедову силу. После раздачи заданий требуется объяснить ребятам, какой рисунок, к какой задаче относится (задания 2, 3, 4). Следует обратить внимание на то, что на рисунках даны не только ситуации к задачам, а также некие цифровые данные. Кое о чем нужно догадаться, например, если грузики, вес которых не обозначен цифрой, выглядят как примерно одинаковые, то их следует считать таковыми. Штриховка на рисунках показывает места крепления нитей. Если ребенку трудно предствить себе условие задачи, мы на учительском столе всегда держим пару штативов с лапками, пару блоков, динамометр и набор грузиков, чтобы иметь возможность показать ситуацию реально. Нам хочется, чтобы ребенок мыслил как мы, но такой возможности бог ему, может быть еще и не дал. Чаще опирайтесь не на абстрактное мышление, а на более простое наглядно-действенное. Интеллектуальных потерь это в себе не несет. Следите за тем, чтобы ученики умели отличать подвижный блок от неподвижного.

Первая задача качественная, на нее от ученика требуйте развернутый ответ с обоснованием. Такого обоснования могут требовать и другие задачи (в варианте 7-7-1 это задачи 2, 3, 4). 

Вторая задача на применение рычага. Деления на рычаге тоже необходимо использовать в качестве данных. Можно им сопоставить условные единицы длины, а, если такая абстракция пока недоступна школьнику, пусть примет такой масштаб: одно деление на рычаге - один метр. Обращайте внимание в беседах с решающими задачи на практическую сторону, например, возможность выйгрыша в силе или расстоянии при использовании того или иного механизма на примере задач из их карточки. Точка О и треугольничек под рычагом обозначают место опоры рычага (ось вращения). 

Третья задача на блоки. Пружинка на всех рисунках означает динамометр. 

Четвертая задача снова на рычаги, обращайте внимание на правильность исчисления учеником длины плеч той или иной силы.

Пятая задача на применение рычагов или блоков для подъема груза, когда на груз еще действует архимедова сила. 

Последняя задача на гидравлическую машину. Обратите внимание, что при комбинации различных механизмов выигрыш в силе всех вместе находят произведением выигрышей отдельных механизмов.