Objasnění stavu vyvážení pákového stolu 15. Použití jednoduchých mechanismů

1. Trojjediný cíl:

1.1 vzdělávací: vytvořit žákům podmínky pro ujasnění podmínek pro vyvážení páky.
1.2 rozvoj: rozšířit přírodovědný systém názorů na procesy probíhající v přírodě.
1.3 výchova: formovat na tomto vzdělávacím materiálu mentální, mravní, estetický, univerzální lidský rozhled, rozvíjet samostatnost při předkládání hypotéz a formulování závěrů, pěstovat komunikativní kulturu, schopnost hodnotit sebe i své soudruhy.

2. Cíle:

2.1. Učební úkoly zaměřené na dosažení osobních výsledků učení.
2.1.1. Podporovat seberozvoj a sebevzdělávání žáků na základě motivace k učení a poznávání.
2.1.2. Pokračovat v rozvoji řeči studentů, vizuální paměti, pozornosti, sémantické paměti, pozorování, vizuálního vnímání, schopnosti analyzovat, porovnávat, zobecňovat, vytvářet představu o počítači jako nástroji učení.
2.1.3. Vytvořte si ucelený obraz světa.
2.1.4. Formovat vědomý, respektující a benevolentní postoj k druhému člověku, jeho názor.
2.1.5. Formovat schopnost řídit proces a výsledek činnosti.
2.2. Vzdělávací úkoly zaměřené na dosahování matematicko-oborových učebních výstupů.
2.2.1. Kognitivní: rozvíjet kognitivní činnost, pokračovat v práci na utváření schopnosti shromažďovat, systematizovat a aplikovat informace o tématu, aplikovat a transformovat znakově-symbolické prostředky pro řešení problémů.
2.2.2. Komunikativní: nadále pracovat na utváření schopnosti práce ve dvojicích, organizovat vzdělávací spolupráci a společné aktivity s učitelem a vrstevníky.
2.2.3. Regulační: pokračovat v práci na formování schopnosti samostatně plánovat způsoby dosažení cílů, vědomě volit efektivní způsoby řešení problémů.
2.3. Učební úkoly zaměřené na dosahování studijních výstupů předmětu.
2.3.1. Pokračovat v utváření všeobecných vzdělávacích a obecně kulturních dovedností práce s informacemi, dovednosti aplikace vzorců v praxi. Pochopit význam pojmů rameno síly, moment síly, fyzikální velikost síly, jejich měrné jednotky.
2.3.2. Umět popsat a vysvětlit fyzikální jevy na základě rovnovážného stavu páky.
2.3.3. Prezentujte výsledky měření síly, síly ramene pomocí tabulek.
2.3.4. Vyvodit závěry na základě experimentálních dat.
2.3.5. Uveďte příklady praktického použití páky.
2.3.6. Řešit úlohy na aplikaci rovnovážného stavu páky, momentu síly.
2.3.7. Experimentálně zkontrolujte, v jakém poměru sil a jejich ramen je páka v rovnováze.
2.3.8. Experimentálně vyzkoušejte pravidlo okamžiku.

Objektivní: ověřte si zkušeností, v jakém poměru sil a jejich ramen je páka v rovnováze. Experimentálně vyzkoušejte pravidlo okamžiku.

Z učebnice (§§56, 57) si pamatujete, že pokud jsou síly působící na páku nepřímo úměrné ramenům těchto sil, páka je v rovnováze.

Součin síly na jejím rameni se nazývá moment síly.

М 1 - moment síly F 1; M 2 - moment síly F 2;

Příklad, jak provést práci:

Výpočty:

Pokud se v průběhu práce ukáže, že poměr ramen sil není zcela shodný se vztahem sil, nebuďte v rozpacích. Páka, kterou používáte, není příliš přesný přístroj a i při měření ramen a sil může dojít k nějaké chybě. Pokud tedy získáte přibližnou rovnost, stačí to k vyvození správného závěru.

Další úkol.

Dynamometr ukáže hodnotu síly F 2 ≅1 N.

Síly působící na páku budou v tomto případě směřovat následovně: Síla F 1 (tíhová síla působící na závaží) bude směřovat svisle dolů, její rameno l 1 = 15 cm.

