Урок по физике на тему "Простые механизмы. Рычаг. Момент силы"

Тема: Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге. Момент сил.

Цели:

·         Образовательные: вызвать объективную необходимость изучения нового материала; способствовать овладению знаниями по теме "Рычаг. Момент сил".

·         Обеспечить усвоение понятий "центр тяжести", "центр масс" и видов равновесия тела, формирование умений определять центр тяжести и центр масс тела.

·          

·         Развивающие: содействовать развитию речи,  овладению методами научного исследования: анализа и синтеза, способствовать развитию мышления учащихся, обеспечить формирование мотивов учения и познавательного интереса.

·          

·         Воспитательные: формировать исторический взгляд на развитие техники, познавательный интерес; положительной мотивации к учению; дисциплинированности эстетического восприятия мира. способствовать развитию аккуратности, настойчивости, самостоятельности учащихся; обеспечить формирование научного мировоззрения.

Тип урока: урок изучения нового материала.

     Вид урока: Комбинированный урок.

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный.

Ведущая идея урока:

Центр тяжести – точка, в которой приложена сила тяжести.

План занятия:

1. Организационный момент.
2. Этап постановки целей и задач.
3. Этап получения новых знаний.
4. Этап практической работы учащихся.
5. Этап обобщения и закрепления нового материала.
6. Рефлексия.
7. Заключительный этап.

ХОД УРОКА

1.       Организационный момент

Учитель: Здравствуйте. Садитесь. Сегодня у нас обычный урок. Прежде чем мы приступим к изучению новой темы. Я хочу, чтобы все настроились на урок.

      2. Этап постановки целей и задач урока

Учитель: Почти все ученики, сидящие в классе, сталкиваются в своей жизни с различными механизмами. Многие считают, что механизм – это что-то большое и грохочущее, однако некоторые механизмы совсем невелики и довольно просты. Независимо от размера, все они облегчают работу человека. Обратите, пожалуйста, внимание на рисунки.

Учитель: Цель, которую мы сегодня ставим перед собой – изучить простейший механизм – рычаг, его характеристики, научится изображать его на схеме.

3. Этап получения новых знаний

Определение: приспособления, служащие для преобразования силы, называют простыми механизмами.
Простые механизмы: рычаг, блок, ворот, клин, винт, наклонная плоскость.
Все эти механизмы облегчают работу, потому что дают выигрыш в силе или расстоянии. Так, приложив небольшое усилие на одном конце механизма, мы можем поднять тяжелый груз, подвешенный на его конце, или слегка сместив одну деталь механизма, получить большое смещение другой детали.

Определение: рычаг представляет собой твердое тело, которое может вращаться вокруг своей неподвижной оси.

Учитель: Изобразим рычаг на схеме.

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.
Си: [F] = [Н] – Ньютон
Определение: Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует сила, называется плечом силы.
Обозначается малой латинской буквой l – плечо силы.
Си: [l] = [м] – метр.

Учитель: Силы, действующие на рычаг, могут повернуть его в двух направлениях: по ходу часовой стрелки и против него.

1.       Рычаг характеризует: точка опоры, плечо силы и величина силы.

2. Рычаги бывают: первого рода и второго рода. У рычага первого рода точка опоры находится посредине (силы с разных сторон от точки опоры), а у рычага второго рода точка опоры находится с краю (силы с одной стороны от опоры).

3. При равновесии рычага сумма моментов сил, поворачивающих рычаг в каждую сторону равна между собой.

4. Этап практической работы учащихся.

Учитель проводит фронтальный опрос.

**В каком из перечисленных ниже явлений сила тяжести совершает работу?

1) Шар катится по горизонтальной поверхности;

2) Самолет снижается на посадку;

3) Искусственный спутник Земли движется по круговой орбите.

Поставьте пропущенные буквы в формулы:

а) А = F* б) N = А/ в) = F*S г) N = / t д) А = * t е) = А/t

Подводя итоги фронтального опроса, делает обобщение: для совершения работы человеку необходимы различные приспособления.

Ставит вопрос: Как можно сдвинуть с места тяжелый предмет, который невозможно передвинуть непосредственно?

      ** Моментом силы называется …

А. Произведение модуля силы на модуль перемещения     

Б. Произведение модуля силы на ее плечо   

В. Произведение модуля силы на пройденный путь   

Г. Отношение модуля силы к ее плечу

**  Рычаг укреплен на оси вращения, проходящей через точку О. На рычаг действует сила  равная 10 Н, приложенная в точке А. Какую силу  нужно приложить в точке В и в каком направлении для того, чтобы рычаг находился в равновесии? Длина отрезка ОА равна 1м, отрезка ОВ=2м.

А. 10Н, в направлении 1.         Б. 10Н, в направлении 2.

В. 2 Н, в направлении 1.         Г. 10Н, в направлении 2.

Д. 5Н, в направлении 1.          Е. 5Н, в направлении 2.

                        

                                          О         А      

             В                                   

           х

1. 
   Какую физическую величину называют моментом силы?
2. 
   По какой формуле можно определить значение момента силы?
3. 
   В каких единицах измеряют момент силы в СИ?
4. 
   Сформулируйте правило равновесия рычага, используя понятие момента силы.
5. 
   Как можно найти момент силы геометрическим путём?
6. 
   Что характеризует момент силы?
7. 
   Почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а у её края?
8. 
   Почему шуруп легче вывернуть с помощью отвёртки с более длинной ручкой?
9. 
   Определите момент силы, если модуль силы равен 45 Н, а её плечо 30 см.
10. 
    При помощи кусачек перекусывают гвоздь. Расстояние от оси вращения кусачек до гвоздя 2 см, а от точки приложения силы руки 16 см. Рука сжимает кусачки с силой 200 Н. Определите силу, действующую на гвоздь

Учитель: А теперь потренируемся в применении правила равновесия рычага.

Рассмотрим тело, подвешенное на нити. На него будут действовать сила натяжения подвеса и сила тяжести. Точка приложения силы натяжения нам известна. А в какой точке будет приложена сила тяжести? Этот вопрос решим экспериментальным путем.

Будем подвешивать пластину в разных точках и отмечать на пластине линии действия сил натяжения каждый раз, как продолжения линий нити.



Эти линии пересекутся в одной точке. Эта точка и будет точкой приложения силы тяжести. Она называется центром тяжести.

Положение центра тяжести тел правильной формы можно указать, не выполняя описанный опыт. Он будет находиться в геометрическом центре тела.

5. Этап проверки усвоения полученных знаний.

Учитель: Давайте проверим, насколько вы успешно разобрались с темой: «Условие равновесия рычага». Для этого вы должны выполнить  тест, который проверит ваши знания.

6. Рефлексия

Учитель: Наш урок подходит к концу. На нашем уроке мы изучили:

1.Понятие рычага
2. Виды рычагов.
3. Условие равновесия рычага.

7. Заключительный этап

Учитель: Заканчивая урок, я надеюсь, что полученные на уроке знания будут полезны для вас в вашей повседневной жизни.

8. Домашнее задание: § 57- 58