Поурочный план на тему ""Простые механизмы" (7 класс)

Мектеп: Талдықорған қаласындағы физика-математика бағытындағы  Назарбаев Зияткерлік мектебі

Мұғалім: Балажігітова Нұртілеу Құрманәліқызы, физика пәнінің мұғалімі

Сабақтың тақырыбы:Жай механизмдер. Механиканың алтын ережесі. Жай механизмнің пайдалы әрекет коэффициенті.

Сынып: 7 сынып оқушылары

Сабақтың мақсаты :

Білімділік: Жай механизмдердің жұмыс істеу принципімен таныстыру. Әртүрлі жай механизмдерді қарастыру және қолдану. Механиканың алтын ережесін тұжырымдау. Жай механизмнің пайдалы әрекет коэффициентін есептеп талдау жасау.

Тәрбиелік:Коммуникативті және топпен жұмыс жасай алу дағдыларын дамыту.

Дамытушылық: Алған білімдерін пайдаланып практикалық есептерді шығару алу дағдысын  дамыту. Ой операциясын дамыту: анализ, синтез, жалпылау

Сабақтың типі: Жаңа білімді меңгерту сабағы

Оқыту әдісі: түсіндірмелі-иллюстративті, практикалық    

Сабақтың құрылымы:

1.      Ұйымдастыру кезеңі. Сабақтың мақсат, міндеттері

2.      Жаңа білімді меңгертуге дайындау

3.      Жаңа сабақ түсіндіру

4.      Сабақты бекіту.

5.      Үй жұмысы.

 Көрнекіліктер: рычаг, блок, көлбеу жазықтық, компьютер, слайдтар

Сабақтың барысы.

1.Оқушы алдына сабақтың мақсат, міндеттерін қою.

2.Қайталау сұрақтары: а) Иіндік дегеніміз не?                                                                                                                                                          ә) Күш иіні деп нені айтады?                                                              б)Күш моменті дегеніміз не?

Қалай ойлайсыңдар, ежелдегі құрылысшылар Египеттегі пирамиданы қалай тұрғызды? Хеопс пирамидасының биіктігі146,6м, әр жағының іргетасы 230 м, тас блоктар массасы 2,5 -15 тоннаға дейін. Өте ертеден адамдар түрлі құралдарды- жай механизмдерді қолдануға бейімделе бастады.

Жаңа сабақ түсіндіру

3. Бүгін сабақта жай механизмдердің түрлерімен және жұмыс істеу принципімен танысамыз.

 Жай механизмдердің негізгі қызметі қандай?

·         Күштен ұтыс береді

·         Күш әрекетінің бағытын өзгертеді

М:Жай механизм дегеніміз не?                                                                           

О:Күшті түрлендіріп, қозғалыс бағытын өзгерту үшін қолданылатын құралдар механизмдер деп аталады.

М:Жай механизмдерге нені жатқызуға болады?

О:Жай механизмдерге мыналар жатады: иіндік, блок, шығыр, көлбеу жазықтық

Мұғалім жүктерді іле отырып, тепе-теңдікке келтіріп сызғыш-рычагты демонстрациялайды. Айналу осі,тіреу нүктесі, күш иіні , рычагтың тепе-теңдік шарты түсініктерді енгізеді.

Бұл түсінік сіздерге алдыңғы тақырыптан қалыптасқан. Иіндіктің айналу осі өтетін О нүктесін тіреу нүктесі деп атайды

Жүкті көтеру :   а) рычагсыз        б)рычагпен

М: Жай механизмдерді пайдаланып күштен қанша есе ұтыс алуға болады?

Бұл сұраққа жауап беру үшін, иіндіктегі күш моментерінің тепе-теңдік шартын пайдаланамыз.

   немесе                               l₁ – F₁ күшінің иіні, l₂- F₂ күшінің иіні.

Жоғарыдағы қатынастың теңдігінен мынадай қорытынды шығады: F₁ күшінің иіні F₂ күшінің иінінен неше есе кіші болса, F₂ күштен сонша есе ұтады.

Рычагтың түрлері.

                 

Рычагтың автомобильдің және велосипедтің педальдарында қолданылуы

        

М:Жай механизмдердің тағы бір түрі блокты қарастырайық.

Блок дегеніміз өз осінің төңірегінен айнала алатын, шетінде науасы бар доңғалақ тегершік. Блок жылжымалы және жылжымайтын болып екіге бөлінеді.

                                               

                   Жылжымайтын блок                      Жылжымылы блок

Жүк көтергенде айналу осі не жоғары, не төмен қозғалмайтын блок жылжымайтын блок деп аталады. Ондай блок күштен ұтыс бермейді, бірақ күш әрекетінің бағытын өзгертуге мүмкіндік жасайды.

