Конспект урока "Применение законов рычага к блоку" 7 класс

Учебный предмет: физика.  Класс: 7  УМК:  Перышкин А.В Физика,7 класс, М, Дрофа,2012­2013г. Тема урока: Применение законов рычага к блоку Тип урока: изучение нового материала.  Цель   урока:  организовать   деятельность   учащихся   по   восприятию,   осмыслению   и первичному   закреплению   представления   о   блоке,   как   разновидности   рычага,  научить учащихся находить выигрыш в силе, даваемый системой блоков. Задачи урока:  а) формирование представлений о блоке, как разновидности рычага, организация усвоения  основных определений и формул по данной теме, формирование научного мировоззрения учащихся (предметный результат);  б) развитие умения генерировать идеи, выявлять причинно­следственные связи, искать аналогии и  работать в команде, пользоваться альтернативными источниками информации, формировать  умение анализировать факты при наблюдении и объяснении явлений (метапредметный  результат);  в) формирование умений управлять своей учебной деятельностью, подготовка к осознанию выбора  дальнейшей образовательной траектории, формирование интереса к физике при анализе  физических явлений, формирование мотивацию постановкой познавательных задач, раскрытием  связи теории и опыта, развитие внимания, памяти, логического и творческого мышления  (личностный результат).  Методы обучения: репродуктивный, проблемный, эвристический.  Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная,  индивидуальная, групповая.  Средства обучения: учебник, лабораторное оборудование, дидактический материал,  компьютер, проектор. Деятельность учащихся Познавательная Коммуникативн ая Регулятивн ая Ход урока Деятель ность учителя Осущес твляем ые учебные действи я Форм ируем ые способ ы дейст вий Осущ ествл яемые учебн ые дейст вия   Рефлексия «Лестница».   В   конце урока учащиеся должны   поставить себя на определенную ступень лестницы,   в зависимости от уровня усвоения   материала.   1. Организационный момент. Отвечаю т на  приветст вие  учителя. Приветст вует  учащихся и  высказыв ает  пожелани я  плодотво Взаим одейс твуют  с  учите лем Выдел ение  сущес твенно й  инфор мации  из  слов  учител Формир уемые способы действи й Слушан ие  учителя  Осу щест вляе мые учеб ные дейст вия Моби лизу ют  силы  и  энерг ию,  прогн озиру ют  Фор мир уем ые спос обы дейс твий Уме ние  наст раив атьс я на  заня тие 1я.  рной  работы.  Анализир ует  «Лестниц у». 2. Постановка цели и задач урока Взаим одейс твуют  с  учите лем Отвечаю т на  вопросы  учителя. Выдвига ют  предпол ожения  о теме  урока,  его  целях  Выдел ение  сущес твенно й  инфор мации  из  слов  учител я.  Осуще ствлен ие  актуал изации личног о  жизне нного  опыта. Акцентир ует  внимание  на  основных моментах изученног о  материал а . Обсуждае т с  учащимис я ранее  изученное Ставит  проблемн ый  вопрос.  Помогает учащимся сформул ировать  тему  урока и  его  обучающ ие цели. На прошлых  уроках   мы узнали о простых  механизмах, их  видах, для чего они  применяются,  познакомились с  таким простым  механизмом, как  рычаг. 1)Продолжите  фразу •          Простые  механизмы­  это… …приспособления,  которые служат  для преобразования  силы  •          Рычаг­ это… …твёрдое тело,  способное  вращаться вокруг  неподвижной опоры  Плечо силы –  это… •         …кратчайшее  расстояние между  точкой опоры и  прямой , вдоль  которой действует  эта сила •          Чтобы найти  плечо силы,  нужно… …из точки опоры  опустить  перпендикуляр на  линию действия силы •          Рычаг  находится в  равновесии,  резул ьтат  и  урове нь  усвое ния. Конт роль  прави льнос ти  ответ ов  обуча ющих ся Слушан ие  учителя  и  товарищ ей,  построе ние  понятны х для  собесед ника  высказы ваний. Уме ние  слуш ать в соот ветс твие  с  целе вой  уста новк ой.  