Síla F 2 (síla pružnosti pružiny dynamometru) bude směřovat svisle nahoru; její rameno l 2 = 15 cm.

Lekce formování experimentálních dovedností má následující cíle:

• vyučování - formovat pojmy pravidel a podmínek rovnováhy, momentových pravidel, ukazovat její význam ve vědě; umět vysvětlit pravidla pro používání pákového efektu a aplikovat je na vysvětlení výsledků praktické práce;
• rozvíjení - ukázat studentům společenský a praktický význam studovaného materiálu, vytvořit schopnost zobecňovat experimentální data, porovnávat a vyvozovat závěry,
• vzdělávací - podporovat kulturu duševní práce, pokračovat v práci na formování komunikačních dovedností, pozitivní motivaci k učení, estetickému vnímání světa, vštípit lásku k vědě a vědění.

Vybavení lekce: počítač, projektor, páka na stativu, sada závaží, pravítko.

Během lekcí:

I. Motivace.

1.Jaká pravidla jsme se naučili v minulé lekci?

(- pravidlo páky a pravidlo momentů).

2. Co potřebujete vědět k sepsání těchto pravidel?

(- rameno a síla)

3. Poznamenejte si tato pravidla.

Pravidlo momentů: M 1 = M 2;

Pravidla páky: F 1 * L 1 = F 2 * L 2

4. V jakých velmi známých a často používaných zařízeních se páky nacházejí?

(nůžky, kleště, paprskové váhy).

II. Aktualizace základních znalostí.

1. Vysvětlete účel těchto objektů (promítání kreseb na tabuli).

• Nůžky na stříhání listů papíru.
• Nůžky na stříhání plechů.
• Pákové vyvážení pro určení tělesné hmotnosti.

2. Proč některé nůžky silný papír řežou a jiné ne?

Nůžky fungují na základě pravidla vyvážení páky. Použitím malé síly na dlouhou část nůžek na jedné straně dostaneme větší sílu na krátkou část nůžek na druhé straně. Aby nůžky přestřihly silnou vrstvu papíru nebo lepenky, dělají čepele krátké a rukojeti dlouhé.

3. Použijte a vysvětlete pravidla pro každý z těchto předmětů:

a) délka rukojeti a délka čepele u nůžek na papír jsou téměř stejné, protože nevyžadují velké úsilí;

b) dlouhé rukojeti a krátké čepele nůžek na stříhání plechů vytvářejí velkou sílu v místě kontaktu čepele nůžek s kovem; kolikrát jsou kratší, tolikrát více síly vznikající při aplikaci;

c) paprskové váhy mají stejná ramena, což znamená, že síla působící na levou a pravou stranu vah je stejná. Při znalosti hmotnosti závaží se určí hmotnost nákladu.

III. Laboratorní práce č. 5 "Objasnění podmínek pro vyvážení páky"

(tři možnosti):

Možnost 1: L 1 = 18 cm; F1 = 2 H; F2 = 3H; L 2 =?

Možnost 2: L 1 = 12 cm; F1 = 2H; F2 = 3H; L 2 =?

Možnost 3: L 1 = 18 cm; F1 = 1H; F2 = 3H; L 2 =?

Pokyny pro práci:

1. Připevněte rameno ke stativu.

2. Vyvažte rameno bez závaží pomocí speciálních šroubů.

3. Vyvažte páku pomocí sady závaží a pravítka podle zadání vaší opce.

4. Nakreslete do schématu vyváženou páku.

5. Změřte délku ramen L 2.

6. Určete momenty sil M1 a M2.

7.Porovnejte hodnotu M1 a M2.

8. Udělejte závěr.

IV. Shrnutí.

1. Závěr o spravedlnosti pravidla okamžiku.

(Hlášení z každé možnosti).

Umístěním sad závaží na určitou vzdálenost jsme dostali následující výsledek:

součin síly na rameni této síly na levé straně páky a na pravé straně páky je stejný.

To znamená, že podmínka rovnováhy je splněna, moment síly je stejný.

Obecný závěr z provedeného experimentu:

Pomocí různých sad závaží ve všech skupinách provádějících variantu praktického úkolu byl získán následující výsledek: součin síly na rameni této síly na levé straně páky a na pravé straně páky jsou stejný.

