«Рычаги в природе, технике и быту. Блок».

Урок по теме

«Рычаги в природе,

технике и быту. Блок».

7 класс.

Тема: «Рычаги в природе, технике и быту. Блок».

Цели урока.

Образовательные.

1. Сформировать умения применять полученные знания для объяснения действий простых механизмов.

1. Углубить знания о применении рычагов в технике, быту и природе

1. Ввести понятие о блоке, его видах.

Развивающие.

1. Развитие познавательных интересов, коммуникативных качеств.

1. Развитие технического мышления.

1. Развитие умений и навыков самостоятельной работы.

Воспитательные.

1. Воспитывать ответственность, дисциплинированность, добросовестное отношение к выполняемой работе.

1. Прививать навыки сотрудничества, умения работать в коллективе.

Тип занятия:комбинированный (усвоение знаний на основе имеющихся)

Методы обучения: практические, наглядные, исследовательские, поисковые.

Межпредметные связи: математика, биология, техника.

План урока.

1 этап. Организационный момент (2 мин.).

Цель:

- подготовить учащихся к работе;

- психологически настроить учащихся на предстоящее занятие.

Содержание этапа.

- Здравствуйте, ребята! Садитесь! Кто сегодня отсутствует? Все готовы к уроку? Нам придется сегодня очень хорошо потрудиться.

2 этап. Подготовка обучающихся к усвоению нового материала. ( 5 мин.)

Цель:

- раскрыть цель занятия;

- ознакомить учащихся с планом работы на уроке.

Содержание этапа.

Тема сегодняшнего урока «Рычаги в природе, технике и быту. Блок». Запишите тему в тетради и число. Как вы думаете, что вы должны узнать нового сегодня на уроке?

- Ученики отвечают…….

- Верно! Вы сегодня на уроке познакомитесь с применением рычагов, а также с блоком – разновидностью рычага.

Как вы думаете, зачем нужно знать, где применяются рычаги?

- Ученики говорят….

- Верно. Полученные знания на уроке помогут вам применять их в жизненных ситуациях или в будущей профессии.

Сегодня мы на уроке будем работать в группах. Ваша работа в группах заключается в следующем. Каждая группа получит своё задание, где написаны цель вашей работы, план действий. Полученное задание прочитайте внимательно. Распределите задания внутри группы. После выполнения работы вы должны обменяться информацией и подготовиться к отчету о выполненной работе. Работая в группах вы можете совещаться, спорить, общаться, можете консультироваться со мной. Затем мы слушаем отчеты каждой группы. По отчету можно задавать вопросы. Подойдите к уроку очень серьёзно, так как от качества выполнения заданий каждой группой зависит то, насколько все ученики усвоят материал и достигнуть задач, которые мы перед собой поставили.

абота в группах заключается в следующем. жизненных ситуациях или в будущей профессии.

тью работе.

3 этап. Самостоятельное усвоение учащимися новых знаний.

Цель:

-развивать умения и навыки самостоятельной работы;

-прививать навыки сотрудничества.

Содержание этапа.

Группы работают по инструкциям в течении 15 мин. На столах имеются учебники, дополнительная литература, оборудование.

4 этап. Обобщение полученных знаний.(15 мин.)

Цель:

- систематизировать полученные знания;

- выступление групп с отчетами.

Содержание этапа.

Итак, я вижу все выполнили задания, а теперь послушаем отчеты групп о проделанной работе. Все внимательно слушайте. А также можете задать вопросы выступающим.

5 этап. Домашнее задание.(2 мин.)

Цель: сообщить домашнее задание и методы его выполнения.

Домашнее задание: параграфы 61,62 прочитать. Выполнить упражнение № 33.

6 этап. Рефлексивно-оценочный этап. (3 мин)

Цель: выставление оценок.

Содержание этапа.

Мы сегодня очень хорошо потрудились на уроке. Все молодцы. Оценку должен получить каждый в группе. Оценка работы группы будет выставляться следующим образом:

- вы должны сами себя оценить как ваша группа поработала, т. е. ваша самооценка;

-затем остальные группы, должны оценить вашу работу;

- и наконец, как вашу работу оценивает учитель.

