Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага»

Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага».

Создатель: Острожная Лена Владимировна, учитель физики

МБОУ СОШ № 18 станицы Новомалороссийской

Выселковского района Краснодарского края


Цели: ввести понятия обычной механизм, рычаг, устройство рычага, рычаг первого и второго рода Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага», их сходство и различие, узнать условие равновесия рычага; развивать память, логическое мышление, способности и умения при решении задач.

Оборудование: штативы, наборы грузов, рычаги.


Ход урока.


  1. Оргмомент.

  2. Проверка домашнего задания.




    1. Что охарактеризовывает мощность?

    2. Что указывает Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» мощность?

    3. Как находится мощность?

    4. Как именуется единица мощности в СИ?

    5. Как, зная мощность и время, можно высчитать работу?

    6. Докажите, почему мы считаем, что мощность экскаватора больше, чем мощность рабочего?

    7. Проверьте Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» решение домашних задач упр. 29 (1, 3) (решение заблаговременно малыши написали на доске с оборотной стороны).




  1. Исследование нового материала.




    1. Рычаг.

Может ли человек удержать на весу 100 тонн, можно ли рукою расплющить железо, может ли ребёнок оказать противодействие Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» силачу? Да, могут.

С старых времён для облегчения собственного труда человек употребляет разные приспособления либо механизмы (от греч. «механэ» - машина, орудие). Примерами устройств, изобретённых ещё в глубочайшей древности, служат лебёдки, кабестаны, блоки Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага», вороты, полиспасты, клинья. Все эти приспособления для преобразования движения и силы именуют механизмами. Обычно их используют для того, чтоб получить выигрыш в силе, другими словами прирастить силу, действующую на Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» тело, в пару раз.

Механизмы могут быть устроены очень трудно, но для осознания их работы довольно разглядеть только так именуемые обыкновенные механизмы – рычаг и его разновидности – блок, ворот; и наклонную плоскость и её виды – клин Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага», винт.

И сейчас мы побеседуем о рычагах.

В строительстве рычаг начал применяться людьми в глубочайшей древности. С его помощью удавалось подымать тяжёлые каменные плиты при постройке пирамид в Старом Египте Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага». Без рычага это было бы нереально.

(Сообщение учащегося о строительстве пирамиды Хеопса.)


^ О пирамиде Хеопса.

Каждое из 7 чудес света, к которым принад­лежит и египетская пирамида Хеопса, было выдаю­щимся техническим достижением собственного времени Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага», но оно вызывало экстаз и восхищение к тому же благо­даря художественному совершенству, замечатель­ным образом соединяя внутри себя искусство и технику. До наших дней сохранилось единственное из этих чу­дес Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» — пирамида Хеопса в Гизе,— она вкупе с тем и древнейшее из их.

Свое заглавие пирамида получила по имени ее со­здателя—фараона Хеопса (27 в. до н.э.). Она—са­мая Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» большая из египетских пирамид. Ее высота со­ставляет 146,6 м (что приблизительно соответствует высо­те современного 50-этажного небоскреба). Площадь основания 230 x 230 м (на таком пространстве сво­бодно могли бы поместиться все 5 больших со­боров мира; собор Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» святого Петра в Риме, собор свя­того Павла и Вестминстерское аббатство в Лондоне, также Флорентийский и Миланский соборы), масса 6 400 000 т.

Выше 4000 человек—живописцев, архитекторов, каменотесов и иных ремесленников — делали предварительные работы около Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» 10 лет. Как сооб­щает древнегреческий историк Геродот, строительство длилось еще лет 20, при этом над соору­жением гробницы Хеопса трудились около 8 000 человек. Переплыв на лодках на другой сберегал Нила, мужчины Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» направлялись в каменоломню. Там они вы­рубали каменную глыбу, обтесывали ее при помощи кувалд, клиньев, пил и буравов и получали блок нуж­ных размеров—со сторонами от 80 см до 1,45 м. Всего на Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» то, чтоб сложить пирамиду, пошло два миллиона каменных блоков.

Потом, используя канаты и рычаги, любая группа устанавливала собственный блок на древесные полозья и с помощью их по бревенчатому настилу перетаскива­ла к Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» берегу Нила. Парусная лодка переправляла рабочих и блок (масса каждого до 7,5 т) на другой сберегал. По выложенным бревнами дорогам камень доставляли волоком на строительную площадку.

