Открытый урок на тему "Простые механизмы. Рычаг."

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«СШ № 32 им. С.А. Лавочкина» города Смоленска

Конспект урока по теме

 «Простые механизмы. Рычаг»

 7 класс

Выполнила и провела:

учитель физики

С.С. Мандрикова

2019 г.

Тема  урока

Простые механизмы. Рычаг.

Место урока  в учебном курсе: 3-й урок по теме «Работа и энергия»

Цели:

·        Учить описывать и объяснять принципы действия простых механизмов;

·        выяснить условие равновесия рычага, правило моментов;

·        Развивать мышление обучающихся, умение осмысливать и объяснять явления, записывать решение;

·        Продолжить формирование познавательного интереса к предмету «Физика».

Задачи:

1)    Повторить материал по теме «Блок. Наклонная плоскость».

2)    Освоить новый материал по теме «Простые механизмы. Рыча г»

3)    Научить решать типовые задачи по теме «Простые механизмы. Рычаг».

Тип урока.

Урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Форма урока:

Комбинированный, урок-исследование.

Методы обучения:

Словесные (беседа, рассказ),  наглядные (демонстрация, презентация),  практические (выполнение лабораторного исследования, самостоятельные письменные упражнения).

Форма организации учебной деятельности:

Фронтальная, индивидуальная.

Оборудование:

Компьютер, проектор, экран,  набор по механике (штатив, рычаг, наклонная плоскость, блок), набор грузов.

Ход урока

I.                  Организационный момент (3 мин)

Приветствие, проверка готовности к уроку, сообщение темы и целей урока.

II.               Мотивация учебной деятельности

Подготовка к осознанному восприятию материала, стимулирование познавательного интереса.

    Учитель. Изучая различные физические теории, законы, мы узнаем об ученых, посвятивших жизнь изучению физики. Имена многих из них окутаны легендами.. Я вам предлагаю открыть одну страничку истории жизни Архимеда и оценить, что является истиной, а что- выдумка восхищенных современников...                            

III.           Актуализация опорных знаний

Воссоздание знаний, умений жизненного опыта, необходимых  для овладения новым материалом. Оценка учителем  уровня подготовленности учащихся.

Фронтальный опрос: (Слайд №1. Контроль.  Блок и система блоков)

1.     Как вы понимаете термин «простые механизмы»?

(Устройства, служащие для преобразования силы: изменять ее по модулю и (или) по направлению).

2.     Какие вы знаете простые механизмы? Для чего они предназначены?

(Неподвижный подвижный блок, наклонная плоскость)

3.     Что собой представляет неподвижный блок? Как его используют?

(колесо с желобом для троса, вращающееся на неподвижной оси, используют для того, чтобы изменить направление действия силы)

4.     С помощью какого блока можно получить выигрыш в силе? Какой это может быть выигрыш в силе?

(подвижного, выигрыш в силе в 2 раза)

5.     Получаем ли мы выигрыш в силе или в пути при использовании наклонной плоскости? Чему равен этот выигрыш в силе?

(при использовании наклонной плоскости мы выигрываем в силе во столько же раз во сколько проигрываем в пути, при отсутствии трения )

6.     Сформулируйте «Золоте правило» механики. При каком условии оно справедливо?

(при использовании любого простого механизме мы выигрываем в силе во столько же раз во сколько проигрываем в пути, при условии, что трением и массой самих механизмов можно пренебречь.)

Контроль.  (Блок и система блоков Слайд №2)

IV.            Изучение нового материала

Учитель. Однажды по берегу моря вдвоем

Гулял Архимед с сиракузским царем.

А рядом триеру тащили на мель

 Историческая справка о триере (Слайд №3)

И тут Архимед Гиерона спросил:

– Ты помнишь мой винт для подъема воды?

В Египте рабам я облегчил труды.

А знаешь, как людям помог бы рычаг

В труде непосильном. К примеру,

Один бы сумел на песчаный причал вытащить я… вот эту триеру.

Стоит Гиерон, потирает висок:

– Ты втащишь триеру? Один? На песок?!

– Триеру на берег втащу я один.

