Проект урока физики в 7 классе "Простые механизмы. Условие равновесия рычага."
план-конспект урока по физике (7 класс) на тему

Проект урока физики в 7 классе

"Простые механизмы. Условие равновесия рычага."

Тип урока:  изучение нового материала

Вид урока: урок практических работ

Цель урока:

Обеспечить усвоение учащимися понятия простого механизма, принципа  действия рычага и условия равновесия рычага, используя проблемно-исследовательскую технологию.

Задачи урока:

Образовательная:

• Познакомить учащихся с различными видами простых механизмов;
• рассмотреть простые механизмы как устройства, служащие для преобразования силы;
• рассмотреть устройство и принцип действия рычага;
• выяснить условие равновесия рычага.

Развивающая:

• способствовать развитию умения анализировать, выдвигать гипотезы, предположения, строить прогнозы, наблюдать и экспериментировать;
• способствовать развитию логического мышления;
• развитие умения выражать речью результаты собственной мыслительной деятельности.

Воспитательная:

• пробуждение познавательного интереса к физике;
• воспитание положительного отношения к получению знаний и окружающим явлениям;
• формирование умений критически, но объективно оценивать предметы, явления, поступки и действия (свои и чужие).

Используемая технология развивающего обучения:

Проблемно-исследовательская технология

информационно-коммуникативные технологии

деятельностный подход

Формы учебной работы, используемые на уроке:

1) фронтальная работа со всем классом

2) групповая работа

3) индивидуальная работа

Методы, используемые на уроке:

1. эвристический метод
2. исследовательский метод (частично)

Изучив материал урока, учащиеся должны знать:

виды простых механизмов

устройство и принцип действия рычага

условие равновесия рычага

уметь:

изображать рычаг на чертеже

находить точку опоры рычага  

измерять плечи сил

использовать условие равновесия рычага для решения задач

находить нужную информацию, перерабатывать и применять ее.

Оборудование и средства обеспечения учебного процесса:

набор грузов, демонстрационная линейка – рычаг, сантиметровая лента, бутылка минеральной воды, штатив, ножницы, плоскогубцы, кусачки, выдерга, открывалка для бутылок, деревянный брусок с гвоздем, палка, тяжелый портфель,лабораторные рычажные весы, плакаты, лабораторная линейка – рычаг, ученическая линейка.

План урока

1.Подготовка к восприятию нового материала: постановка проблемы – 6 мин.

2.Объявление темы урока и цели урока – 2 мин.

3. Изучение нового материала – 20 мин.

3.1. Простые механизмы

3.2. Теория рычага

4. Закрепление изученного материала (решение задачи) – 7 мин.

                                                                 (выполнение теста) – 3 мин.

5. Подведение итогов урока. Постановка домашнего задания - 3 мин.

6. Рефлексия – 4 мин.

1. Подготовка к восприятию нового материала:

На демонстрационном столе учителя: стоит бутылка минеральной воды, лежит деревянный брусок с вбитым в него гвоздем, стоит тяжелый портфель, лежит кусок сахара – рафинада.

Учитель:

Ребята, мы с вами сегодня должны решить простые бытовые проблемы, которые часто возникают. Нужно открыть бутылку минеральной воды, вытащить гвоздь из доски, расколоть кусок сахара и перенести тяжелый портфель из одного конца класса в другой.

Давайте сначала выясним, чтобы получить нужный результат наших действий, нам нужно совершить ….(механическую работу). А какие же условия должны выполняться, чтобы работа совершалась?

Ученик:

К телу должна быть приложена сила и оно должно двигаться.

Учитель:

Давайте разберемся, какую силу и к какому телу будем прикладывать, чтобы совершить необходимую работу.

1 ученик выходит к доске и пытается произвести нужные действия с данными приборами.

Учитель:

Как же облегчить ему задачу?

2 ученик:

Нужно использовать какое- то приспособление.

Учитель: Что, например?

Ученик:

Например: открывалку для бутылок, кусачки для сахара, выдергу для гвоздя, палку для портфеля.

Учитель:

Прошу продемонстрировать действие этих приспособлений.

Легче, применяя эти приспособления выполнить задачу?

Ученик:

Да.

Учитель:

А, почему?

Ученик:

Надо прикладывать меньшую силу, если использовать приспособления.

