Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Разработка урока физики по теме"Простые механизмы. Условие равновесия рычага."(9 кл)

Разработка урока физики по теме"Простые механизмы. Условие равновесия рычага."(9 кл)

Идёт приём заявок на самые массовые международные олимпиады проекта "Инфоурок"

Для учителей мы подготовили самые привлекательные условия в русскоязычном интернете:

1. Бесплатные наградные документы с указанием данных образовательной Лицензии и Свидeтельства СМИ;
2. Призовой фонд 1.500.000 рублей для самых активных учителей;
3. До 100 рублей за одного ученика остаётся у учителя (при орг.взносе 150 рублей);
4. Бесплатные путёвки в Турцию (на двоих, всё включено) - розыгрыш среди активных учителей;
5. Бесплатная подписка на месяц на видеоуроки от "Инфоурок" - активным учителям;
6. Благодарность учителю будет выслана на адрес руководителя школы.

Подайте заявку на олимпиаду сейчас - https://infourok.ru/konkurs

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

"Простые механизмы. Условие равновесия рычага."


Современные механизмы смогут переделать мир так,
чтобы с ним уже можно было не сталкиваться.
М.Фриш (Слайд 1)


Тип урока: по основной дидактической цели урок изучения нового материала;

по основному способу проведения - беседа в сочетании с самостоятельной, практической и исследовательской деятельностью учащихся;

по основным этапам учебного процесса – комбинированный (первичное ознакомление с материалом, образование понятий, установление правил, применение полученных правил на практике).

Цели урока:

Обучающая: 1. Познакомиться с принципом действия и назначением простых механизмов.

2.Расмотреть разновидности и применение простых механизмов.

Развивающая:

  1. Продолжить развитие мышления учащихся путём применения полученных знаний к решению практических задач.

  2. Продолжить развитие мыслительных операций: анализ, синтез, обобщение.

Воспитательная:

  1. Развитие коммуникативных навыков.

  2. Развитие навыков работы в группе (взаимоуважение, взаимопомощь и поддержка).

Оборудование: Компьютер, проектор, экран, линейка – рычаг, набор грузов, блоки, веревка.


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 (частично)


Изучив материал урока, учащиеся должны знать:

виды простых механизмов

устройство и принцип действия рычага, ворота, блока, наклонной плоскости.

условие равновесия рычага


уметь:

изображать рычаг на чертеже

находить точку опоры рычага

измерять плечи сил

использовать условие равновесия рычага для решения задач

находить нужную информацию, перерабатывать и применять ее.


Оборудование и средства обеспечения учебного процесса:

набор грузов, демонстрационная линейка – рычаг, сантиметровая лента, бутылка минеральной воды, штатив, ножницы, плоскогубцы, кусачки, гвоздодер, открывалка для бутылок, деревянный брусок с гвоздем, палка, тяжелый портфель, лабораторные рычажные весы, плакаты, лабораторная линейка – рычаг, ученическая линейка, блоки, портрет Архимеда.


План урока


1.Подготовка к восприятию нового материала: постановка проблемы – 5 мин.

2.Объявление темы урока и цели урока – 2 мин.

3. Изучение нового материала – 20 мин.

3.1. Простые механизмы

4. Закрепление изученного материала (решение задачи) – 11 мин.

5. Подведение итогов урока. Постановка домашнего задания - 3 мин.

6. Рефлексия – 4 мин.





  1. Подготовка к восприятию нового материала:

  2. Учитель: Сегодня у нас обычный урок. Прежде чем мы приступим к изучению новой темы. Я хочу, чтобы все настроились на урок. Расслабьтесь, прислушайтесь к своим ощущениям и скажите себе: "Я нахожусь на уроке и хочу узнать что-то мне неизвестное." Готовы? А сейчас давайте приступим к работе.


На демонстрационном столе учителя: стоит бутылка минеральной воды, лежит деревянный брусок с вбитым в него гвоздем, стоит тяжелый портфель, лежит орех.

Учитель: (Слайд 2)

Ребята, мы с вами сегодня должны решить простые бытовые проблемы, которые часто возникают. Нужно открыть бутылку минеральной воды, вытащить гвоздь из доски, расколоть орех и перенести тяжелый портфель из одного конца класса в другой.


Давайте сначала выясним, чтобы получить нужный результат наших действий, нам нужно совершить ….(механическую работу).


Учитель:

Давайте разберемся, какую силу и к какому телу будем прикладывать, чтобы совершить необходимую работу.


1 ученик выходит к доске и пытается произвести нужные действия с данными приборами.


Учитель:

Как же облегчить ему задачу?


2 ученик:

Нужно использовать какое- то приспособление.


Учитель: Что, например?


Ученик:

Например: открывалку для бутылок, кусачки для сахара, гвоздодер для гвоздя, палку для портфеля.


