Урок по теме "Рычаг. Рычаги в природе, быту, технике"

Урок по теме: «Рычаг. Рычаги в технике, быту, природе». 7 класс.

Цели урока:

Образовательная: дать понятия: простые механизмы, рычаг, плечо силы; рассмотреть разновидности простых механизмов и их значение простых механизмов в жизни человека.

Развивающая: развить умение делать сопоставления, выдвигать гипотезы, развить наблюдательность и воображение, коммуникативные навыки.

Воспитательная: формирование мировоззрения, научных убеждений, формирование коммуникативных навыков работы в группе.

Задачи:

1. Повысить интерес к предмету посредством проведения опытов, примеров, связывающих предмет и реальность.

2. Показать значение физических знаний в жизни.

3. Научить применять физические знания в реальных ситуациях.

Техническое обеспечение:

- рычаг, набор грузов

- модели простых механизмов

- технические устройства и инструменты, строение которых основано на правиле равновесия рычага.

- мультимедийный проектор,

Ход урока:

Исторический экскурс.

1. Развитие науки и техники играет большую роль в нашей жизни, но если вернуться к истокам, то мы увидим, что первобытные люди также использовали свои приспособления для улучшения условий существования.

Вопрос: Какие приспособления использовали первобытные люди? Назовите их.

Дети отвечают. На экране идет смена слайдов

.

Интересен тот факт, что некоторыми приспособлениями мы пользуемся до сих пор. Итак, сегодня мы познакомимся с простыми механизмами, которые использовали наши предки и которые дошли до наших времен.

Вопрос для обсуждения: Что же такое механизм?

Механизм – устройство для преобразования сил.

Простыми механизмами называют механизмы, которые очень просты в изготовлении, не требуют больших материальных затрат.

Из простых механизмов выделяют рычаг и его разновидности: блок и ворот, наклонная плоскость и ее разновидности: клин и винт.

2. Сегодня мы познакомимся с рычагом.

Вопрос: Кто-нибудь знает, что такое рычаг? Как он выглядит? И где вы сталкивались с рычагом, как средством облегчения выполнения работы?

Рычаг – твердое тело, способное вращаться вокруг неподвижной оси.

Рычаг

I рода  II рода

Вопрос: Давайте подумаем, к какому роду рычага относится всем знакомая обыкновенная садовая лопата? Ответ пояснить.

Ответ: к I роду. Так как вторая рука при работе с лопатой лежит на черенке и является точкой опоры.

Вопрос: А качели? Ответ: к I роду.

Вопрос: Садовая тачка? Ответ: ко II роду.

Задание: приведите свои примеры рычагов I и II рода, которые встречаются в быту и технике.

Вопрос: Какие выводы можно сделать из полученных результатов?

Планируемые ответы:

- чем больше сила, тем меньше расстояние от оси вращения до точки приложения силы;

- чем меньше сила, тем больше расстояние от оси вращения до точки приложения силы;

- отношение сил обратно пропорционально расстояниям от оси вращения до точки приложения сил.

Это и есть суть правила равновесия рычага. Давайте запишем следующие определения:

Кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы называется плечом силы.

Практико-ориентированный этап урока. Выполнение лабораторного эксперимента.

Инструкция для учащихся.

Задание 1.

Подвесьте к левому плечу рычага груз весом 1 Н на расстоянии 20 см.

а) Уравновесьте рычаг, подвесив на правом плече груз весом 2Н.

Измерьте правое плечо. Запишите результат таблицу.

б) уравновесьте рычаг, подвесив на правом плече груз весом 4Н.

Измерьте правое плечо. Запишите результат в таблицу.

Используя данные таблицы, сравните

А) силы F1 и F2

Б) плечи сил l1 и l2

Сделайте вывод. (Дополните предложение):

Во сколько раз увеличилась сила, во столько раз ..................................плечо.

Подставьте результаты опыта 2 в формулу

F1 --- l2

F2 l1

Проверьте получившееся равенство.

Сделайте вывод, выбрав правильный вариант (нужное подчеркнуть):

Рычаг находится в равновесии, когда действующие на него силы ( обратнопропорциональны / прямопропорциональны ) плечам этих сил.

Правило рычага: Рычаг находится в равновесии, если отношение приложенных к нему сил, равно обратному отношению их плеч.

F₁/F₂=l₂/l₁

Даже не зная этого правила, вы его применяете!!!

Например:

1. Катаясь на качелях, тот, что тяжелее, садится ближе к оси вращения и наоборот. (рычаг I рода)

2. Чтобы приподнять какой – либо тяжелый предмет, мы используем длинную жесткую палку или лом. (рычаг II рода)

Индивидуальная работа.

Задание 2.

Измерьте длину плеч инструментов от оси вращения до точки приложения силы. Результаты измерений занесите в таблицу.

Опыт 1. «Наглядная физика. 7 класс», интерактивная модель.

Учащимся предлагается самостоятельно проверить на опыте просмотренный пример.

Опыт 2. Повторяем интерактивный опыт на реальных приборах. Убеждаемся в правильности компьютерной модели. Снимаем прямые измерения сил и расстояний от оси вращения до точки приложения силы.

Сделайте вывод о том, какой выигрыш в силе дают эти инструменты.

Задание 3. Моделирование учебной ситуации «Турист»

4. Анализ применения рычагов в технике (Видеофильм)

5. Контроль и самоконтроль.

Контрольные вопросы для рабочих групп и индивидуально для учащихся.

1.Почему для резки бумаги и ткани применяют ножницы с короткими ручками и длинными лезвиями, а для резки листового металла – с длинными ручками и короткими лезвиями?

2.Как легче резать ножницами картон: помещая его ближе к концам ножниц или располагая ближе к их середине? Почему?

3.Почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а краю, притом наиболее удаленному от оси вращения двери? Какой механизм используют?

- почему «простые механизмы» называют «простыми»?

- что представляет из себя рычаг?

- что такое плечо силы? Как его найти?

- условие равновесия рычага.

Учащиеся оценивают свою работу на уроке. Анализируют уровень теоретических знаний и умения применить знания в конкретных ситуациях.

6. ДЗ §57, 58. Сочинение «Рычаги в нашей жизни»