7 этап. Подведение итогов.(3 мин.)

Цель: достигли ли учащиеся поставленных перед ними задач.

Содержание этапа.

Итак, давайте подведем итоги нашего урока. Чему вы научились, что нового узнали.

Ученики высказывают свои мнения. (Работать самостоятельно, делать отчеты, о применении рычагов, выполнять задания, узнали, что такое блок, какой блок дает выигрыш в силе, а какой нет и т. д.)

- Молодцы! Все сегодня поработали отлично. Я хочу сказать вам, что с каждым новым уроком вы делаете шаг вперед в изучении физики, наполняете и углубляете свои знания, а главное – убеждаетесь в том, что физика необходима в жизни.Физика – основа техники и её знание необходимо каждому современному человеку.

Задание для группы 1.

Цель: проанализировать информацию о применении рычагов в технике

Порядок действий.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Прочитайте статью «Рычаги в технике».

1. Используя прочитанную информацию.

- приведите примеры, где именно применяются рычаги в технике;

- сделайте вывод, для чего именно применяются рычаги;

- приведите интересные факты из прочитанной вами информации.

3. Для ответа можно воспользоваться презентацией (слайды10-17)

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4. Выполните задание.

Человек с помощью палки удерживает ведро с водой весом 120 Н. Конец палки находится на опоре, при этом АС = 120 см, ВС=30 см.

а)Какой буквой обозначена точка опоры:

1. А 2 В 3 С

б) плечо силы F – длина отрезка ….

1. АВ 2. АС 3. ВС

в) плечо силы Р – длина отрезка ….

1. АВ 2. АС 3. ВС

г) Какую силу прилагают человек для поддержки ведра?

1. 1Н 2. 480 Н 3. 30 Н 4. 300 Н

1. Подготовьте отчет о проделанной работе.

1. Оцените свою работу по пятибалльной системе.

Группы 1.

«Рычаги в технике».

Отчет о проделанной работе.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ГДЕ ПРИМЕНЯЮТСЯ РЫЧАГИ В ТЕХНИКЕ

ДЛЯ ЧЕГО ИМЕННО ПРИМЕНЯЮТСЯ РЫЧАГИ

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

Группы 1.

«Рычаги в технике».

Отчет о проделанной работе.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Выполните задание.

Человек с помощью палки удерживает ведро с водой весом 120 Н. Конец палки находится на опоре, при этом АС = 120 см, ВС=30 см.

а)Какой буквой обозначена точка опоры:

1. А 2 В 3 С

б) плечо силы F – длина отрезка ….

1. АВ 2. АС 3. ВС

в) плечо силы Р – длина отрезка ….

1. АВ 2. АС 3. ВС

г) Какую силу прилагают человек для поддержки ведра?

1. 1Н 2. 480 Н 3. 30 Н 4. 300 Н

Задание для группы 2.

Цель: проанализировать информацию о применении рычагов в быту.

Порядок действий.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Прочитайте статью «Рычаги в быту».

2. Используя прочитанную информацию.подготовьте отчет.

- Назовите области применения рычагов в быту.

- Для чего применяются рычаги в быту.

3. Для ответа можно воспользоваться презентацией

(слайды 2- 7).

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3. Выполните задания на применение рычагов в быту.

Определить силу давления ножниц на лист бумаги, используя ножницы, динамометр. Инструкция по выполнению задания прилагается.

4.Подготовьте отчет о проделанной работе.

5. Оцените свою работу по пятибалльной системе.

Группы 2.

«Рычаги в быту».

Отчет о проделанной работе.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РЫЧАГОВ В БЫТУ.

ДЛЯ ЧЕГО ПРИМЕНЯЮТСЯ РЫЧАГИ В БЫТУ.

Группы 2.

«Рычаги в быту».

Отчет о проделанной работе.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Заполнить таблицу.

