Урок-обобщение "Простые механизмы"

"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 проблемноисследовательскую и ИКТ технологии.
Задачи урока:
Образовательный аспект:
 Формирование первоначальных представлений о простых механизмах;
как устройствах, служащих для преобразования силы;
 выяснение устройства, принципа действия и условия равновесия рычага .
Развивающая:
 формирование интеллектуальных умений анализировать, выдвигать
гипотезы, предположения, строить прогнозы, наблюдать и
экспериментировать;
 развитие навыков исследовательской деятельности, самостоятельной
работы с дополнительной литературой;
 развитие умения выражать речью результаты собственной мыслительной
деятельности.
Воспитательная:
 воспитание положительной мотивации к обучению через
информационную среду Интернет пространства;
 формирование умений критически, но объективно оценивать предметы,
явления, поступки и действия (свои и чужие);
Используемая технология развивающего обучения:
Проблемно-исследовательская технология, ИКТ
Формы учебной работы, используемые на уроке:
1) фронтальная работа со всем классом;
2) парная;
3) групповая работа;
4) ) индивидуальная работа
Методы, используемые на уроке:
1) эвристический метод;
2) проблемный;
3) исследовательский метод (частично-поисковый)
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 в различных источниках, 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, блок, наклонная плоскость
План урока
Этапы урока
№
1 Оргмомент . Подготовка к восприятию нового материала
2 Мультфильм. Постановка проблемы, совместное целеполагание
3 Постановка проблемы. Объявление темы урока. Демонстрации
4
5
6
7.
8
Работа с Интернет-ресурсом. Физминутка
Исследование
Контроль первичного усвоения
Подведение итогов. Домашнее задание
Рефлексия
Время
1 мин
2 мин
8 мин 10 мин
4 мин
6 мин
5 мин
1 мин
1 мин
1. Подготовка к восприятию нового материала:
2. У нас сегодня необычный урок. Я хочу, чтобы вы запомнили его.
Принимаем жизнь с ее проблемами, как подарок. Все хором:
Самый лучший день – сегодня.
Самый лучший отдых – работа.
Прежде, чем мы начнём урок, я хочу у вас спросить, а чего вы ждёте от
сегодняшнего урока? Какие планы на сегодня?
___Тогда я приглашаю вас в мультзал.
1. Просмотр мультфильма (1,5 мин).
2. Совместное целеполагание:
- А вы знаете, как строили пирамиды Хеопса в Египте? Стоунхеджские
кромлехи, Краснодарские дольмены и скульптуры истуканов на острове
Святой Пасхи?
Как же люди смогли соорудить эти гиганты, не имея подъемных кранов?
Какие устройства они использовали? (Cлайды
Чтобы помочь вам ответить на этот вопрос
Прошу в нашу лабораторию! Виды простых механизмов и их применение.
На демонстрационном столе учителя: стоит бутылка минеральной воды, лежит
деревянный брусок с вбитым в него гвоздем, стоит тяжелый портфель
Учитель:
Ребята, мы с вами сегодня должны решить простые бытовые проблемы,
которые часто возникают. Нужно открыть бутылку минеральной воды,
вытащить гвоздь из доски 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: Пожалуйста, кто может выполнить всё вышеперечисленное?
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, выдергу для гвоздя, палку для портфеля.
Учитель:
Прошу продемонстрировать действие этих приспособлений.
Учитель: а как поступить, если необходимо поднять груз на некоторую высоту?
Демонстрирует действие блока: подвижного и неподвижного
Легче, применяя эти приспособления выполнить задачу?
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.
Рычаг. 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...
3. Изучение нового материала.
Устройство рычага.
Работа с ресурсом
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.
3.2. Экспериментальная проверка условия равновесия рычага
(работа в группах)
1 группа:
Уравновесьте рычаг, прикрепив к левому плечу l1=3 см 4 груза, а к правому – 2
груза. Измерьте плечо l2. Найдите отношение сил, действующих слева и
справа: F1/ F2 и сравните с отношением плеч l2/ l1
Полученные результаты занесите в таблицу
Сила,
Плечо
Сила,
Плечо
Соотношение Соотношение
дейстсилы
дейстсилы
между
между
вующая
l1
вующая на
l2
силами
плечами
на грузы
грузы
F1/ F2
l2/ l1
слева,
справа,
F1
F2
Закончите предложения:
 Где сила больше, там плечо __________
 Во сколько раз сила увеличилась, во столько раз плечо ________--Сформулируйте правило равновесия рычага.
Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, ---------------------пропорциональны плечам этих сил.
Запишите это правило математически, т. е. формулу.
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.
Словарь урока
Ученик:
Выигрыш в силе равен обратному отношению плеч рычага.
Учитель:
Какой же выигрыш в силе вы получили? За счет чего он получается? В чем мы
проигрываем?
Выполнение заданий теста
Сейчас я предлагаю вам проверить свои знания с помощью независимого
эксперта – компьютера. Вы работаете в паре: один из вас учитель, другой
ученик. Ученик проходит тестовые испытания, учитель проверяет, исправляет
ошибки.
---Каков результат? Кто получил оценку «5», «4»?
А чью роль сложнее было выполнять? Учителя или ученика?
Итоги урока. Выводы:
Итак, давайте подведем итог.
