Урок физики в 7 классе по теме “Золотое правило” механики”

1. ТСО: компьютер, проектор, доска, экран, презентация.
2. Оборудование: подвижный и неподвижный блоки, рычаг, штативы с муфтой и лапкой, динамометры, измерительные ленты.
3. Раздаточный материал: рабочие листы с заданиями.
4. Учебники, тетради

осознание ценности изученной темы, творческое отношение к процессу обучения, ответственное отношение к учению;

Предметные:

Усвоение следующих знаний: отсутствие выигрыша в работе любого простого механизма, соотношение сил и путей, пройденных точками приложения сил

Метапредметные:

Познавательные: умение работать с текстом, выполнять эксперимент, вести исследование, анализировать научные данные и делать вывод

Регулятивные: умение ставить учебные цели и задачи, оценивать степень успешности свое деятельности, планировать и выполнять учебное действие в соответствии с планом

Коммуникативные: умение докладывать о результатах своих наблюдений, отвечать на вопросы, выражать свои мысли, выслушивать собеседника, сотрудничать со сверстниками.

Однажды репортер спросил у Альберта Эйнштейна, записывает ли он свои великие мысли, и если записывает, то куда: в блокнот, записную книжку или специальную картотеку. Эйнштейн посмотрел на объемистый блокнот репортера и сказал: «Милый мой… Настоящие мысли приходят так редко в голову, что их нетрудно и запомнить»

Но сегодня мы возьмем на себя смелость поспорить с великим человеком и не согласиться с ним, так как на уроке к вам должны приходить «настоящие» мысли как можно чаще, чтобы справиться со всеми заданиями.

Эпиграфом к уроку станут слова Эйнштейна: «Радость видеть и понимать – есть самый прекрасный дар природы»

1. Что мы называем простыми механизмами?
2. Какие простые механизмы вам известны?
3. Для чего применяют простые механизмы (неподвижный и подвижный блоки, рычаг, наклонную плоскость)?
4. Какой выигрыш в силе дает подвижный блок? неподвижный блок?
5. Сформулируйте правило равновесия рычага.

Регулятивные: адекватное восприятие оценки учителя и товарищей

коммуникативные: отвечают на вопросы, выслушивают своего собеседника

– Легенды гласят следующее: когда древнегреческий ученый Архимед узнал о том, что нет такого груза, который нельзя было бы поднять самой слабой силой с помощью рычага, воскликнул … А, впрочем, давайте переместимся на некоторое время с вами в прошлое и послушаем разговор Архимеда и царя Гиерона.

Далее: выступление учащихся со стихотворением Е.Ефимовского «Дайте мне точку опоры»:

Однажды по берегу моря вдвоем

гулял Архимед с сиракузским царем.

Гиерон

Ну, скажем, рычаг. А какая тут цель?

А рядом триеру тащили на мель,

тащили рабы, выбиваясь из сил.

И тут Архимед Гиерона спросил:

— Ты помнишь мой винт для подъема воды?

В Египте рабам облегчил я труды.

А знаешь, как людям помог бы рычаг

в труде непосильном! К примеру.

один бы сумел на песчаный причал

втащить я… вот эту триеру. —

Стоит Гиерон, потирает висок:

— Ты втащишь триеру? Один? На песок?!

— Триеру на берег втащу я один,

Триеру с гребцами и грузом.

Вот ты через месяц сюда приходи…

И я удивлю Сиракузы.

В назначенный срок собирается люд

на пристани, солнцем согретой.

Глядят на машину, но чуда не ждут:

— Не втащит! Да слыхано ль это!

Гиерон

Я вижу веревки и много колес,

и я поражаюсь размеру,

но даже Геракл, ухватившись за трос,

не втащит на берег триеру…

И тут Архимед повернул колесо —

триера послушно ползет на песок.

На палубе с ног повалились купцы.

На берег заехать — не шутка!

По воздуху веслами машут гребцы,

как будто лишились рассудка.

Гиерон

Не верю глазам! Столько силы в плечах?!

Архимед

Нет, царь! Эту силу умножил рычаг!

Взглянул Архимед: небо, море кругом.

Синее море и горы.

— Я землю бы мог повернуть рычагом,

лишь дайте мне точку опоры.

– Более 2000 лет прошло с тех пор, как погиб Архимед, но и сегодня память людей хранит его слова: «Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!»

– Мог ли Архимед выполнить свое обещание и приподнять Землю хотя бы на 1 см, если бы в его распоряжении был рычаг и точка опоры?

– Сформулируйте цель урока.

Регулятивные: умение в сотрудничестве с учителем ставить новые учебные задачи и планировать пути их решения

Коммуникативные: умение выражать свои мысли, учитывать разные мнения

Природой так устроено, что ничего в жизни не дается даром: если мы выиграли в силе, то это значит, в чем то проиграли? Но в чем?

Это следует выяснить. Для этого проведем небольшие исследования с простыми механизмами, дающими выигрыш в силе.

1 гр. – «Рычаг»;

2 гр. – «Неподвижный блок»;

2 гр. –  «Подвижный блок»;

3 гр. – «Наклонная плоскость».

