Конспект урока физики для 7 класса по теме «Простые механизмы. Рычаг»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 11 имени Героя Советского Союза В.Ф. Ветвинского»

города Алатыря Чувашской Республики

Урок с мультимедийным сопровождением.ZIP / 76.41 Мб

Разработка урока физики

по теме

«Простые механизмы.

Рычаг»

Подготовила:

учитель физики

Борисова Н.В.

Алатырь 2023г.

Цель урока:

Обеспечить усвоение каждым учащимся знаний о простых механизмах вообще и об одном из них – рычаге; определить понятия: рычаг, плечо силы; установить условие равновесия рычага.

Задачи:

- обучающие

сформировать понятие простые механизмы,  рычаг-простой механизм;

рассмотреть устройство рычага;

выяснить условия равновесия рычага.

-развивающие

способствовать развитию логического мышления;

развивать умение наблюдать и делать выводы;

-воспитательные

воспитывать внимание, наблюдательность, интерес к предмету, применять знания в быту.

Тип урока: изучение нового материала

Необходимое техническое оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран;

демонстрационное оборудование: рычаг, штатив, набор грузов одинаковой массы;

лабораторное оборудование: рычаг, штатив, набор грузов одинаковой массы, линейка.

Методы и формы организации учебной деятельности: беседа, демонстрационный эксперимент; решение задач, практическая работа, тестирование, работа в парах, индивидуальная работа, фронтальный опрос.

Организационный момент.

Здравствуйте, ребята!

Мотивационно-целевой момент.

Сегодня я предлагаю вам задуматься о великих творениях, о великих произведениях искусства, которые оставили нам наши предки. Порой мы проходим мимо и даже не задумываемся об их величии, об их красоте, о той ценности, которой они обладают. А ведь наши потомки, наши прародители не имели тех знаний и тех возможностей, которые есть сейчас у нас с вами. Внимание на экран.

Слайд 1 (Видеоролик с пирамидами)

Слайд 2

Ребята!

Вопрос для вас совсем один:

Как сотни лет назад

Без помощи помощников-машин

Чудес такой парад

Сумел создать потомок наш

На диво всем векам?

Ответы на вопросы в табличку запишите

И потом скорее всем дружно огласите.

Ребята! Сегодня мы с вами будем работать с табличкой, которая называется «Знаю, хочу знать и узнал!» Пожалуйста, запишите свои мысли и идеи по поводу того, как же были построены эти величавые, потрясающие воображение памятники древнего искусства нашими предками без технических возможностей, без наших с вами знаний о технике, знаний законов физики. Подумайте и запишите все свои мысли в первую колонку.

Мне хочется сейчас, чтоб мы друзьями стали,

Чтоб выводы и мысли здесь звонко прозвучали.

Мы будем толерантными, мы будем дружелюбными, пытливыми в уме.

И знание нам откроется, и тайна покорится.

Вы все, пожалуйста, запомните,

А непонятное спросите.

Давайте, ребята, обсудим, что же у вас получилось. Как выдумаете, как у наших предков получилось создать такой парад, такие произведения искусства?

(Ответы детей: законы физики помогли, фантазии, очень сильное желание, ручной труд)

Как вы думаете, помогали какие-то инструменты нашим предкам?

Это была какая-то серьезная техника или что-то совсем простое?

Но для них это было не менее важно, чем различная современная техника. Подберите синонимы к слову инструменты (приспособления, механизмы, орудия труда, приборы, снасти, принадлежности, аппараты)

Простые механизмы – это приспособления, служащие для преобразования силы.

Вокруг нас в природе живут настоящие богатыри. Например, обыкновенный муравей. Этот силач обладает огромной силой и способен поднять груз в 70 раз тяжелее самого себя. Люди такими возможностями не обладают. Но человек – существо разумное. Именно разум всегда давал ему возможность создавать ухищрения, делавшие его сильнее или быстрее. Были созданы различные простые приспособления, увеличивающие силу человека.