Прин ятие  и  сохр анен ие  учеб ной  цели  и  зада чи.  Уточ нени е и  допо лнен ие  выск азыв аний  обуч ающ ихся 2если… 2)­В   называют силы? …силы, действующие на него, обратно  пропорциональны  плечам этих сил   чем заключается   правило равновесия   рычага? (Формула на доске) ­Что моментом   (Формула на доске) ­Найдите   ошибку   на рисунке.   (На   доске рисунок   на   котором неверно   изображена плечи сил) Плечи разные,   значит   и   линии действия сил должны быть   различными. 3)Качественные   задачи ­   Почему   ручку располагают   у   края двери   как   можно дальше от петель? Чтобы   увеличить плечо   действующей силы. ­Груз несут на палке, перекинутой   через плечо.   Как   влияет положение   груза   на величину   силы,   с которой груз действует на плечо? Чем   ближе   груз расположен к плечу, тем меньше сила, с которой рука удерживает палку. В книге Даниеля Дефо      3"Робинзон Крузо"  рассказывается о  человеке, попавшем на  необитаемый остров и  сумевшем выжить в  суровых условиях. Там  рассказывается, что  однажды Робинзон  Крузо решил построить лодку, чтобы уплыть с  острова. Но построил  лодку он вдалеке от  воды. И лодка была  очень тяжелой, чтобы  можно было ее поднять. Давайте  пофантазируем, как бы  Вы доставили тяжелую  лодку (скажем 1 т.  весом) до воды (на  расстоянии 1 км).  ( Обычно предлагают  прорыть канал, двигать  лодку рычагом. Но в  самом произведении  рассказывается, что  Робинзон Крузо начал  рыть канал, но  рассчитал, что для его  завершения ему  понадобиться вся его  жизнь. А рычаг, если  рассчитать, окажется  таким толстым, что не  хватит сил держать его  в руках.) Получается ,  рычаг не поможет.Как  быть? Что следует  использовать? Поможет разновидность рычага­ блок.  3. Актуализация знаний Демонстрируется  блок. Попробуйте  дать его определение. (“Блоком называют  устройство,  имеющее форму  диска с желобом, по которому  Даёт  задания  обучающ имся.  Следит за самостоя тельность ю  выполнен Принима ют  участие  в  дискусс иях и  обсужде ниях. Рецензир Компе тенция обуча ющихс я в  област и  физик и. Сотру днича ют с  учите лем и  сверст никам и. Выраж Слушан ие  учителя  и  свертни ков. Умение  выражат ь свои  Разви тие  регул яции  учебн ой  деяте льнос ти. Регу ляци я  учеб ной  деят ельн ости. Выде 4Взаи моко нтрол ь  выпо лнени я  задан ия в  групп ах. ают  свои  мысли в  соотве тствии с  задача ми и  услов иями  комму никац ии. мысли. Развитие монолог ическая  речь Регулир ование  своего  поведен ие и  поведен ия  товарищ ей. уют  ответы  товарищ ей. пропускают веревку,  трос или цепь”) Демонстрируются  установки с  подвижным и  неподвижным  блоками. Задаётся  вопрос: «Посмотрите  на установки. Чем  отличаются эти  блоки?»( Возможный  ответ: «У одного ось  не движется вместе с  грузом, а другого –  движется») Блок  может быть двух  видов: подвижный и  неподвижный. ия  заданий.  Выводит  на экран  примеры  правильн ых  решений  поставле нных  задач.  Показыва ет  практиче скую  значимос ть  изучаемо го  материал а. Актуализ ирует  субъектн ый опыт  учащихся ­Так как блок  является простым  механизмом, то, для  чего он может  использоваться? ( Возможный ответ:  “С помощью блока  можно преобразовать  силу”.)Каким  образом  преобразовывает  блок силу, вы  узнаете, проведя  исследования в  парах(группах).  Раздаются  инструкции к  практическим  работам (приложение 4. Первичное усвоение новых знаний Объясняе т новый  материал. Демонстр ирует  физическ ий  эксперим ент.  Обеспечи вает  осмыслен ие метода исследов ания  изучаемы х знаний. Обеспечи вает  Слушаю т  учителя. Наблюда ют за  физичес ким  экспери ментом  учителя  Объясня ют  наблюда емые  явления  во  фронтал ьной  беседе.  