План урока по физике

Урок № 61

Тема: Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге. Момент силы.

Цели:

• Образовательные: вызвать объективную необходимость изучения нового материала; способствовать овладению знаниями по теме "Рычаг. Момент сил".

• Развивающие: содействовать развитию речи, мышления, овладению методами научного исследования: анализа и синтеза.

• Воспитательные: формировать исторический взгляд на развитие техники, познавательный интерес; положительной мотивации к учению; дисциплинированности эстетического восприятия мира.

Ход урока:

I. Организационный момент.

II. Проверка д/з: упр. 29 (3,6)

III. Тест «Работа и мощность»

1. Что называют механической работой?

А) произведение силы на скорость тела;

Б) произведение силы на путь, пройденный по направлению силы;

В) отношение пути ко времени, за которое этот путь пройден;

Г) произведение скорости тела на время его движения.

2. К неподвижному массивному телу массой 100 кг приложена сила 200 Н. При этом положение тела не изменилось. Чему равна работа силы?

А) 20000 Дж; Б) 200 Дж; В) 0 Дж; Г) 20 Дж.

3. Тело под действием силы 20 Н переместилось на 40 см. Чему равна работа?

А) 8 Дж; Б) 800 Дж; В) 80 Дж; Г) 0,8 Дж.

4. Какая из перечисленных ниже единиц принята за единицу мощности?

А) Джоуль Б) килограмм

В) Ньютон Г) Ватт

5. По какой формуле рассчитывается мощность?

А) Fs Б) Nt

В) A/t Г) Fh

6. За время 2 мин двигатель мощностью 200 Вт совершил работу:

А) 240 Дж Б) 24000 Дж

В) 400 Дж Г) 2400 Дж

IV. Изучение нового материала.

Сегодня на уроке мы заглянем в мир механики, будем учиться сравнивать, анализировать и оценивать свою работу. Но прежде выполним ряд заданий, которые помогут раскрыть таинственную дверь шире и показать всю красоту науки механики.

На экране несколько картинок:

- человек капает яму (рычаг);

- человек поднимает (с помощью ворота) из колодца воду;

- человек катит бочку на корабль (наклонная плоскость);

- человек поднимает ведро (блок).

Учитель: задание №1

Что выполняют эти люди? (механическую работу)

Составьте по плану рассказ:

1. Какие условия необходимы для совершения механической работы?

2. Механическая работа - это …………….

3. Условное обозначение механической работы

4. Формула работы

5. Что принято за единицу измерения работы?

6. Как и в честь какого ученого она названа?

7. В каких случаях работа положительная, отрицательная или равна нулю?

Взаимопроверка выставление баллов: максимум 3 балла. Оценку выставляет сосед по парте.

Учитель продолжает:

А теперь посмотрим на эти картинки ещё раз и обратим внимание, как эти люди выполняют работу?

(дети: используют лопату, ворот, устройство наклонной плоскости, блок)

Учитель: Как можно назвать одним словом данные приспособления?

(Учащиеся: ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ)

Учитель: Правильно! ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ

Первой темой нашего урока будут ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ (запись темы урока в тетради, слайд с темой урока)

Поставим перед собой цели урока:

Вместе с детьми: - изучить, …(что такое простые механизмы);

- рассмотреть …(виды простых механизмов).

Учитель: Что же такое простые механизмы и для чего их используют? (Их используют для уменьшения силы, которую мы прикладываем, т.е. для её преобразования)

- какие простые механизмы бывают:……(по картинкам).

А теперь откроем учебник, проверим наши выводы и выполним в тетради следующее задание:

1.Запишите определение: Что называется простыми механизмами?

2. В виде схемы изобразите какие бывают простые механизмы и его разновидности.

Помоги соседу по парте.

Оцените свою работу: максимум 3 балла

Простые механизмы

Рычаг Наклонная плоскость

(блок, ворот, лом) (клин, винт)

Одним из примеров простых механизмов является рычаг.

Рычаг - твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

В качестве рычага могут быть использованы: лом, доска, железный прут и т.п.

Рычаг начал применяться людьми ещё в глубокой древности. С его помощью удавалось поднимать тяжёлые каменные плиты при постройке пирамид в Древнем Египте. Без рычага это было бы невозможно. Ведь, например, для возведения пирамид Хеопса, имеющей высоту 147м, было использовано более двух миллионов каменных глыб, самая меньшая из которых имела массу 2.5т.

В наше время рычаги находят широкое применение как на производстве (подъёмный кран), так и в быту (ножницы, кусачки, весы и т.д.)

На рис. 154 изображён рычаг, ось вращения которого О (точка опоры) расположена между точками А и В.

Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила, называется плечом силы.

ℓ - плечо силы, м. (ОА и ОВ - плечи сил F₁ и F₂ )

Из рисунка видно, что если плечо одной силы (ОА) в два раза превышает плечо другой силы (ОВ), то силой 2Н можно уравновесить силу 4Н (т.е. в 2 раза больше).

Таким образом, можно сформулировать условие равновесия рычага:

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

F₁ ⁄ F₂ = ℓ₂ / ℓ₁

С тех пор, как Архимед установил правило равновесия рычага, оно просуществовало в первозданном виде почти 1900 лет. И лишь в 1687 году французский учёный П. Вариньон придал ему более общую форму, воспользовавшись понятием момента силы.

Запишем условие равновесия рычага, воспользовавшись свойством пропорции (произведение крайних членов пропорции равно произведению средних членов пропорции).

F₁* ℓ₁= F₂* ℓ₂

Физическая величина, равная произведению силы на её плечо, называется моментом силы.

M=F* ℓ

(Н*м)

Т

M₁=M₂огда получим:

Рычаг находится в равновесии, если момент силы, вращающий его по часовой стрелке равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелке.

Момент силы характеризует вращающее действие силы. Это действие зависит как от силы, так и от её плеча. Именно поэтому, например, желая открыть дверь, стараются приложить силу как можно дальше от оси вращения. С помощью небольшой силы при этом создают значительный момент, и дверь открывается, открыть её, оказывая давление около петель, значительно труднее.

За единицу момента силы принимается момент силы в 1 Н, плечо которой равно 1 м. эта единица называется ньютон-метр (Нм)

V. Закрепление.

Задача 1. Длина меньшего плеча рычага 5 см, большего 30см. На меньшее плечо действует сила 12 Н. Какую силу надо приложить к большему плечу, чтобы уравновесить рычаг? (Сделайте рисунок).

Задача 2. При помощи кусачек перекусывают гвоздь. Расстояние от оси вращения кусачек до гвоздя 2 см, а от точки приложения силы руки 16 см. Рука сжимает кусачки с силой 200Н. Определите силу, действующую на гвоздь.

Задача 3. На рычаг действует сила 5 Н. Плечо силы равно 0,5 м. Чему равен момент этой силы?

Задача 4. Какую работу может выполнить двигатель велосипеда «Иртыш» мощностью 600 Вт за 30 с; за 5 мин?

VI. Итог.

VII. Д/з: § 55, 56, 57.

4