Слайд 3

Каждая эпоха характеризуется своими собственными изобретениями. И сегодня я предлагаю вам отправиться в эпоху Древнего Египта, где нашим прародителям помогали самые простые механизмы. Итак, ребята, в путь-дорогу, где мы с вами и познакомимся с простыми механизмами.

Слайд 4

Приглядывайтесь к облакам,

Прислушивайтесь к птицам,

Притрагивайтесь к родникам,

Ничто не повторится.

За часом час, за мигом миг

Впадайте в изумленье,

Все будет так и все не так

Через одно мгновенье.

В дорогу мы возьмем багаж:

Учебник, ручку, карандаш,

Тетрадь и знаний саквояж.

Слайд 5

Ребята, посмотрите, какое-то недоразумение. Мы с вами отправились в эпоху Древнего Египта, узнать, что же такое простые механизмы, а перед нами указатель, который показывает нам два различных направления: одно указывает на наклонную плоскость, а другое на рычаг. Что бы это означало? Как вы думаете?

Я вам открою секрет: на самом деле существует два основных вида простых механизмов: один из них - это рычаг, а другой - наклонная плоскость. А все остальные механизмы, которые тоже называют простыми, содержат в своей основе либо, наклонную плоскость, либо рычаг.

Слайд 6

К простым механизмам относятся: рычаг и его разновидности - блок, ворот;

Слайд 7

наклонная плоскость и ее разновидности – клин, винт.

На столах у вас раздаточный материал, найдите определение простых механизмов и вклейте в вашу таблицу.

А вот в каком направлении мы сейчас последуем, нам подскажут герои известного кинофильма «Пираты карибского моря».

Слайд 8 (видеосюжет)

3. Определение темы урока:

Я думаю, вы догадались, какова тема нашего сегодняшнего урока. О чем мы сегодня будем с вами говорить?

(Ответы детей)

Запишите в своей табличке тему нашего сегодняшнего урока: «Простые механизмы. Рычаг.»

Слайд 9

А что бы вы хотели узнать о рычаге?

(Отсветы детей: как помогал людям, как его построили, как выглядит этот рычаг, как действует, кто его создал?).

Слайд 10

Запишите все основные вопросы в табличку «Хочу знать»: Что такое рычаг? Кто его придумал? Как помогает людям?

Запишите эти основные вопросы, на которые мы сегодня постараемся ответить, путешествуя в царстве Рычага.

Изучение нового материала

Слайд 11

Путешествовать по царству рычага нам поможет вот эта карта.

Но для начала давайте отгадаем, что живет в этом царстве?

Загадки:

Смотрите: мы раскрыли пасть, в неё бумагу можно класть, бумага в нашей пасти разделится на части

У них тяжёлый труд – всё время что-то жмут.

Две сестры качались – правды добивались, а когда добились, то остановились.

Три братца пошли в воду купаться, два купаются, а один на берегу валяется.

Вверх – вниз, вверх – вниз,

Кататься хочешь, на нас садись.

Царство рычага не простое,

Царство это озорное.

Здесь узнаешь, что и как,

В Архимеда превратишься,

Знаниями обогатишься.

Сам испробуешь рычаг

И поймешь, он друг, иль враг.

Слайд 12

И первое место, куда мы отправимся, называется пирамида «Знания». Именно там мы познакомимся со всеми основными моментами, касающимися рычага.

(Учитель показывает рычаг и задает наводящие вопросы, чтобы сформулировать определение рычага)

Слайд 13

Рычаг - это твердое тело, вращающееся вокруг неподвижной точки опоры.

Вклейте определение

(Дети на столах находят наклейки с определением и наклеивают его в таблицу).

(Учитель подвешивает по обе стороны оси вращения по одному грузу на одинаковом расстоянии от нее и демонстрирует равновесие рычага.)

Как располагаются силы относительно точки опоры?

А если я перемещу точку опоры вот таким образом, будет ли это рычаг? Как теперь располагаются силы относительно точки опоры?

В зависимости от того, как располагаются силы относительно точки опоры, различают рычаги первого рода и рычаги второго рода.

