Простые механизмы

Простые механизмы. Рычаг.

Цель урока:

Деятельностная: формирование способности учащихся к новому способу действия, расширение понятийной базы за счет введения нового понятия.

Образовательная: организация исследовательской деятельности учащихся, направленной на формирование понятия о простых механизмах вообще и об одном из них – рычаге; дать определения: рычаг, плечо силы; установить условие равновесия рычага.

. Ознакомление учащихся с расчетными формулами, единицами измерения.

Планируемые результаты:

- умеет объяснять понятия о простых механизмах;

- умеет находить плечо силы условие равновесия рычага,;

- умеет объяснять проделанные эксперименты.

Тип урока: изучение нового материала

Форма работы учащихся: групповая, индивидуальная.

Необходимое техническое оборудование: компьютер, проектор

Ход урока

1. Организационный момент.

Учитель: Здравствуйте. Посмотрите друг на друга, улыбнитесь. Результаты вашей работы необходимо будет отмечать в индивидуальных оценочных листах, которые лежат у вас на столе ( приложение 1). В конце урока мы подведем итог вашей работы по накопленным баллам.

2. Постановка цели и задач урока

Многие полагают, чтобы найти что-нибудь необыкновенное, надо отправиться очень далеко, лучше всего в космос. В обыденной жизни вокруг нас всё хорошо известно, и ничего интересного нет. Какое заблуждение! Мы окружены загадочными явлениями, но не задумываемся над ними, потому что они привычны. Мы пользуемся многими предметами, даже не задумываясь об их сущности.

Давайте разгадаем загадки и узнаем, что это за предметы. 

Эти приспособления, используемые для совершения механической работы, можно назвать одним словом.

Выберите правильное слово. Это и есть тема нашего урока. 

1. простые автоматы

2. простые механизмы

3. простые приборы

Запишите тему нашего урока - « Простые механизмы».

Учитель: Определите цели нашей работы, используя слова узнать …., учиться

узнать: понятие «простые механизмы»

учиться: находить условие равновесия рычага. (чуть позже)

Какое значение имеют простые механизмы в жизни человека?

Я думаю, что вы знаете знаменитые великие сооружения древности, которые были построены без современной техники. Какие? Конечно же, это знаменитые египетские пирамиды. Три тысячи лет назад в Древнем Египте передвигали и поднимали на большую высоту тяжёлые каменные плиты. Для возведения пирамиды Хеопса, имеющей высоту 147 м, было использовано 2 300 000 каменных глыб, самая меньшая из которых имела массу 2,5 т.

Как это происходило?

Когда-то Архимед воскликнул: “Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю”. В конце урока мы выясним удалось бы это Архимеду? (Древнегреческий математик, физик и инженер из Сиракуз).

Человек – существо разумное. Именно разум всегда давал ему возможность создавать приспособления, делавшие его сильнее или быстрее зверя, жить в условиях, в которых он без этих вещей не мог бы выжить. Эти приспособления служили для преобразования силы, то есть с их помощью можно было получить выигрыш в силе.

Найдите в учебнике с. 172 определение этих приспособлений и запишите его в тетрадь:

механизм (греч) – приспособление для преобразования силы

Может быть, вы сами можете привести примеры простых механизмов?

Задание: Запишите название механизмов в тетрадь; соотнеси номер картинки и название механизма. Одной картинке нет названия (макс3б)

• Блок-3

• Ворот-4

• Наклонная плоскость-5

• Клин-6

• Винт-2

• Рычаг-картинка есть ,а слова нет

Выясним название неизвестного механизма. Будьте внимательны. Название его прозвучит в фильме.

Демонстрация фрагмента фильма «Пираты Карибского моря». Подпишите недостающее название. Запишите в тетрадь продолжение темы «Рычаг». Цель учиться ЧЕМУ?

Без рычага было бы невозможно поднять тяжёлые каменные плиты при постройке пирамид в Древнем Египте.

Что представляет из себя рычаг? Выберите нужное. (макс 3балла)

1. Твердое тело

2. Твердое тело , имеющее неподвижную опору,

3. Твердое тело способное вращаться вокруг неподвижной опоры

Запишите определение стр. 173

Нарисуйте схему рычага. Можно воспользоваться учебником рис.168

Чем он характеризуется?

1. Точка опоры. Это единственная неподвижная точка на рычаге. Ось, которая проходит через точку опоры, называется осью вращения.

2. Точка приложения сил.

3. Плечи сил.

Задание 4.

Вставьте слова и запишите определение (макс 3 балла)

Плечо силы-кратчайшее расстояние от т.опоры до линии вдоль которой действует сила

Плечо обозначается буквой-l

Единицы измерения в СИ-м

Определите плечо на рисунке168. Единичный отрезок равен 1 см(макс3 б)

L1=4см

L2= 2см

П лечо силы – это перпендикуляр, проведённый из точки опоры на линию действия силы.  Давайте рассмотрим рисунки и определим плечи приложенных сил.  Учащиеся по вариантам перерисовывают рисунки в тетрадь и изображают плечи сил, затем проверяем по слайду № 11 на экране. ( В начале слайда – только задание и рычаги, ответы по клику мышкой)

Исследовательская работа “Установление условия равновесия рычага” Что может происходить с рычагом под действием сил?

а) вращаться по или против часовой стрелки;

б) находиться в равновесии.

