Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге
классный час по физике

План-конспект к уроку по физике

Тема урока: Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге. Момент силы.

Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний и способов деятельности

Цель урока: достигнуть планируемых результатов

Задачи:

Образовательные:

-ввести понятие простых механизмов;

-выявить, виды простых механизмов;

-закрепить знание

Развивающие:

- расширение кругозора учащихся;

- развитие приёмов умственной деятельности, памяти, внимания, умения сопоставлять, анализировать, делать выводы;

- развитие познавательной активности, положительной мотивации к предмету;

- развивать потребности к самообразованию.

Воспитательные:

-воспитание ответственности, самостоятельности, умения работать в коллективе;

- показать математику как интересную науку, превратить занятие в необычный урок, где может проявить себя каждый ученик.

Планируемые результаты:

Личностные:

Проявлять на:

- интерес к изучению темы;

- желание применить на практике свои знания

Метапредметные:

• Познавательные УУД:

- продолжить формирование о значении простых механизмов;.

• Регулятивные УУД:

- выполнять учебные задания в соответствии с целью;

- соотносить приобретенные знания с реальной жизнью;

- выполнять учебное действие в соответствии с планом.

• Коммуникативные УУД:

- формулировать высказывание, мнение;

- умение обосновывать, отстаивать свое мнение;

- согласовывать позиции с партнером и находить общее решение;

- грамотно использовать речевые средства для представления результата.

Предметные:

-знать понятие механизмов;

-уметь записывать формулу пропорциональности длин плеч к приложенным к ним силам.

Техническое обеспечение:

Учебник «Физика. 7 кл. : учебник / А. В. Перышкин – 3-е изд., доп. – М.: Дрофа, 2014. – 224 с. : ил.»

Наглядное пособие: презентация.

1.Вводная часть. Название темы

Здравствуйте ребята. Садитесь. Проверка ДЗ!!!

Сегодня мы приступаем к изучению нового материала. Попрошу вас отнестись со всей серьезностью. Тема не тяжелая, но объемная. Если с самого начала разберетесь что к чему, будете решать  задачи в один миг. Тема  называется «Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге». Итак, открываем тетради, записываем дату и тему урока. Все на доске.

2. Исторические сведения.

3 тыс. лет назад не было никаких подъемных кранов, лебедок, домкратов. Проще говоря, не было машин, которые бы делали за человека огромную работу. И людям приходилось делать все своими руками. Также, и при строительстве пирамид в Древнем Египте. Вы же видели какие они огромные. Пирамида Хеопса имеет в высоту 139 метров. Людям приходилось передвигать и поднимать тяжелые каменные плиты. Тяжелый предмет, который мы не можем передвинуть с места можно сдвинуть с помощью длинной палки- рычага. Наблюдать это вы можете на стр. 172 на рисунке 165. Вместо того, чтобы поднимать тяжелый груз на высоту, его можно вкатывать или втаскивать на ту же высоту по наклонной плоскости или поднимать с помощью блоков. Посмотрите на рисунки 166 а и б.

3.Определение.

Механизмами называется приспособление, которое служит для преобразования силы. Запишите ребята.

А теперь мы зарисуем схему:

                                                             Простые механизмы

                                                       ↙                                             ↘

                                           Рычаг                                                   Наклонная плоскость

                                       ↙          ↘                                                           ↙                     ↘

                            Блок                     Ворот                                    Клин                             Винт

Зарисуйте эту схему в тетради (пройтись, проконтролировать). Все зарисовали? Молодцы.

Простые механизмы используют, чтобы получить выигрыш в силе. То есть, увеличиваем силу, действующую на тело в несколько раз.

4. Определение.

Ранее говорили, что тяжелый предмет можно сдвинуть с помощью длинной палки- рычага. Давайте запишем его определение.

Рычаг- твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры. 

5. Демонстрация.

А теперь мы рассмотрим действие рычага в демонстрации.

Кротчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует сила на рычаг, называется плечом силы. Представим, что это у нас плечо L1 и оно является плечом силы F1(подвешиваешь груз) равное 1 ньютону .Силы, действующие на рычаг могут повернуть его вокруг оси в двух направлениях. Так сила F1 вращает рычаг по ходу часовой стрелки (снимаешь груз). А это у нас плечо L2 и оно является плечом силы F2 (вещаешь груз) также равное 1 ньютону, а сила F2 вращает рычаг против  хода часовой стрелки (снимаешь груз).

Равновесие.

А теперь мы рассмотри условие равновесия на рычаге.

К рычагу по обе стороны, на одинаковое от точки опоры расстояние мы подвешиваем по одному грузу равной массы и получается, что они действуют на рычаг с силой равной массе этих грузов. И мы видим, что рычаг находится в равновесии.

А теперь мы попробуем перевесить один наш груз на расстояние в 2 раза большее, чем у нас было. И мы можем наблюдать, что равновесие рычага у нас пропало, хотя мы не поменяли массу груза, то есть сила,  действующая на плечо, осталось прежней, но мы поменяли расстояние. И теперь нам нужно уравновесить наш рычаг. Раз мы изменили расстояние в 2 раза, то и массу мы изменим в 2 раза, но прибавим мы ее на то плечо, на котором груз висит ближе к точке опоры (вешаем груз), и мы можем наблюдать, что сила равная  1 ньютону  уравновешивает силу 2 ньютона. При этом, плечо меньшей силы в 2 раза больше плеча большей силы.

На опыте установили правило равновесия рычага. Запишем:

Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него обратно пропорциональны плечам этих сил.

Это правило можно записать в виде формулы:

Где F1 и F2- силы, действующие на рычаг, L1 и L2- плечи этих сил.

 А теперь ребята, назовите примеры. Что бы вы назвали рычагом?

Например: ножницы, кусачки, плоскогубцы, лом, весы, педали или ручной тормоз велосипеда, клавиши пианино, подъемный кран, экскаватор, тачка, катапульта.

6. Показ видео.

Для закрепления, посмотрим видео по нашей теме. Обратите внимание как герои с помощью простого рычага решают проблемы(показываешь  мультик).

7.Момент силы.

Вам уже известно правило равновесия рычага:

Пользуясь свойством пропорции, запишем его в таком виде:

F1*L1=F2*L2

В левой части равенства стоит произведение силы F1 на ее плечо L1, а в правой- произведение силы F2 на ее плечо L2.

Произведение модуля силы, вращающей тело, на ее плечо называется моментом силы. Оно обозначается буквой М. Следовательно M=FL

А теперь запишем правило моментов:

Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы вращающей его по ходу часовой стрелки равен моменту силы, вращающей его против  хода часовой стрелки. (Стр .176)

Это правило можно записать и в виде формулы:

M1=M2

Момент силы, как и всякая физическая величина, может быть измерен. И измеряется он в ньютон- метрах.  M=1[Н*м]

8.Решение задач.

А теперь мы с вами про решаем задачи на новую тему:

1.На расстоянии 10 см от точки опоры подвешены 4 груза (4Н). Какую силу надо приложить на расстоянии 20 см, чтобы рычаг находился в равновесии?

Решение:

2. Известна масса груза m=100 кг. Неподвижной точкой опоры является правый конец рычага. Расстояние от точки опоры до груза – плечо силы, с которой груз действует на рычаг, d1 = 0,6 м, плечо силы, которую прикладывает рабочий, d2=2,4 м. Необходимо найти F2.

3.Какой массы груз надо подвесить в точке А (см. рис.), чтобы рычаг находился в равновесии? Масса каждого груза равна 100 г, расстояние между соседними штрихами на рычаге равно 10 см.

4.Рассчитать условие равновесия рычага, если его плечи 7,3 ми 3 м. На коротком рычаге расположен груз 1000 кг.

5.