Урок "З`ЯСУВАННЯ УМОВ РІВНОВАГИ ТІЛ"

             З`ЯСУВАННЯ УМОВ РІВНОВАГИ ТІЛ

  Казбан Т.Л., учитель вищої категорії, старший учитель, комунальна установа  Сумська гімназія №1

   Мета:

навчальна:  навчити учнів експериментально визначати  умови рівноваги                                            

                     тіл, застосовувати набуті вміння та знання, робити висновки;

розвиваюча: розвивати  в учнів експериментальні вміння та навики,         

                      готовність і прагнення проводити досліди, розвивати фізичне

                      мислення учнів, їхні творчі здібності, розширювати

                      пізнавальний інтерес;                     

виховна:       виховувати спостережливість, винахідливість, формувати

                     зацікавленість  до проведення експерименту.

  Обладнання: (на кожній парті та столі учителя)штатив з муфтою, важіль,

                           набір тягарців, лінійка; ножиці, прищіпка, плоскогубці.

                                                 СТРУКТУРА УРОКУ

 1.Організаційний момент.

 2.Активізація пізнавальної діяльності учнів:

   1)фронтальне опитування за раніше  вивченим матеріалом;

    2) бліц-повідомлення.

 3.Повідомлення теми і мети уроку.

 4.Вивчення нового матеріалу:

   1)проведення фронтального експерименту з повторенням правил Т.Б.;

    2)аналіз результатів експерименту;

    3)висновки.

5.Закріплення нового матеріалу:

    1)логічна вправа;

      2)розв’язування задач.

6.Підсумок уроку:

    1)висновки учителя;

    2)коментоване виставлення оцінок.

 7.Домашнє завдання.  

                                             ХІД УРОКУ

 1.Організаційний  момент (2хв.).

            Використовуючи різні пристосування, людина з незапам’ятних часів прагнула полегшити свою роботу, пов’язану з переміщенням і підйомом важких предметів.  Більшість таких пристроїв були винайдені ще до

нашої ери. Пригадайте матеріал попереднього уроку, і дайте відповіді на запитання.  

2.Активізація пізнавальної діяльності учнів (12хв.).

  Фронтальне опитування:

  а) Що вивчає статика? (Статика (від грецького statike - вчення про вагу,рі вновагу)– це розділ механіки, у якому вивчаються умови рівноваги тіл).

  б) Який механізм ми називаємо простим? (Простий механізм – це пристрій

 для перетворення сил).

  в) Наведіть приклади простих механізмів.( Важіль, блок, коловорот, похила площина, гвинт, клин).

   г)Перша умова рівноваги.(Щоб тіло залишалося в спокої (відносно інерціальної системи відліку), необхідно, щоб векторна сума всіх прикладених до тіла сил дорівнювала нулю: .)

    д)Що називається плечем сили? (Найкоротша відстань від осі обертання до лінії дії сили).

Бліц-повідомлення учнів про винахід та використання простих механізмів.

(Леонардо да Вінчі, Архімед,….)

3.Повідомлення теми і мети уроку (2хв).

          Тема уроку « З`ЯСУВАННЯ УМОВ РІВНОВАГИ ТІЛ» і ми спробуємо експериментально з’ясувати другу умову рівноваги , використовуючи важіль.  

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

 4. Вивчення нового матеріалу(18хв.).

  Проведення фронтального експерименту з повторенням правил Т.Б.

F₁=1H,  F₂=2H,  l₁=0,2 м,  l₂=0,1 м;

Аналіз результатів експерименту.

       Поставивши дослід, ми виявимо, що важіль перебуває в рівновазі під дією двох сил, якщо:

            а) сили прикладені до важеля намагаються обертати його в протилежних напрямках;

            б) модулі прикладених до важеля сил обернено пропорційні плечам цих сил:

     Це –правило важеля, яке установив Архімед. І лише в 1687 році французький учений П’єр Вариньон надав йому більш загальної форми, скориставшись поняттям моменту сили.

     Добуток модуля сили F на її плече l називається моментом сили М.

У СІ  момент сили вимірюється в ньотон-метрах (Нм). Щоб зазначити напрям обертання тіла під дією даної сили, моменту сили приписують певний знак. Будемо вважати момент додатним, якщо сила викликає обертання тіла проти годинникової стрілки, і від’ємним – якщо за годинниковою стрілкою. У розглянутому щойно прикладі М₁= - F₁l₁ , М₂= F₂l₂, тому умову рівноваги тіла, закріпленого на осі, під дією двох сил можна записати у вигляді M₁+M₂=0

Висновки.

    Друга умова рівноваги: щоб тіло закріплене на нерухомої осі перебувало в рівновазі, необхідно, щоб алгебраїчна сума моментів, прикладених до тіла сил, дорівнювала нулю: М₁ +М₂+…= 0; .

Другу умову рівноваги називають, також, правилом моментів, воно буде виконуватися і тоді, коли на тіло, закріплене на осі, діють декілька сил.

   Якщо ми за допомогою важеля одержуємо виграш у силі, то ми обов’язково програємо в переміщенні(«золоте правило» механіки).

5. Закріплення нового матеріалу (8 хв.).

Логічна вправа.

    а)Чому ручку дверей розташовують ближче до краю?

    б)Чому довшу прищіпку відкривати легше?

    в)Наведіть приклади пристроїв, де враховане правило моментів. Розв’язування задач.

Запишіть правило моментів для випадків, зображених на рисунках.

6.Підсумки уроку (2хв.).

 Висновки учителя.

Коментоване виставлення оцінок.

 7. Домашнє завдання(1хв.).    

 Обміркувати та пояснити рівновагу іграшкового  птаха та «неваляшки».