"Простые механизмы. Рычаг. Условие равновесия рычага"
план-конспект урока по физике (7 класс) по теме

Тема: «Простые механизмы. Рычаг.  Условие равновесия рычага»

Цели урока:

Образовательные: рассмотреть простые механизмы, как устройства, служащие для преобразования силы; изучить устройство и принцип действия рычага; выяснить условие равновесия рычага.

Развивающие:  развитие познавательной активности учащихся средствами новых информационных технологий, развитие навыков исследовательской деятельности в процессе решения проблемных задач и вопросов

Воспитательные: на примере Архимеда показать значимость выдающихся открытий учёных-физиков для человечества;  создать  условия для повышения интереса к изучаемому материалу; помочь учащимся осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений, создавать условия для развития навыков общения и совместной деятельности.

Оборудование: рычаг, штатив, грузики.

Ход урока

Дайте мне точку опоры,

И я подниму Землю!

                                                                                                                      Архимед

1. Учитель вместе с учениками инсценирует стихотворение Е.Ефимовского «Дайте мне точку опоры». Презантация1 «Античная триера».

Однажды по берегу моря вдвоем
гулял Архимед с сиракузским царем.

Гиерон                Ну, скажем, рычаг. А какая тут цель?

А рядом триеру тащили на мель,
тащили рабы, выбиваясь из сил.

И тут Архимед Гиерона спросил:

 — Ты помнишь мой винт для подъема воды?

В Египте рабам облегчил я труды.

А знаешь, как людям помог бы рычаг

в труде непосильном! К примеру.

один бы сумел на песчаный причал

втащить я… вот эту триеру. —

Стоит Гиерон, потирает висок:    — Ты втащишь триеру? Один? На песок?!

— Триеру на берег втащу я один,

Триеру с гребцами и грузом.

Вот ты через месяц сюда приходи…

И я удивлю Сиракузы.

В назначенный срок собирается люд
на пристани, солнцем согретой.
Глядят на машину, но чуда не ждут:
— Не втащит! Да слыхано ль это!

Гиерон                Я вижу веревки и много колес,

и я поражаюсь размеру,

но даже Геракл, ухватившись за трос,

не втащит на берег триеру…

И тут Архимед повернул колесо —
триера послушно ползет на песок.
На палубе с ног повалились купцы.
На берег заехать — не шутка!
По воздуху веслами машут гребцы,
как будто лишились рассудка.

Гиерон                     Не верю глазам! Столько силы в плечах?!

Архимед                 Нет, царь! Эту силу умножил рычаг!

Взглянул Архимед: небо, море кругом.
Синее море и горы.

— Я землю бы мог повернуть рычагом,

лишь дайте мне точку опоры.

1. Учитель.  В монологе Архимеда прозвучало слово “Рычаг». Архимед собирался перевернуть Землю рычагом, а что такое  рычаг,  вы сможете дать ответ в конце урока, тема которого «Простые механизмы. Рычаг».

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». Просмотр презентации.

2. Изучение рычага.

Рычаг представляет собой твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Соберём установку по рис.1.

На доске делаем рисунок

1. Вводим понятие оси вращения рычага – точки О (точки опоры),
2. показываем силы F1 и F2, действующие на рычаг,
3. вводим понятие плеча силы l, как кратчайшего расстояния между точкой опоры и прямой вдоль которой действует сила,
4. показываем, что сила F1 поворачивает рычаг по часовой стрелки, а сила F2 – против часовой стрелки,
5. вводим понятие момента силы М = Fl , единиц измерения [M] = Н·м.

3. Условие равновесия рычага.

 Используя экспериментальную установку, вызывая детей к доске, заполняем таблицу.

В первом опыте грузы подвешиваем, как на рис.1, а во втором опыте – как на рис.2.

Делаем вывод: рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающий его по часовой стрелки М1, равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелки М2.    

Записываем в тетрадь. М1= М2;

                                      F1l1= F2l2;

                                            .        

Делаем вывод: рычаг находится в равновесии, если отношение сил, действующих на рычаг, обратно пропорционально отношению плеч этих сил.

4. Закрепление полученных знаний.

1. На рычаг действует сила 5Н. Плечо силы равно 0,5м. Чему равен момент этой силы?
2. К неравновесному рычагу приложены две равные силы  и . Момент силы F1  равен 2 Н·м, момент силы F2 равен 1 Н·м. Будет ли данный рычаг находиться в равновесии?

3. К неравновесному рычагу приложены две силы. Их моменты равны. Будет ли рычаг находиться в равновесии?

4. На рисунке изображён рычаг, к левому концу которого приложена сила . Момент этой силы равен 1 Н·м. На каком расстоянии х справа от оси вращения нужно прикрепить груз весом 4Н, чтобы рычаг находился в равновесии?

5. Домашнее задание: учебник - Физика 7  авт. А.В.Пёрышкин  п.56,57.

Сборник задач по физике. В.И.Лукашик, Е В Иванова № 744.

Экспериментальное. Возьмите альбомный лист, положите на него полураскрытые ножницы и аккуратно обведите их карандашом. Укажите ось вращения, направления действия сил при резке, плечи сил. Найдите максимальный выигрыш в силе, даваемый данными ножницами.

Литература.

1. Пёрышкин А.В. Физика 7.М.:Дрофа, 2008.- 192с.:ил.
2. Лукашик В.И., Иванова Е.В.. Сборник задач по физике. 7-9 классы: пособие для учащихся общеобразоват. Учреждений.- М.: Просвещение, 2010.- 240с.: ил.
3. Гутник Е.М. Рыбакова Е.В. Физика. 7кл.: тематическое и поурочное планирование к учебнику А.В.Пёрышкина «Физика.7 класс».- М.: Дрофа, 2005.-93с.: ил.
4. Полянский С.Е. Поурочные разработки по физике. 7 класс. М.: «ВАКО», 2003, 224с.
5. Казакова Ю.В. Разработки уроков по физике. 7-8 классы. Развитие интеллектуальных способностей учащихся.- М.: ИЛЕКСА, 2010.- 192с.