Здесь наступала самая томная работа, так как кранов и других Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» подъемных устройств тогда еще не было. По наклонному "съезду" шириной 20 м, по­строенному из "кирпичей" нильского ила, полозья с каменным блоком с помощью канатов и рычагов затягивали на верхнюю площадку Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага». Там рабочие ук­ладывали блок на обозначенное архитектором место с точностью до мм.

И, в конце концов, приходила очередь самой небезопасной рабо­ты: укладки "пирамидона"— верхнего блока высотой 9 м, волоком затянутого Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» по наклонному "заезду". Сколько людей погибло, выполняя эту операцию, мы не знаем. Но через 20 лет строительство корпуса пирамиды, которая состоит из 128 слоев камня, закончилось.

Но на этом работа не завершилась: еще за­кладывались Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» камнями ступени (так, чтоб поверх­ность пирамиды стала, хотя и не полностью гладкой, но без выступов). Все четыре треугольные наружные грани сооружения облицовывались отшлифованными пли­тами из ослепительно белоснежного известняка (края этих плит были Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» пригнаны друг к другу так точно, что меж ними нереально было бы воткнуть даже лезвие ножика), а все другие наружные поверхности отполи­ровались до зеркального блеска при помощи самых жестких шлифовальных Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» камешков. В итоге на со­лнце либо при лунном свете гробница Хеопса, по сви­детельству свидетелей, таинственно сверкала, как ог­ромный светящийся изнутри кристалл.

Но шли века, пирамида "старилась", и на Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» данный момент ту­ристы лицезреют только её величавый корпус, почти все говорящий о былом.




Рычаг – твёрдое тело, способное крутиться вокруг недвижной опоры. На практике роль рычага могут играть стержень, доска, лом и другие Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» предметы.


Различают два вида рычагов.

У рычага 1-го рода недвижная точка опоры О размещается меж линиями деяния приложенных сил, а у рычага 2-го рода она размещается по одну сторону от их Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага».

Внедрение рычага позволяет получить выигрыш в силе. Так, к примеру, рабочий, изображённый на рисунке 149, прикладывая к рычагу силу 400 Н, сумеет приподнять груз весом 800 Н. Разделив 800 Н на 400 Н, мы получим выигрыш в Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» силе, равный 2.


^ 2) Правило рычага.


В III в. до н.э. Архимед открыл правило, по которому находят этот выигрыш в силе.

Архимед был не только лишь математиком и физиком, он был и одним из Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» огромнейших инженеров собственного времени. В механике им были установлены законы рычага, условия плавания тел, законы сложения параллельных сил. Архимед изобрёл машину для полива полей и водоподъёмный винт (сейчас его можно повстречать Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» в современных мясорубках). Архимед предложил использовать системы рычагов и блоков для поднятия огромных грузов, изобрёл военные метательные машины, удачно действовавшие во время осады его родного городка Сиракуз.

Для установления правила рычага проделаем опыт Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага». Укрепим на штативе рычаг и по обе стороны от оси вращения прикрепим к нему грузы. Пусть на рычаге сила справа в 2 раза больше силы слева. Чтоб наименьшей силой уравновесить огромную Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага», необходимо прирастить расстояние от точки опоры до полосы деяния наименьшей силы.

Под плечом силы l понимают расстояние от полосы деяния силы до точки опоры.

Из опыта видно, что если плечо одной силы в 2 раза превосходит Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» плечо другой силы, то силой 2 Н можно уравновесить в 2 раза огромную силу – 4 Н.

Итак, для того, чтоб уравновесить наименьшей силой огромную силу, нужно, чтоб её плечо превышало плечо большей силы. Выигрыш Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» в силе, получаемый при помощи рычага, определяется отношением плеч приложенных сил. В этом состоит правило рычага.

Обозначим плечи сил через l1 и l2. Тогда правило рычага можно представить в виде последующей формулы:

F Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага»2 _ l1

F1 l2

Эта формула указывает, что рычаг находится в равновесии, если приложенные к нему силы назад пропорциональны их плечам.


  1. ^ Применение рычагов.


Многие области людской деятельности не обходятся без внедрения рычага Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага».