Рычаг первого рода – это рычаг, у которого неподвижная точка опоры О располагается между линиями действия приложенных сил.

Рычаг второго рода – это рычаг, у которого неподвижная точка опоры О располагается по одну сторону от линий действия приложенных сил.

Вклейте определения

Слайд 14

Рассмотрим простой пример действия силы. Легко открыть дверь, приложив небольшую силу к дверной ручке. Но потребуется значительная сила, если мы захотим открыть дверь, приложив силу вблизи от оси вращения двери. Значит, результат действия силы на тело, имеющего неподвижную ось вращения, зависит не только от модуля силы и ее направления, но и от того, на каком расстоянии от оси вращения эта сила приложена. Это расстояние называют плечом силы.

Слайд 15

Для рычага плечом силы является кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила.

Чтобы найти плечо силы, надо из точки опоры опустить перпендикуляр на линию действия силы.

Например, для рычага, изображенного на рисунке, плечо силы F1 – это отрезок ОА длиной l1, а плечо силы F2 - отрезок ОВ длиной l2.

Оформляйте таблицу

Силы, действующие на рычаг, могут повернуть его вокруг оси в двух направлениях: по ходу или против часовой стрелки. Так сила F2 вращает рычаг по ходу часовой стрелки, а сила F1 вращает его против хода часовой стрелки.

Так, в пирамиде «Знания» мы дали определение рычагу, узнали, какими они бывают, познакомились с важной характеристикой рычага.

Слайд 16

Мы с вами достаточно узнали, чтобы отправиться в пирамиду «Эксперимент».

Но нам нужна разминка.

Слайд 17

Вновь у нас физкультминутка,

Наклонились, ну-ка, ну-ка,

Распрямились, потянулись,

А теперь назад прогнулись,

Разминаем руки, плечи,

Чтоб сидеть нам было легче,

Чтоб писать, читать, считать,

И совсем не уставать.

Хоть зарядка коротка,

Отдохнули мы слегка.

Слайд 18

(Читает ученик)

Однажды по берегу моря вдвоём

Гулял Архимед с сиракузским царём.

Царь молвил: - Науки твои нелегки… -

Триеру тащили на мель моряки.

Тянули корабль, выбиваясь из сил.

И тут Архимед Гиерона спросил:

 - Ты помнишь мой винт для подъёма воды?

В Египте рабам облегчил я труды.

А знаешь, как людям помог бы рычаг

В труде непосильном. К примеру,

один бы сумел на песчаный причал

Втащить я вот эту триеру. -

Стоит Гиерон, потирает висок:

 - Ты втащишь триеру? Один? На песок?!

 - Триеру на берег втащу я один.

Триеру с гребцами и грузом.

Вот ты через месяц сюда приходи…

Узнали про то в Сиракузах. .

Месяц это слишком большой срок для нас правда? Давайте попробуем разгадать тайну Архимеда, попробуем раскрыть его секрет. Как же он вытащит на берег тиеру?

Древняя мудрость гласит:

Покажи мне и я забуду,

Объясни мне и я запомню,

Дай мне сделать, самому и я все пойму.

Условие, при котором рычаг находится в равновесии под действием приложенных к нему сил, можем установить на опыте даже мы с вами. Нам понадобится штатив, рычаг и набор одинаковых гирек. В вашем конспекте под цифрой 6 таблица, которую вы сейчас будете заполнять, выполняя эксперимент.

Подвесим слева на расстоянии 8 см от точки опоры рычага 4 гирьки. Каков вес каждой гирьки?

Если вес каждой из гирек 1Н, то слева на рычаг действует сила 4Н. Можно привести рычаг в равновесие различными способами.

Для начала уравновесьте рычаг, используя еще 4 гирьки, не трогая левой стороны рычага. Что можно сказать о силах и плечах этих сил?

А теперь уберите справа 2 гирьки и снова уравновесьте рычаг. Что у вас получилось?

То есть силу, равную 4Н, вы уравновесили силой 2Н. При этом плечо этой силы в два раза больше.

Вы заметили какую-либо закономерность?