Форми ровани е  исслед овател ьских  действ ий,  исслед овател ьской  культу ры,  умени я  наблю дать,  делать вывод В  групп ах по  два  челове ка  объед иняют усили я на  решен ие  постав ленно й  экспер имент ально й  Согласо вания  усилий  по  решени ю  учебной  задачи,  договар иваться  и  приходи ть к  общему  мнению  в  совмест ной  деятель Конт роль  прави льнос ти  ответ ов  обуча ющих ся. Само контр оль и  взаим оконт роль  выпо лнени я  лени е и  осоз нани е  учащ имся того, что  уже  усво ено и что  еще  подл ежит усво ению ,  осоз нани е  каче ства  и  уров ня  усво ения Уме ние  слуш ать в соот ветс твие  с  целе вой  уста новк ой.  План иров ать  свои  дейс твия. 5пробл емы.  Обсуж дают  вывод ы. ности,  учитыва ть  мнения  других. задан ия в  парах . ы. Выбира ют  задание,  Работаю т с  раздаточ ным  материа лом. усвоение  методики воспроиз ведения  изучаемо го  материал а.  Наблюдае т за  работой  учащихся ,  консульт ирует и  стимулир ует  учебные  действия  учащихся . Слушает  и  проверяе т  правильн ость  ответов. 1, приложение 2) Предлагается   учащимся проверить  правильность  сделанных выводов и  записать их в тетрадь  теории 1)  Неподвижный  блок используют для  изменения направления  действия силы, не дает  выигрыша в силе 2)  Подвижный  блок дает выигрыш в  силе в 2 раза Сообщение из истории   применении  блоков( Приложение 3) Для того, чтобы  сложить действие  нескольких блоков  применяют устройство, называемое  полиспастом (от  греческого poly ­  "много" spao ­ "тяну"). Чтобы поднять нижний  блок, нужно подтянуть  две верёвки, то есть  проиграть в расстоянии в 2 раза, следовательно, выигрыш в силе  данного полиспаста  равен 2. Чтобы поднять нижний  блок, нужно сократить  6 верёвок,  следовательно,  выигрыш в силе  данного полиспаста  равен 6. Корр екти рова ть  свои  дейс твия. Прин ятие  и  сохр анен ие  учеб ной  цели  и  зада чи.  Уточ нени е и  допо лнен ие  выск азыв аний  обуч ающ ихся. 6Для того чтобы  подсчитать, какой  выигрыш в силе даст  полиспаст, необходимо  сосчитать количество  веревок, которые  нужно сократить,  чтобы поднять  полиспаст. Учащимся  предлагается решить  тест, самопроверка  теста, разобрать  задания, которые  вызвали затруднение  (приложение 4) Заполня ют  таблицы. Выполне ние  заданий  по  разграни чению  понятий. Система тизирую т  учебный  материа л. 5. Первичная проверка понимания Участ вуют в обсуж дении. Иници ируют сотру дниче ство в  поиск е и  сборе  инфор мации Прини мают  решен ие и  его  реализ уют. Даёт  учащимся задание  работать  с тестом Наблюдае т за  работой  учащихся ,  консульт ирует и  стимулир ует  учебные  действия  учащихся . Слушает  и  проверяе т  правильн ость  ответов  на  вопросы. Выявляет пробелы  первично го  осмыслен ия  учащимис я  Выдел ение  сущес твенно й  инфор мации. Логич еские  умозак лючен ия. Осозна нное  постро ение  речевы х  высказ ывани й в  устной и  письме нной  форме .  Понимат ь на  слух  вопросы и ответы обучаю щихся.  Уметь  формул ировать  собствен ное  мнение  и  позицию . Уметь  использ овать  речь для регулир ования  своего  действи я Конт роли руют  прави льнос ть  ответ ов  обуча ющих ся. Осущ ествл яют  само контр оль  пони мани я  вопро сов. Внос ят  необх одим ые  допо лнени я и  корре ктив ы в  план  и  спосо Уме ние  слуш ать.  Прин ятие  и  сохр анен ие  учеб ной  цели  и  зада чи.  