Это конструкции отдельных устройств и устройств: ножницы, плоскогубцы, клещи, кусачки, весы, подъёмные краны и т. д. Сдвигая колечки ножниц, человек действует обычно с силой 40 – 50 Н. В металл мы можем «вгрызаться» с Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» силой 1000 Н.

Автомашину массой в несколько тонн шофёр просто приподнимает с помощью домкрата. Домкрат – это тот же рычаг, который даёт выигрыш в силе приблизительно в 40 – 50 раз.

^ IV. Закрепление изученного. Решение задач.


  1. Экспериментальное задание: уравновесить Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» на линейке с карандашом одну и три монетки.




  1. Найдите ошибку.


При равновесии на рычаге 2-ух сил большая из их всегда имеет наименьшее плечо, и напротив.


  1. Решение уравнения с дробью справа и слева Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага»:

а _ с

b х => а х = b с «Перемножим обе части уравнения крест – накрест».


  1. Решение уравнения вида: а х = b с



а х = b с => х = а «Поделим на Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» то, что находится рядом с неизвестным».


  1. Решение задач.

    1. Длина наименьшего плеча рычага 5 см, большего 30 см. На наименьшее плечо действует сила 12 Н. Какую силу нужно приложить к большему плечу, чтоб уравновесить рычаг? (F2 = 2 Н.)

    2. К концам Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» невесомого рычага подвешены грузы массами 2 и 12 кг. Расстояние от точки опоры до большего груза равно 2 см. Найдите длину рычага, если рычаг находится в равновесии. (l = 14 см.)

    3. Плечи рычага, находящегося в равновесии, равны Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» 10 и 40 см. Наименьшая сила, действующая на рычаг, равна 2 Н. Высчитайте огромную силу. (F1 = 8 Н.)


^ V. Самостоятельная работа.

1 вариант.


  1. К большему плечу рычага приложена сила 30 Н. Какая сила приложена к наименьшему Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» плечу, если плечи рычага, находящегося в равновесии, равны 30 и 15 см?

1) 60 Н 2) 15 Н 3) 30 Н 4) 6 Н

  1. Тело по направлению деяния силы 20 Н прошло путь, равный 10 м. Обусловьте работу этой силы.

1) 0,2 Дж 2) 2000 Дж 3) 200 Дж 4) 20 Дж

  1. Обусловьте мощность подъёмного Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» крана, зная, что он за 30 с сделал работу 90000 Дж.

1) 3000 Вт 2) 2700000 Вт 3) 30000 Вт 4) 300 Вт

  1. Какое расстояние пробегает страус за 30 мин, если его скорость равна 20 м/с?

1) 6000 м 2) 90 м 3) 0,7 м 4) 36000 м

2 вариант.


  1. При равновесии Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» рычага на его большее плечо, равное 60 см, действует сила 40 Н, а на наименьшее плечо действует сила 120 Н. Высчитайте, чему равно наименьшее плечо рычага.

1) 80 см 2) 40 см 3) 20 см 4) 30 см

  1. Вычислите работу, произведённую силой 80 Н, если расстояние, пройденное Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» телом по направлению деяния этой силы, равно 5 м.

1) 40 Дж 2) 400 Дж 3) 4000 Дж 4) 4 Дж

  1. Обусловьте полезную мощность насоса, который за 200 с совершает работу 120000 Дж.

1) 6 Вт 2) 24000000 Вт 3) 600 Вт 4) 6000 Вт

  1. Лётчик на реактивном самолёте пропархал Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» путь, равный 1,4 км, в течение 5 с. Какова скорость самолёта?

1) 0,28 м/с 2) 7 м/с 3) 3,5 м/с 4) 280 м





1

2

3

4

1

1

3

1

4

2

3

2

3

4




  1. Результат урока.




    1. Что представляет собой рычаг?

    2. В чём заключается правило рычага? Кто его открыл?

    3. Чем отличается рычаг 1-го рода Урок по теме: «Простые механизмы. Условия равновесия рычага» от рычага 2-го рода?

    4. Приведите примеры внедрения рычагов.




  1. Задание на дом.

§ 55, 56.

urok-skazka-matematika-1-klass-1-4-tema-zakreplenie-ponyatij-bolshe-menshe-iravno.html
urok-skazka-tema-uroka-sostav-chisel-v-predelah-10-zakreplenie-izuchennogo-materiala.html
urok-sleduyushej-nedeli-svyatoj-duh-i-cerkov.html