Прикладываемая сила F1 Н	Плечо l1, см	Плечо l2, см	Сила давления ножниц, F2 Н	Правило равновесия F1=l2 F2l1	Момент сил М 1= М2

Выигрыш в силе:

Вывод:

Группы 2.

«Рычаги в быту».

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ИНСТРЦУКЦИЯ.

1. Возьмите ножницы.

2. С помощью линейки измерьте расстояние l1, см от центра ножниц (гвоздика) до центра колец ножниц. Результат запишите в таблицу.

3. Возьмите лист бумаги, сделайте надрез и с помощью линейки измерьте расстояние от центра ножниц (гвоздя) до листа бумаги (см. рисунок). Полученный результат l2, см запишите в таблицу.

4. Возьмите динамометр. Ножницы с листом бумаги привести в рабочее положение (см. рисунок), зацепите крючком динамометра за кольцоножниц и тянуть, пока ножницы не разрежут лист бумаги. И в этот момент зафиксировать показания динамометра, F1 Данные записать в таблицу.

5. Используя формулу для правила равновесия рычага, вычислить силу давления ножниц F2на лист бумаги.

6. Проверить, соблюдется ли правило равновесия рычага и правило моментов Результаты занести в таблицу.

7. Определить выигрыш в силе.

8. Сделайте вывод, используя данные п.6 и п.7.

Задание для группы 3.

Цель: проанализировать информацию о применении рычагов в природе

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Порядок действий.

1. Прочитайте статью «Рычаги в природе».

1. Выделите из прочитанной информации, где именно встречаются рычаги в природе. Укажите рычаги тела человека. Вывод запишите в тетрадь.

3. Для ответа можно воспользоваться презентацией

(слайды 8-9).

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Выполните задания на применение рычагов в природе.

Вычислить силу мышц своей руки при подъеме груза и его

фиксации. Инструкция по выполнению задания прилагается.

1. Подготовьте отчет о проделанной работе.

1. Оцените свою работу по пятибалльной системе.

Группа 3 .

«Рычаги в природе».

Отчет о проделанной работе.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

ГДЕ ВСТРЕЧАЮТСЯ РЫЧАГИ В ПРИРОДЕ.

УКАЖИТЕ РЫЧАГИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА.

Группы 3.

«Рычаги в природе».

Отчет о проделанной работе.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Заполнить таблицу.

Сила давления груза, F2 Н	Плечо l2, см	Плечо l1,см	Сила мышц руки F1, Н	Правило равновесия F1=l2 F2l1	Момент сил М 1= М2

Выигрыш в силе:

Вывод:

Группы 3.

«Рычаги в природе».

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ИНСРУКЦИЯ

1. Возьмите набор грузов в руку.

2. С помощью линейки измерьте расстояние l2, см от оси вращения руки (локтя) до места фиксации груза.Результат запишите в таблицу.

3. Вычислите силу давления груза F2 , зная, что в наборе 6 грузов, а сила давления одного груза 1 Н. Данные запишите в таблицу.

4. С помощью линейки измерьте расстояние l1, см от оси вращения руки (локтя) до мышцы руки, см. рисунок.Результат запишите в таблицу.

5. Используя формулу для правила равновесия рычага, вычислить силу мышц рукиF1 при подъеме груза.

6. Проверить, соблюдется ли правило равновесия рычага и правило моментов Результаты занести в таблицу.

7. Определить выигрыш в силе.

8. Сделайте вывод, используя данные п.6 и п.7.

Задание для группы 5.

Цель: подготовить справку о разновидности рычага – блоке.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Порядок действий.

1. Прочитайте параграф 61 в учебнике.

1. В тексте учебника найдите определения: блока, неподвижного и подвижного блоков.

1. Найдите в тексте учебника, какой из блоков дает выигрыш в силе? Во сколько раз?

1. Внимательно рассмотрите рисунки в учебнике и обратите внимание, где плечи сил у подвижного и неподвижного блоков.

1. Сделайте рисунки подвижного и неподвижного блоков и укажите плечи сил на доске.

2. Для ответа можно использовать презентацию «Блоки». Слайды 2-4.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Выполните задания.