Уточ нени е и  допо лнен ие  выск азыв аний  обуч ающ ихся. Осу щест влен ие  само конт роля  и  7изученног о  материал а. Ликвидир ует  неясност и  осмыслен ия  учащимис я  изученног о  материал а. Понимат ь на  слух  ответы  обучаю щихся. Уметь  формул ировать  собствен ное  мнение  и  позицию . Уметь  использ овать  речь для регулир ования  своего  действи я. 6. Первичное закрепление Формули рует  условие  задания. Организу ет  деятельн ость  учащихся по  отработк е  изученны х знаний  и  способов  деятельн ости  посредст вом их  применен ия в  ситуация х по  образцу и в  измененн ых  ситуация х. Закрепля Распозна ют и  воспроиз водят  изученн ый  материа л. Принима ют  участие  в  обсужде ниях. Ставят  вопросы  своим  товарищ ам и  учителю Объясня ют более слабым  учащимс я  непонят ные  места. Решают  познават ельные  Осозна нное и  произв ольное постро ение  речевы х  высказ ывани й в  устной форме .  Реценз ирован ие  ответо в  товари щей. Оцени вание  ответо в и их  коррек тировк а. Участ вуют в обсуж дении  ответо в на  вопро сы во  фронт ально м  режим е. Выраж ают  свои  мысли в  соотве тствии с  задача ми и  услов иями  комму никац ии. Показ ывают владен б  дейст вия в  случа е  расхо жден ия  этало на,  реаль ного  дейст вия и  его  прод укта Конт роль  прави льнос ти  ответ ов  обуча ющих ся. Само контр оль  пони мани я  вопро сов и  знани я  прави льны х  ответ ов. взаи моко нтро ля. Уме ние  слуш ать в соот ветс твие  с  целе вой  уста новк ой.  Прин ятие  и  сохр анен ие  учеб ной  цели  и  зада чи.  Уточ нени е и  допо лнен ие  8 Работа группах.    в Тренировочный опрос: 1. Сколько веревок  сокращаются на  рисунке? 1. 2. 3. 4. 5. 6. Одна, Три, Четыре, Пять, Шесть, Другой ответ. 2. Мальчик может  поднять 20 кг. А нужно  поднять 100. Сколько  блоков ему надо, чтобы сделать полиспаст?выск азыв аний  обуч ающ ихся. Осу щест влен ие  само конт роля. ет  методику изучения  нового  материал а. задачи  путем  комплек сного  примене ния  известны х им  способо в  решения. ие  монол огичес кой и  диало гическ ой  форма ми  речи в соотве тствии с  грамм атичес кими  и  синтак сическ ими  норма ми  родно го  языка. 1. 2. 3. 4. 5. Четыре, Пять, Восемь, Десять, Другой ответ. 3. Как Вы думаете,  можно ли получить с  помощью блоков  выигрыш в силе в  нечетное число раз,  например, 3 или 5 раз? 1. 2. Да, Нет. Ответ: Да, для этого  необходимо, чтобы  веревка три раза  соединяла груз с  верхним блоком.  Примерное решение на  рисунке: Решение задачи  Робинзона Крузо. Для передвижения  лодки достаточно было  собрать полиспаст или  лебедку ( Венгерские  почитатели Даниеля  Дефо даже провели  такой эксперимент.  Один человек  передвинул бетонную  плиту самодельным  вырезанным из дерева  полиспастом на 100 м). 7. Домашнее задание   Прочитайте   §   ответить   на Д.з.  58, вопросы. Формули рует  домашнее Слушаю т  учителя  Выдел ение  сущес Взаим одейс твуют  Слушан ие  учителя Осоз нают  качес Регу ляци я  9Выполните   одно   из заданий: 1. Подготовьте 2. презентацию   по одной   из     тем: «Рычаги   в   живых организмах», «Простые механизмы   в   быту и технике»   пластиковых бутылок действующие модели неподвижного   и подвижного блоков.   Изготовить   из с  учите лем твенно й  инфор мации  из  слов  учител я. задание,  проводит  инструкт аж по его  выполнен ию. Мотивир ует  выполнен ие  домашнег о  задания. Проверяе т  понимани е  учащимис я  содержан ия и  способов  выполнен ия  домашнег о  задания. Создает  условия  для  выбора  учащимис я  домашнег о  задания. и  записыва ют  домашне е  задание  в  тетради. Анализи руют  возможн ость  отбора и сравнени е  материа ла по  нескольк им  источни кам,  возможн ость  работы с научно­ популяр ной  литерату рой;  возможн ость  находит ь  нескольк о  варианто в  решения  познават ельной  задачи  (пробле мы). учеб ной  деят ельн ости. Мот ивац ия  воле вой  само регу ляци и. тво и  урове нь  усвое ния. Опре деля ют  после доват ельно сти  пром ежут очны х  целей с  учето м  конеч ного  резул ьтата. Сост авля ют  план  и  после доват ельно сть  дейст вий. 1. Можно ли считать выполненной задачу, поставленную   в Формули рует  вопросы. Подводит 8. Итог урока Отвечаю т на  вопросы. Осозна нно и  произв ольно  Умени е  обсуж дать  Понима ют на  слух  ответы  Пров одят  контр оль,  Уме ние  слуш ать в 10начале урока? 