Урок физики в 7 классе по теме «Рычаг. Условие равновесия рычага».
Тип урока: изучение нового материала.
Цель урока: познакомить обучающихся с рычагом, ввести понятие оси вращения, плеча силы, экспериментально выяснить условие равновесия рычага, установить связь между абстрактным понятием рычага в физике и реальными рычагами, встречающимися в природе.
Задачи урока:
а) формирование представлений о простых механизмах, организация усвоения основных понятий по теме, формирование научного мировоззрения учащихся, формирование умения распознавать рычаги, в природе и технике, уметь определять плечо силы, используя условие равновесия рычага находить силы и плечи рычагов (предметный результат).
б) развитие умения генерировать идеи, выявлять причинно-следственные связи, искать аналогии и работать в команде, пользоваться альтернативными источниками информации, формировать умение анализировать факты при наблюдении и объяснении явлений, использование основных интеллектуальных операций: формулирование гипотез, сравнение, обобщение, систематизация(метапредметный результат).
в)формирование умений управлять своей учебной деятельностью, подготовка к осознанию выбора дальнейшей образовательной траектории, формирование интереса к физике при анализе физических явлений, формирование мотивации постановкой познавательных задач, раскрытием связи теории и опыта, развитие внимания, памяти, логического и творческого мышления; воспитание положительного отношения к труду, целеустремленности (личностный результат).
Методы обучения: проблемный, эвристический.
Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная, индивидуальная, групповая.
Средства обучения: компьютер, ноутбуки, проектор, интерактивная доска, рычаг лабораторный, штатив, набор грузов.
Ход урока:
Организационный момент (1 минута)
Здравствуйте! Присаживайтесь. Староста, назовите фамилию отсутствующих. Спасибо.
На сегодняшнем уроке мы продолжим изучать тему: «Простые механизмы» и расширим представления об устройствах, которые помогают нам в работе, на отдыхе и в быту.
Но прежде чем мы приступим к изучению новой темы, давайте вспомним что мы узнали на прошлом уроке.
Актуализация знаний (4 минуты)
Фронтальный опрос:
Ответьте на следующие вопросы:
Что мы называем простыми механизмами?
Для какой цели применяют простые механизмы? Приведите примеры применения.
Назовите простые механизмы. Блок, наклонная плоскость, рычаг, винт, клин, лебедка, ворот.
Молодцы!
Изучение нового материала (13 минут)
Давайте посмотрим на экран и попробуем сформулировать тему сегодняшнего урока (нарезка видео/анимация «рычаги»).
Как вы думаете, о чём мы будем говорить на сегодняшнем уроке? (о рычагах). Правильно. Вот мы с вами и подошли к теме сегодняшнего урока. Достаньте из файла индивидуальную карту (приложение 1), запишите число и тему сегодняшнего урока: «Рычаг. Условие равновесия рычага». Итак, на уроке мы сегодня:
1. Дадим определение рычага.
2. Узнаем физические величины, характеризующие рычаг.
3. Узнаем, где применяют рычаги.
Как мы увидели из видео, в качестве рычага могут быть использованы подъёмный кран, ножницы, кусачки, весы и т.д. Рычаг начал применяться людьми ещё в глубокой древности. Есть много свидетельств, что в древних странах - Вавилоне, Египте, Греции - строители широко использовали рычаги при подъёме и перевозке статуй, колонн и огромных камней. В то время они уже хорошо знали, что рычаг в умелых руках превращает тяжелый груз в лёгкий.
Теперь давайте запишем определение нового для вас приспособления, служащего для преобразования силы. Итак,
Рычаг – это твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.
Схематически рычаг изображается следующим образом: (изображение рычага на интерактивной доске).
Аl1 О l2В
Изобразите рычаг у себя индивидуальной карте.
У любого рычага есть точка опоры, плечо и сила, которая действует на плечо.
На рисунке изображаем ось вращения –О, это и есть точка опоры расположена между точками А и В.
F1 и F2 – силы, действующие на рычаг.
Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль
которой действует на рычаг сила, называется плечом силы.
(изобразить рычаги под №1 из Приложения 1).
[pic]
А теперь выйдите к доске и укажите на схеме точку опоры, точку приложения силы, плечо силы (2 человека выходят к доске, показывают величины, характеризующие рычаг№2, №3 из Приложения 1).
[pic] [pic]
Молодцы!
Динамическая пауза (2 минуты)
А теперь давайте немного отдохнем и посмотрим на экран. Следите за точкой.
А теперь ещё раз посмотрим на экран (видео «птичка и бегемот»).
Как вы думаете, сможет ли птичка качаться на качелях с бегемотом? (Ответы детей).
