Урок "Блоки. Види блоків."

Тема: Блоки. Види блоків.

Тип уроку    формування умінь і навичок.

Тема: сформулювати знання про рухомий і нерухомий блоки; вивчити властивості нерухомого та рухомого блоків; поглибити знання учнів про прості механізми;  розвивати вміння робити висновки по результатах експериментальних завдань; виховувати інтерес до предмета, самостійність у виконанні завдань практичного змісту, вміння працювати в групах; розвивати навички культури мовлення під час коментування проектних робіт.

Обладнання: презентація з даної теми, рухомий та нерухомий блоки, набір важків, динамометри, штативи з лапками та муфтами.

                                Хід уроку

I Мотивація навчальної діяльності

       Завдання нашої роботи полягає у з’ясуванні доцільності використання і застосування  інших простих механізмів.

                   ( формулюється тема уроку)

  Чим на більшу висоту потрібно підняти вантаж, тим довшим має бути важіль, але сила при цьому затрачається більша. ( демонстрація досліду). Людське бажання створити пристрій , що дає виграш у силі, наштовхнуло їх на створення ще одного простого механізму – блоку

ІІ  Вивчення нового  матеріалу 

                          (Опорний конспект)

    Блок – це колесо, яке може обертатися на осі. по ободу колеса є жолоб, по якому прокладається мотузка, трос.

Будова блоку:  О- точка опори механізму,

                          ОА – плече сили Р ( вантажу)

                          ОВ – плече сили F (прикладеної сили)

 Блоки бувають – рухомі і нерухомі.

Нерухомий       Рухомий

Нерухомий блок – це колесо, вісь якого закріплена , не піднімається і не опускається  під час руху вантажу. Нерухомий блок можна розглядати як важіль з рівними плечами, де плечі сил дорівнюють радіусу колеса.

  Рухомий блок – це колесо, вісь якого піднімається й опускається разом з вантажем. Де плече сили F  рівне діаметру колеса, а плече сили Р – його радіусу.

 Ваше завдання – з'ясувати:
           1Чи дають виграш у силі рухомий та нерухомий 

             блоки?

           2 Чи дає виграш у силі похила площина?

           3 Від чого залежить цей виграш?

           4 Записати умову рівноваги для цих простих

              механізмів, 

    Кожній групі дається завдання – створити проект , для досліджень цих питань. В кінці уроку керівник проекту виставляє оцінки за роботу кожному учневі і надає їх учителеві.

 Завдання 1 : Визначити вагу тіла динамометром. Через нерухомий блок  перекинути нитку, закріпити до одного кінця нитки тіло, до другого кінця динамометр. Утримувати систему в рівновазі,  фіксуючи покази динамометра. Опускати, піднімати тіло та динамометр, фіксуючи при цьому відстань від поверхні столу до тіла та динамометра( гачка). Змінити напрям прикладання сили до динамометра ( під кутом ).

  Запитання – підказки:

 1 Чому дорівнює сила, яка потрібна для утримання вантажу на нерухомому блоці?

 2 На яку відстань переміститься тіло та динамометр відносно поверхні столу?

 3 Чи змінюється значення сили, коли динамометри направити під кутом? 

4 Виміряти плече ваги та плече сили, записати  умову рівноваги для нерухомого блоку.

 Завдання 2: Визначити динамометром вагу тіла, закріпити його до рухомого блока. Нитку пропустити через обойму блока. До  другого кінця нитки  прикріпити динамометр. Утримувати  систему в рівновазі, фіксуючи покази динамометра. Опускати, піднімати динамометр над поверхнею столу,  при цьому вимірюючи висоту від поверхні столу до тіла та відстань від поверхні столу до динамометра.

 Запитання – підказки:

1 Чому дорівнює сила, яка потрібна для утримання  вантажу на рухомому блоці?

2 На яку відстань переміститься динамометр і вантаж

відносно поверхні столу з використанням  рухомого блоку?

3Виміряти плече ваги вантажу та плече сили. Записати умову рівноваги для рухомого блоку.

 Завдання 3: Де на практиці ( в повсякденному житті ) використовують рухомі, нерухомі блоки та похилу лощину?(матеріал підручника)

     Обговорення результатів.

    Закінчуємо роботу і представляємо свої проекти – дослідження.   Використовуючи опорний конспект даємо відповіді на поставленні на початку уроку питання.

 Висновки:

  1 Використання нерухомого блоку виграшу у силі не

дає, він лише змінює напрям дії сили.

  2 Записати умову рівноваги для нерухомого блока.

 r ₁ = r₂ = r (2.1)  F/ P =  r/ r =1   або     F = P (2.2)

 3 Сила, яка потрібна для утримання вантажу на рухомому блоці, вдвічі менша за вагу  вантажу. Отже рухомий блок дає виграш у силі в два рази.

 4 Умова рівноваги для рухомого блока.

     r_{1 =}2 r , r₂₌r  (2.3)   F/ P = r/ 2r = 1/ 2   або  F = P /2 (2.3)

ІІI  Закріплення вивченого матеріалу.

 Розв’язування задач.

Задача 1.

       Який найбільший вантаж може підняти хлопчик масою 42кг, користуючись одним

рухомим і одним нерухомим блоком?

Відповідь: Удвічі більшим за його власну вагу, використання нерухомого блоку виграшу в силі не дає. А використання рухомого блоку дає виграш у 2 рази.

           Задача 2

    За допомогою нерухомого блока піднімають гранітну плиту об’ємом 0,03м³ . Яку силу прикладають робітники для піднімання брили?

  V = 0,03м³      P = m*g = _т*V*g      F=2600кг/м³*0.03м³*10  =

_т = 2600кг/ м³     m = _т*V*g           = 780H

        F₁ - ?          

                                             Відповідь: 780Н.

 IV Підсумок уроку.

1.Що вивчали на уроці?

 2.Що нового дізналися?

 3.Що було цікавого?

 4. Чому навчилися?

 Домашнє завдання:

Опрацювати тему: Блоки. Види блоків.

 Виконати:  Експериментальна задача.

   Скажіть, у кого є вдома чи в бабусі колодязь. А як піднімають воду з колодязя?

  Пристрій, за допомогою якого піднімають воду з колодязя, є одним з різновидностей важеля, називають його коловорот (на дошці зображена схема коловорота).

      Де F₁ і F₂  - сили, що   

                                                              діють.

      r – плече сили F₂

      R – плече сили F₁

Запишіть самостійно умову рівноваги для коловорота.

Виконайте виміри основних елементів коловорота та перевірте умову рівноваги ( використовуючи формулу)