План урока по физике на тему Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге
РАЗДЕЛ IV. Работа и мощность. Энергия
УРОК № 4.
ТЕМА: Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге.
Цели:
Подготовить учащихся, знающих следующие суждения:
приспособления, служащие для преобразования силы называют механизмами;
к простым механизмам относятся: рычаг, блок, ворот, наклонная плоскость, клин, винт;
рычаг представляет собой твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры;
в зависимости от взаимного расположения точки опоры, точки приложения усилия и точки приложения нагрузки различают рычаги первого и второго рода;
в рычагах первого рода точка опоры расположена между точками приложения усилия и нагрузки;
в рычагах второго рода точка опоры и точка приложения усилия находятся на противоположных концах, а точка приложения нагрузки расположена между ними;
кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила, называется плечом силы;
рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил;
при помощи рычага большую силу можно уравновесить меньшей.
Подготовить учащихся, владеющих следующими видами деятельности: распознавать и воспроизводить простейшие механизмы, распознавать и воспроизводить рычаги, выяснять какие физические величины влияют на условие равновесия рычага; распознавать и воспроизводить равновесие рычага; находить плечо силы в конкретной ситуации; находить отношение сил и плечей рычага;
Подготовить учащихся, убежденных в том, что научные знания позволяют ориентироваться в окружающем мире и создавать определенные конкретные ситуации
ОБОРУДОВАНИЕ: рычаг на штативе, набор грузов, измерительная линейка.
ХОД УРОКА.
I.Организационный момент.
II.Актуализация знаний и действий
Какие физические величины мы изучали с вами на последних трех уроках (механическую работу и мощность)?
Когда совершается механическая работа?
Что такое вес тела?
Проблемный вопрос может ли муравей поднять слона.
III. Организация деятельности учащихся по изучению новых суждений.
1.Читают самостоятельно § 55.
2.Показ слайдов с примерами простейших механизмов.
3.Определение рычага.
4.Рычаги первого и второго рода.
5.Определение плеча силы.
6.Определение равновесия рычага.
7.Условие (правило) равновесия рычага.
IV.Организация деятельности учащихся по экспериментальному доказательству правила равновесия рычага (см. Приложение 1).
1.Исходная ситуация.
2.Познавательная задача.
3.Формулирование гипотез.
4.Формулирование частных познавательных задач.
5.Решение задач экспериментальным методом.
6.Идея эксперимента.
7.Проведение эксперимента.
8.Формулирование ответов на частные познавательные задачи.
8.Формулирование физического суждения о зависимости правила равновесия рычага.
V.Организация деятельности учащихся по нахождению отношений сил и плечей.
1.Решение задачи №1.
2.Решение задачи № 2.
3.Решение задачи про слона и муравья.
VI.Подведение итогов урока. Формулирование домашнего задания.
Изучить текст учебника § 55, 56 (с. 136-140).
Приложение 1
Схема деятельности по «открытию» закона
Исходная ситуация: обнаружено, что при использовании рычага можно большую силу уравновесить меньшей.
Формулирование познавательной задачи: от каких физических величин, характеризующих силы, действующие на рычаг, зависит правило равновесия рычага (А)
Выдвижение гипотез
От формы тел (С)
От плотности тел (В)
От объема тел (D)
Формулирование ПЗ № 3: Зависит ли правило равновесия от объема тела.
Формулирование ПЗ № 1: Зависит ли правило равновесия от плотности тел
Формулирование ПЗ № 2: Зависит ли правило равновесия от формы тел
Идея эксперимента: Меняем D (B, C, – неизменны) – измеряем плечи сил. Вычисляем отношение сил и плеч.
Идея эксперимента: Меняем C (B, D, – неизменны) – измеряем плечи сил. Вычисляем отношение сил и плеч.
Идея эксперимента: Меняем В (C, D, – неизменны) – измеряем плечи сил. Вычисляем отношение сил и плеч.
Решение ПЗ № 1, 2, 3 экспериментальным методом
Формулирование ответов на ПЗ № 1, 2, 3, 4 (частные выводы)
Формулирование физического суждения о зависимости ФВ А от В (С, D, F)
(ответ на ПЗ-I – «открытие» закона на качественном уровне)
Принятые сокращения: ИС – исходная ситуация; ПЗ – познавательная задача; ФВ – физическая величина; А – физическая величина, поведение которой исследуется.
Приложение 2
Таблицы для опытов
Исследовательская группа №
Объект исследования: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
№ опыта Сила F1 на левой части рычага, Н Плечо силы l1, см Сила F2 на правой части рычага, Н Плечо силы l2 Отношение сил и плеч
F1/F2 l2/l1
1 Вывод: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
___________ ___________________
(подпись) (имя, фамилия)
___________ ___________________
(подпись) (имя, фамилия)
«___» ________ 201__ г.
Приложение 3
Характеристики объектов исследования
№
п/п Тело Масса, г Вес, Н
1 Цилиндр малый стальной 43,6 0,43
2 Цилиндр малый алюминиевый 15 (16) 0,15 (0,16)
3 Цилиндр малый пластмассовый 7,2 0,07
4 Цилиндр средний стальной 112 1,1
5 Цилиндр средний алюминиевый 54,5 0,53
6 Цилиндр большой деревянный высокий 53 0,52
7 Цилиндр большой деревянный низкий 63 0,62
8 Параллелепипед деревянный 71,5 0,7
9 Тело равного объема стальное 46 0,45
10 Тело равного объема алюминиевое 16 0,16
11 Тело равного объема пластмассовое 7 0,07