Рычаг, которым можно перевернуть мир

Урок по физике для 7 класса
по теме: Рычаг, которым можно перевернуть мир.
Цель: Воспитание внимания к проблемам и открытиям глобального масштаба
понимания их причин, значения, характера и последствий.
Образовательная цель: исследовать устройство, принцип работы и практическую
значимость рычага, через практическую деятельность и взаимодействие времен.
Ход урока:
1. Мизансцена.
Древние египтяне были замечательными
инженерами. До сих пор не могут до конца
разгадать
загадки
огромных
гробниц
Египетских царей - Фараонов. Пирамиды - а
они построены более 5 тыс. лет назад - состоят
из каменных блоков, весом 15 тонн и эти
"кирпичики" так подогнаны друг к другу, что
не возможно между ними протиснуть и
почтовую открытку. "Все боится времени, но
само время боится пирамид".
Как удалось египтянам сотворить такое чудо?
Да действительно, они использовали для этого простейшие механизмы.
Давайте переместимся в наше время: «Предположим, что Вам на своем дачном
участке необходимо выкопать колодец. Как Вы это будете делать?»
Учитель: «Во всех предложенных решениях Вы предлагаете использовать какиелибо механизмы. Лопата представляет собой простой механизм. Экскаватор, бур – более
сложные машины, но если рассмотреть их устройство, то можно заметить, что их
механическая часть представляет собой сочетание только нескольких видов простых
механизмов. Вы, наверное, уже догадались, о чем на уроке будет идти речь».
Мы из повседневного опыта знаем, что с незапамятных времён человек использует
для совершения механической работы различные приспособления. А как вы думаете, для
чего они необходимы человеку?
Поэтому мы можем утверждать, что простыми механизмами называют
приспособления, служащие для преобразования силы. Существует несколько видов
простых механизмов. Они представлены на экране.
Разнообразие этих механизмов представлено на карточке – задании №1, но они не
названы, попытайтесь назвать их, используя данную классификацию (можно это сделать
прямо на карточках ручкой или карандашом, если неуверенны).
Карточка – задание №1
рис.1
рис. 2
рис. 3
рис. 4
рис. 5
рис. 6
рис. 7
рис.10
рис. 8
рис. 9
рис. 11
рис. 12
Что у вас получилось ребята? Поднимите руку, кто с ним согласен.
Из такого огромного многообразия простых механизмов, трудно себе представить
жизнь человека без их использования. Видимо не случайно величайший философ
Архимед так высоко оценил их значение. «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю»
- сказал он.
Какой простой механизм он при этом хотел использовать? Каким путем он шел
прежде, чем сделал этот вывод?
 Осознание необходимости создания механизма
 Теоретическое осмысление проблемы
 Создание практической модели
 Проведение эксперимента, с целью использование на практике
 Выявление закономерностей
Пойдем по стопам Архимеда и так же как он изучим рычаг, которым можно
перевернуть мир.
Рычаг - твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.
Для приобретения опыта необходимо все испытать самому.
Эксперимент:
1. Предлагаю Насте открыть дверь класса двумя способами, нажимая рукой
ближе к петлям двери и, нажимая около дверной ручки.
2. А Андрею удержать груз двумя способами на палке через плечо в первой
ситуации за край палки, и вторая ситуация около плеча.
Ученики делают свои выводы.
Вводится понятие плечо.
Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует
на рычаг сила, называется плечом силы.
Попробуйте определить плечи сил F3, F4, F5 и F6.
Что есть общего у этих рычагов? В чем их отличие?
Различают рычаги 1 рода, в которых опора располагается между точками
приложения сил, и рычаги 2 рода, в которых точки приложения сил располагаются по
одну сторону от опоры.
Еще одним примером рычага можно привести устройство, которое уже вам знакомо
– рычажные весы. Для чего они применяются? Что вы делаете вначале измерения массы?
На практике очень часто необходимо, чтобы рычаг находился в равновесии. А как
ученые определяли необходимые для этого условия? Давайте и мы проведем небольшой
эксперимент для выяснения условия равновесия.
Карточка 1
Карточка 1
1. Используя рычаг, с одной стороны
от точки опоры на расстоянии 15 см
повешайте груз массой 100 г.
2. Определите экспериментально груз,
какой массы надо подвешать с
другой стороны на расстоянии 5 см.
3. Вычислите силы, действующие на
рычаг с обеих сторон.
4. Занесите полученные данные в
таблицу
F1, H
L1, м
F2, H
L2, м
1. Используя рычаг, с одной стороны
от точки опоры на расстоянии 20 см
повешайте груз массой 200 г.
2. Определите экспериментально груз,
какой массы надо подвешать с
другой стороны на расстоянии 10 см.
3. Вычислите силы, действующие на
рычаг с обеих сторон.
4. Занесите полученные данные в