Мы сегодня с вами познакомились: --Словарь урока
 с различными видами простых механизмов, как устройств, служащих для
преобразования силы;
 рассмотрели устройство и принцип действия рычага;
 выяснили условие равновесия рычага.
А так же, что немало важно:
 развивали умение анализировать, выдвигать гипотезы, наблюдать и
экспериментировать;
 развивали умение выражать результаты собственной мыслительной
деятельности, используя разные способы.
А для следующего урока:
 я надеюсь, что разбудили интерес и желание хорошо подготовиться к
выполнению лабораторной работы, в которой главным объектом
исследования снова будет – рычаг.
5. Постановка домашнего задания.
Учитель: А прав ли был Архимед?
Архимед был уверен, что не существует такого тяжёлого груза, который бы не
поднять человеку - надо только воспользоваться рычагом.
И всё же Архимед преувеличил возможности человека. Если бы Архимед знал,
как огромна масса Земного шара, то он, вероятно, воздержался бы от
приписываемого ему легендой восклицания: «Дайте мне точку опоры, и я
подниму Землю!». Ведь для перемещения земли всего на 1см руке Архимеда
пришлось бы проделать путь в 1018 км. Оказывается, чтобы сдвинуть Землю на
миллиметр длинное плечо рычага должно быть больше короткого в 1023 раз!
Конец этого плеча проделал бы путь в 1018 километров (примерно). А на такую
дорогу человеку понадобилось бы много миллионов лет!..
Но все равно рычаги нашли свое достойное применение в технике, быту,
встречаются они и в природе.
Домашнее задание:
1. Найдите в указанных источниках ответ на вопрос «Мог ли Архимед
сдвинуть Землю, если бы у него была точка опоры»?
2. Фронтальный кратковременный эксперимент (выполняется в парах, можно
попросить родителей)
1. Найти на локтевом суставе точку опоры.
2. Измерить плечи сил, действующих рычаг.
3. Рассчитать выигрыш в силе, как отношение сил, используя условие
равновесия рычага.
Цель: рассчитать выигрыш в силе, который дает локтевой рычаг.
6. Рефлексия. Оценка настроения учащихся по выбранным эмоциям.
Учитель:
Скажите, как настроение? Вы не разочарованы? Достигли намеченного? Пошёл
ли урок впрок? Если да, то положите вот на этот равноплечий рычаг белые
камни, внесите свой посильный вклад в строительство очередного чуда света!
Если ваши ожидания не оправдались, то на другую чашу положите чёрные
камни.
Учитель:
Мне очень понравилось с вами работать.
На этом урок закончен. Всем спасибо!
Простые механизмы – приспособления, служащие для преобразования
силы
Основное назначение простых механизмов:
Изменить силу по величине (уменьшить или увеличить)
Изменить направление действия силы
изменить силу по величине и направлению
К основным механизмам относятся:
твёрдое тело, вращающееся вокруг точки опоры.
Наклонная плоскость
Винт
Плечо силы - это кратчайшее расстояние от линии действия силы до
точки, вокруг которой рычаг может поворачиваться.
Мультфильм
http://www.youtube.com/watch?v=JxQvVmEngdk#t=285
Лекция
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669b5267-e921-11dc-95ff0800200c9a66/5_9.swf
Тест
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669b2b41-e921-11dc-95ff0800200c9a66/index_listing.html
Тест.
1 вариант.
1. Рычаг – это..
А) …стержень
Б) …длинная палка
В) …стержень, упирающийся в землю
Г) …твердое тело, которое может поворачиваться вокруг неподвижной
опоры
2. На каких рисунках изображены рычаги?
А) № 1 и № 4
Б) № 3 и № 4
В) № 1 и № 2
Г) № 2 и № 4
3. Плечо силы – это …
А) …длина рычага
Б) …расстояние от оси рычага до его конца
В) …кратчайшее расстояние от точки опоры рычага до линии, вдоль которой
действует на него сила
Г) …кратчайшее расстояние между линиями, вдоль которых направлены
силы, действующие на рычаг
4. Каковы плечи сил F1 и F2 уравновешивающих рычаг?
А) ОА и ОВ
В) АС и DВ
С) ОС и ОD
Д) СD и АВ
5. Будет ли какой – либо из рычагов, схемы которых изображены на рисунке,
находиться в равновесии?
А) будет № 2
Б) будет № 1
В) будет № 3
Г) не будет ни один
Тест.
2 вариант.
1. Рычаг – это..
А) …твердое тело, которое может поворачиваться вокруг неподвижной
опоры
Б) …стержень
В) …стержень, упирающийся в землю
Г) …длинная палка
2. На каких рисунках изображены рычаги?
А) А
Б) Б
В) В
Г) на всех рисунках
3. Плечо силы – это …
А) …кратчайшее расстояние между линиями, вдоль которых направлены
силы, действующие на рычаг
Б) …длина рычага
В) …кратчайшее расстояние от точки опоры рычага до линии, вдоль которой
действует на него сила
Г) …расстояние от оси рычага до его конца
4. Каковы плечи сил F1 и F2 уравновешивающих рычаг?
А) АС и ОВ
Б) ОС и ОВ
В) ОС и СВ
Г) ОА и ОВ
5. Какой из рычагов, изображенных на рисунке, не может находиться в
равновесии?
А) № 1
Б) № 2
В) № 3