Простые механизмы. Рычаг.
методическая разработка по физике

Информационная карта урока.

Простые механизмы. Рычаг.

1. Организационный момент.
2. Подготовка к восприятию нового материала: постановка проблемы.

     На предыдущем уроке изучили тему «Механическая работа. Мощность». Вспомним, что такое работа. (Это перемещение тела в результате действия на него какой-либо силы.)  А как можно облегчить работу? (С помощью разных механизмов.)

     Проблемный вопрос: сейчас посмотрите на эти предметы. Бутылка минеральной воды, деревянный брусок с вбитым в него гвоздем, стоит тяжелый шкаф, орех.

     Ребята, мы с вами сегодня должны решить простые, но часто возникающие бытовые проблемы. Нужно открыть бутылку минеральной воды, вытащить гвоздь из доски, расколоть орех, перенести тяжелый шкаф из одного места на другой.

• Давайте сначала выясним: чтобы получить нужный результат действий, нужно использовать определенное приспособление. Какие?

     Ученик. Например, открывалку для бутылок, кусачки для ореха, гвоздодер для гвоздя, деревянный каток для шкафа.

• Ребята, что общего у этих механизмов?   Ученик дает ответ.
• Правильно, эти приспособления действуют как рычаги, которые вы используете для выполнения механической работы. Как вы думаете, как звучит тема сегодняшнего урока?

         3. Объявление темы урока и постановка цели урока.

     Откройте свои тетради и запишите дату и тему урока «Простые механизмы. Рычаг.»

     Учитель. «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю», - по преданию, эти гордые слова принадлежат греческому математику и механику Архимеду, жившему более 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 утверждении 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, какие ещё простые механизмы существуют? Ответы на эти вопросы – цель нашего урока.

     Постановка учебной цели.

          4. Изучение нового материала

     1).Виды простых механизмов и их применение.

Работа с текстом учебника с 171-172

Вопросы? 1.Что называют простыми механизмами?

2.Для какой цели применяют простые  механизмы?

3.Какой простой механизм применяли в Египте при строительстве пирамид?    

     На рисунке 166а видно, как человек для поднятия бочки использует наклонную плоскость. А первым человеком, применившим рычаг, был наш далекий доисторический предок, палкой сдвигавший с места тяжелые камни в поисках съедобных корней или прятавшихся под камнями мелких животных. Да-да, ведь обыкновенная палка, имеющая точку опоры, вокруг которой её можно поворачивать, - это и есть самый настоящий рычаг.

     Существует множество свидетельств того, что в древних странах – Вавилоне, Египте, Греции – строители широко использовали рычаги для подъёма и перевозки 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.

              Слайд

     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.

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

     2). Изучение теории рычага.

     Рычаг – твердое 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. (Слайд )

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 линии действия силы).

     Обычно силами, приложенными к рычагу, можно считать вес тел. (слайд)

     Учитель. Плечо силы обозначается строчной латинской буквой Ɩ. Единица измерения в СИ: [Ɩ] = [м] = метр.

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

     На доске заготовлено исходное начало чертежа.

     Демонстрационный эксперимент

     У меня на столе лежит большая демонстрационная линейка-рычаг, набор грузов и сантиметровая лента.

     При помощи этого простого рычага необходимо уравновесить два груза слева и четыре груза справа.

     Класс делится на три группы, каждой группе дается по два задания.

     Задания для первой группы

     Задание 1

     Привести рычаг в рабочее состояние.  Определить, где находится точка опоры рычага. Нарисовать на доске линейку- рычаг, показать точку опоры.

     Задание 2

     Уравновесит два груза, подвешенных слева, четырьмя грузами, подвешенными справа. Нарисовать в масштабе на доске.

     Задания для второй группы

     Задание 3

     Нарисовать силу F1, с которой действуют на рычаг грузы, расположенные слева, определить и записать ее значение.

     Задание 4

     Нарисовать силу F2, с которой действуют на рычаг грузы, расположенные справа, определить и записать ее значение.

     Задания для третьей группы

     Задание 5

     Показать и измерить левое плечо рычага Ɩ1. Показать на рисунке и записать.

     Задание 6

     Показать и измерить правое плечо рычага Ɩ2. Показать на рисунке и записать.

     Вывод.

     Задание 7

     Какая закономерность наблюдается? Определить соотношение между силами и длинами плеч. (слайд)

 Итак, мы вывели условие равновесия рычага.

     Отношение сил обратно пропорционально отношению длин их плеч:

F1/F2 = Ɩ2/Ɩ1.

        Именно это правило равновесия рычага и вывел Архимед.

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

 Выигрыш в силе равен обратному отношению плеч рычага.

                    5. Закрепление изученного материала (слайд)

Решение задач. Ученик у доски решает задачу, а все остальные – в тетрадях.

На меньшее плечо рычага действует сила 300 Н, на большее – 20 Н. Длина меньшего плеча – 5 см. Определите длину большего плеча. Сделайте рисунок.

При решении задачи мы будем применять условие равновесия рычага, вспомним его ещё раз.

А теперь давайте поиграем. Внимание на экран. Закончите предложения. (слайд)

• 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…

Выводы.

 Итак, давайте подведём итоги. Сегодня мы с вами познакомились с различными видами простых механизмов как устройств, служащих для преобразования силы; рассмотрели устройство и принцип действия рычага; выяснили условие равновесия рычага.

                    6. Заключительный этап.

     А теперь давайте вместе оценим вашу работу на сегодняшнем уроке. Каждый из вас во время урока находился в составе той или иной группы, и лучше вас никто не знает, какой вклад каждый внес в общее дело. Поэтому я предлагаю вам оценить свою работу самим.

     Я оставляю за собой право подкорректировать выставленные оценки, потому что также следила за работой каждого на уроке.

     А сейчас откройте свои дневники, поставьте оценки и запишите домашнее задание.

(слайд)

           7. Домашнее задание

§57, 58 упр.32 (1,3)

Найти пословицы о простых механизмах.

          8.Рефлексия – 4 мин.

(слайд)