Тема: Простые механизмы. Рычаг.        

 Цель:  1. Обеспечить усвоение каждым учащимся знаний о простых механизмах вообще и об одном из них – рычаге; определить  понятия: рычаг, плечо силы; найти различия между двумя видами рычага; установить условие равновесия рычага.

Ход урока:

I)Организационная часть:

Поприветствовали соседа, поздоровались, улыбнулись, пожали руку.

II)Актуализация знаний:

1)Отработка умений переводить единицы измерения в систему «СИ»:

0,3 кДж (300Дж),         400 г (0,4 кг),               36 км/ч (10 м/с), 30 мин (1800 с),        5 кН, (5000 Н),

2 л (0,002 м³),                 700 см² (0,07 м²),            0,4 км (400 м),          0,008 кВт (8 Вт),

 2 мм.рт.ст. (266,6 Па).

2)Работа у доски:

Указать силы, действующие на тела:

4)Работа по карточкам:

№1Указать, в каких случаях работа совершается, в каких не совершается:

А) белка взбирается на дерево

Б)Девочка шьет платье

В) человек держит в руках сумку с картофелем

Г) девочка скатывается на санках с горки

Д) ученик сидит за столом и решает задачу

Е) трактор вспахивает землю

№2Ответить на вопросы:

1) Мальчик поднимается по лестнице один раз медленнее, другой раз быстро. Почему он развивает большую мощность, когда поднимается быстро? 

2) За одинаковое время на одинаковую высоту башенный кран может поднять больше груза, чем один рабочий. Чем это объяснить?

3)Почему поднять груз на второй этаж гораздо легче, поднимаясь по наклонной лестнице, а не по вертикальной?

4)Почему пружина, зажатая между двумя неподвижными стойками, не совершает работу?

5)Почему при движении космического корабля по инерции работа не совершается?

Варианты ответов:

А)Если нет перемещения, то и при наличии действующей силы нет работы, т.е. A=F*0=0

Б)Если нет действующей силы, то и при наличие перемещения  нет работы, т.е. А=0*S=0

В)Иногда одну и ту же работу можно совершить прилагая разные по значению силы. При этом, чем больше сила, тем меньше пройденный путь и наоборот.

Г)Мощность прямо пропорциональна работе и обратно пропорциональна времени, за которое совершается работа

III) Определение темы урока:

Ответьте на вопросы:

1.Скажите, достаточно ли большую работу может совершить человек?

2.Приведите примеры механической работы, которую вам по силам совершить.

3.Скажите, что препятствует совершению большей работы?

Как вы думаете, о чем мы сегодня будем говорить? (Ребята пытаются сформулировать тему урока)

Тема урока: Простые механизмы. Рычаг.

IV)Целеполагание:

- называть назначение простых механизмов (способ получения выигрыша в силе), перечислять и различать их

- проговаривать определение рычага, различать виды рычагов

- проговаривать устройство и принцип действия рычага

- называть правила равновесия рычага

- решать задачи применяя данное правило

Метапредметные:

- работа в парах, группах, умение составить отчет о проведенной работе,

- умение слышать и слушать

Обращается внимание учащихся на то, что у каждого ученика есть карта успехов, с которой он будет работать весь урок, отмечая + то, что ему удалось +-, что не совсем понятно, - совсем не понятно.

Карта успехов  ученика 7 класса   ___________________________________________

V) Изучение нового материала:

Как поднять тяжелый груз на некоторую высоту? (работа с презентацией)

Как убрать с дороги тяжелый камень?

Какой вывод можно сделать? Работу можно совершить с использованием этих устройств, затрачивая меньшую силу, то есть получить выигрыш в силе.

Физические возможности человека ограничены, поэтому с древних времён человек часто использовал устройства, которые способны преобразовать силу человека в значительно большую силу, т.е. дают выигрыш в силе.  Такие механизмы называют «простыми механизмами».

“Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю”. По преданию, эти гордые слова принадлежат греческому математику и механику Архимеду, жившему больше двух тысяч лет назад и сделавшему немало выдающихся изобретений и открытий. Неужели Архимед считал себя таким силачом? Нет, он не отличался от других людей здоровьем и силой. Но он открыл закон рычага...

А первым человеком, применившим рычаг, был наш далёкий доисторический предок, палкой сдвигавший с места тяжёлые камни в поисках съедобных корней или прятавшихся под корнями мелких животных. Да-да, ведь обыкновенная палка, имеющая точку опоры, вокруг которой её можно поворачивать, - это и есть самый настоящий рычаг.

Есть много свидетельств, что в древних странах - Вавилоне, Египте, Греции - строители широко использовали рычаги при подъёме и перевозке статуй, колонн и огромных камней. В то время они не догадывались о законе рычага, но уже хорошо знали, что рычаг в умелых руках превращает тяжелый груз в лёгкий.

Физминутка (для глаз)

Отгадайте загадки (выполняется стоя): необходимо следить за предметами глазами

Хоть и ростом невелик, 
А к почтению привык: 
Перед ним дубы, и клены, 
И березы бьют поклоны (топор)

Много делать мы умеем:

Стричь, кроить и вырезать.

Не играйте с нами дети:

Можем больно наказать. (ножницы)

Телом вертким, как змея,
В доску вкручиваюсь я ...(сверло)

Рядом с дворником шагаю,

Разгребаю снег кругом.