Tím je splněna podmínka rovnováhy páky, platí momentové pravidlo. M1 = M2.

2. Dotazník k zamyšlení.

Plné znění materiálu Vývoj hodiny fyziky

Hanafina Totygul
Shrnutí lekce fyziky „Laboratorní práce. Objasnění stavu vyvážení páky "

Laboratorní práce č. 5

Určení rovnovážného stavu páky.

Cíle lekce:

1. Formování vzdělávací a kognitivní kompetence prostřednictvím zjištění stavu vyvážení páky.

2. Ověřte si podle zkušeností, v jakém poměru sil a jejich ramen páka je v rovnováze.

3. Testování pravidla okamžiku zkušeností.

1. Bezpečnostní předpisy.

2.Procvičovací úkoly a otázky:

co je rameno páky?

(Rameno páky je pevné těleso, které se může otáčet kolem pevné podpěry).

Co se nazývá rameno síly?

(Rameno síly je vzdálenost od opěrného bodu k linii působení síly).

Formulujte pravidlo balanční páka.

(V následujících situacích Zůstatek s menší silou je potřeba více síly, aby její rameno přesáhlo rameno větší síly. Získání síly s páka je určena poměrem ramen působících sil).

Zapište vzorec pravidla balanční páka.

(F2 / F1 = l1l2)

Formulujte pravidlo okamžiku.

(Páka je v rovnováze je-li moment síly otáčející se ve směru hodinových ručiček roven momentu síly otáčející se proti směru hodinových ručiček).

Zapište vzorec momentového pravidla.

(M1 = M2 nebo F1l1 = F2l2)

3. Provedení práce:

1. Otáčením matic na koncích vyvážit to tak umístit jej vodorovně.

2. strávit dvě závaží na levém rameni páka ve vzdálenosti l1 = 18 cm od osy otáčení.

3. Vyzkoušením si stanovte místo na pravém rameni páka, na který by měla být zavěšena tři závaží, aby se to dalo vyvážit dvě předchozí... Změřte vzdálenost od tohoto bodu k ose otáčení (l2).

4. Za předpokladu, že každé závaží váží 1N, vyplňte prázdná místa v tabulce.

l1, m F1, H l2, m F2, H M1, Nm M2, Nm

5. Udělejte závěr o spravedlnosti pravidla okamžiku.

(Páka je v rovnováze je-li moment síly otáčející se ve směru hodinových ručiček roven momentu síly otáčející se proti směru hodinových ručiček).

4.Další úkol:

Zavěste tři závaží napravo od čepu páka ve vzdálenosti 5 cm... Pomocí siloměru určete, jakou sílu je třeba vyvinout ve vzdálenosti 15 cm od osy otáčení napravo od závaží, nasměrujte jej nahoru, aby držel balanční páka

Vývoj lekce (poznámky k lekcím)

Linka UMK A.V. Peryshkin. Fyzika (7-9)

Pozornost! Stránka správy webu nenese odpovědnost za obsah metodického vývoje ani za soulad s vývojem federálního státního vzdělávacího standardu.

Typ lekce: kombinovaný.

Formy provádění: kolektivní práce s celou třídou, práce ve skupinách, samostatná práce.

Metody: rozhovor, příběh, laboratorní práce ke zjištění stavu vyvážení páky.

Účel lekce: studovat nejjednodušší a nejběžnější jednoduchý mechanismus - páku.

Cíle lekce:

• Vzdělávací: upevnit pojmy jednoduchých mechanismů, pák a jejich role v životě člověka; zjistit stav vyvážení páky, naučit aplikovat pravidlo vyvážení páky.
• Vzdělávací: pěstovat kognitivní zájem o nové poznatky, vytvářet podmínky pro projevení touhy po samostatném hledání nových poznatků.
• Rozvíjení: pokračovat v rozvoji dovedností a schopností analyzovat poznatky a vyvozovat závěry, rozvíjet pozornost, pozorování změnou vzdělávací činnosti.
• formovat praktické dovednosti a schopnosti při používání zařízení;
• rozvíjet kreativní myšlení žáků.

