"Золотое правило механики»

Физика 7 класс. Урок 59.

Тема урока: Блоки. «Золотое правило механики»

Тип урока: открытие нового знания.

Цель урока. Доказать, что условие равновесия рычага применимо к блоку. Выяснить суть «золотого правила» механики. Решение задач.

Задачи:

образовательные:

-обеспечить усвоение основных понятий: подвижный и неподвижный блоки;

-формирование знания о равенстве работ при использовании простых механизмов;

-формулирование «золотого правила» механики;

-формирование следующих общеучебных навыков и умений: решать задачи качественные и количественные по данной теме, проводить эксперимент; делать выводы;

-формирование навыков анализа и синтеза информации, самоконтроля.

воспитательная: содействовать в ходе урока формированию мировоззренческих идей – причинно следственных связей явлений, практической направленности данной темы.

развивающая: способствовать развитию логического и аналитического мышления, умению сравнивать и обобщать факты и явления, развитие познавательных интересов и творческих способностей учащихся; развитие у учащихся потребностей к самообразованию.

Планируемые результаты:

Метапредметные: овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о блоках, организации учебной деятельности, постановки целей и оценки результатов во время изучения и проведения опытов «Подвижный блок», «Неподвижный блок», регулятивными универсальными учебными действиями при изучении опытов, решении количественных и качественных задач, выполнении упражнения и экспериментального домашнего задания; уметь воспринимать информацию, перерабатывать ее в словесной форме, выделять основные положения в прочитанном тексте и излагать их, находить ответы на поставленные вопросы, развивать монологическую и диалогическую речь.

Личностные: сформировать познавательный интерес, творческие способности и практические умения, самостоятельность в приобретении знаний о блоках и «золотом правиле» механики, ценностное отношение друг к другу, к учителю, к результатам обучения; принимать решения и обосновывать их, самостоятельно оценивать результаты своих действий, развивать инициативу.

Общие предметные: обнаруживать зависимость между путем и силой при использовании рычага и блока, применять знания об условии равновесия

рычага и правила моментов при решении задач и на практике, понимать принцип действия рычага, блока, винта, применяемых в повседневной жизни,

и безопасность их использования, кратко и четко отвечать на вопросы по закреплению материала.

Частные предметные: измерять плечо силы, путь, силу, действующую на плечо, момент сил, понимать смысл правила моментов и «золотого правила» механики, владеть расчетным способом для нахождения пути, силы, плеча и момента силы, приводить примеры применения подвижного и неподвижного блоков на практике.

Форма обучения: фронтальная, коллективная, индивидуальная.

Методы обучения: словесные, наглядные, практические.

Оборудование: штатив, блок неподвижный и подвижный, набор грузов, динамометр.

План урока:

Этапы урока

1. Организационный момент (1 мин)

2. Актуализация знаний учащихся (7 мин)

3. Подготовка к восприятию нового материала (7 мин)

4. Изложение нового материала (16 мин)

5.Закрепление изученного материала (11 мин)

6. Итог урока. Рефлексия (2 мин)

7. Домашнее задание к следующему уроку (1 мин)

Ход урока

1. Организационный момент

Приветствие учащихся, самоконтроль готовности к уроку.

2. Актуализация знаний

Учитель: Мы с вами продолжаем изучать простые механизмы. Но прежде чем преступим к изучению новой темы, вам нужно ответить на вопросы по материалу прошлого урока.

1. Сформулируйте условие равновесия рычага.

2. Рычаг находится в равновесии. Нарушится ли его равновесие, если плечи сил увеличить в 2 раза? (Нет)

3. Нарушится ли равновесие рычага, если каждую силу увеличить на 1 Н? (Да)

Учитель: - Хорошо. Мы говорили, что у рычага есть родственники. Один из них – блок. А вы знаете, что блоки могут давать выигрыш в силе?

Ученики: Нет, не знаем.

3. Постановка цели и задач урока учащимися.

Учитель: Значит. Какой будет тема нашего занятия?

Ученики: Блоки.

Учитель: Всё верно, запишем тему урока в тетрадь «Блоки. «Золотое правило механики»». А какую же мы поставим цель на этот урок?

Ученики: Получить новые знания о блоках.

4. Изучение нового материала

Что же такое блок? Блок – это колесо с канавкой, в которую можно вложить веревку. У колеса в середине есть отверстие и колесо нанизано на ось блока.

(Ученики делают рисунок блока).

Есть два вида блоков:

1. Неподвижный блок.

Рисуем неподвижный блок с грузом, указываем силы. Наша задача выяснить, как связаны между собой эти силы. Блок это твердое тело способное вращаться вокруг неподвижной оси. Но это определение рычага. Следовательно, блок это рычаг и законы рычага мы можем применить к блоку.

Неподвижный блок не дает выигрыша в силе, но позволяет изменить направление силы.

Проводим демонстрацию, подтверждающую это правило.

2. Подвижный блок.

Ось подвижного блока может двигаться. Груз подвешивают к оси блока.

Делаем рисунок подвижного блока с указанием сил. Что является осью?

Подвижный блок дает выигрыш в силе в два раза.

Проводим демонстрацию, подтверждающую это правило.

Тянуть нить вверх не всегда удобно. Обычно используют комбинацию с неподвижным блоком.

Практическая система:

1 подвижный + 1 неподвижный блок

Если нужен выигрыш в силе больше чем в два раза.

Казалось бы что нет предела в выигрыше в силе. Но за выигрыш в силе приходиться платить. Об этом гласит «Золотое правило механики».

Вспомните гидравлическую машину.

Рассмотрим демонстрацию подвижного блока. Видно, что проигрываем в расстоянии в два раза.

Рассмотрим теперь рычаг.

Формулируем два варианта «Золотого правила механики»:

1. Во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз мы проигрываем в расстоянии.

2. Работа по приведению механизма в действие равна работе совершаемой этим механизмом.

5.Закрепление изученного материала

1. Для каких целей применяют неподвижный блок; подвижный блок?

2. Можно ли неподвижный и подвижный блоки рассматривать как рычаги?

3. Приведите примеры применения блока.

Решите задачи:

1. Упр. 31 (3).

2. Упр. 31 (4).

3. Груз подняли на высоту 5 м при помощи подвижного блока. Определите, на какую длину при этом был вытянут свободный конец веревки.

4. С помощью подвижного блока груз весом 200 Н подняли на высоту 5 м. Определите, какое усилие необходимо приложить для поднятия груза и какая при этом была совершена работа.

5*. С помощью невесомого рычага поднимают груз массой 150 кг. На какую высоту поднят груз, если на длинное плечо рычага действовала вертикальная сила 450 Н, а точка ее приложения переместилась на 80 см? Трение отсутствует. (Решаем двумя способами 1.ЗПМ 2. Равенство работ h₂=24 см)

6*. С помощью системы невесомых блоков, прикладывая силу 200 Н, груз массой 80 кг подняли на высоту 2 м. На сколько переместилась точка приложения силы? Трение отсутствует. (8 м)

6. Подведение итогов. Рефлексия.

Учитель: Скажите, пожалуйста, что же вы сегодня узнали на уроке?

Ученик: Сегодня на уроке мы познакомились с блоками, узнали «Золотое правило механики».

Учитель: Достигли мы цели, какую поставили в начале урока?

Ученики: Да

Учитель: Молодцы, спасибо за урок!

7. Домашнее задание: §61, 62 Упражнение 31 (1, 2, 5)