Розробка уроку з фізики для 7-го класу зтеми "Момент сили. Умова рівноваги важеля"

Про матеріал

Урок вивчення нового навчального матеріалу з теми "Момент сили. Умова рівноваги важеля". Має на меті сформувати в учнів поняття про важіль, як простий механізм, розкрити роль простих механізмів у житті людини. На уроці використані різноманітні інтерактивні методи та вправи навчальної діяльності учнів..

Перегляд файлу

Тема: Момент сили Умова рівноваги важеля

Мета: сформувати поняття про важіль, як простий механізм; з'ясувати правило рівноваги сил на важелі та розкрити роль простих механізмів у житті людини; формувати практичні уміння та навички у користуванні приладів., виховувати позитивне ставлення до навчання, стимулювати пізнавальні активності

Тип уроку.вивчення нового навчального матеріалу.

Обладнання. Лінійка, 4 важелі, 4 штативи, ножиці, набір важків, кусачки, плоскогубці, горіходавка, горіхи,

План-схема уроку

Етап уроку	Час, хв	Форми і методи діяльності вчителя	Результат діяльності
І. Розминка	1	Вправа "Запам'ятай"	Створення сприятливого психоемоційного клімату
ІІ. Актуалізація опорних знань	3	Інтерактивна вправа "Загадкова"	Перевірка домашнього завдання
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності	2	Створення проблемної ситуації	Зацікавлення учнів матеріалом
ІV. Засвоєння нових знань	15	Пояснення вчителя з використанням демонстрацій	Засвоєння навчального матеріалу
V. Рефлексія знань	15	Робота в групах	Закріплення знань, формування практичних умінь
VІ. Узагальнення знань.	5	Розв'язання проблемного запитання	Узагальнення знань
VІІ. Підсумки уроку	2	Інтерактивна вправа "Кошик знань"	Підбиття підсумків уроку
VІІІ. Домашнє завдання	2	Завдання творчо-пошукового характеру	Поглиблення знань учнів

І. Розминка.

Вправа "Запам'ятай"

Доброго дня всім присутнім! Перш ніж ми почнемо працювати, пропоную вам зробити розминку. Поверніться один до одного обличчям. Уважно роздивіться один одного. Тепер поверніться і згадайте, якого кольору очі у вашого сусіда.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Інтерактивна вправа "Загадкова". Учні зачитують загадки про прості механізми.

Блищить, горить, по полю гуляє, всі квіти зрізає.(коса)

Вранці, як лежить роса, Постриже траву... (коса)

Сам худ, а голова з пуд. (молот)

Два кільця,два кінця, а посередині цвяшок. (ножиці)

З гострим лезом, не задира, Нарубає дров…(сокира)

Хоча і гостра, не зубата! Копає землю нам…(лопата)

Якщо його у руки брати ,

То обережно слід тримати!

Як попросиш щось "відріж",

Допоможе в цьому… (ніж)

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Перед вами горіх та горіходавка. Скажіть будь ласка, чому горіходавкою можна роздавити горіх, прикладаючи малі зусилля, а рукою – ні?

Діти намагаються відповісти на запитання.

Сьогодні ми продовжимо вивчати прості механізми, а саме розглянемо важіль. Умову рівноваги важеля. Момент сили.

Учні записують тему уроку.

Епіграфом уроку є вислів Архімеда "Дайте мені точку опори – і я зрушу Землю". Як ви розумієте його? (Заслуховування відповідей учнів) Чи міг би Архімед , маючи точку опори , зрушити Землю? Це питання залишається відкритим, і ми повернемося до нього наприкінці уроку.

ІV. Засвоєння нових знань

Розглянемо детальніше один із простих механізмів – важіль.

Що таке важіль?

Важіль – це тверде тіло, що може обертатися навколо нерухомої осі – осі обертання.

Лом, лопата, лінійка, якою ми утримували вантаж під час досліду, - все це приклади важелів.

Ще в Стародавньому Єгипті для будування пірамід використовували важіль. Будівельники добре знали, що за допомогою важеля можна малою силою рухати і піднімати великі глиби.