Проведенный эксперимент позволяет установить правило равновесия рычага.

Слайд 19(Видеофрагмент из «Почемучки»)

Слайд 20

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

, где

F1 и F2– силы, действующие на рычаг

l2 и l1 – плечи этих сил

Из этого правила следует, что меньшей силой можно уравновесить при помощи рычага большую силу. То есть при помощи рычага можно получить выигрыш в силе.

Отношение называют выигрышем силы.

Слайд 21

Вернемся к нашему знаменитому Архимеду.

В назначенный срок собирается люд

На пристани, солнцем согретой.

Глядят на машину, но чуда не ждут:

 - Не втащит! Да слыхано ль это!

 Я вижу верёвки и много колёс,

И я поражаюсь размеру,

Но даже Геракл, ухватившись за трос,

Не втащит на берег триеру…

И тут Архимед повернул колесо -

Триера послушно ползёт на песок.

 - Плывёт по земле! - закричали купцы.

А стражникам сделалось жутко.

По воздуху вёслами машут гребцы,

Как будто лишились рассудка.

Не верю глазам! Сколько силы в плечах?!

 Нет, царь! Эту силу умножил рычаг! -

Взглянул Архимед: небо, море кругом.

Синее море и горы.

 - Я землю бы мог повернуть рычагом,

лишь дайте мне точку опоры!

Ребята, а мог бы Архимед Землю рычагом поднять?

Давайте посмотрим, кто из вас прав?

Слайд 22 (Видеосюжет из почемучки)

5. Закрепление полученных знаний

(Работа со слайдами 23, 24)

Слайд 25

Простые механизмы - это труженики со стажем работы более чем 30 веков, но они ничуть не состарились.

Правило равновесия рычага лежит в основе действия различного рода инструментов и устройств, применяемых в технике и быту, где требуется выигрыш в силе или пути.

Слайд 26 (Видеосюжет из «Почемучки» про применение в повседневной жизни)

Вернемся к Египетским пирамидам

Слайд 27 (Видеосюжет из «Почемучки» про строительство пирамид)

Проверка уровня усвоения. Коррекция знаний.

Слайд 28

На пути нашего следования по царству Рычага остался самый последний пункт: пирамида «Испытания»: Сумеете ли вы применить свои новые знания?

Слайд 29

На столах у вас тестовые задания:

1. О каком простом механизме идет речь: Пете нечего было делать, и от скуки, чтобы провести свободное время, он подсунул швабру под шкаф, надавил на ручку и совершенно неожиданно для самого себя опрокинул шкаф на пол?

А) Наклонная плоскость Б) Рычаг В) Наклонная плоскость и рычаг

2. Рычаг применяют для того, чтобы

А) получить выигрыш в силе;

Б) получить выигрыш либо в пути, либо в силе;

В) получить выигрыш в пути;

Г) изменить направление действия силы.

3. При работе с каким из инструментов не используется принцип рычага:

А) педаль автомобиля; Б) болт и гайка; В) ножницы.

4. Плечо силы – это:

А) кратчайшее расстояние между точкой опоры линией действия силы;

Б) расстояние до точки приложения силы.

5. Условие равновесия рычага:

А) Б) В)

7. Домашнее задание

За отличную работу полагается награда: домашнее задание: § 55, 56, вопросы после параграфа

Рефлексия.

Наш урок я хотела бы закончить следующими словами:

Слайд 30

Решать задачи можно вечно,

Вселенная ведь бесконечна.

Спасибо всем вам за урок,

А главное, чтобы был он впрок.

А, чтобы я это узнала, заполните, пожалуйста, последнюю табличку.

Слайд 31

Я желаю удачи!

Дерзай юный друг,

Может, станешь потом

Кандидатом наук!

Если останется время.

Слайд 32

Как вы думаете, существуют ли простые механизмы, которые дают выигрыш и в силе и в расстоянии? (Видеосюжет из «Почемучки»)

Ссылка для скачивания всех  файлов, необходимых для проведения урока: https://cloud.mail.ru/public/MCnZ/T9Hi6Hpcv