2. Какие     новые термины мы изучили  на уроке? Что они означают? вы   научились? 3. Чему 4. Как   вы   можете использовать   на практике полученные знания? итоги  учебного  занятия. строят речево е  высказ ывани я в  устной форме . содер жание  урока  во  фронт ально м  режим е. обучаю щихся. Формул ируют  собствен ное  мнение  и  позицию . Рефлексия  «Лестница».  9. Рефлексия Рефлекс ируют. Умени е  делать вывод ы. Взаим одейс твуют  с  учите лем Уметь  формул ировать  собствен ное  мнение Проводит рефлекси ю,  анализир ует  «Лестниц у». соот ветс твие  с  целе вой  уста новк ой.  Уточ нени е и  допо лнен ие  выск азыв аний  обуч ающ ихся Само регу ляци я само крнтр оль и  корре кцию  прави льнос ти  ответ ов  обуча ющих ся Пров одят  само регул яцию  эмоц ионал ьных  и  функ циона льны х  состо яний. Приложение №1 Практическая работа №1 к уроку «Блоки» Тема: «Изучение устройства и действия неподвижного блока» Цель: Исследование возможности получения выигрыша в силе, расстоянии, изменения  направления приложенной силы при использовании неподвижного блока 11Оборудование: штатив с муфтой, динамометр, неподвижный блок с тесьмой, набор грузов, направляющая рейка. Указания к работе 1. Удерживая динамометр в руке вертикально, подвесьте к нему один груз.  Определите величину силы F1, которая приложена к динамометру со стороны  груза, и её направление. Запишите данные в таблицу.       № опыта F1,Н Направление силы F2,Н Направление силы (вверх, вниз) ( вверх, вниз) 1)(один груз) 2)(два груза) 3)(три груза)                                                      2. Соберите установку, изображённую на рисунке.                                                                Измерьте величину силы F2 , которая приложена к динамометру на рисунке, и её  3. направление. Запишите данные в таблицу.  4. Проведите второй опыт, повторив действия с двумя грузами, запишите данные во  вторую строчку таблицы. 5. Проведите третий опыт, повторив действия с тремя грузами, запишите данные в  третью строчку таблицы. 6. После того, как таблица будет полностью заполнена, сравните для каждого опыта  ( в каждой строчке таблицы) величины сил F1 и  F2 7. Сделайте вывод и запишите его в тетрадь теории: так как F2  (выбери нужное  слово: равна, больше) F1, то неподвижный блок (выбери нужное словосочетание:  не даёт, даёт) выигрыш в силе.  8. Сравните направления сил F1 и  F2, сделайте вывод и запишите его в тетрадь  теории: так как F1 и  F2  направлены (выбери нужное словосочетание в одну  сторону, в разные), то неподвижный блок (выбери нужное словосочетание:  меняет направление силы, не меняет направление силы).    Приложение №2 Практическая работа №2 к уроку «Блоки» Тема : «Изучение устройства и действия подвижного блока» Цель: Исследование возможности получения выигрыша в силе, изменения направления  приложенной силы при использовании подвижного блока Оборудование: штатив с муфтой, динамометр, подвижный блок с тесьмой, набор грузов,  направляющая рейка. 12Указания к работе 1. Удерживая динамометр в руке вертикально, подвесьте к нему один груз.  Определите величину силы F1, которая приложена к динамометру со стороны  груза, и её направление. Запишите данные в таблицу.       № опыта F1,Н Направление силы F2,Н Направление силы (вверх, вниз) ( вверх, вниз) 1)(один груз) 2)(два груза) 3)(три груза)                                                          2. Соберите установку, изображённую на рисунке.                                                                Измерьте величину силы F2 , которая приложена к динамометру на рисунке, и её  3. направление. Запишите данные в таблицу.  