Конспект урока «Простые механизмы» по физике для 7 класса
Ваганова Алла Витальевна (AllaVaganova)
учитель физики
МБОУ "Гимназия"
Урок – исследования по теме «Простые механизмы» для 7 класса.
Цели урока (планируемые результаты обучения):
Личностные:
-
развитие самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений;
-
формирование умения вести диалог на основе равноправных отношений и взаимного уважения.
Метапредметные: развитие у учащихся умений:
-
самостоятельно определять цель своей работы;
-
проводить экспериментальное исследование по предложенному плану;
-
на основании результатов эксперимента формулировать вывод;
-
развивать коммуникативные навыки при организации работы в группах.
-
самостоятельно оценивать и анализировать собственную деятельность с позиции полученных результатов.
Предметные:
-
формирование представления о простых механизмах, дают ли они выигрыш в силе;
-
формирование умения планировать и проводить эксперимент, на основании результатов эксперимента формулировать вывод.
Оборудование: рычаги, блоки (подвижный, неподвижный), набор грузов, штатив, муфта, рисунки-сюжеты с различными видами простых механизмов, листы с заданиями для работы в группах.
Организация учащихся на уроке: учащиеся работают в группах по 4 человека.
Продолжительность урока: 2 урока по 45 минут (I пара).
1. Мотивация
-
На доске Вашему вниманию предоставлена серия рисунков – сюжетов.
-
Какую общую идею передают эти сюжеты? (Человек совершает работу)
-
При помощи чего совершается работа? (Различных приспособлений, устройств, механизмов)
-
Сложны ли они по своей конструкции? (Нет) Вот поэтому они и называются простые механизмы. На доске появляется табличка:
-
Какие простые механизмы изображены на рисунках-сюжетах?
На доске появляется следующий перечень слов-терминов – название простых механизмов, которые назовут ребята, возможно это будут: РЫЧАГ, БЛОК, НАКЛОННАЯ ПЛОСКОСТЬ, КЛИН.
-
Почему с древности люди применяли простые механизмы?
Учитель предлагает учащимся записать свои ответы на листах бумаги
Уменьшают силу Дают выигрыш в силе
Облегчают труд Простые механизмы Меняют направление действия силы
Учитель вместе с учащимися обобщает идеи ребят и вместе с ними формулирует исследовательский вопрос: Дают ли простые механизмы выигрыш в силе?
2. Исследование
Учащимся предлагается познакомиться с текстом «Простые механизмы» и провести экспериментальное исследование.
Текст «Простые механизмы»
С древних времен для облегчения своего труда человек использует различные механизмы (греч. "механэ" - машина, орудие). В физике приспособления для преобразования движения и силы называют механизмами. Большинство из них были изобретены еще до н. э. Например, блоки, вороты, кабестаны, полиспасты издревле применялись при кораблестроении и мореплавании.
Рычагом называют твердое тело, которое может вращаться вокруг некоторой оси. В качестве рычага могут быть использованы лом, доска и тому подобные предметы.
Различают два вида рычагов. У рычага первого рода неподвижная точка опоры располагается между линиями действия приложенных сил (рис.1), а у рычага второго рода она располагается по одну сторону от них (рис.2).
Рис.1 Рис. 2
L1 и L2 - плечи сил. Плечо силы – это кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила. О – точка вращения.
Рычаг способен вращаться вокруг некоторого центра вращения. Рычаг находиться в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил:F1/F2= L2/L1. Из этого следует, что F1∙L1= F2∙L2.
М = F ∙ L - момент силы, единицы измерения момента силы - [М] = Н ∙ м
Моментом силы называют величину, численно равную произведению силы, действующей на тело, на плечо этой силы.
Правило равновесия рычага: Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающий его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающий его против часовой стрелки.
М1=М2
Рычаг - это необязательно длинный и тонкий предмет. Например, колесо - тоже рычаг, так как это твердое тело, вращающееся вокруг оси.
Простой механизм "рычаг" имеет две разновидности: блок и ворот.
Блок представляет собой устройство, имеющее форму колеса с желобом, по которому пропускают верёвку, трос или цепь. Различают два вида блоков - подвижный и неподвижный. У неподвижного блока ось закреплена и при подъёме грузов не поднимается и не опускается (рис.3), а у подвижного блока ось перемещается вместе с грузом (рис.4).
Рис.3 Рис.4
После того, как чтение закончено, учитель спрашивает учащихся, что им удалось узнать в ходе работы с текстом? Нашли ли ответ на вопрос урока?
