Урок "Золотое правило механики". Технология смешанного обучения на уроках физики как элемент интерактивной образовательной среды

7 класс Простые механизмы

Золотое правило механики

Цели: 1. Учащиеся должны усвоить понятия: простые механизмы, момент силы, условия равновесия рычага, «золотое правило» механики, виды равновесия; знать назначение простых механизмов; физический смысл правила равновесия рычага; момента силы и направления вращательного движения; правила равновесия рычага.

2. Способствовать развитию познавательных и регулятивных УУД: умений поиска, выделения и анализа информации, определения и формулировки проблем, выдвижения гипотез, структурирования информации, установления причинно-следственных связей, осуществления самоконтроля и рефлексии.

3. Способствовать формированию коммуникативных и личностных УУД.

Оборудование: интерактивная доска, презентация smart notebook «Золотое правило механики», мобильный класс, Internet.

Технологии: технология смешанного обучения, модель «Смена рабочих зон»

Модель «Смена рабочих зон» 2 урока

Ход занятия

1. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ. ВВЕДЕНИЕ В ТЕМУ

Физические возможности человека ограничены, поэтому с давних времен он использовал устройства, которые были способны преобразовывать силу человека в значительно большую силу. Такие устройства – простые механизмы использовали еще 3 тыс. лет назад при строительстве пирамид в Древнем Египте

Сформулируйте проблемный вопрос урока.

-Дает ли простой механизм выигрыш в работе? Сформулируйте и запишите гипотезу.

В ходе занятия вы должны подтвердить или опровергнуть свои гипотезы.

II. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1. Понятие простые механизмы

Простые механизмы – приспособления, служащие для преобразования силы.
Виды простых механизмов: рычаг (блок, ворот); наклонная плоскость (клин, винт)
Назначение – получить выигрыш в силе

Сегодня мы познакомимся с простыми механизмами

2. Организационный этап:

1-я зона –1 группа (гуманитарии)

(работает с учебным материалом курса и отвечает на вопросы, групповая работа). Оборудование: учебники физики (А.В. Перышкин, Физика, 7, стр. 136 – 149)

2-я зона –2 группа (естественники):

(парная работа, решение качественных и количественных задач).

3-я зона – 3 группа (экспериментаторы) (индивидуальная работа).

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, рычаг, набор грузов, линейка, динамометр, подвиж­ной блок с нитью, трибометр, деревянный брусок, транспортир.

4 зона – 4 группа (лекционный зал) (простые механизмы, работа с учителем).

Оборудование: интерактивная доска, презентация smart notebook «Простые механизмы».

Инструктаж учащихся.

Маршрут каждой группы учитывает ее специфику.

Маршрут группы 3,2 (обычно предполагает высокий уровень подготовки). Маршрут групп 3,4 (средний уровень подготовки). Маршрут группы 1,4 (удовлетворительный уровень подготовки).

1. Работа в каждой зоне – 15 мин (ПРИЛОЖЕНИЕ), затем – группы меняют зону в соответствии с маршрутным листом.

1. ОБОБЩЕНИЕ. РЕФЛЕКСИЯ

В конце урока подводятся его итоги, обсуждение того, что узнали, и того, как работали – т.е. каждый оценивает свой вклад в достижение поставленных в начале урока целей, свою

активность, эффективность работы класса, увлекательность и полезность выбранных форм работы. Обучающиеся высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:

сегодня я узнал…

было интересно…

было трудно…

я выполнял задания…

я понял, что…

теперь я могу…

я почувствовал, что…

я приобрел…

я научился…

я смог…

я попробую…

урок дал мне для жизни…

мне захотелось…

Приведите аргументы, подтверждающие вашу гипотезу.

1. Д\З, § 55-60, стр.185-189

ПРИЛОЖЕНИЕ

МАРШРУТНЫЙ ЛИСТ

1 ГРУППА

Зона «Гуманитарии»

Задание

работает с учебным материалом курса и отвечает на вопросы:

1. От какого греческого слова происходит слово машина?

2. Для чего людьми использовались машины?

3. Какие различают виды рычагов в зависимости от взаимного расположения точки опоры и точки приложения силы?

4. Почему дверь легче открыть, если приложить силу к её краю?

5. В каком случае можно считать, что роль простых механизмов сводится к тому, чтобы уравновесить большие силы, препятствующие движению, меньшими силами?

6. Как Симон Стевин установил закон равновесия сил на наклонной плоскости и каким образом он при этом рассуждал?

7. Почему неподвижный блок можно считать равноплечим рычагом?

8. Чем подвижный блок отличается от неподвижного?