Zařízení: počítač, projektor, páka pravítka, sada závaží, nůžky, paprskové váhy, blok, lidská kostra, nakloněná rovina.

Během vyučování

1. Organizační moment (2min)

2. Opakování. Aktualizace znalostí. (20 minut)

A) Demonstrace: nůžky, paprskové váhy, blok, pravítko, lidská kostra. (2 minuty)

Studentům je položena problematická otázka: Co tato zařízení a zařízení spojuje? (Jednoduché mechanismy - páky, nakloněná rovina)

Pojmenujte tyto jednoduché mechanismy, k jakým pákám se vztahují?

B) Odpovězte na otázky:(5 minut)

• Co jsou to jednoduché mechanismy a k čemu slouží?
• Co je to páka (rod 1, rod 2)?
• Co je rameno?
• Pravidlo vyvážení páky?
• Co je to moment sil?
• Jaké je pravidlo okamžiku?

C) Práce s prezentací.(9 minut)

• Sestavte blokové schéma různých jednoduchých mechanismů. (3 min)
• Rozdělte jednoduché mechanismy do dvou skupin. (5 min)
• Zkouška. (kritéria jsou uvedena v prezentaci) (1 min)

D) Použití jednoduchých mechanismů - pák.(4 minuty)

Práce v miniskupinách (2 osoby) s prvky hry-soutěže.

Každá skupina dostane list s obrázkem lidské kostry a na stole je demonstrační model.

Zadání: za 1 minutu zakroužkujte všechny možné páky na příkladu lidské kostry.

Na konci času si skupiny vymění listy a vypočítá se počet vyznačených pák (kritéria jsou uvedena v prezentaci). Jsou vybráni tři výherci (nejvyšší součet). Díla se shromažďují. (sebehodnocení + hodnocení učitele)

Ve společné diskuzi ukazuje rozložení všechny možné páky.

3. Provádění laboratorních prací. (18 minut)

(Děti dostanou výtisky, které vyplní, jak postupují)

Objektivní: ověřte si zkušeností, v jakém poměru sil a jejich ramen je páka v rovnováze. Experimentálně vyzkoušejte pravidlo okamžiku.

Pokrok:

1. Zavěste jedno závaží na háček na pravé straně ve vzdálenosti 12 cm od osy.
2. Vyvažte páku jedním závažím. Změřte si levé rameno.
3. Znovu vyvažte páku, ale dvěma závažími. Změřte si levé rameno.
4. Znovu vyvažte páku, ale třemi závažími. Změřte si levé rameno.
5. Za předpokladu, že každá zátěž váží 1 N, zapisuji data a naměřené hodnoty do tabulky.

	Síla F 1 na levé straně páky, N	Rameno l 1, cm	Síla F 2 na pravé straně páky, N	Rameno l 2, cm	Poměr sil a ramen

1. Vypočítejte poměr sil a poměr ramen pro každý z pokusů a získané výsledky zapište do posledního sloupce tabulky.
2. Zkontrolujte, zda výsledky experimentů potvrzují podmínku rovnováhy páky při působení sil na ni působících a pravidlo momentů sil.

(F1) / (F2) = (12) / (11).

Mi = F1 * 11 = = H/m

M2 = F2 * 12 = = N/m

7. Udělejte závěr.

Závěr: ….

4. Shrnutí lekce. (1 minuta.)

Závěr: Kolikrát se zvýšila síla, kolikrát se snížilo rameno. Když jsou momenty sil stejné, je otočná páka ve směru a proti směru hodinových ručiček v rovnováze.

5. Domácí úkol.

(pro každého zvlášť na konci lekce) (1min)

1. § 60, cvičení 30 (1-3.5).
2. Úkol (str. 180) *,
3. * Změřte pravítkem ramena páky (nůžky, hasák, stahovák hřebíků, kovové nůžky) a určete zesílení vybraných jednoduchých mechanismů.

6. Reflexe. (na výsledné listy) (3 min)

Metoda nehodnotící kontroly "Mini-recenze".

Napiš jednou větou:

• na jedné straně listu "Důležité" (co bylo dnes v lekci důležité),
• na druhé straně - "Nejasné" (což zůstalo nejasné).