Версия 17:30, 10 декабря 2011

Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 7 класс. Полные уроки>>Физика: Другие механизмы. Полные уроки

Тема. Другие механизмы

Цели урока:

• Знакомство с определением, характеристиками и видами простых механизмов, вывести условие равновесия тела, имеющего неподвижную ось вращения, установить связь между абстрактным понятием блока в физике

Задачи урока:

• Образовательные: познакомить с понятиями простые механизмы.
• Воспитательные: воспитание внимательности, самостоятельности в учебной деятельности.
• Развивающие: формирование внутренней мотивации в учебно-познавательной деятельности.

Основные термины:

• Простые механизмы – это приспособления, служащие для преобразования силы
• Рычаг – это твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры
• Блок – представляет  собой  колесо с жёлобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси. *Ворот – это два колеса, соединенные вместе и вращающиеся вокруг одной оси, например, колодезный ворот с ручкой.
  
  ХОД УРОКА

Проверка домашнего задания. Повторение

Чтобы дать ответы на поставленные вопросы, мы должны воспользоваться ранее приобретёнными знаниями. А для этого должны повторить некоторые физические понятия, которые нам на уроке пригодятся.
Продолжите фразу
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…

Простые механизмы

Представим, что нам надо поднять вверх не маленький груз, а тяжелые бетонные плиты? Мы и сейчас восхищаемся грациозностью сооружений древних строителей. В Египте более 4-х тысяч лет тому назад были построены пирамиды. Например, мы строим пирамиду, подобную пирамиде Хеопса (рис. 1). Высота 147 метров. Длина стороны основания 232 метра. Для её сооружения потребовалось 2 млн. 300 тыс.каменных плит. Средний вес каждой 2,5 тонны. Как быть?
 
Рис. 1. Пирамида Хеопса

С древних времен для облегчения своего труда человек   использует различные механизмы (греч. "механэ" – машина, орудие). Без  специальных приспособлений  невозможно было построить такие грандиозные сооружения как Пирамиды.(Рис. 2)
 
Рис. 2. Специальные приспособления для строительства в древние времена

Виды механизмов

Различают следующие виды механизмов (рис. 3)
Простые механизмы – приспособления, служащие для преобразования силы.
К ним относятся:
Рычаг – твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.
Ворот – это два колеса, соединенные вместе и вращающиеся вокруг одной оси, например, колодезный ворот с ручкой.
Блок – представляет  собой  колесо с жёлобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси.
Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия. К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы и конвейеры. Чем положе уклон, тем легче выполнить  работу по подъему груза на высоту.
Винт – простейший механизм. Резьба винта, в сущности, представляет собой другой простейший механизм – наклонную плоскость, многократно обернутую вокруг цилиндра. (рис. 4)
 
Рис. 3. Простые механизмы
 
Рис. 4. Винт

На прошлом уроке мы с Вами смотрели видео о рычагах. Предлагаю Вам просмотреть еще раз это видео.
На видео просмотрим с Вами правило рычага

http://www.youtube.com/watch?v=d8O2O9wZUcU&noredirect=1
Давайте посмотрим с Вами еще одно видео про правило рычага и вместе сделаем выводы

http://www.youtube.com/watch?v=2s8jekz5uP4&feature=related

Выдающийся учёный древнего мира Архимед в своих работах излагает законы рычага и делает вывод о том, что теоретически с помощью рычага можно поднять любое тело, в том числе и Землю (рис. 5).
 
Рис. 5. Архимед

Итак, приступим  самостоятельным исследованиям.

Задание:
1.    Подвесить рычаг на штатив.
2.    Вращая гайки на концах рычага, расположите рычаг горизонтально.
3.    Подвесьте два груза на левой части рычага. Вес груза равен 1 Н. Что произошло с рычагом? Что нужно сделать, чтобы рычаг оказался в положении равновесия под действием приложенных сил?
4.    Подвесьте с правой стороны динамометр и по его показаниям попытайтесь узнать, какую силу необходимо приложить, чтобы установить рычаг в положении равновесия.
5.    Подвесьте три груза  из набора, уравновесив их одним грузом  с другой стороны
6.    Определите плечи рычага.
7.    Ответьте на вопросы:
а) От каких величин зависит результат действия силы? Ответ: от числового значения (модуля); от направления действия силы; от точки приложения.
б) Чему равны действующие на рычаг силы? Ответ: весу груза.
в) В чем состоит правило равновесия рычага?
Ответ:  F2/F1 = L1/L2  

Итак,  ребята, к какому выводу пришла ваша группа?
Вывод:
Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны  плечам этих сил

Контролирующий блок:

Задача

Дано:
L1= 1
L2 = 2
m1 = 10кг
F2 = F1 L1/ L2    Решение:
F1= mg
F1= 10кг 10Н/кг = 100Н
F2/F1  = L1/ L2  
F2 = 100Н 1/2 = 50Н
Ответ: 50Н
Найти: F2 = ?   

Интересно знать что ...

О жизни Архимеда известно немного, но его имя и творчество овеяны многочисленными легендами. Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия в 287 г. до н.э. Его отец, астроном Фидий, был родственником сиракузского царя Гиерона. Архимед получил хорошее образование, долгие годы, пробыв в  Александрийском музее – уникальном научно-исследовательском центре античного мира, с которым учёный не порывал связей до конца своей жизни. Творческую деятельность Архимед начал как инженер, создавая различные механические приспособления, широко использовавшиеся в строительстве и быту. Всего Архимеду приписывают около сорока изобретений, в том числе винта и полиспаста. К этому периоду относится одно из его первых сочинений «Книга опор», не дошедшая до нас, цитаты из которой приводит в своей «Механике» александрийский инженер и математик Герон. Однажды Архимед пришел в один город, где местный тиран был наслышан о чудесах, творимых великим механиком. Он попросил Архимеда продемонстрировать какое-либо чудо. "Хорошо, – сказал Архимед, – но пусть мне помогут кузнецы". Он сделал заказ, и через два дня, когда машина была готова, на глазах изумленной публики Архимед в одиночку, сидя на песке и лениво вращая рукоятку, вытащил из воды корабль, который еле-еле вытаскивали 300 человек. Легендой овеяны последние минуты его жизни. Ворвавшийся в дом Архимеда римский воин убил склонённого над какими-то вычислениями старика, который просил немного подождать, пока он закончит решение задачи.

Список литературы:

1.    Урок на тему: «ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ» Самовара Л.К. учитель физики МОУ СОШ №1
2.    Урок на тему: «Простые механизмы»  Кривоногова Инна.Анатольевна, учитель физики, МОУ Ломовская СОШ
3. А.В. Перышкин, Н.А. Родина “Физика 7”, Москва, “Просвещение”, 2001 г.
4. М.Е. Тульчинский “Качественные задачи по физике 6-7 кл.”, Москва, “Просвещение”, 2006 г.
5. Л.А. Кирик “Самостоятельные и контрольные работы по физике. Разноуровневые дидактические материалы 7 класс. Механика. Давление жидкостей и газов”, Москва-Харьков, “Илекса “Гимназия”, 2008 г.

Отредактировано и оправлено Борисенко И.Н.

Над уроком работали:
Самовара Л.К
Кривоногова Инна.Анатольевна
Борисенко И.Н.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.