Отже важіль використовували , щоб отримати виграш у силі

Характеристики важеля:

Точка прикладання сили – це точка у якій до важеля прикладається сила (точки А і В на малюнку).
Вісь обертання – лінія, перпендикулярна до повздовжньої осі важеля.
Лінія дії сили – лінія , що вказує напрям дії сили.
Плече сили – найкоротша відстань від осі обертання до лінії дії сили (l₁ і l₂)

О –точка опори важеля;

А,В – точки прикладання сили F₁ і F_2;

l₁=АО – плече сили F₁;

l₂= ВО –плече сили F₂;

l=АВ = l₁+ l₂ – довжина важеля

Умова рівноваги важеля:

Важіль перебуває в рівновазі , якщо відношення сил, що діють на

важіль, обернено пропорційне відношенню плечей цих сил:

F₂/ F₁ = l₁/ l₂

Використовуючи основну властивість пропорції можна записати :

F₂∙ l₂= F₁∙ l₁

Момент сили – це фізична величина, що дорівнює добутку сили на її

плече:

М= F∙l,

М – момент сили, вимірюється в Н∙ м .

Зараз спробуємо за допомогою експерименту встановити ще одне правило

"правило моментів".

Учні виконують експеримент за планом.

1.Підвісьте з одного боку від осі обертання важеля один тягарець, з іншого

боку – два тягарці.

2. Пересуваючи тягарці , зрівноважте важіль.

3. Виміряйте за допомогою лінійки плечі d₁ і d₂відповідних сил F₁ і F₂

4. Обчисліть М₁, М₂тапорівняйте їх.

5.Зробіть висновок.

Учні роблять висновок та записують у зошит.

(Важіль перебуває в рівновазі, якщо момент сили, що обертає важіль за годинниковою стрілкою, дорівнює моменту сили, що обертає важіль проти годинникової стрілки, -це і є правило моментів: М₁=М₂₎

V. Рефлексія знань

Робота в групах

І група

Важіль знаходиться в рівновазі (рис 1). Чи порушиться рівновага важеля, якщо важки помістити у воду?

(Після занурення у воду , на тіла діє виштовхувальна сила. Правий вантаж перетягне)

ІІ група

Яку силу треба прикласти до правого кінця важеля, щоб зрівноважити вантаж? (рис.2)

(Відповідь : 44 Н)

ІІІ група

Яка сила повинна бути прикладена до лівого краю важеля, щоб важіль був у рівновазі? (рис.3)

(Відповідь: F=50 Н)

ІV група

Вантаж якої маси треба взяти, щоб підвісивши його до правого плеча важелю в точці проти цифри 6, привести в рівновагу? (рис. 4)

(Відповідь : 200 г)

V група

Важіль знаходиться в рівновазі. Яка довжина важелю, якщо довжина меншого плеча 20 см? (рис 5.)

(Відповідь: 60 см)

Ножиці – це важіль, обертання проходить через ґвинт , що з'єднує дві

половинки ножиць. (Демонстрування ножиць, часникодавки, плоскогубців, кліщів)

Важелями є також різні частини тіла людини та тварин. Організм людини містить понад 200 важелів. Вони побудовані таким чином, щоб виконувати великі переміщення в обмін на велику вхідну силу.

Виконати завдання на відповідність

Опорно-руховий апарат людини можна розглядати як систему важелів трьох

видів , показаних на малюнках а), б), в).

Відновіть пару "важіль-схематичне зображення важеля" (Навчальні проекти за

програмою фізики основної школи. 7 клас. Фізика в школах Сумщини).

Відповіді: а) -2 ; б) -1 ; в) -3.

а)

б)

в)

Наприклад, у людини — кістки кінцівок, нижня щелепа, череп (точка опори — перший хребець хребта), фаланги пальців. У котів важелями є рухомі кігті, у багатьох риб — колючки спинного плавника. Багато важелів можна знайти у тілі комах, птахів, вони є і в рослин. Типовий важіль — стовбур дерева і його продовження — корінь. Важелі в живих організмах дають виграш у силі.

Важелі в живих організмах дають виграш у силі. Наприклад, довгі ноги оленя дають йому можливість швидко бігати, короткі лапи крота розраховані на затрату великих сил за малої швидкості, довгі щелепи мисливських собак дозволяють їм швидко схопити здобич під час бігу.

VІ. Узагальнення знань.

Отже, ми розглянули , що таке важіль, встановили умову рівноваги сил на важелі. А зараз спробуємо відповісти на запитання, поставлене на початку уроку. Хто скаже, чому горіходавкою легше роздавити горіх? (Більше плече, прикладаємо меншу силу)

Чи міг би Архімед , маючи точку опори , зрушити Землю? ( Ні , тому що плече прикладеної сили мало би бути дуже великим. Та й тривалість зрушення на 1 см була б за нашими мірками нереальною: 10⁷ с).