Жүкпен бірге блоктың айналу осі де көтеріліп немесе төмен түсіп отырса, ондай блок жылжымалы блок деп аталады.

О- иіндіктің тіреу нүктесі, Р- ауырлық күшінің иіні -АО, Ғ -жұмыс істейтін күштің иіні -ВО.

ВО = 2АО болғандықтан F=. Шынында да күш моменттерінің тепе –

теңдік шарты бойынша   Бұдан       яғни    F=

Жоғарыда жай механизмдерді пайдаланып күштен ұтуға болатынын дәлелдедік. Ал орын ауыстырудан ұта аламыз ба? Бұл сұраққа жауап беру үшін көлбеу жазықтықты пайдаланып жасалатын жұмысты анықтайық.

Массасы m денені ұзындығы L көлбеу жазықтық бойымен бірқалыпты қозғай отырып, h биіктікке көтерейік. Сода Ғ тарту күшінің істейтін жұмысы: А= ҒL. Дене h биіктікке көтерілгенде оның жер бетімен салыстырғандағы потенциалдық энергиясы ∆Е=mgh шамасына өседі. А=∆E тең болса, бұл теңдікті мына түрде жазуға болады: Бұдан Р=mg екенінескеріп, теңдігін аламыз немесе

Бұдан мынадай қорытынды шығады: көлбеу жазықтықтың бойымен денеге әрекет ететін тарту күші оның ауырлық күшінен неше есе кем болса, көлбек жазықтықтың ұзындығы оның биіктігінен сонша есе артық болады. Механиканың алтын ережесі деп аталатын бұл қағида былай айтылады: күштен қанша есе ұтсақ, орын ауыстырудан сонша есе ұтыламыз.

Көлбеу жазықтықтың өзге түрі:

                          СынаБұранда

Механиканың алтын ережесінің иіндіктер үшін қолданылатынын көрсетейік.

Иіндік бұрылған кезде бір ұшы l_1, ал екінші ұшыl₂ жол жүреді. Сонда күштердің істеген жұмыстары А₁=F₁l₁ және А₂=F₂l₂

Иіндіктің оң бөлігіндегі энергия өзгерісі оның сол бөлігіндегі энергия өзгерісіне тең. Ал энергия өзгерісі жұмысқа тең екенін білеміз. Ендеше А₁=A₂  жұмыс шамаларын орнына қойсақ F₁l₁=F₂l₂.  Бұл өрнекті пропорция түрінде жазуға болады.  

Механизмдерге берілген энергия олардың қозғайтын денелеріне тұтас күйінде жете  алмайды. Осыдан барып механизмдер істейтін толық жұмыс және пайдалы жұмыс деген ұғымдар енгізіледі. Механизмдердің өздерін қозғалысқа келтіретін жұмыс толық жұмыс деп аталады. Механизмдердің басқа денелерді қозғалысқа келтіретін жұмысы пайдалы жұмыс деп аталады. Механизмнің ПӘК- і деп пайдалы жұмыстың толық жұмысқа қатынасын айтады:

Жұмыс пен қуат арасындағы тура пропорционалдық байланысты (А=Nt) ескеріп, ПӘК-тін  былай да өрнектеуге болады      

Әрқашан     болады, яғни  болады

Біз қарапайым жай механизмдерді қарастырдық. Жаңа өмірде біз оларды қолданбай өте алмаймыз. Адамның және аңдардың скелетіндегі жай механизмдер  негізгі қызметті атқарады. Аданың және жануарлардың барлық сүйектері рычагты механизмдерге жатады.

                 

Қоршаған ортадағы түрлі жай механизмдер күштен немесе орын ауыстырудан ұтыс бере отырып біздің өмірімізді қолайлы етеді. Сондықтан да олардың әрекетінің ерекшеліктерін білуіміз қажет.

Сабақты бекіту.

Алған білімімізді есеп шығару үшін қолданып көрейік.

1. Егер жіптің бос ұшы 0,4 м төмен түссе, стол бетіндегі P жүк қандай қашықтыққа орын ауыстырады?

Берілгені:                    Шешуі:

Р                                        =     F=  

h=0,4м                        

                                                S=====0,2м                    Жауабы: 0,2м

S-?                        

2. Рычагтың ұштарына 40 Н және 240 Н күштер әсер етеді, тіреу нүктесінен кіші күшке дейінгі қашықтық 6 см. Егер рычаг тепе-теңдікте тұрса, рычагтың ұзындығын анықтаңдар.

Берілгені:                      Шешуі:              L=+

                                 

                      

                        L6см+1см=7см

Т\к    L-?                                                                                           Жауабы: 7см

3. Суретте көрсетілген жүйе күштен қандай ұтыс береді? Жүк 15 см көтерілу үшін, жіптің бос ұшын төмен қарай қанша түсіру керек?