Итак, для того, чтобы птичка и бегемот могли качаться на качелях, качели должны находиться в равновесии. При каком условии рычаг будет находиться в равновесии? Чтобы дать ответ на этот вопрос, давайте обратимся к эксперименту. На ваших столах есть необходимое оборудование для проведения опыта и исследовательского задания.
Исследовательская работа в группах(13 минут)
В каждой группе на столах стоят лабораторные рычаги. Давайте вместе с вами выясним, когда рычаг будет находиться в равновесии.
Для этого вам необходимо выполнить исследования и заполнить таблицу полученными вами значения,в Приложении 2 (исследовательская работа).
На экране у нас будет таблица, в которую представители от групп будут вносить свои показания, по мере выполнения работы.
Измерьте правое плечо l1.
Измерьте силу, действующую на правое плечо, в расчете, что 1 груз = 1 Н.
I группа:
уравновесьте рычаг, повесив один груз на левую часть рычага. Измерьте силу F2 и левое плечоl2;
II группа:
уравновесьте рычаг, повесив два груза на левую часть рычага. Измерьте силу F2 и левое плечоl2;
III группа:
уравновесьте рычаг, повесив три груза на левую часть рычага. Измерьте силу F2 и левое плечоl2;
IV группа:
уравновесьте рычаг, повесив четыре груза на левую часть рычага. Измерьте силу F2 и левое плечоl2;
V группа:
уравновесьте рычаг, повесив пять грузов на левую часть рычага. Измерьте силу F2 и левое плечоl2.
№
группы
Правое плечо силы
L₁,м
Сила на правом плече
F₁, H
Левое плечо силы
L₂, м
Сила на левом плече
F₂, H
F1 / F₂
L2 / L1
1
0,2
2
0,4
1
2
2
2
0,3
2
0,3
2
1
1
3
0,3
2
0,2
3
0,67
0,67
4
0,3
2
0,15
4
0,5
0,5
5
0,25
2
0,1
5
0,4
0,4
По результатам одного эксперимента мы не можем сделать однозначный вывод. Мы можем только высказать предположение. Так какое предположение возникло у вас в группе? (дети отвечают).
А теперь давайте посмотрим на доску и проанализируем результаты.
Какой вывод вы можете сделать?
(Где сила больше, там плечо меньше.
Во сколько раз сила увеличилась, во столько раз плечо уменьшилось).
Правильно. Теперь давайте сформулируем правило равновесия рычага.
Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил.
А сейчас попробуйте записать это правило математически, т. е. формулу.
F1l1 = F2 l 2 =>
Это правило равновесия было установлено ещё Архимедом около 287-212 гг. до н.э. и носит название «золотого правила» механики: во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии.
И с помощью рычага большую силу можно уравновесить меньшей силой.
Закрепление (5 минуты)
Ваша цель прочитать задания на экране и с помощью пультов выбрать правильный ответ.
1. Что называется рычагом?
a. Наклонная резьба, многократно обёрнутая вокруг цилиндра.
b. Сдвоенная наклонная плоскость.
c. Два соединённых друг с другом колеса, которые вращаются вокруг общей оси.
d. Твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной оси.
2. Что такое плечо силы?
a. Расстояние от оси вращения рычага до точки приложения силы.
b. Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль
которой действует на рычаг сила.
c. Длина рычага.
d. Расстояние от точки опоры до конца рычага.
3. Кем было установлено правило рычага?
a. Ньютоном
b. Джоулем
c. Архимедом
d. Паскалем
Плечо первой силы равно 4. Плечо второй силы равно 2. Рычаг находится в равновесии. Во сколько раз вторая сила больше первой?
[pic]
a. 1
b. 2
c. 3
d. 4
При равновесии рычага на его меньшее плечо действует сила 4 Н, на большее – 2 Н. Во сколько раз большее плечо меньше меньшего плеча?
[pic]
a. 2
b. 3
c. 1
d. 4
Молодцы!
А теперь откройте дневники и записывайте домашнее задание.
Домашнее задание(1 минута)
1-ый уровень: §25,
2-ой уровень: §25+ творческое задание:«Сообщение о применении рычагов в технике»;
3-ий уровень: §25+ исследовательское задание
Найти дома рычаг, определить точку опоры, измерить плечи и найти по полученным показаниям выигрыш в силе.
Рефлексия(1 минута)
Теперь давайте оценим свою работу. У меня на столе находиться ещё один пример рычага – это весы. При выходе из кабинета, положите конфету именно в тот цилиндр, рисунок на котором отражает ваше состояние на сегодняшнем уроке. И в конце мы сделаем вывод, довольны вы были уроком или что-то у нас не получилось (рычаг, с двух сторон подвешен цилиндр, в который можно будет класть конфету).
Спасибо за урок. До свидания!