таблицу
F1, H
L1, м
F2, H
L2, м
5. Проверти равенство F1* L1= F2* L2
6. Сделайте вывод.
Карточка 3
1. Используя рычаг, с одной стороны
от точки опоры на расстоянии 20 см
повешайте груз массой 100 г.
2. С другой стороны от точки опоры на
расстоянии 10 см груз массой 300г.
3. Вычислите силы, действующие на
рычаг с обеих сторон.
4. Занесите полученные данные в
таблицу
F1, H
L1, м
F2, H
L2, м
5. Установите, находится ли рычаг в
равновесии.
6. Сделайте вывод, сравнивая эти
произведения F1* L1 ? F2* L2.
5. Проверти равенство F1/ F2= L2 /L1
6. Сделайте вывод.
Карточка 4
1. Используя рычаг, с одной стороны
от точки опоры на расстоянии 10 см
повешайте груз массой 200 г.
2. Укрепите динамометр с этой же
стороны, но на расстоянии 20 см, так
чтобы он поддерживал рычаг в
горизонтальном положении.
3. Определите силы, действующие на
рычаг.
4. Занесите полученные данные в
таблицу
F1, H
L1, м
F2, H
L2, м
5. Проверти равенство F1/ F2= L2 /L1
6. Сделайте вывод.
Вот и вы ребята смогли исследовать рычаг, как когда-то смог это сделать Архимед.
До сих пор мы говорили о рычагах, созданные человеком, а существуют ли рычаги,
созданные природой?
Используя карточку – задание №2, я думаю, вы сможете ответить на вопрос: «Для
чего создавались рычаги человеком и для чего они создавались природой?»
Карточка – задание №2
Природные рычаги:
 Стебель цветка;
 Ветка дерева;
 Лапки кузнечика;
 Челюсть человека;
 Плавник у рыбы;
 Стопа человека;
Для чего создан природой?
Рычаги, созданные человеком:
 Лопата;
 Экскаватор;
 Строительный кран;
 Рычажные весы;
 Ножницы;
 Качели.
Для чего создан человеком?
Всегда ли рычаги созданные природой и человеком используются во благо?
Есть ли способ что–либо изменить?
Что у вас получилось ребята? (после работы в группах заполняем на доске две
колонки).
Природные рычаги
Рычаги созданные человеком
Заключение:
Возвращаясь к словам великого философа: «Дайте мне точку опоры, и я переверну
Землю!»
А надо ли это делать? К чему это может привести?.....
Пусть это и будет вашим домашним заданием.
Карточка – задание №1
рис.1
рис. 2
рис. 3
рис. 4
рис. 5
рис. 6
рис. 7
рис.10
рис. 8
рис. 9
рис. 11
рис. 12
Карточка 1
Карточка 1
7. Используя рычаг, с одной стороны
от точки опоры на расстоянии 15 см
повешайте груз массой 100 г.
8. Определите экспериментально груз,
какой массы надо подвешать с
другой стороны на расстоянии 5 см.
9. Вычислите силы, действующие на
рычаг с обеих сторон.
10. Занесите полученные данные в
таблицу
F1, H
L1, м
F2, H
L2, м
7. Используя рычаг, с одной стороны
от точки опоры на расстоянии 20 см
повешайте груз массой 200 г.
8. Определите экспериментально груз,
какой массы надо подвешать с
другой стороны на расстоянии 10 см.
9. Вычислите силы, действующие на
рычаг с обеих сторон.
10. Занесите полученные данные в
таблицу
F1, H
L1, м
F2, H
L2, м
11. Проверти равенство F1* L1= F2* L2
12. Сделайте вывод.
11. Проверти равенство F1/ F2= L2 /L1
12. Сделайте вывод.
Карточка 3
Карточка 4
7. Используя рычаг, с одной стороны
от точки опоры на расстоянии 20 см
повешайте груз массой 100 г.
8. С другой стороны от точки опоры на
расстоянии 10 см груз массой 300г.
9. Вычислите силы, действующие на
рычаг с обеих сторон.
10. Занесите полученные данные в
таблицу
F1, H
L1, м
F2, H
L2, м
7. Используя рычаг, с одной стороны
от точки опоры на расстоянии 10 см
повешайте груз массой 200 г.
8. Укрепите динамометр с этой же
стороны, но на расстоянии 20 см, так
чтобы он поддерживал рычаг в
горизонтальном положении.
9. Определите силы, действующие на
рычаг.
10. Занесите полученные данные в
таблицу
F1, H
L1, м
F2, H
L2, м
11. Установите, находится ли рычаг в
равновесии.
12. Сделайте вывод, сравнивая эти
произведения F1* L1 ? F2* L2.
11. Проверти равенство F1/ F2= L2 /L1
12. Сделайте вывод.
Карточка – задание №2
Природные рычаги:






Для чего создан природой?
Стебель цветка;
Ветка дерева;
Лапки кузнечика;
Челюсть человека;
Плавник у рыбы;
Стопа человека;
Рычаги, созданные человеком:






Для чего создан человеком?
Лопата;
Экскаватор;
Строительный кран;
Рычажные весы;
Ножницы;
Качели.
Всегда ли рычаги созданные природой и человеком используются во благо?
Есть ли способ что–либо изменить?
Карточка – задание №2
Природные рычаги:






Стебель цветка;
Ветка дерева;
Лапки кузнечика;
Челюсть человека;
Плавник у рыбы;
Стопа человека;
Рычаги, созданные человеком:






Для чего создан природой?
Для чего создан человеком?
Лопата;
Экскаватор;
Строительный кран;
Рычажные весы;
Ножницы;
Качели.
Всегда ли рычаги созданные природой и человеком используются во благо?
Есть ли способ что–либо изменить?
Осознание
необходимости
Теоретическое
осмысление
Создание
модели
Проведение
эксперимента
Выявление
закономерностей