Сейчас мы с вами выясним, при каком условии рычаг будет находиться в равновесии (по ходу выполнения задания заполняется таблица).

П о рисункам на экране определяем численное значение сил и плеч, устанавливаем соответствие между ними.

Обратите внимание: мы с помощью меньшей силы можем уравновесить большую, то есть получить выигрыш в силе.

Как называется такая зависимость в математике?

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

Вывод: с помощью меньшей силы можно уравновесить большую. Во сколько раз одна сила больше другой, во столько же раз плечо меньшей силы должно быть больше плеча большей.

Эксперимент:

Оборудование:линейка, ручка,монетки

Цель:Давайте убедимся на практике ,что с помощью рычага большую силу можно уравновесить меньшей силой

Ход

Положите линейку на ручку, чтобы получились качели. Уравновесьте линейку. Слева села птичка, положите 1монетку, а справа должен сесть бегемот , положите 4монетки. Сделайте так что бы они уравновесили друг друга

ВЫВОД: Для того чтобы качели находились в равновесии птичка должна сидеть дальше от точки опоры , а бегемот ближе

Решим задачу: Пудовая гиря на пальце (макс3б):

Удержать пудовую гирю на пальце очень трудно. Облегчить работу мне поможет рычаг. Подскажите как?

Гирю надели на палку, один конец которой закрепили о твёрдую опору, а за другой конец взялись одним пальцем. Не прилагая особых усилий удерживают гирю одним пальцем. Рассчитайте какую силу надо приложить на расстоянии 50см от опоры, чтобы удержать гирю весом 40Н , весящую от точки опоры на расстоянии 5см. (Ответ :4 Н)

Основные выводы:

- простыми механизмами называются …

- к простым механизмам относятся…

- рычаг – это …

- плечом силы называется…

- рычаг находится в равновесии тогда, когда…

Домашнее задание: § 57, 58, сообщение (для желающих)

Дома выполните сообщение* об одном (или двух) простых механизмах - рычаге, применяемых в быту, технике, нарисуйте схему рычага, укажите силы и плечи этих сил.

Рефлексия:

6

Трудно нести

Воду с колодца,

Вёдра тяжёлые,

А хозяйка смеётся.

Воду несёт -

Руки свободны:

Плечи несут

Полнёхоньки вёдра.

Этот предмет

С загадочным смыслом

Есть два крючка

У…

Инструмент бывалый -

Не большой, не малый.

У него полно забот:

Он и режет и стрижет.

Цепкий рот

на тех сердит,

Кто зазря в доске сидит

Железный нос

В землю врос,

Роет, копает,

Землю разрыхляет

Кланяется, кланяется,

Придёт домой -

растянется

Простые

Простые механизмы

являются «букварём»

для понимания более сложных

механизмов

механизмы

узнать:

что такое «простые механизмы»

учиться:

«Дайте мне точку опоры ,

и я подниму Землю»

АРХИМЕД

Приспособления, служащие для преобразования силы

ВИНТ

БЛОК

НАКЛОННАЯ

ПЛОСКОСТЬ

КЛИН

ВОРОТ

узнать:

что такое «простые механизмы»

учиться:

находить условие равновесия рычага

Приспособления, служащие для преобразования силы, называют механизмами

представляет собой

Рычаг

твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры

О – точка опоры

А – точка приложения

силы F 1

В – точка приложения

силы F 2

l 1 – плечо силы F 1

l 2 – плечо силы F 2

l 2

l 1

О

В

А

F 1

F 2

l 2

l 1

Кратчайшее расстояние

между точкой опоры и прямой, вдоль которой

действует на рычаг сила, называется

плечом силы

О

А

В

F 1

F 2

Чтобы найти плечо силы,

надо из точки опоры опустить перпендикуляр на линию действия силы

l 2

l 1

l 2

l 1

l 2

l 1

№ 1

F 1

F 2

№ 2

l 1

l 2

F 2 /F 1

l 2 /l 1

1/2

2/1

1 н

40 см

20 см

2 н

2/3

3/2

2 н

3 н

20 см

30 см

Условие равновесия рычага

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

ДАНО:

РЕШЕНИЕ:

F1 = 40H

L1 = 5cм

L2 = 50cм

F2 =?

Ответ: F2 = 4H

«Дайте мне точку опоры ,

и я подниму Землю»

Для подъема Земли всего на 1 см длинное плечо рычага должно

было описать

огромную дугу.

Если перемещать

длинный конец

рычага

со скоростью 1 м/с

потребуются миллионы лет.

АРХИМЕД

Основные выводы

- простыми механизмами называются …

приспособления, служащие для преобразования силы.

- к простым механизмам относятся…

рычаг (разновидности блок и ворот) и наклонная плоскость (клин и винт)

- рычаг – это …

твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры

- плечом силы называется…

кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила

- рычаг находится в равновесии тогда, когда…

Критерии оценивания:

0 – 5 баллов «2»

6 – 10 баллов «3»

11 – 16 баллов «4»

16 – 21 балл «5»

Домашнее задание: § 57, 58;

сообщение (для желающих)

Сообщение* об одном (или двух) простых механизмах - рычаге , применяемых в быту, технике, нарисуйте схему рычага, укажите силы и плечи этих сил.

С п а с и б о з а в н и м а н и е ! ! !