1. Выполните задачи по карточкам.

2. Как с помощью комбинации подвижных и неподвижных блоков (как их можно соединить) можно получить выигрыш в силе в 4 раза, в 6 раз?

1. Подготовьте отчет о проделанной работе.

1. Оцените свою работу по пятибалльной системе.

Группы 5.

«Блоки».

Отчет о проделанной работе.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Блок – это…………………………………………

Неподвижный блок - это….

Выигрыш в силе ……

Рисунки подвижного блока.

Подвижногоблок – это……

Выигрыш в силе…….

Рисунки подвижного блока.

Группы 5.

«Блоки».

Отчет о проделанной работе.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.Выполните задачи по карточкам.

КАРТОЧКА № 1 Плечи рычага равны 20 см. и 6 см. К большему прикреплён груз весом 11Н. Определите вес второго груза, если рычаг уравновешен.

КАРТОЧКА №2 Приподнимая ящик рычагом, рабочий прилагает силу 400Н. Плечо этой силы 80 см. Определите второе плечо рычага, если вес ящика 2 кН.

1. Как с помощью комбинации подвижных и неподвижных блоков (как их можно соединить) можно получить выигрыш в силе в 4 раза, в 6 раз?

При решении учитывайте, что подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза, а неподвижный блок выигрыша в силе не дает.

КАРТОЧКА № 1 Плечи рычага равны 20 см. и 6 см. К большему прикреплён груз весом 11Н. Определите вес второго груза, если рычаг уравновешен.

КАРТОЧКА №2 Приподнимая ящик рычагом, рабочий прилагает силу 400Н. Плечо этой силы 80 см. Определите второе плечо рычага, если вес ящика 2 кН.

Задание для группы 4.

Цель: проверить на опыте правило моментов и условие равновесия рычага.

Порядок действий.

1. Вспомните формулировку правила моментов (параграф 59).

1. Выполните эксперимент.

Ход работы

1. Уравновесьте рычаг.

1. Подвесьте три груза справа от оси вращения рычага на расстоянии 5 см.

1. Опытным путем установите на каком расстоянии слева от оси вращения надо подвесить:

а) один груз

б) два груза

в) три груза, чтобы рычаг пришел в равновесие.

4) Запишите данные и измеренные величины в таблицу.

5) Вычислите момент сил и полученные результаты запишите в таблицу.

6) Сделайте вывод. Подтверждают ли результаты опытов правило моментов сил.

7) Подготовьте отчет о проделанной работе.

№ опыта	Сила F1 на правой части рычага, Н	Плечо l1, см	Сила F2 на левой части рычага, Н	Плечо l2, см	Момент сил М 1= М2	Правило равновесия F1=l2 F2 l1
1	2	5	1
2	2	5	2
3	2	5	3

Вывод,

ЛИСТ ОЦЕНОК – оцените работу групп

Группа 1

Теоретическая часть-

Практическая часть-

Группа 2

Теоретическая часть-

Практическая часть-

Группа 3

Теоретическая часть-

Практическая часть-

Группа 4

Практическая часть-

Группа 5

Теоретическая часть-

Практическая часть-

ЛИСТ САМООЦЕНОК– оцените свою работу в группе

Рычаги в природе, быту и технике

 

Рычаг - один из наиболее распространенных и простых типов механизмов в мире, присутствующий как в природе, так и в рукотворном мире, созданном человеком.

Тело человека как рычаг

К примеру, скелет и опорно-двигательная система человека или любого животного состоит из десятков и сотен рычагов. Взглянем на локтевой сустав. Лучевая и плечевая кости соединятся вместе хрящом, к ним так же присоединяются мышцы бицепса и трицепса. Вот мы и получаем простейший механизм рычага.Много рычагов можно указать в теле насекомых, птиц, в строении растений.

Если вы держите в руке гантель весом в 3 кг, какое усилие при этом развивает ваша мышца? Место соединения кости и мышцы делит кость в соотношении 1 к 8, следовательно, мышца развивает усилие в 24 кг! Получается, мы сильнее самих себя. Но рычажная система нашего скелета не позволяет нам в полной мере использовать нашу силу.

