Разработка урока "Правило равновесия рычага"

Физика, 7 класс

Правило равновесия рычага

Цель урока: изучить самый простой и распространенный простой механизм – рычаг: ввести определение понятия рычаг, что называется плечом силы; что такое момент силы; в чем состоит правило равновесия рычага; как используются рычаги.

Задачи урока:

• Обучающая: закрепить понятия простых механизмов, рычага и их роль в жизни человека; выяснить условие равновесия рычага, научить применять правило равновесия рычага.

• Воспитательная: воспитывать познавательный интерес к новым знаниям, создавать условия для проявления желания самостоятельного поиска новых знаний.

• Развивающая: продолжить развитие умений и навыков анализировать знания и делать выводы, развитие внимания, наблюдательности через смену учебной деятельности; развивать творческое мышление учащихся.

Оборудование: компьютер, проектор, рычаг-линейка, набор грузов, ножницы, рычажные весы, блок.

Ход урока.

1. Оргмомент. Раздать тетради для контрольных работ с заданиями и решенными задачами. Сделать дома работу над ошибками, объяснить свои ошибки.

2. Повторение.

На прошлом уроке мы изучали простые механизмы.

1. Что такое простые механизмы? (Приспособления, служащие для преобразования силы, называют простыми механизмами)

2. Какие преобразования силы происходят в простых механизмах. (Приспособления изменяют числовое значение или направление силы, или то и другое.)

3. Приведите примеры механизмов, в которых происходит преобразование силы. (Наклонная плоскость, рычаг, блок, ворот, клин, винт)

1. Сегодня на уроке мы познакомимся более подробно с одним из наиболее распространенных простых механизмов – рычагом.

Слайд 1.

Слайд 2.

Слайд 3.

Сравните в учебнике рисунки 92 и 93 (стр.109-110). Какого рода рычаги на них изображены. На рисунке 93 показано как принцип действия рычага используется в работе тачки. Можно ли подсчитать какой выигрыш в силе даст тачка? Существует ли какая-либо закономерность, позволяющая рассчитать силу, которую нужно приложить, чтобы поднять груз с помощью рычага? Можно ли определить место приложения силы, необходимой для подъема груза?

Чтобы ответить на эти вопросы проделаем опыт (рис 94.). К рычагу, который может вращаться относительно точки О, подвесим грузы разной массы. Зафиксируем положение большего груза, в зависимости от положения меньшего груза рычаг может вращаться или по ходу часовой стрелки, или против нее. И только, закрепив груз в определенной точке можно добиться равновесия сил. Рычаг будет находиться в равновесии, не будет вращаться.

Введем определения плеча силы.

Слайд 4.

Слайд 5.

На основании подобных опытов более двух тысяч лет назад древнегреческий ученый Архимед установил правило:

рычаг находится в равновесии, если силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил.

В рабочих тетрадях запишем это правило в виде формулы:

F₁/F₂=l₂/l₁ или F₁l₁=F₂l₂,

Отношения сил и плеч – это выигрыш в силе.

Величина Fl =М называется моментом силы. Правило: рычаг находиться в равновесии, если момент силы вращающей его по часовой стрелке равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелки.

Зная правило равновесия рычага, можно объяснить, как с помощью простого механизма получить выигрыш в силе. Если к длинному плечу рычага приложить небольшую силу, то можно уравновесить гораздо большую силу, приложенную к короткому концу рычага.

Как объяснить выигрыш в силе в примере с тачкой, рис. 89 (б) и 93 в учебнике?

Слайд 6.

Слайд 7.

В основе действия многих машин и механизмов, используемых в быту и технике, лежит правило равновесия рычага. Вы уже знакомы с устройством и принципом действия рычажных весов. Они именно так и называются «рычажные весы», потому что их основной элемент – рычаг.

Слайд.8. Применение рычагов в педалях велосипеда (а) и автомобиля (б)

В учебнике по рисункам 96-98 рассмотреть какие встречаются рычаги в нашей жизни.

Демонстрации. Равновесие сил на рычаге (по рис. 94 учебника)

—Исследовать условие равновесия рычага;

—определять выигрыш в силе при использовании различных рычагов

1. Закрепление

1. Решение задач: Л.№ 732, 750, 751, РТ: 198 (на слайде 9),

№732

На рисунке у каждого рычага найдите точку опоры (ось вращения) и плечи. Определите направление сил, действующих на эти рычаги.

№750

При равновесии рычага на его меньшее плечо действует сила 300 Н, на большее – 20 Н. длина меньшего плеча 5 см. определите длину большего плеча. (Весом рычага пренебречь.) (Ответ: 0,75м =75 см)

№751

На концах невесомого рычага действуют силы 40 и 240 Н. Расстояние от точки опоры до меньшей силы равно 6 см. Определите длину рычага, если рычаг находится в равновесии. (Ответ: 0,01м = 1 см)

1. Тестирование с самопроверкой.

1. На дом. П.32, задание 23 (1-3), РТ: 197, 199 или Л. 729, 733