Простые механизмы. Рычаг

Урок физики в 7 классе

"Простые механизмы. Рычаг."

Тип урока: изучение нового материала

Цель урока: изучить самый простой и распространенный простой механизм – рычаг.

Задачи урока:

Обучающая: выяснить, что представляет собой рычаг, выяснить условие равновесия рычага, научить применять правило равновесия рычага.

Воспитательная: воспитывать познавательный интерес к новым знаниям, создавать условия для проявления желания самостоятельного поиска новых знаний.

Развивающая: продолжить развитие умений и навыков анализировать знания и делать выводы, развитие внимания, наблюдательности через смену учебной деятельности.

ввести понятие «простые механизмы», выяснить условие равновесия рычага.

Оборудование: компьютер, проектор, презентация PowerPoint, рычаг-линейка, набор грузов, ножницы, рычажные весы, неподвижный блок, карточки-задания.

ХОД УРОКА

II.  Изучение нового материала

Мотивация учебной деятельности

Демонстрация: ножницы, рычажные весы, рычаг-линейка.( Слайд 1)
Подведение к изучению новой темы. Учащимся задается проблемный вопрос:

1посмотрите внимательно на слайд, что изображено на нем?

2. Для чего предназначены эти устройства?

3. Что общего между этими устройствами?

3 Как одним словом назвать эти устройства?

 (Выслушиваются мнения учащихся). 

(слайд 2)

Физические возможности человека ограничены, поэтому с давних времен он использовал устройства, которые были способны преобразовывать силу человека в значительно большую силу. Такие устройства –использовали еще 3 тыс. лет назад при строительстве пирамид в Др.Египте. Они используются и в наше время, когда необходимо поднять тяжелое тело, или передвинуть это тело. Такие устройства называются простыми механизмами или рычагом.

Записываем тему урока. «Простые механизмы. Рычаг» (слайд 3).

Простые механизмы необходимы человеку, ведь они служат ему …..

Как вы думаете, для чего они служат?

Чтобы облегчить труд человека.

Для совершения работы.

Запишем определение простых механизмов.

Простые механизмы – приспособления, служащие для преобразования силы.

Каково назначение этих механизмов? (слайд 4).

Назначение – получить выигрыш в силе

Простые механизмы делятся на следующие виды

Виды простых механизмов: рычаг (блок, ворот); наклонная плоскость (клин, винт)

(слайд 5).

2.

– Сегодня мы познакомимся с одним из видов простых механизмов – рычагом.

Какую цель перед собой мы поставим ?

Цель: выяснить, что  представляет собой рычаг, каково его устройство и назначение(слайд 6).
Из жизненного опыта мы знаем, что человеку трудно поднять тяжелый предмет. Сила, которую он прикладывает, порой, недостаточна, чтобы преодолеть силу тяжести предмета. В этом может помочь нехитрое приспособление, например лом, или рычаг.

Демонстрация рычага.

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

Рассмотрим устройство рычага. Изобразим его графически и перечислим основные части(слайд 7):

О – точка опоры.
F₁, F₂ – силы, действующие на рычаг.
l₁ – плечо силы F₁.
l₂ – плечо силы F₂.

Плечо силы - кратчайшее расстояние от точки опоры рычага до линии, вдоль которой действует на него сила. (слайд 8).

Существует два вида рычагов: рычаг 1 рода, рычаг 2 рода (слайд 9).
Что общего между ними?

В чем разница между этими видами рычагов? 
У рычагов первого рода неподвижная точка опоры располагается между линиями действия приложенных сил. У рычагов второго рода неподвижная точка опоры располагается по одну сторону линий действия приложенных сил.

Каково назначение рычагов 1 и 2 рода ?

Назначение рычага – получить выигрыш в силе.

3.Давайте опытным путем установим получение выигрыша в силе?

С помощью рычага уравновесить силу 6Н силой 3Н..

Для этого с одной стороны рычага повесим 6 грузиков , а с другой 2 грузика так , чтобы рычаг находился в равновесии.