Вот ты через месяц сюда приходи…

И я удивлю Сиракузы.

В назначенный срок собирается люд

Гиерон. Я вижу веревки и много колес, и я поражаюсь размеру,

Но даже Геракл, ухватившись за трос, не втащит на берег триеру…

И тут Архимед повернул колесо –

Триера послушно ползет на песок.

Гиерон. Не верю глазам! Столько силы в плечах?!

Архимед. Нет, царь! Эту силу умножил рычаг! Взглянул Архимед: небо, горы и море кругом.

– Я землю бы мог повернуть рычагом,

Лишь дайте мне точку опоры.

Учитель.  Как вы думаете, какая тема нашего урока?

Ученик. «Рычаг. Простые механизмы.»

Учитель. А что же такое рычаг? (Слайд №4)

Рычаг  представляет собой твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Различают два вида рычагов. У рычага 1 рода неподвижная точка опоры располагается между линиями действия сил, а у рычага 2 рода она располагается по одну сторону от них.

Рассмотрим рисунок, где человек поднимает тяжелый груз, вы­ясним, где ось рычага в первом и вто­ром случае. В первом случае человек с силой F нажимает на конец лома В и таким образом поворачивает лом вокруг оси, приходящей через един­ственную неподвижную точку лома — точку его опоры О. Обратите внима­ние, сила F, с которой человек дей­ствует на рычаг (лом), меньше силы тяжести груза. Таким образом, чело­век получает выигрыш в силе. Во вто­ром случае человек приподнимает конец лома, действует силой в точке В. Рычаг (лом) поворачивается вокруг точки — опоры лома (точка О, которая касается земли).

И во втором случае человек прикладывает силу меньшую, чем вес груза, и получает выигрыш в силе.

Учитель: Изобразим рычаг на схеме. Итак, вместе со мной чертим в тетрадях .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, направлены в одну сторону  Си: [F] = [Н] – Ньютон

Учитель: Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует сила, называется плечом  (Показывает плечи на лабораторном рычаге.).  (слайд 5)

Чтобы найти плечо силы, надо из точки опоры опустить пер­пендикуляр на линию действия силы. Длина этого перпендикуляра и будет плечом данной силы, l1— плечо силы F_b, l₂ — плечо силы F₂. Измеряем силы, действующие на рычаг и плечи этих сил.

 Учитель: (Слайд №6) Посмотрите внимательно на схему и ответьте мне на вопрос: "Как найти плечо силы? Назовите плечи сил F1 и F2 ."

Ученик: Ответ: ОА – l1 – плечо силы F1

ОВ – l2 – плечо силы F2; силы, действующие на рычаг, могут повернуть его вокруг оси в двух направлениях: по ходу или против часовой стрелки. Так сила F2 вращает рычаг по ходу часовой стрелки, а сила F1 вращает его против хода часовой стрелке

Лабораторное исследование

Учитель: на демонстрационном столе находятся приборы (штатив, рычаг, грузики) установить рычаг в равновесии. Определите условия равновесия рычага, если по обе стороны действуют разные силы

Ученик: к рычагу по обе стороны от точки опоры подвешивают различные грузы так, чтобы рычаг каждый раз оставался в равновесии. Действующие на рычаг силы равны весам этих грузов. Из рисунка видно, что сила в 2Н уравновешивает силу в 1Н, при этом видно, что плечо меньшей силы в два раза больше плеча большей силы.

Учитель: Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил. (Слайд №7) 

Это правило можно записать так:

F1/ F2 =  I2/ I1  используя ,свойство пропорции найдём

F1I1 = F2I2    произведение значения силы на её плечо называют моментом силы

Единица момента силы – ньютон – метр (H м)

Учитель. Приведите примеры рычагов в технике, в быту и природе.(Слайд №8)

Учитель: (Слайд № 9)  Правило равновесия рычага было  установлено Архимедом

Сообщение об Архимеде,   рассказ о рычаге

V.               Первичное закрепление знаний

Решение задач

VI.            Первичная проверка усвоения знаний (тренажер)

VII.        Подведение итогов урока. Рефлексия

VIII.    Домашнее задание.