Тема уроку: Рухомий і нерухомі блоки
Мета уроку: сформувати поняття про блок
як прості механізми, момент сили; розвивати логічне мислення та
пізнавальний інтерес учнів. познайомити учнів із застосуванням правила моментів для
блоків як різновидів важеля; виховувати інтерес до предмету фізики, позитивне
ставлення до навчання, вміння використовувати одержані знання у повсякденному
житті; розвивати логічне мислення, спостережливість, вміння
систематизувати та узагальнювати,
встановлювати причинно-наслідкові зв‘язки.
Базові фізичні
поняття: нерухомий блок,
рухомий блок, плече сили, момент сили, рівновага важеля.
Демонстрації: Рівновага
вантажів на нерухомому блоці Рівновага вантажів на рухомому блоці.
Тіло на похилій площині. Фрагменти відеофільму «Прості механізми»
Тип уроку: вичення
нового матеріалу
Хід уроку :
I. Організаційний момент
Перевірка
присутніх, перевірка домашнього завдання
II. Актуалізація опорних знань
1.
Для чого використовують прості механізми?
2.
Які прості механізми ви знаєте?
3.
Що таке важіль?
4.
Що таке вісь обертання важеля?
5.
Що таке точка прикладання сили?
6.
Як називають лінію, яка показує напрям дії сили?
7.
Що називають плечем сили?
8.
Яка умова рівноваги важеля?
9.
Хто встановив умову рівноваги важеля?
10.
Який виграш у силі можна отримати за допомогою важеля?
11.
Що таке момент сили?
12.
Якою літерою позначається момент сили?
13.
У яких одиницях вимірюється момент сили?
14.
У яких випадках момент сили має додатне значення?
15.
У яких випадках момент сили має від‘ємне значення?
16.
У чому полягає правило моментів?
III. Мотивація навчальної діяльності
Важіль,
блок, коловорот,
Клин,
і гвинт,
І
площина похила, -
Пристрої,
що без турбот
Змінюють
величину
І
напрям сили.
Не
із серії чудес
Й не
чаклун керує ними,
Пояснив
їх Архімед
І
назвав простими.
Він
тоді уже казав
І
довів на ділі:
Якщо
«відстань» програєш,
Виграєш
у «силі».
Записав
свій постулат
І
заявив без паніки:
Правило
оце для нас
«Золоте»
в механіці.
Ще
він якось здивував
Своїх
друзів вістю:
«Якби
я опору мав,
Землю
б зрушив з місця».
Друзі,
це не казка – вірш,
Не
треба овацій.
Подумайте
і доведіть:
Архімед
мав рацію?
IV. Вивчення нового матеріалу
Блок – це колесо з
жолобом, закріплене в обоймі, яке
обертається навколо своєї осі.
Через жолоб блока
пропускають мотузку, трос або ланцюг.
Блоки бувають рухомі та нерухомі.
Нерухомий блок – блок, вісь
якого закріплена і під час піднімання вантажів він не піднімається й не
опускається (продемонструвати модель).
Нерухомий блок можна
розглядати як рівноплечий важіль, плечі якого дорівнюють радіусу колеса. Тому
нерухомий блок виграшу в силі не дає – він лише змінює напрям сили. (Накреслити
на дошці малюнок, на якому вказати сили та плечі цих сил.)
Рухомий блок – блок, вісь якого
опускається і піднімається разом з
вантажем. (Продемонструвати модель. Накреслити малюнок, на якому
вказати прикладені сили та плечі.) Плече сили натягу троса вдвічі більше,
ніж плече сили тяжіння вантажу. Тому рухомий блок дає виграш сили в два рази,
хоча при цьому вільний край мотузки переміщується на вдвічі більшу відстань,
ніж вантаж.
P = 2F, де F – сила прикладання, P – вага, яку
підіймають.
h = 2l, де h – висота на яку підіймають вагу, l – довжина мотузки блоку
Досить часто
використовують систему з рухомих та нерухомих блоків.
Така система блоків дає
можливість змінювати напрям прикладної сили з одночасним виграшем у 2 рази.
5. Коловорот.
Одним із різновидів
важеля є коловорот. Коловорот – це нерухомий блок, який обертається разом
із закріпленою в ньому віссю (демонстрація коловорота). Коловорот
використовується в колодязях. Він дає виграш у силі у стільки разів, у скільки
разів довжина ручки коловорота більша, ніж його радіус.
6. Похила площина.
У багатьох випадках
замість того, щоб піднімати вантаж на деяку висоту, його вкочують або
пересовують на ту саму висоту за допомогою похилої площини. Похила площина — це площина, розміщена під кутом до
горизонту.
Піднімаючи вантаж уздовж
похилої площини, виграємо в силі у стільки разів, у скільки довжина схилу
площини більша за її висоту.
7. Клин.
Клин – тверде тіло,
поздовжнім перерізом якого є прямокутний трикутник. Найчастіше
використовують клин у формі двох прямокутних клинів, складених своїми основами.
Клин – основна частина колючих, ріжучих, стругальних інструментів: ножиць,
ножа, сокири, рубанка, лемеша плуга тощо. «Колюча зброя» багатьох тварин і
рослин – кігті, роги, зуби і колючки – за формою нагадують клин. На клин схожа
і загострена форма голови швидкісних риб. Багато із цих клинів мають дуже
гладенькі тверді поверхні, що забезпечує їхню гостроту.
8.
Гвинт.
Гвинт – прямий
циліндр, який має на поверхні гвинтову лінію (нарізку). Гвинтовою лінією називається лінія, описана на поверхні циліндра
гіпотенузою прямокутного трикутника, накрученого на циліндр, при цьому основа
трикутника має дорівнювати довжині кола циліндра. Гвинт використовується в
домкраті, гвинтовому пресі, свердлику (продемонструвати).
Багато простих механізмів
використовуються самостійно або як складові частини більш складних механізмів
і машин.
Для всіх простих
механізмів справедливе «золоте правило механіки»: у скільки разів виграємо у
силі, у стільки ж разів програємо у відстані.
V. Узагальнення знань
Для всіх простих механізмів
характерно наступне: користуючись ними, можна виграти або в силі (програвши у
відстані), або у відстані (програвши в силі).
Правило
важеля лежить в основі дії різного роду інструментів і пристроїв, що
застосовуються у техніці й побуті там, де потрібен виграш у силі або шляху.
Виграш у силі ми маємо при роботі з ножицями різних видів і гострозубцями.
Важелі
різного виду є в багатьох машин: ручка швейної машини, педалі або ручне гальмо
велосипеда, педалі автомобіля й трактора, клавіші піаніно, рукоятки лещат і
верстатів, важіль свердлильного верстата й т. ін.
Важелі зустрічаються в різних
частинах тіла тварин і людини. Це, наприклад, кінцівки, щелепи. Багато важелів
можна вказати в тілі комах, птахів, у будові рослин
VI. Підсумки уроку
1. Наведіть приклади
застосування нерухомого блоку.
2. Наведіть приклади
застосування рухомого блоку.
3. Як за допомогою блоків
одержати виграш у силі більше, ніж удвічі?
4. Якими простими механізмами ви
користуєтеся в побуті? Наведіть приклади.
5. Чи можна розглядати нерухомий
і рухомий блоки як важелі?
VII. Домашнє завдання
Завантажити конспект Урок № 61 Рухомий і нерухомий блоки
Немає коментарів:
Дописати коментар