4. Проведите второй опыт, повторив действия с двумя грузами, запишите данные во  вторую строчку таблицы. 5. Проведите третий опыт, повторив действия с тремя грузами, запишите данные в  третью строчку таблицы. 6. После того, как таблица будет полностью заполнена, сравните для каждого опыта  ( в каждой строчке таблицы) величины сил F1 и  F2 7. Сделайте вывод и запишите его в тетрадь теории: так как F2  (выбери нужное  слово: равна, больше) F1, то подвижный блок (выбери нужное словосочетание: не даёт, даёт) выигрыш в силе.  8. Сравните направления сил F1 и  F2, сделайте вывод и запишите его в тетрадь  теории: так как F1 и  F2  направлены (выбери нужное словосочетание в одну  сторону, в разные), то подвижный блок (выбери нужное словосочетание ) меняет, не меняет)  направление силы.                                 Приложение №3 Из истории применения блока Древнегреческий ученый Архимед облегчил труд человека, дав ему при использовании  своего изобретения выигрыш в силе, и научил менять направление действия силы. Подвижный и неподвижный блок ­ такие же древнейшие простые механизмы, как и  рычаг. Уже в 212 г.до н.эры с помощью крюков и захватов, соединенных с блоками,  сиракузцы захватывали у римлян средства осады. Сооружением военных машин и обороной города руководил Архимед. Неподвижный блок Архимед рассматривал как равноплечий  рычаг.  Момент силы, действующей с одной стороны блока, равен моменту силы, приложенной с  13другой стороны блока. Одинаковы и силы, создающие эти моменты.  Выигрыш в силе при этом отсутствует, но такой блок позволяет изменить направление  действия силы, что иногда необходимо. Подвижный блок Архимед принимал за  неравноплечий рычаг, дающий выигрыш в силе в 2 раза. Относительно центра вращения  действуют моменты сил, которые при равновесии должны быть равны.  Архимед изучил механические свойства подвижного блока и применил его на практике. По свидетельству Афинея, "для спуска на воду исполинского корабля, построенного  сиракузским тираном Гиероном, придумывали много способов, но механик Архимед,  применив простые механизмы, один сумел сдвинуть корабль с помощью немногих людей.  Архимед придумал блок и посредством него спустил на воду громадный корабль".                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Приложение № 4                                                                                  Тест  1. Блок –это… А. разновидность рычага Б. разновидность ворота В. разновидность винта Г. Нет верного ответа  2.С помощью неподвижного блока можно… А. выиграть в силе в два раза  Б. выиграть в расстоянии в два раза В. проиграть в силе в два раза  Г. изменить направление силы 3.С помощью подвижного блока можно… А. выиграть в силе в два раза  Б. выиграть в расстоянии в два раза В. проиграть в силе в два раза  Г. изменить направление силы 4. К правому концу троса неподвижного блока подвешено ведро массой 10 кг. Какую  14примерно силу нужно приложитьк левому концу троса, чтобы удержать ведро? А. 100 Н Б. 10 Н В. 10 кг Г. 50 Н  5. Какой массы m груз можно поднять, натягивая свободный конец верёвки,  перекинутой через подвижный блок, силойF = 150 Н ( Массу самого блока и трение не  учитывать)? А. 30 кг Б. 15 кг В. 7,5 кг Г. 300 Н  6. Груз какого веса надо подвесить, чтобы система блоков находилась в равновесии  (трением и весом блоков пренебречь)? А. 5 Н Б. 10 Н В. 20 Н Г.  5 кг 7. Для подъёма одного и того же груза используютсядве системы блоков. Равныели  силы нужно приложить кточке А (трением и весомблока пренебречь)? А. Да. Груз один и тот же.  Б. Нет. В случае 1 в два больше. В. Да. Системы состоят из двух блоков. Г. Нет. В случае 1 в два раза меньше 158. Найдите силу F, необходимую для поднятия груза (трением и массой блока  пренебречь). А. 1000 кг  Б. 500 Н В. 250 Н Г. 1000 Н 16