Конспект урока "Простые механизмы"

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1. Организационный момент: «Ни один сосуд не вмещает больше своего объема, кроме сосуда знаний, он постоянно  расширяется.» Арабская пословица  

Тема нашего урока: простые механизмы.

Формулируют цель урока

 Цель – познакомиться с простыми механизмами и вывести правило равновесия рычага.

2. Актуализация знаний: Но сначала немного повторим то, что уже изучили.

Перед вами вопросы  небольшого теста. Ответьте на них. А теперь поменяйтесь тетрадями и проверьте ответы друг друга.

 А теперь представим, что нам надо поднять вверх не маленький груз, а тяжелые бетонные плиты? Мы и сейчас восхищаемся грациозностью сооружений древних строителей. В Египте более 4-х тысяч лет тому назад были построены пирамиды. Например, мы строим пирамиду, подобную пирамиде Хеопса. Высота 147 метров. Длина стороны основания 232 метра. Для её сооружения потребовалось 2 млн. 300 тыс.каменных плит. Средний вес каждой 2,5 тонны. Как быть?

Учащиеся отвечают на вопросы теста

1. В каком случае совершается  работа?

А.  Шарик катиться по гладкому столу Б. кирпич лежит на столе В. Автопогрузчик поднимает  груз

2. Кто развивает большую мощность: человек идущий по лестнице или он же, прыгающий с шестом?

А. первый Б. второй В. Мощность одинакова

3. Какую работу совершает  двигатель  мощностью 100 Вт за 3 с?

А.  0,05 Дж    Б.  0,3 Дж      В.  300 Дж

4. Груз какого веса можно поднять, совершая работу 20 Дж  на высоту 5 м?

А.  4Н      Б. 100Н      В. 25 Н

Учащиеся слушают  учителя. Высказывают свои предположения. Предлагают использование лебедки или наклонной плоскости.

3. Изучение нового материала 

С древних времен для облегчения своего труда человек   использует различные механизмы (греч. "механэ" – машина, орудие). Без  специальных приспособлений  невозможно было построить такие грандиозные сооружения как Пирамиды.

Простые механизмы –приспособления, служащие для преобразования силы.

К ним относятся:

Рычаг – твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Ворот – это два колеса, соединенные вместе и вращающиеся вокруг одной оси, например, колодезный ворот с ручкой.

Блок – представляет  собой  колесо с жёлобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси.

Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия. К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы и конвейеры. Чем положе уклон, тем легче выполнить  работу по подъему груза на высоту.

Винт – простейший механизм. Резьба винта, в сущности, представляет собой другой простейший механизм – наклонную плоскость, многократно обернутую вокруг цилиндра.

Выдающийся учёный древнего мира Архимед в своих работах излагает законы рычага и делает вывод о том, что теоретически с помощью рычага можно поднять любое тело, в том числе и Землю. Послушайте небольшое сообщение об этом замечательном ученом.

Сегодня мы рассмотрим только один простой механизм – рычаг.

 Рассмотрим рычаг более подробно. Единственная неподвижная точка рычага – точка опоры.

Плечо силы – кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует сила.

Давайте проведём следующий опыт: У нас есть тяжёлая коробка. Как её передвинуть? Попробуем применить рычаг – линейку.

Мы убедились на опыте, что рычаги бывают первого  и второго рода.

Рассмотрите  и ответьте, что у них общего  и в чем различие.

Учащиеся делают записи в тетради.

Приводят примеры простых механизмов, встречающихся в жизни.

Ученик делает небольшое сообщение о древнегреческом ученом Архимеде:

О жизни Архимеда известно немного, но его имя и творчество овеяны многочисленными легендами. Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия в 287 г. до н.э. Его отец, астроном Фидий, был родственником сиракузского царя Гиерона. Архимед получил хорошее образование, долгие годы, пробыв в  Александрийском музее – уникальном научно-исследовательском центре античного мира, с которым учёный не порывал связей до конца своей жизни. Творческую деятельность Архимед начал как инженер, создавая различные механические приспособления, широко использо-вавшиеся в строительстве и быту. ВсегоАрхимеду приписывают около сорока изобретений, в том числе винта и полиспаста. К этому периоду относится одно из его первых сочинений «Книга опор», не дошедшая до нас, цитаты из которой приводит в своей «Механике» александрийский инженер и математик Герон. Однажды Архимед пришел в один город, где местный тиран был наслышан о чудесах, творимых великим механиком. Он попросил Архимеда продемон-стрировать какое-либо чудо. "Хорошо, – сказал Архимед, – но пусть мне помогут кузнецы". Он сделал заказ, и через два дня, когда машина была готова, на глазах изумленной публики Архимед в одиночку, сидя на песке и лениво вращая рукоятку, вытащил из воды корабль, который еле-еле вытаскивали 300 человек. Легендой овеяны последние минуты его жизни. Ворвавшийся в дом Архимеда римский воин убил склонённого над какими-то вычислениями старика, который просил немного подождать, пока он закончит решение задачи.

Ученик у доски проводит опыт.

Ученики пробуют сдвинуть коробку при помощи рычага, применяя разные способы.

Первый способ. Мы нажимаем на конец палки и с силой давим вниз.

Второй способ. Обе силы направлены в одну сторону. Приподнимаем конец рычага. Обе силы направлены вверх.

Учащиеся отвечают на вопросы:

«Общее – простые механизмы, служащие для преобразования силы и получения выигрыша в силе»

«Различие – точка опоры расположена в первом случае между точками приложения сил, во втором на конце рычага.   По разному направлены силы.» 

4. Закрепление:

б) Решение задач

 (разбор задачи у доски)

 (самостоятельная работа)

1. :

а) От каких величин зависит результат действия силы? Ответ: от числового значения (модуля); от направления действия силы; от точки приложения.
б) Чему равны действующие на рычаг силы? Ответ: весу груза.
в) В чем состоит правило равновесия рычага?

Ответ:  F₂/F₁ = L₁/L₂  

2 уровень –

Учащиеся проговаривают выводы, после обсуждения приходят к общему выводу.

Учащиеся отвечают, что полученная величина F₂/F₁ – это выигрыш в силе.

а) Учащиеся определяют выигрыш в силе простых механизмов.

б) Учащийся решает у доски.

5. Подведение итогов

Итак, мы с вами изучили лишь один из простых механизмов – рычаг. Но он обладает важным свойством, обуславливающим его широкое применение в природных механизмах скелетах животных и человека. Рычажными механизмами в скелетах являются почти все кости, имеющие некоторую свободу движения: кости конечностей, нижняя челюсть, фаланги пальцев.

Выполнив  домашнюю лабораторную работу №17,  измерьте плечи у руки – рычага  и определите дает ли он выигрыш в силе.

На следующем уроке  мы обсудим, получившийся результат.

А закончить урок мне хочется  стихотворением  Б. Пастернака:

Во всем мне хочется дойти 
До самой сути.
В работе, в поисках пути,
В сердечной смуте.
До сущности  истекших дней,
До их причины,
До основанья, до корней,
До сердцевины.
Все время схватывая нить
Судеб, событий,
Жить, думать, чувствовать, любить,
Свершать открытья.

6. Домашнее задание