Мы с вами знаем что масса одного грузика равна 102 грамма , эта масса соответствует силе равной …. Сколько ньютонов.

1 ньютон.

Какой вывод мы можем отсюда сделать?

Вывод:

Мы силой 3 ньютона уравновесили силу 6 ньютонов.

рычаг позволил получить выигрыш в силе в 2 раза.
В 3 веке до н.э. Архимед открыл правило, по которому находят выигрыш в силе. Сейчас мы установим это правило.

Демонстрационный эксперимент.  

Будем уравновешивать рычаг, результаты измерений занесем в таблицу:

СилаF₂ будет равна 6 Н и плечо силы l₂ будет равно 2 см в течение всех опытов значение силы F₂ и плечо силы l₂, будут неизменны

Изменятся будет только сила F₁ и плечо сила l₁

Найдите отношение сил 6 столбец для 3 опытов.

Найдите отношение плеч сил столбец 7.

Если мы сравним первую строчку колонки 6 и 7

Затем вторую строчку колонки 6 и 7

И тритию строчку колонки 6 и 7

Что мы видим?

Давайте сформулируем вывод проведенного эксперимента (слайд 10) и записываем правило [1, стр. 139]:

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

Из этого правила следует, что с помощью рычага меньшей силой можно уравновесить большую силу.

Выигрывая в силе проигрываем. А в чем проигрываем ?

Проигрываем в расстоянии.

Давайте из данной формулы выразим силу F_2.

Какая формула у нас получится?

Выразим силу F₁

Плечо силы l₁

Плечо силы l₂

4.

Рычаги нашли широкое применение в быту и технике. Правило равновесия рычага лежит в основе действия различных инструментов и устройств.

Как вы думаете, для чего служат и где используются рычаги?

(слайд 11).

III. Закрепление

Что представляет собой рычаг?

В чем состоит правило равновесия рычага?

Кто его установил?

Решение задач (слайд 12).

Задача № 1

Из правила равновесия рычага следует, что меньшей силой можно уравновесить при помощи рычага большую силу. По легенде, Архимед, осознав значение своего открытия, воскликнул: «Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!». Объясните невозможность этого Нет такой точки чтобы приложить рычаг. (слайд 13).

Задача № 2

Чем схожи эти устройства?

В чем различие? Почему?

Для чего применяются? (слайд 14)

Задача № 3

Почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а к краю, притом наиболее удаленному от оси вращения? (слайд 15)

Задача № 4

Какой из рычагов будет находиться в равновесии? (слайд 16)

Задача № 5

Какой должна быть длина плеча l₁ , если l₂= 4см, F₁ = 5Н, F₂ = 10Н?

Дано СИ Решение

F₁=5Н

F₂=10 Н

l₂=4 см = 0,04 м

l₁-?

Ответl₁= 0,08м (слайд 17)

Задача №6

Пусть первая сила равна 10 Н, а плечо этой силы 100 см. Чему равна вторая сила, если ее плечо равно 10 см?

Дано СИ Решение

F₁=10 Н

l₁=100 см = 1 м

l₂=10 см = 0,1

F₂-?

ОтветF₂= 100 Н (слайд 18)

У вас на столе лежит тест ответьте пожалуйста на вопросы?

Поменялись бланками ответов и проверте правильность выполнения задания и оцените друг друга. (слайд 19)

IV. Домашнее задание (слайд 20)

Перышкин А.В. Физика. 7 класс: §55, 56, Упр. 30 (1)

V. Рефлексия

Подведение итогов урока

Как вы оцениваете себя при работе на уроке.

Продолжите фразы: (слайд 21)

Я знаю

умею

затрудняюсь

Список литературы:

1) Перышкин А.В. Физика. 7 класс
2) Лукашик В.И. Сборник задач по физике. 7-9 классы.
3) Марон А.Е. Физика. 7 класс: учебно-методическое пособие.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/125560-prostye-mehanizmy-rychag