Личностные: умение ориентироваться в социальных ролях и межличностных отношениях.

Регулятивные: умение планировать последовательность выполнения, вносить дополнения и коррективы, контролировать результат.

Коммуникативные: сотрудничество с учителями и сверстниками, умение выражать свои мысли и учитывать мнение товарищей.

Правило, которое только что вы получили из результатов опыта, называется «золотым правилом» механики.  Оно гласит: «Во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии». Математическое выражение этого закона выглядит так:   . Из свойств пропорции следует, что  или A1=A2 . Что означает это равенство? (при использовании простых механизмов выигрыша в работе не получают.

– К сведению: с давних времен люди мечтали создать вечный двигатель, т. е. такое устройство, которое способно совершать работу без затрат энергии. Как вы понимаете, все усилия были тщетны, т. к. законы физики не позволяют создать такой двигатель.

– Теперь вернемся к проблеме нашего урока и ответим на вопрос: «Почему Архимед не смог поднять Землю?».  А как на самом деле было? Давайте посмотрим фрагмент видеофильма (демонстрация фильма «Мог ли Архимед поднять Землю?»). Ответ: расчеты показывают, рычаг, которым человек может поднять  Землю такой огромный, что если он со скоростью света будет перемещать усилием руки длинное плечо рычага, то Земля поднимется на 1 см только после 10 млн лет работы.

Дают примерные ответы на вопрос: Почему Архимед не смог поднять Землю?

Коммуникативные: умение слушать и понимать других, строить речевые высказывания, оформлять свои мысли в устной и письменной форме

1. Первичное закрепление

Решите задачи (в случае дополнительного времени):

• На рычаг действуют уравновешивающиеся силы F1=10 Н, F2 = 20 Н. При повороте рычага точка приложения силы F1 прошла путь 30 см. Какой путь прошла точка приложения силы F2?
• Рабочий с помощью подвижного блока вытягивает свободный конец веревки на 16 м. На какую высоту был поднят бак?
• Рабочий с помощью подвижного блока поднял груз на высоту 7 м., прилагая к свободному концу веревки силу 160 Н. Какую работу он совершил?

Выполните он-лайн тест:

https://learningapps.org/display?v=pxwojbxjn18

1. Кто произнес известную фразу: «Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!»

а) Пифагор; б) Евклид; в) Архимед; г) Эйнштейн

2. Какой из перечисленных ниже механизмов дает наибольший выигрыш в работе?

а) неподвижный блок; б) рычаг; в) подвижный блок; г) ни один из простых механизмов выигрыша в работе не дает

3. В чем проигрывают, пользуясь простым механизмом, дающим выигрыш в силе?

а) в расстоянии; б) в работе; в) в работе и расстоянии; г) ни в чем.

4. Подвижный блок дает при подъеме груза выигрыш в силе в 2 раза. Во сколько раз он проигрывает в расстоянии?

а) не проигрывает; б) в 2 раза; в) в 3 раза; г) в 4 раза

5. С помощью подвижного блока груз поднят на высоту 1,5 м. На какую длину при этом был вытянут свободный конец веревки?

а) 0 м; б) 1,5 м; в) 3 м; г) 4,5 м.

Личностные: адекватное понимание причин успеха и неуспеха в учебной деятельности, личной ответственности за результаты освоения

– Пора подвести итоги. Вначале урока мы поставили задачи выяснить, почему Архимед не смог поднять Землю и узнать о «Золотом правиле» механики. Удалось ли нам решить эти задачи? Оцените свою работу на уроке, продолжив предложения:

• Я  узнал …
• Я научился …
• Мне понравилось…
• Мне было трудно…
• Мое настроение …

Анализируют свою деятельность, оценивают степень освоения материала.

§ 62, упр. 23 (2,3), с. 184.

Желающие: подумать, как можно применить простые механизмы для выигрыша в расстоянии

Записывают задание в дневник

Регулятивные: адекватное восприятие оценки учителя и товарищей

коммуникативные: отвечают на вопросы, выслушивают своего собеседника

Регулятивные: умение в сотрудничестве с учителем ставить новые учебные задачи и планировать пути их решения

Коммуникативные: умение выражать свои мысли, учитывать разные мнения

Личностные: умение ориентироваться в социальных ролях и межличностных отношениях.

Регулятивные: умение планировать последовательность выполнения, вносить дополнения и коррективы, контролировать результат.

Коммуникативные: сотрудничество с учителями и сверстниками, умение выражать свои мысли и учитывать мнение товарищей.

Коммуникативные: умение слушать и понимать других, строить речевые высказывания, оформлять свои мысли в устной и письменной форме

1. Первичное закрепление

Выполняют он-лайн тест в группах (при присутствии интернета) или тест с взаимопроверкой по образцу (в случае отсутствия интернета)

Личностные: адекватное понимание причин успеха и неуспеха в учебной деятельности, личной ответственности за результаты освоения

Анализируют свою деятельность, оценивают степень освоения материала.

Записывают задание в дневник