Учитель:

Прошу продемонстрировать действие этих приспособлений.

Легче, применяя эти приспособления выполнить задачу?


Ученик:

Да.


Учитель:

А, почему?


Ученик:

Надо прикладывать меньшую силу, если использовать приспособления.


Учитель:

Чем эти приспособления похожи?


Ученик:

Они похожи на палки.


Учитель:

Правильно, эти палки не что иное, как рычаги, которые вы использовали для выполнения механической работы.

Вот мы с вами и подошли к теме сегодняшнего урока: «Простые механизмы.» (Слайд3)



2. Объявление темы урока и постановка цели урока.


Учитель: (Слайд4)

Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю”. По преданию, эти гордые слова принадлежат греческому математику и механику 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...

В монологе Архимеда прозвучало известное всем слово “Рычаг». Архимед собирался перевернуть Землю рычагом, а что такое рычаг, какова его конструкция и где он применяется, каково условие равновесия рычага, какие ещё бывают простые механизмы? Такова сегодня цель нашего урока. (Слайд 5)


3. Изучение нового материала.


3.1. Виды простых механизмов и их применение.


Учитель:

Физические возможности человека ограничены, поэтому с древних времён люди часто использовал устройства, которые способны преобразовать силу человека в значительно большую силу, т.е. дают выигрыш в силе. 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.


Вскапывая грядки на огороде, лопата в наших руках тоже становится рычагом. Всевозможные коромысла, рукоятки и вороты всё это рычаги.

А первым человеком, применившим рычаг, был наш далёкий доисторический предок, палкой сдвигавший с места тяжёлые камни в поисках съедобных корней или прятавшихся под корнями мелких животных. Да-да, ведь обыкновенная палка, имеющая точку опоры, вокруг которой её можно поворачивать, - это и есть самый настоящий рычаг. (Слайд 6)





3.2. Изучение теории( проходит по группам)

Работать ученики будут по группам, каждая выполнит свое задание, которое сформулировано на карточках, на основе ваших наблюдений, анализов и выводов будут получены общие знания.


ЗАДАНИЕ группам:


Рабочий лист к уроку физики группа №1

(Слайд 7-12)

Прочтите пункт «Условие равновесия рычага» . Соберите установку по рисунку 104. Прикрепляя к рычагу разные грузы в разных точках , добейтесь равновесия рычага. Измерьте силы и плечи и результаты запишите в таблицу. Вычислите выигрыш в силе для рычага результаты запишите в таблицу. По полученным данным рассчитать моменты сил и установить их соотношение. Расскажите о применении рычага


Сила, дейст-вующая на грузы слева,

F1

Плечо силы

L1

Сила, дейст-вующая на грузы справа,

F2

Плечо силы

L2

Соотношение

между силами и плечами








Итак, мы вывели «условие равновесия рычага».

Отношение сил обратно пропорционально отношению их плеч.


F1 ∕ F2 = L2 ∕ L1


Именно это правило равновесия рычага и вывел Архимед.


Учитель:

Какой же выигрыш в силе дает рычаг? Чему он равен? Посмотрите еще раз на условие равновесия рычага.


Ученик:

Выигрыш в силе равен обратному отношению плеч рычага.


Рабочий лист к уроку физики группа №2

(Слайд 13-15)

Прочитайте пункт «Неподвижный блок». Соберите установку по рисунку 109 и равномерно поднимите при помощи динамометра груз, записывая показания динамометра. ( F) Сравните показания динамометра и вес груза, сделайте вывод.

Измерьте плечи действующих сил и ответьте на вопрос «Что изменило использование неподвижного блока?» (направление действия силы). Проведите сравнение блока и рычага и укажите их сходство и различие (ось вращения, точка приложения силы) С помощью правила моментов докажите, что неподвижный блок не дает выигрыша в силе результаты запишите в таблицу. Расскажите о применении неподвижного блока.


Сила, дейст-вующая слева,

Р

Плечо силы

АО

Сила, дейст-вующая справа,

F

Плечо силы

ОВ

Соотношение

между силами и плечами






Учитель:

Какой же выигрыш в силе дает неподвижный блок? Чему он равен?

Ученик:

Выигрыша в силе неподвижный блок не дает, он изменяет направление действия силы.


Рабочий лист к уроку физики группа №3

(Слайд 16-18)

Прочитайте пункт «Подвижный блок». Соберите установку по рисунку 110 и равномерно поднимите при помощи динамометра груз, записывая показания динамометра. ( F) Сравните показания динамометра и вес груза, сделайте вывод.

Измерьте плечи действующих сил. Проведите сравнение блока и рычага и укажите их сходство и различие (ось вращения, точка приложения силы). С помощью правила моментов докажите, что подвижный блок дает выигрыш в силе результаты запишите в таблицу. Расскажите о применении подвижного блока.