Учащиеся отмечают, что не удалось ответить на вопрос: Все ли простые механизмы дают выигрыш в силе?
Учитель предлагает учащимся приступить к экспериментальному исследованию для поиска ответа на поставленный вопрос.
Задание для 1-й группы
-
Повесить рычаг на оси, закреплённой в муфте штатива. Вращая гайки на концах рычага, установить его в горизонтальном положении.
-
Подвесить в некоторой точке В рычага два груза.
-
Прикрепить к другому плечу рычага L2 динамометр и определить силу F2, которую необходимо приложить к рычагу для того, чтобы он находился в равновесии, при условии, что приложенная сила должна быть значительно меньше веса груза.
-
Определите вес груза отдельно с помощью динамометра и измерить с помощью линейки длины плеч рычага.
-
Заполнить таблицу.
L2 | Р | F2 | Р/F2 | L2/L1 | Даёт ли рычаг выигрыш в силе? | |
| | | | | | |
Задание для 2-й группы
-
Собрать установку с неподвижным блоком, как показано на рисунке в тексте.
-
К одному концу нити подвесить два или три груза, предварительно определив их вес, к другому прицепить динамометр.
-
Расположить динамометр вертикально и натянуть нить так, чтобы блок с грузами повис на нити.
-
Записать вес грузов и силу натяжения нити, которую показывает динамометр, в таблицу.
-
Заполнить таблицу:
L2 | Р | F2 | Р/F2 | L2/L1 | Даёт ли неподвижный блок выигрыш в силе? | |
| | | | | | |
Задание для 3-й группы
-
Собрать установку с подвижным блоком, как показано на рисунке в тексте.
-
К обойме блока подвесить два или три груза, предварительно определив их вес, к другому прицепить динамометр.
-
Расположить динамометр вертикально и натянуть нить так, чтобы блок с грузами повис на нити.
-
Записать вес грузов и силу натяжения нити, которую показывает динамометр, в таблицу.
-
Заполнить таблицу:
L2 | Р | F2 | Р/F2 | L2/L1 | Даёт ли подвижный блок выигрыш в силе? | |
| | | | | | |
3. Обмен и организация информации
В результате экспериментальной части урока на доске появляется сводная таблица с экспериментальными данными и выводами ребят. При проведении анализа таблицы учитель делает акцент на проведение сравнения с определением основания для сравнения результатов экспериментального исследования.
L1 | L2 | Р | F2 | Р/F2 | L2/L1 | Даёт ли простой механизм выигрыш в силе? | |
Рычаг | 0,2 м | 0,3м | 2Н | 1,3Н | 1,5 | 1,5 | Рычаг выигрыш в силе даёт |
Неподвижный блок | 0,05м | 0,05м | 2Н | 2Н | 1 | 1 | Неподвижный блок выигрыш в силе не даёт |
Подвижный блок | 0,05м | 0,1м | 2Н | 1Н | 2 | 2 | Подвижный блок выигрыш в силе даёт |
После анализа сводной таблицы учитель предлагает учащимся вернуться к списку первоначальных идей.
Учащиеся корректируют первоначальные версии и отвечают на вопрос урока.
Рычаг, подвижный блок, дают выигрыш в силе, а неподвижный блок меняет направление силы, но выигрыша в силе не даёт.
4. Рефлексия
-
Удалось ли найти ответ на исследовательский вопрос? Благодаря чему Вам это удалось сделать?
-
Какие новые знания Вы открыли сегодня на уроке?
-
Всё ли понятно? Появились ли у Вас новые вопросы? (Учащиеся могут обратить внимание на результаты, помещённые в сводную таблицу и сказать, что в силе мы выигрываем, но проигрываем в расстоянии. Учитель в этой ситуации говорит, что они правы. Эта мысль отражается в «золотом правиле механики», почему оно золотое мы выясним с Вами на следующем уроке. Если этого вопроса у учащихся не возникнет, то учитель результаты сводной таблицы будет использовать в качестве мотивации к следующему уроку.)
5. Применение
Учитель предлагаем учащимся на выбор написать синквейны «Рычаг» и «Блок».
Здесь представлен конспект к уроку на тему «Простые механизмы», который Вы можете бесплатно скачать на нашем сайте. Предмет конспекта: Физика (7 класс). Также здесь Вы можете найти дополнительные учебные материалы и презентации по данной теме, используя которые, Вы сможете еще больше заинтересовать аудиторию и преподнести еще больше полезной информации.