Условия равновесия рычага

Разделы: Физика

Тема: Выяснение условия равновесия рычага.

Цели:

  • формирование учебно-познавательной компетенции через выяснение условия равновесия рычага;
  • проверка на опыте, при каком соотношении сил и их плеч рычаг находится в равновесии;
  • проверка на опыте правило моментов.

Приборы и материалы: штатив, набор грузов, рычаги, блоки, динамометр.

ХОД РАБОТЫ

  • Познакомить учащихся с простыми механизмами.
  • Выяснить условие равновесия рычага.
  • Познакомиться с новой физической величиной, которая характеризует состояние тел с точкой вращения.

№УЭ

Содержание Заданий

Рекомендации
УЭ-0 Интегрирующая

Цели: по завершении работы над учебными элементами необходимо:

  • Увидеть:
    • какое практическое значение имеют знания, полученные сегодня.
    • знать следующие положения:
    • существуют приспособления, служащие для преобразования силы (механизмы: рычаги, блоки…);
    • кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила, является плечом силы;
    • правило моментов сил; момент силы измеряется (Нм).
  • Уметь:
    • выводить и применять правило равновесия рычага;
    • доказывать экспериментально условия равновесия твердого тела;
    • переводить единицы длины.
  • В ходе занятий учиться:
    • осуществлять самоконтроль, взаимоконтроль, работать на доверии;
    • соотносить результат своей работы с поставленными целями.
  
УЭ-1 Цель: выяснить, что называют простым механизмом; научиться определять точку опоры и плечо силы; выяснить, когда рычаг находится в равновесии.

Задание: Попытайтесь поднять небольшой груз с помощью указательного пальца одной руки.
Предложите такой способ поднятия груза, чтобы сила, с которой груз действует на палец, стала меньше.
Ответьте на следующие вопросы устно:

1. Что называют механизмами?
2. Что такое рычаг?
3. Что такое плечо силы?
4. На рисунке определите, где плечо первой и второй силы.

5. Запишите условие равновесия рычага в виде формулы.

 Если у вас вызывают затруднения вопросы, то обратитесь к учебнику.
1 вопрос-стр.137 параграф 55,
2 вопрос – стр. 137 параграф 56,
3 вопрос – стр.138,
4 вопрос – стр.138
УЭ-2 Цель: познакомится с новой физической величиной, которая характеризует состояние тел с точкой вращения.
Самостоятельно выполните задания:
  • Момент силы это произведение модуля силы, вращающей тело, на ее плечо. Запишите данное определение в виде формулы, если известно, что момент силы обозначается буквой М.
  • Зная формулу момента сил и единицы измерения силы и длины, выведите единицы измерения для момента силы.
  • Прочитайте правило моментов и запишите его в виде формулы (стр.141).
Если 2 задание вызывает затруднение, то обратитесь к тексту учебника на стр. 141
УЭ-3 Цель: проверить свои умения применять полученные знания при выполнении экспериментальных заданий.
Выполняя лабораторную работу, выяснить условие равновесия рычага. Проверить на опыте, при каком соотношении сил и их плеч рычаг находится в равновесии.
Выполните в отдельных тетрадях лабораторную работу «Выяснение условия равновесия рычага».
Ход работы:
1. Уравновесить рычаг. (Для этого вращайте гайки на концах рычага)
2. Подвесить два груза (сила F1 = 1Н) на левой части рычага на расстоянии, равном примерно 12 см от оси вращения. Выяснить на каком расстоянии на правой части рычага нужно подвесить один груз (сила F2 = 0,5Н); два груза (сила F2 = 1Н).
3. Вычислить отношение сил и плеч
4. Заполнить в тетрадях таблицу (стр.169)
5. Проверьте, выполняется ли условие равновесия рычага и правило моментов сил.
6. Сделать вывод.
7. Сдайте свои тетради для проверки.		 Описание работы вы найдете на с.169
УЭ-4 Цель: проверить свои умения применять полученные знания при решении задач.

Вариант 1

1. Механизмами называют приспособления, служащие для…

А. Преобразования движения.
Б. Создание силы.
В. Преобразование силы.
Г. Проведения опытов.

2. К простым механизмам относятся:

А. Рычаг.
Б. Топор.
В. Доска.

3. На рычаг действует сила 3Н. Чему равен момент этой силы, если плечо силы 15 см.

А. 45 Нм.
Б. 0,45 Нм
В. 0,2 Нм.
Г. 20 Нм.

4. При равновесии рычага на его меньшее плечо действует сила 100 Н, на большее — 10 Н. Длина меньшего плеча 4 см. Определите длину большего плеча.

А. 40см.
Б. 20 см.
В. 10 см.

5. В каком положении динамометр покажет наибольшую силу (рис. 60)?

А. В положении 1.
Б. В положении 2.
В. Показания динамометра будут одинаковые во всех положениях.

Вариант 2

1. Простые механизмы применяются для того, чтобы…

А. Проводить измерения физических величин.
Б. Увеличить силу, действующую на тело.
В. Увеличить расстояние, пройденное телом.

2. К простым механизмам относятся:

А. Веревка.
Б. Блок.
В. Линейка.

3. На рычаг действует сила 0,5 кН. Чему равен момент этой силы, если плечо силы 2м.

А. 0,25 Нм
Б. 1 Нм.
В. 250 Нм.
Г. 1000 Нм.

4. С помощью рычага рабочий поднимает груз с силой 2000 Н. Какую силу он прикладывает к большему плечу рычага длиной 2 м, если меньшее плечо равно 0,5 м?

А. 200 Н.
Б. 400 Н.
В. 500 Н.

5. Груз какого веса можно поднять с помощью подвижного блока, прилагая силу 200 Н?

А. 200 Н.
Б. 400 Н.
В. 100 Н.

После выполнения теста проведите самопроверку. (Ответы и критерий оценивания выдаются учителем дополнительно)
УЭ-5 Резюме: самостоятельно сделайте вывод, достигли ли вы учебной цели. Для этого вернитесь к началу модуля и прочитайте, какие цели стояли перед вами.  
УЭ-6 Рефлексия

1. Какое значение для тебя лично имеют знания и умения, полученные сегодня?
2. При изучении материала ты помогал другим или тебе помогали?
3. Что вызвало наибольшую трудность?

Домашнее задание: параграфы 55-57 выучить определения и формулы.
Если за тест оценка 4 или 5, то задача № 751
Если за тест оценка 3, то задача № 750
Если за тест оценка 2, то повторить УЭ 1 и УЭ 2, задача № 747

  

Ответы на тест:

Вариант 1

1 2 3 4 5
В А Б А В

Вариант 2

1 2 3 4 5
Б Б Г В Б

Литература:

  1. Марон А.Е., Марон Е.А. Физика 7 класс: Учебно – методическое пособие – М.: Дрофа, 2004.
  2. Перышкин А.В. Физика 7 класс: Учебник для общеобразовательных учебных заведений. – М.: Дрофа, 2000.