Наглядный пример более удачного применения преимуществ рычага в скелетно-мышечной системе организма обратные задние колени у многих животных (все виды кошек, лошади, и т.д.).Их кости длиннее наших, а особое устройство их задних ног позволяет им гораздо эффективнее использовать силу своих мышц.

Средне-статистическая лошадь весит около 450 кг, и при этом может легко прыгнуть на высоту около двух метров. 

Прыжки в высоту с шестом очень наглядный пример.

При помощи рычага длинной около трех метров (длинна шеста для прыжков в высоту около пяти метров, следовательно, длинное плечо рычага, начинающееся в месте перегиба шеста в момент прыжка, составляет около трех метров) и правильного приложения усилия, спортсмен взлетает на головокружительную высоту до шести метров.

Рычаг в быту

Рычаги так же распространены и в быту. Вам было бы гораздо сложнее открыть туго завинченный водопроводный кран, если бы у него не было ручки в 3-5 см, которая представляет собой маленький, но очень эффективный рычаг.

То же самое относится к гаечному ключу, которым вы откручиваете или закручиваете болт или гайку. Чем длиннее ключ, тем легче вам будет открутить эту гайку, или наоборот, тем туже вы сможете её затянуть.

При работе с особо крупными и тяжелыми болтами и гайками, например при ремонте различных механизмов, автомобилей, станков, используют гаечные ключи с рукояткой до метра.

Другой яркий пример рычага в повседневной жизни самая обычная дверь. Попробуйте открыть дверь, толкая её возле крепления петель. Дверь будет поддаваться очень тяжело. Но чем дальше от дверных петель будет располагаться точка приложения усилия, тем легче вам будет открыть дверь.

Рычаги в технике

Естественно, рычаги так же повсеместно распространены и в технике. Самый очевидный пример рычаг переключения коробки передач в автомобиле. Короткое плечо рычага та его часть, что вы видите в салоне.

Длинное плечо рычага скрыто под днищем автомобиля, и длиннее короткого примерно в два раза. Когда вы переставляете рычаг из одного положения в другое, длинное плечо в коробке передач переключает соответствующие механизмы.

Здесь так же очень наглядно можно увидеть, как длина плеча рычага, диапазон его хода и сила, необходимая для его сдвига, соотносятся друг с другом.

Например, в спортивных автомобилях, для более быстрого переключения передач, рычаг обычно устанавливают короткий, и диапазон его хода так же делают коротким.

Однако, в этом случае водителю необходимо прилагать больше усилий, чтобы переключить передачу. Напротив, в большегрузных автомобилях, где механизмы сами по себе тяжелее, рычаг делают длиннее, и диапазон его хода так же длиннее, чем в легковом автомобиле.

Таким образом, мы можем убедиться в том, что механизм рычага очень широко распространен как в природе, так и в нашем повседневном быту, и в различных механизмах.

КАРТОЧКА № 1 Какую работу выполняет двигатель автомобиля на пути 80 метров, развивая силу тяги 6,5 кН?

КАРТОЧКА №2 Определить мощность машины, которая поднимает молот весом 1,5кН на высоту 0,8 метра за 2 секунды.

КАРТОЧКА №3 Левое плечо уравновешенного рычага имеет длину 40см, правое -50см. К нему подвешен груз весом 20Н. Какой груз слева?

КАРТОЧКА № 4 Плечи рычага равны 20 см. и 6 см. К большему прикреплён груз весом 11Н. Определите вес второго груза, если рычаг уравновешен.

КАРТОЧКА №5 Приподнимая ящик рычагом, рабочий прилагает силу 400Н. Плечо этой силы 80 см. Определите второе плечо рычага, если вес ящика 2 кН.

КАРТОЧКА № 6 Вес ящика 1,5 кН. Чтобы его приподнять, рабочий приложил силу 500 Н. При этом плечо этой силы было 70 см. Определите второе плечо рычага.