И ребятам помогаю

Строить горку, делать дом. (лопата)

Две сестры качались,

Правды добивались,

А когда добились - остановились. (Весы)

Что за чудо-великан?

Тянет руку к облакам,

Занимается трудом:

Помогает строить дом.    (Подъемный кран)

Итак, ребята, приспособления, служащие для преобразования силы, называются простыми механизмами.

Простые механизмы делятся на две группы: рычаг и наклонная плоскость (см. слайд)

Для чего применяют простые механизмы? (для того, чтобы получить выигрыш в силе, т.е. увеличить силу, действующую на тело в несколько раз)

Простые механизмы имеются и в бытовых приборах, и во всех сложных заводских и фабричных машинах. Приведите примеры. (см. слайд)

Мы более подробно рассмотрим рычаг.

Рассмотрите  рис 140 и 150 в учебнике на стрю136 и попытайтесь дать определение рычага.

(в случае затруднения обратиться к материалу учебника стр 137.)

Рычагпредставляет собой твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Чем отличаются эти рычаги?

(Рассматриваются два вида рычагов см. слайд)

Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила, называется плечом силы.  Чтобы найти плечо силы, нужно из точки опоры опустить перпендикуляр на линию действия силы.

Учитель: Ребята, предлагаю вам в ходе мини-эксперимента вывести условие  равновесия рычага.

Эксперимент:

У Вас на столах лежат линейки и гири. При помощи обычного карандаша и линейки получите качели и уравновесьте на них гири 10 г и 20 г. Получилось? Обратите внимание на плечи сил. Какую закономерность вы наблюдаете?

Демонстрируюучащимся рычаг, на котором уравновешены неравные силы.

Вопрос: как такое могло случиться, что сила 1 Н  уравновесила силу в 2 Н?

Ответ: плечи неравные.

Вопрос: Во сколько раз сила, приложенная к правому концу рычага больше? А плечо этой силы во сколько раз меньше?

Ответ: в 2 раза; в 2 раза.

Итак, мы вывели «условие равновесия рычага».

Отношение сил обратно пропорционально отношению их плеч.

Именно это правило равновесия рычага и вывел Архимед.

Просмотр анимации (в презентации)

Условие равновесия  рычагов F₁/F₂=l₂/l₁

Из этого правила следует, что меньшей силой можно уравновесить при помощи рычага большую силу.

VI) Закрепление:

1)Как правильно  расположить палку с грузом на плече друга? (у доски работают два ученика)

Картинка дается после ответа на данный проблемный вопрос.

2) в это время класс разбирает решение задачи в учебнике на стр 139-140 ( в парах)

3) (Решаем фронтально) При помощи ножниц отрезают кусок картона, при  этом рука сжимает ножницы с силой 50 Н. Длина ручек ножниц 5 см, а от кольца до точки приложения силы 10 см. Определите силу, действующую на бумагу.

Ответ.100 Н.

Работа в парах: (текст работы вкладывается в файл, задания учащиеся выполняют на файле фломастером)

1) Оцените, какой массы камень поднимают два раба, используя рычаг (рис)? Считайте, что каждый раб прикладывает силу 600Н. Массой рычага пренебрегите.

2)Определить плечо силы:

А)                               Б)                                           

3)Где нужно поместить опору, что бы рычаг находился в равновесии?

4) Разломите спичку пополам, получившиеся части снова пополам и так продолжайте ломать спичку на все более мелкие кусочки. Почему маленькие кусочки труднее разламывать, чем большие?

(При разламывании спички ее длина уменьшается вдвое. Плечо рычага прикладываемой силы уменьшается и ломать спичку становится труднее).

Работа в группах (практическая часть) (выполняется 1 или 2 группами во время работы остальных учащихся по карточкам)

5) №40-9 (чеботарева стр 67)

Фронтальная работа:

1)Чем отличаются ножницы по резке бумаги от ножниц по резке металла ?

Ответ. Ножницы по резке бумаги имеют длинные лезвия и почти такой же длины  ручки, так как для резки бумаги не требуется большой силы. У ножниц по металлу лезвия короткие, а ручки длинные, так как для резки металла необходимо прилагать достаточно большую силу.

2) Почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а к  краю, притом, наиболее удаленному от оси вращения двери?

(Это делают для того, чтобы плечо силы, приложенной к двери увеличилось. Тогда сама эта сила уменьшится).

3)Зачем у подъемного крана делают противовес?

(противовес делают во избежание опрокидывания крана)

4)Рассказывая о рычаге, девочка нарисовала схему рычага в равновесии (см. рис.) Укажите, какая ошибка допущена в рисунке.

      А                   О                           В

5)Продолжите фразу

• Рычаг – это…
• Рычаг находится  в равновесии, если…
• Плечо силы – это…
• Сила измеряется в …
• Плечо силы измеряется в …
• К простым механизмам относятся…
• Простые механизмы нужны для…

VII) Рефлексия:

Работа с картами успеха, выявление пробелов в знаниях, определение уровня домашнего задания

VIII) Домашнее задание:

     Параграф 55-56  Задачи на карточке № сказка – сочинение по данной теме

     Параграф 55-56  Задачи на карточке № 3

     Параграф 55-56  Задачи на карточке № 1, 2

IX)Подведение итогов:

(оценивание работы учащихся)

Решать задачи можно вечно,

Вселенная ведь бесконечна.

Спасибо всем вам за урок,

А главное, чтоб он был впрок