Учитель:

Чем эти приспособления похожи?

Ученик:

Они похожи на палки.

Учитель:

Правильно, эти палки не что иное, как рычаги, которые вы использовали для выполнения механической работы.

Вот мы с вами и подошли к теме сегодняшнего урока: «Простые механизмы. Условие равновесия рычага.»

2. Объявление темы урока и постановка цели урока. 

Учитель:

“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...

В монологе Архимеда прозвучало известное всем слово “Рычаг». Архимед собирался перевернуть Землю рычагом, а что такое рычаг, какова его конструкция и где он применяется, каково условие равновесия рычага? Такова сегодня цель нашего урока.

3. Изучение нового материала.

3.1. Виды простых механизмов и их применение.

Учитель:

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».

Один из них –это рычаг

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.

Рычаг - является составной частью почти каждой современной машины, станка, механизма. Экскаватор роет канаву - его железная “рука” с ковшом действует как рычаг. Шофёр меняет скорость автомобиля с помощью рычага переключения скоростей. Аптекарь развешивает порошки на аптекарских очень точных весах, главная деталь этих весов - рычаг.

Вскапывая грядки на огороде, лопата в наших руках тоже становится рычагом. Всевозможные коромысла, рукоятки и вороты всё это рычаги.

3.2. Изучение теории рычага.

Рычаг - твёрдое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры. На практике роль рычага могут играть палка, доска, лом и т.п.

Таким образом, рычаг имеет точку опоры и плечо.

-С точкой опоры все понятно, а что же такое плечо силы? И как его найти?

Плечо - это кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы (т.е. перпендикуляр, опущенный из точки опоры на линию действия силы). 

Обычно силами, приложенными к рычагу можно считать вес тел.

Учитель:

Рычаги бывают различных видов. Давайте рассмотрим наиболее часто встречающиеся.

Рычаг первого рода (точка опоры расположена между точками приложения сил) можно найти, если внимательно рассмотреть, как работают ножницы для резки бумаги и детские качели, рычажные весы. (рассмотрим плакат 1)

Рычаг второго рода (нагрузка приложена между точкой опоры и точкой приложения силы) можно увидеть при изучении работы, щипцов для колки орехов и садовой тачки. (рассмотрим плакат 2)

Учитель:

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

На доске высвечена таблица:

На каждой парте штатив, набор грузов, рычаг. Проделывают эксперимент в парах.

Заполняем табличку на доске

Итак, мы вывели «условие равновесия рычага».

Отношение сил обратно пропорционально отношению их плеч.

F1 ∕ F2 = L2 ∕ L1

Именно это правило равновесия рычага и вывел Архимед.

Учитель:

Какой же выигрыш в силе дает рычаг? Чему он равен? Посмотрите еще раз на условие равновесия рычага.

Ученик:

Выигрыш в силе равен обратному отношению плеч рычага.

Учитель:

По закону, открытому Архимедом, во сколько раз короткий конец рычага (от точки опоры до груза) меньше длинного конца рычага (от точки опоры до места, где нажимает рука), во столько же раз облегчается подымание груза. Правда, чтобы поднять совсем на немного короткий конец (его называют коротким плечом рычага), приходится опускать на значительно большее расстояние длинный конец (его называют длинным плечом).

Учитель:

Ребята, мы изучили с вами теорию рычага. Давайте теперь правильно ответим на проблемный вопрос, поставленный в начале урока: как поступил Архимед и как правильно расположить палку с грузом на плече друга?

                                                    Закрепление изученного материала.

А. Практическая работа

 примером работы рычага является действие свода стопы при подъеме на полупальцы (рис. б). Опорой О рычага, через которую проходит ось вращения, служат головки плюсневых костей.   Преодолеваемая   сила  — вес всего тела  — приложена к таранной кости. Действующая мышечная сила , осуществляющая подъем тела, передается через ахиллово сухожилие и приложена к выступу пяточной кости.

Какой выигрыш в силе даёт такой рычаг

Б. Выполнение заданий теста

Учащимся выдаются небольшие тесты в печатном виде, для определения уровня усвоения изученного на уроке материала, в двух вариантах.

После выполнения тестов, учитель открывает скрытую часть доски, на которой написаны ответы к вариантам теста.

Подведение итогов

5. Постановка домашнего задания.

1.