Изучение нового материала

Образовательные:

закрепить уже имеющиеся знания по теме “Простые механизмы”;

ввести понятие блока;

объяснить, почему блок - разновидность рычага;

рассмотреть различные виды блоков, их применение.

Воспитательные:

формирование коммуникативных качеств, культуры общения;

формирование интереса к изучаемому предмету;

стимулирование любознательности, активности на уроке;

развитие работоспособности.

Развивающие:

развитие познавательного интереса;

развитие интеллектуальных способностей;

развитие умений оценивать себя.

Планируемые результаты:

Личностные: убежденность в возможности познания природы, уважение к творцам науки и техники, проявление интереса к физике как к элементу общечеловеческой культуры.

Регулятивные: формирование экспериментального метода познания физических явлений: планирование, моделирование, выдвижение гипотез, подбор приборов и построение установок, измерение, представление об ощущении результатов.

Познавательные: формирование умений воспринимать, перерабатывать, предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами; способность и умение учащихся производить простые логические действия (анализ, синтез, обобщение)

Формы учебной работы, используемые на уроке:

 фронтальная работа со всем классом

индивидуальная работа

Методы, используемые на уроке:

эвристический метод,

исследовательский метод (частично),

работа с текстом,

Оборудование:

Карточки

Динамометры.

Набор грузов.

Штатив с муфтой и лапкой.

Подвижный и неподвижный блоки.

Компьютер.

 

План урока:

1) Актуализация знаний.

2) Изучение нового материала

3) Подведение итогов урока

Ход урока:

Актуализация знаний.

Два ученика получают задания по карточкам и работают у доски.

 

Карточка 1.

На ручки кровельных ножниц действует сила 6Н. Расстояние от оси ножниц до точки приложения силы 40см. Для резания кровельного железа необходимо усилие 120Н, на каком расстоянии от оси ножниц надо поместить лист кровельного железа, чтобы разрезать его?

(Ответ: 2 см)

Карточка 2.

На концах невесомого рычага действуют силы 40 и 240 Н. Расстояние от точки опоры до меньшей силы равно 6 см. Определите расстояние от точки опоры до большей силы.

(ответ:1 см)

Остальные участвуют во фронтальном опросе по темам «Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге. Момент силы.»

 

Вот уже несколько уроков мы с вами говорим о простых механизмах и их значении в жизни человека.

- Кто мне скажет, что называют простыми механизмами?

 Простыми механизмами называют приспособления, служащие для преобразования силы.

- Какие виды простых механизмов вы уже знаете?

 Рычаг (блок, винт) и наклонная плоскость (клин, винт).

-Что представляет собой рычаг?

Рычаг представляет собой твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

-В каком случае рычаг будет находиться в равновесии? В чем состоит правило равновесия рычага?

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

-Что называют моментом силы?

Произведение модуля силы, вращающей тело, на ее плечо называют моментом силы.

- В чем состоит правило моментов?

Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающей его по ходу часовой стрелки, равен моменту силы, вращающей его против хода часовой стрелки.

 

Проверка работы у доски.

 

Изучение нового материала

Запишите тему урока: «Применение закона равновесия рычага к блоку».

-Как вы думаете, какова цель урока?

-Мы с вами продолжаем знакомиться с простыми механизмами, с их назначением и применением. Сегодня на уроке мы узнаем с вами, что такое блок, для чего он предназначен, как используется.

- Что же представляет собой блок? Блок представляет собой колесо с желобом, укрепленное в обойме.

- Для чего служат блоки? Блоки, т. к. это простой механизм, служит для преобразования силы. Существует два вида блоков: неподвижный и подвижный.

- Рассмотрим неподвижный блок. Стр. 181, рис 178.

 - Что же представляет собой неподвижный блок? Неподвижный блок представляет собой такой блок, ось которого не поднимается и не опускается при поднятии груза.

 

Чертим чертеж в тетрадь

- Действие неподвижного блока аналогично действию равноплечего рычага, у которого плечи сил равны радиусу колеса.

ОА=ОВ или

l ₁ = l ₂ = r

- Каково же условие равновесия рычага? Как записать его в виде пропорции?

F ₁ l ₁ = F ₂ l ₂

- Если l ₁ и l ₂ равны, то, что можно сказать о силах? Силы тоже равны.

- Значит, неподвижный блок не дает выигрыша в силе. А что же дает нам неподвижный блок? Неподвижный блок позволяет менять направление действия силы.

Подпишите под чертежом: Не дает выигрыша в силе. Позволяет менять направление силы.

- Рассмотрим теперь подвижный блок. Стр.146, рис.166.

 - Что же представляет собой подвижный блок? Подвижный блок представляет собой такой блок, ось которого поднимается и опускается вместе с грузом.

 Чертим чертеж в тетрадь

- Действие подвижного блока тоже аналогично действию рычага. Какая же точка на колесе подвижного блока служит точкой опоры? Точка О.

- Куда направлена сила тяжести груза, который мы поднимаем? Вертикально вниз.

- А куда направлена сила, которая прилагается для поднятия груза? Вертикально вверх.

- Чему же равны плечи сил рычага, соответствующего подвижному блоку?

ОА= r ,ОВ=2 r , или

l ₁ = r ; l ₂ =2 r

- Как записать условие равновесия рычага в виде пропорции?

F ₁ l ₁ = F ₂ l ₂

- Если l ₂ в 2 раза больше чем l ₁ , то, что можно сказать о силах?

F ₁ = 2 F ₂

- Значит, во сколько же раз дает выигрыш в силе подвижный блок? Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза.

 Подпишите под чертежом подвижного блока: Выигрыш в силе в 2 раза.

 

А теперь давайте убедимся на опыте в верности наших выводов о подвижном и неподвижном блоках.

Проделываем демонстрации 1 и 2.

 

Мы узнали, что, используя неподвижный блок, можно менять направление действия силы, а применяя подвижный блок, получить выигрыш в силе в два раза. В технике используют комбинации подвижных и неподвижных блоков. Такое устройство называется полиспаст. Полиспаст изобрёл Архимед стр.181, рис.181.

 

Записали в тетрадь: Одинарный подвижный блок дает в 2 раза выигрыш в силе и проигрыш в 2 раза в расстоянии.

Задача:

1.Груз какого веса можно поднять с помощью подвижного блока, если тянуть веревку с силой 150Н.

Дано:Си:Решение:

F = 40Н 1) Т.к. блок подвижный, то он может давать выигрыш в силе в 2 раза.

P = ?

P = F·2 = 40Н·2 = 80Н

Ответ: P = 80 Н.

Устно

2. С какой силой надо тянуть веревку, чтобы поднять кирпич весом 50Н с помощью подвижного блока? А с помощью неподвижного?

 (Ответ: 25Н(подвижный блок), 50Н(неподвижный блок))

Задача:

3.С помощью подвижного блока подняли груз на высоту 10 м, прилагая силу 120 Н. Какая работа была совершена при этом?

 

Дано:Си:Решение:

F = 120Н 1) А = F·s = F_{тяж груза}·h

h = 10м 2) Т.к. блок подвижный, он дает выигрыш в силе в 2 раза, т.е.

A = ?       F_{тяж груза} = 2·F = 2 · 120Н = 240Н

3) А = 240Н·10м = 2400 Дж

Ответ: А = 2400 Дж.

 

Устно

4. Вычислите работу, совершаемую при подъеме ведра с песком весом 200Н на высоту 5 м с помощью подвижного блока?

 (Ответ: 1000Дж)