Сила, дейст-вующая слева,

F1

Плечо силы

ОВ

Сила, дейст-вующая справа,

Р

Плечо силы

ОА

Соотношение

между силами и плечами







Учитель:

Какой же выигрыш в силе дает подвижный блок? Чему он равен

Ученик:

Выигрыш в силе равен 2. В расстоянии проигрываем в 2 раза.


Рабочий лист к уроку физики группа №4

(Слайд 19-21)

Прочитайте пункт «Наклонная плоскость». Соберите установку по рисунку 111и равномерно поднимите при помощи динамометра груз, записывая показания динамометра. ( F) Сравните показания динамометра и вес груза, сделайте вывод.

Измерьте длину и высоту наклонной плоскости и запишите в таблицу .Выясните чему равен выигрыш в силе?

Сила F1

длина наклонной плоскости L

Сила тяжести

F


высота наклонной плоскости H

Соотношение

между силами и расстояниями






Учитель:

Какой же выигрыш в силе дает наклонная плоскость? Чему он равен?

Ученик:

Выигрыш в силе во столько раз, во сколько длина наклонной плоскости больше ее высоты


Физкультминутка. Ребята, вы уже знаете о том, что воздействие на нервные окончания в наших ладонях, мы воздействуем почти на весь наш организм. Поэтому я предлагаю вам похлопать и похлопать не просто так, а со смыслом. Представим, что наши ладони молекулы, а от чего зависит движение молекул?

Поэтому, слушаем меня и думаем, как должны двигаться наши ладони. Быстро или медленно? Итак, очень холодно. Чуть теплее-теплее. Очень жарко. И снова стало холодно.

А теперь нам не помешает подвигаться. Представим, что мы жидкость в столбике термометра. Температура – 300, -100, 00, + 300, +500.



Учитель: (Слайд 22)

Естественно возникает вопрос: давая выигрыш в силе или в пути, не дают ли простые механизмы выигрыша и в работе?

Многовековая практика показала, что ни один из простых механизмов не дает выигрыша в работе. Уже древним ученым было известно правило, применимое ко всем механизмам: во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии. Это правило назвали «золотым правилом» механики.


Учитель: А прав ли был Архимед? (Слайд 23)


Архимед был уверен, что не существует такого тяжёлого груза, который бы не поднять человеку - надо только воспользоваться рычагом.

И всё же Архимед преувеличил возможности человека. Если бы Архимед знал, как огромна масса Земного шара, то он, вероятно, воздержался бы от приписываемого ему легендой восклицания: «Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!». Ведь для перемещения земли всего на 1см руке Архимеда пришлось бы проделать путь в 1018 км. Оказывается, чтобы сдвинуть Землю на миллиметр длинное плечо рычага должно быть больше короткого в 1023 раз! Конец этого плеча проделал бы путь в 1018 километров (примерно). А на такую дорогу человеку понадобилось бы много миллионов лет!..

Но все равно рычаги нашли свое достойное применение в технике, быту, встречаются они и в природе.




Демонстрация простых механизмов, которые встречаются в повседневной жизни:

аптекарские весы, ножницы, кусачки, плоскогубцы, пинцет, ключ для закручивания болтов, наклонная плоскость, штопор, винт, открывалка для бутылок, игрушечный самосвал, игрушечный экскаватор, палка.


Рычаги в живой природе.

В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами. Например, у человека – кости рук и ног, нижняя челюсть, череп, пальцы. У кошек рычагами являются подвижные когти; у многих рыб – шипы спинного плавника; у членистоногих – большинство сегментов их наружного скелета; у двустворчатых моллюсков – створки раковины. Рычажные механизмы скелета в основном рассчитаны на выигрыш в скорости при потере в силе. Особенно большие выигрыши в скорости получаются у насекомых.
Рассмотрим условия равновесия рычага на примере черепа (см.рис). Здесь ось вращения рычага О проходит через сочленение черепа и первого позвонка. Спереди от точки опоры на относительно коротком плече действует сила тяжести головы R, позади – сила F тяги мышц и связок, прикрепленных к затылочной кости.

Интересные рычажные механизмы можно найти в некоторых цветах (например, тычинки шалфея), а также в некоторых раскрывающихся плодах.
классификация рычагов в биомеханике (на примере действий суставов человеческого скелета):


4 Закрепление:

Учитель: различные простые механизмы, которые нас окружают, позволяют получить выигрыш в силе или расстоянии, делают нашу жизнь удобнее. Поэтому нам необходимо знать и учитывать особенности их действия. Давайте попробуем применить наши имеющиеся знания для решения задач.

Задачи для 1 группы...


1. У них тяжелый труд,
Все время что-то жмут
.
(тиски)
2. Вопрос.
Почему при зажатии в тисках детали вы беретесь не за середину, а за край ручки тисков?
Ответ. Чтобы увеличить плечо, и уменьшить силу.