9. Что такое полиспаст?

10. Назовите области применения простых механизмов

Учащиеся обсуждают ответы на вопросы. Затем коллективно пишут текст на тему: «Простые механизмы и их роль в жизни и деятельности человека» (при составлении текста за основу берутся ответы на вопросы).

2 ГРУППА

Зона «Естественники»

1. Работа с модулем – самостоятельное изучение теоретического материала

http://class-fizika.narod.ru/7_blok.htm

1. Выполнение задания: Прочитайте сведения о Героне Александрийском. Запишите в тетрадь для письменных работ, какие достижения Герона Александрийского так высоко оцениваются в мировой науке.

http://etherdynamic.ru/physics/43-v-pamyat-o-zabytom-gerone-aleksandriyskom.html

1. Внимательно прочитайте §§ 55, 56 учебника и выполните в тетради следующие задания:

1. Вставьте пропущенные слова:

Приспособления, служащие для преобразования силы называют __________________________________.

К простым механизмам относятся:____________________________________________________________.

В большинстве случаев простые механизмы применяют для того, чтобы __________, т.е. _____________.

1. Выпишите в тетрадь определение рычага.

1. Найдите в учебнике название основных точек и линий рычага. Затем перерисуйте рис.155 в тетрадь и укажите основные линии и точки. Проверьте себя:

О – точка опоры (ось вращения);

А и В - точки приложения сил;

АА’ и ВВ’ – линии, вдоль которых действуют силы F₁ и F₂;

l₁ и l₂ – плечи сил F₁ и F₂

Выпишите в тетрадь из учебника определение плеча силы.

Перерисуйте рисунок, расположенный ниже, в тетрадь, и аналогично укажите на нем основные линии и точки рычага:

Обратите внимание: чтобы найти плечо силы, надо из точки опоры опустить перпендикуляр на линию действия силы. Длина этого перпендикуляра и будет плечом силы.

1. Опишите эксперимент, нарисованный на рисунке 154. (Внимание: описание вы можете найти на стр.139). Сделайте соответствующий вывод и запишите в тетрадь правило равновесия рычага. Запишите это правило в виде формулы. Проверьте себя:

;

где F₁ и F₂ - ……………….

l₁ и l₂ - ……………………

Обратите внимание на то, что величину называют выигрышем в силе. Здесь F₂ – большая сила, а F₁ – меньшая.

1. Ответьте на вопросы:

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

Можно ли с помощью рычага, имея точку опоры, перевернуть Землю. Ответ обоснуйте.

1. решите задачу:

Задача: Длина меньшего плеча рычага 5 см, большего – 30 см. На меньшее плечо действует сила 12Н. Какую силу надо приложить к большему плечу, чтобы уравновесить рычаг? Найдите выигрыш в силе?

3 ГРУППА

Зона (экспериментаторы)

Цель: изучить принцип действия и использование простых механизмов, проверить золотое правило механики для рычага, наклонной плоскости и блока.

Гипотеза: ни один простой механизм не даёт выигрыша в работе

Задачи исследования: проверить достоверность гипотезы о том, что ни один простой механизм не даёт выигрыша в работе

Предмет исследования: рычаг, блок и наклонная плоскость

Исследование 1 Проверка золотого правила механики для рычага.

Цель: проверить на опыте, при каком соотношении сил и плеч рычаг находятся в равновесии.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, рычаг, набор грузов, линейка, динамометр.

Ход работы:

Уравновесить рычаг. На левую часть рычага подвесить три груза на расстоянии 12 см от оси вращения. Опытным путем установить, на каком расстоянии вправо от оси вращения надо подвесить один, два, три груза, чтобы рычаг пришел в равновесие.

Правило равновесия рычага:

Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил

Исследование 2 Проверка золотого правила механики для блока.

Цель: определить КПД подвижного блока.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, подвиж­ной блок с нитью,

линейка, набор грузов и динамометр.

Ход работы:

и КПД подвижного блока

Исследование 3 Проверка золотого правила механики для наклонной плоскости.

Цель: исследование зависимости КПД наклонной плоскости от массы груза,

от угла наклонной плоскости.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, трибометр, деревянный брусок, линейка,

набор грузов и динамометр, транспортир.

Вычислить А_полез = Рh; А_затр = FS

КПД наклонной плоскости

5. Изменить угол наклона трибометра. Определить КПД полученной наклонной

плоскости. Сравнить результаты.

4 ГРУППА

Зона лекционный зал

Задание

1. Внимательно прослушайте объяснение учителя

2. Заполните соответствующую строчку таблицы