Берілгені:                 Шешуі: Ғ=P

                                      Жылжымайтын блок күштен ұтыс бермейді.

                                                         h₁=h₂                       

                                                                                                          Жауабы: 15 см

4. Рычагтың кіші иінінің ұзындығы 5 см, ұзын иін- 30 см. Кіші иінге 12 Н күш әсер етеді. Рычагты тепе-теңдікке келтіру үшін, үлкен иінге қандай күш түсіру керек?

=5см                                          =
               

                          

                                                                                        Жауабы: 2Н

5. Салмағы 250 Н жүкті көтеру үшін А сақинасын қандай күшпен тарту керек?

Берілгені: Р=250 H                Шешуі:  F=

              т/к     Ғ-?                                                                                      Жауабы: 125H

6.Егер  блоктың бос ұшына 300 Н күш түсірілсе, блоктар жүйесінің көмегімен көтеретін жүктің салмағын табыңдар.

Берілгені: Ғ =300H         Шешуі:    F=              P=2F=2 300H=600H                                                                                                                                                        

т/к    Р-?                                                                                          Жауабы: 600H

7.Көлбеу жазықтық бойымен арбашаны 200 Н күш жұмсай отырып жоғары тартады. Егер көлбеу жазықтық ұзындығы 1,8 м, биіктігі 1,2 м болса, арбашаның массасы қандай?

Берілгені: F=200 H             Шешуі:                                                                                                                                   l=1,8м                                                                                                                                  h=1,2м                                                                                                                                                                   m-?                                 

                                                                                                            Жауабы: 30кг

8. Рычагтың көмегімен массасы 150 кг жүкті 1 м биіктікке көтерді. Рычагтың ұзын ұшына түсірілген күш 2 кДж жұмыс атқарды. Рычагтың ПӘК-і қандай?

Берілгені: m=150 кг                       Шешуі: 

                  h=1 м

                  A_т=2 кДж               

                                                                                                               

                                                                                                             Жауабы: 75%                   

9. Көлбеу жазықтық бойымен массасы 20 кг жүкті бірқалыпты 40 H күшпен тартады. Егер көлбеу жазықтық ұзындығы 2 м, биіктігі - 10 см болса, көлбеу жазықтық ПӘК-ін анықтаңдар. 

Берілгені:   m=20кг               Шешуі: 

                    F=40 H

                    l= 2м                 

                   h=10см=0,1м

         Т/к      

                                                                                                                             Жауабы: 25%     

10.Жылжымайтын блок көмегімен 300 Н күш жұмсай отырып, жүкті көтереді. Егер ПӘК-і 70 %  құраса, жүк массасы қандай?

Берілгені: F=300 H                   Шешуі: 

                      70 %                  

                      m-                      

                                                   

                                                                                                                                           Жауабы:

Үй жұмысы.

1.Рычаг тепе теңдік күйде тұр (сурет).  Егер рычагтың қысқа иінінің ұзындығы  20  см болса,онда оның жалпы ұзындығы неге тең?    (g = 10 Н/кг)

2. Рычаг тепе теңдік күйде болу үшін,рычагтың сол жақ шетіне түсіретін күшті анықта.

(g = 10 )

3. Қозғалмайтын  блок  күштен ұтыс бермейді, ал жұмыстан ше

4. Көлбеу жазықтық күштен 3 есе ұтыс береді. Осы көлбеу жазықтық қашықтықтан ше

5. Иін мен  күштің әсер ету бағытының арасындағы  бұрыш  неге тең?

6. Иіндік ұштарына 2H және 18 Н күштер әсер етеді. Иіндік  ұзындығы 1м. Егер иіндік тепе-теңдікте болса, онда оның  тіреу нүктесінің орналасуын анықта.

7. Екі жылжымалы блокты бір мезгілде қолданғанда күштен алатын ұтыс қанша? 

8. Жылжымалы блоктың салмағы 20 Н. Егер  жіптің  бос  ұшына 210 Н  күш  түсірсе, онда оның көмегімен көтерілген жүктің массасы неге тең?

9. Ұзындығы 10 м  көлбеу  жазықтық бойымен  жүкті 5 м  биіктікке көтереді. Бұл кезде жұмыстан ұтыс болама?

Пайдаланылған әдебиеттер.

1.      Физика 7. Р. Башарлұы, У. Тоқбергенова

2.      Физика 7. Л.А.Кирик. Самостоятельные работы Москва ИЛЕКСА 2010

3.      Физика 7. А.Е. Марон, Е.А. Марон. Дидактические материалы Москва Дрофа 2006

4.      http://ml43.narod.ru/index777.htm

5.      http://www.fizika.ru/theory/tema-15/15a.htm

6.      http://home-edu.ru/user/uatml/00000800/prost_meh.htm