Задачи для 2 группы.

1.Две сестры качались,
Правды добивались,
А когда добились - остановились
.
( весы)
2.
Вопрос. Можно ли этот прибор назвать рычагом?
Ответ. Да.


Задачи для 3 группы.

1.Два конца,
Два кольца,
А посередине гвоздик.
(ножницы)
2.Вопрос. При помощи ножниц отрезают кусок картона, при этом рука сжимает ножницы с силой 50 Н. Длина ручек ножниц 5 см, а от кольца до точки приложения силы 10 см. Определите силу, действующую на бумагу.
Ответ.100 Н.



Задачи для 4 группы.

1.Смотрит, мы раскрыли пасть,
В нее бумагу можно класть:
Бумага в нашей пасти
Разделится на части.
2.Вопрос. А можно ли ножницы назвать рычагом?
Ответ. Да.




Ответьте на вопросы:

  1. Почему дверную ручку прикрепляют не в середине двери, а у ее края.

  2. Если на доске перекинутой через бревно качаются 2 мальчика различной массы, то следует ли им садиться на одинаковом расстоянии от опоры.

  3. Почему труднее переломить 1/4 часть спички, чем целую?



5. Постановка домашнего задания.


Поэтому домашнее задание к следующему уроку будет:

Обязательное: §32, творческое задание.

2. Практическое:

А) Найти дома инструменты или приспособления, в которых применяется рычаг, рассмотреть их устройство.

Б) Нарисовать или обвести в натуральную величину на формате А4.

В) Указать ось вращения и точки приложения сил.

Г) Измерить плечи прилагаемых сил.

Д) Рассчитать отношение сил и сделать вывод.

* Ответить на вопросы:

1. Как надо располагать разрезаемый материал в ножницах, чтобы получить наибольший выигрыш в силе?

2. Как нужно держать кусачки в руке, чтобы получить наибольший выигрыш в силе?


Выводы:

Итак, давайте подведем итог.

Мы сегодня с вами познакомились:

  • с различными видами простых механизмов, как устройств, служащих для преобразования силы;

  • рассмотрели устройство и принцип действия рычага; блока, ворота, наклонной плоскости.

  • выяснили условие равновесия рычага.

А так же, что немало важно:

  • развивали умение анализировать, выдвигать гипотезы, наблюдать и экспериментировать;

  • развивали умение выражать результаты собственной мыслительной деятельности, используя разные способы.


  • Заключительное слово учителя.

  • По словам русского поэта второй половины девятнадцатого века Я.Полонского:

  • Царство науки не знает предела –

  • Всюду следы ее вечных побед,

  • Разума слово и дело,

  • Сила и свет.

  • Эти слова по праву можно отнести к физике, подарившей нам столько открытий, освятившей нашу жизнь в прямом и переносном смысле. А сколько еще непознанного вокруг? Какое поле деятельности для пытливого ума, умелых рук и любознательных натур.

6 Рефлексия

Учитель: Наш урок подходит к концу. Каждый из вас на уроке чувствовал себя по-разному. Сейчас я попрошу 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.
Перед вами находится листок с изображением различных эмоций. Выберите и отметьте то изображение, которое наиболее соответствовало бы вашему настроению.

Лист рефлексии:


Фамилия, имя_____________________________________

_______________________


1. Моё настроение:

hello_html_mb3a852c.png





2. Ценности для вас данной работы:

Самое важное – 1

Важное – 2

Не очень важное – 3

Совсем не важное – 4


Получение для вас новой информации



Процесс личной деятельности


Полученный результат


Деловое общение во время работы




Заключительный этап

Учитель: Оценивая Вашу работу на уроке, я увидела, что практически каждый из вас внес вклад в наш урок. Мне очень понравилось с вами работать, спасибо за внимание. До свиданья.








Самые низкие цены на курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации!

Предлагаем учителям воспользоваться 50% скидкой при обучении по программам профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок".

Начало обучения ближайших групп: 18 января и 25 января. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (20% в начале обучения и 80% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru/kursy

Автор
Дата добавления 10.10.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Номер материала ДБ-250260
Получить свидетельство о публикации

УЖЕ ЧЕРЕЗ 10 МИНУТ ВЫ МОЖЕТЕ ПОЛУЧИТЬ ДИПЛОМ

от проекта "Инфоурок" с указанием данных образовательной лицензии, что важно при прохождении аттестации.

Если Вы учитель или воспитатель, то можете прямо сейчас получить документ, подтверждающий Ваши профессиональные компетенции. Выдаваемые дипломы и сертификаты помогут Вам наполнить собственное портфолио и успешно пройти аттестацию.

Список всех тестов можно посмотреть тут - https://infourok.ru/tests

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх