Scoprire la condizione di equilibrio del tavolo a leva 15. L'uso di meccanismi semplici

1. Scopo trino:

1.1 tutorial: creare le condizioni affinché gli studenti scoprano le condizioni per l'equilibrio della leva.
1.2 in via di sviluppo: ampliare il sistema di vedute delle scienze naturali sui processi che avvengono in natura.
1.3 nutrire: formare su questo materiale educativo una visione del mondo mentale, morale, estetica, universale, lo sviluppo dell'indipendenza nel proporre ipotesi e formulare conclusioni, coltivare una cultura comunicativa, la capacità di valutare se stessi e i propri compagni.

2. Compiti:

2.1. Obiettivi di apprendimento volti al raggiungimento di risultati di apprendimento personali.
2.1.1. Promuovere l'autosviluppo e l'autoeducazione degli studenti sulla base della motivazione all'apprendimento e alla cognizione.
2.1.2. Continua lo sviluppo del discorso degli studenti, della memoria visiva, dell'attenzione, della memoria semantica, dell'osservazione, della percezione visiva, della capacità di analizzare, confrontare, generalizzare e formarsi un'idea di un computer come strumento di apprendimento.
2.1.3. Forma un quadro completo del mondo.
2.1.4. Per formare un atteggiamento consapevole, rispettoso e benevolo verso un'altra persona, la sua opinione.
2.1.5. Formare la capacità di controllare il processo e il risultato dell'attività.
2.2. Compiti educativi volti al raggiungimento di risultati di apprendimento in materie matematiche.
2.2.1. Cognitivo: per sviluppare l'attività cognitiva, continuare a lavorare sulla formazione della capacità di raccogliere, sistematizzare e applicare informazioni sull'argomento, applicare e trasformare i mezzi simbolici per risolvere i problemi.
2.2.2. Comunicativo: continuare a lavorare sulla formazione della capacità di lavorare in coppia, organizzare la cooperazione educativa e le attività congiunte con l'insegnante e i coetanei.
2.2.3. Regolamentazione: continuare a lavorare sulla formazione della capacità di pianificare autonomamente i modi per raggiungere gli obiettivi, di scegliere consapevolmente modi efficaci per risolvere i problemi.
2.3. Obiettivi di apprendimento volti al raggiungimento dei risultati di apprendimento delle materie.
2.3.1. Per continuare la formazione di abilità educative generali e culturali generali di lavorare con l'informazione, l'abilità di applicare le formule nella pratica. Comprendere il significato dei concetti di spalla della forza, momento della forza, grandezza fisica della forza, loro unità di misura.
2.3.2. Saper descrivere e spiegare i fenomeni fisici sulla base della condizione di equilibrio della leva.
2.3.3. Presentare i risultati delle misurazioni di forza, forza della spalla usando le tabelle.
2.3.4. Trarre conclusioni sulla base di dati sperimentali.
2.3.5. Fornire esempi dell'applicazione pratica della leva.
2.3.6. Risolvere problemi sull'applicazione della condizione di equilibrio della leva, il momento della forza.
2.3.7. Per verificare per esperienza in quale rapporto tra le forze e le loro braccia la leva è in equilibrio.
2.3.8. Sperimenta con la regola dei momenti.

Obbiettivo: verificare per esperienza in quale rapporto tra le forze e le loro braccia la leva sia in equilibrio. Sperimenta con la regola dei momenti.

Dal libro di testo (§§56, 57) si ricorda che se le forze agenti sulla leva sono inversamente proporzionali ai bracci di queste forze, la leva è in equilibrio.

Il prodotto della forza sulla sua spalla è chiamato momento della forza.

M 1 - momento di forza F 1; M 2 - momento di forza F 2;

Esempio di lavoro:

Calcoli:

Se, nel corso del lavoro, i rapporti delle spalle delle forze si rivelano non del tutto uguali ai rapporti delle forze, non essere imbarazzato. La leva che stai usando non è uno strumento molto preciso, e anche quando si misurano le spalle e le forze, si possono commettere degli errori. Quindi, se l'uguaglianza che ottieni è approssimativa, questo è sufficiente per trarre la conclusione corretta.

Compito aggiuntivo.

Il dinamometro mostrerà il valore della forza F 2 ≅1 N.

Le forze che agiscono sulla leva in questo caso saranno dirette come segue: la forza F 1 (gravità che agisce sui pesi) sarà diretta verticalmente verso il basso, il suo braccio l 1 \u003d 15 cm.

La forza F 2 (la forza di elasticità della molla del dinamometro) sarà diretta verticalmente verso l'alto; la sua spalla l 2 = 15 cm.

La lezione sulla formazione delle abilità sperimentali ha i seguenti obiettivi:

• insegnamento - formare i concetti della regola e della condizione di equilibrio, la regola dei momenti, per mostrarne il significato nella scienza; essere in grado di spiegare le regole per applicare la leva finanziaria e applicarle per spiegare i risultati del lavoro pratico;
• sviluppo - mostrare agli studenti il ​​significato sociale e pratico del materiale studiato, formare la capacità di generalizzare i dati sperimentali, confrontare e trarre conclusioni,
• educativo - coltivare una cultura del lavoro mentale, continuare a lavorare sulla formazione di capacità comunicative, motivazione positiva per l'apprendimento, percezione estetica del mondo, infondere amore per la scienza e la conoscenza.

Attrezzatura per la lezione: un computer, un proiettore, una leva su un treppiede, una serie di pesi, un righello.

Durante le lezioni:

I. Motivazione.

1. Quali regole abbiamo rispettato nell'ultima lezione?

(- la regola della leva e la regola dei momenti).

2. Cosa devi sapere per scrivere queste regole?

(- spalla e forza)

3. Annotare queste regole.

Regola del momento: M 1 = M 2;

Regole della leva: F 1 *L 1 = F 2 *L 2

4. In quali dispositivi molto familiari e spesso utilizzati troviamo leve?

(forbici, tronchesi, bilance a leva).

II.Attuazione delle conoscenze di base.

1. Spiegare lo scopo di questi oggetti (proiezione di disegni alla lavagna).

• Forbici per tagliare fogli di carta.
• Forbici per il taglio di lamiere.
• Bilancia a leva per la determinazione del peso corporeo.

2. Perché alcune forbici tagliano uno spesso strato di carta, mentre altre no?

Le forbici funzionano sulla base della regola del bilanciamento della leva. Applicando una piccola forza sulla parte lunga delle forbici da un lato, otteniamo una grande forza sulla parte corta delle forbici dall'altro lato. Affinché le forbici possano tagliare uno spesso strato di carta o cartone, le loro lame sono corte e i manici lunghi.

3. Applicare e spiegare le regole per ciascuno di questi elementi:

a) la lunghezza del manico e la lunghezza della lama delle forbici per tagliare la carta sono quasi le stesse perché non richiede molto sforzo;

b) i manici lunghi e le lame corte delle forbici per il taglio di lamiere creano una grande forza nel punto di contatto tra la lama delle forbici e il metallo; quante volte sono più brevi, altrettante volte maggiore è la forza derivante dall'applicazione;

c) le bilance a leva hanno le stesse spalle, il che significa che la forza che agisce sui lati sinistro e destro della bilancia è la stessa. Conoscendo la massa dei pesi, determinare la massa del carico.

III. Lavoro di laboratorio n. 5 "Chiarire le condizioni per l'equilibrio della leva"

(per tre opzioni):

1 opzione: L 1 = 18 cm; F 1 = 2 N; F2 =3H; L2=?

Opzione 2: L 1 = 12 cm; F1 =2H; F2 =3H; L2=?

3 opzioni: L 1 = 18 cm; F 1 = 1 H; F2 =3H; L2=?

Istruzioni per il lavoro:

1.Fissare la leva sul treppiede.

2. Bilanciare la leva senza pesi utilizzando appositi bulloni.

3. Bilancia la leva usando una serie di pesi e un righello in base al compito della tua opzione.

4. Disegna una leva bilanciata sul diagramma.

5. Misurare la lunghezza della spalla L 2.

6. Determinare i momenti delle forze M1 e M2.

7. Confrontare il valore di M1 e M2.

8. Trai una conclusione.

IV. Riassumendo.

1. Conclusione sulla validità della regola dei momenti.

(Rapporto da ciascuna opzione).

Posizionando serie di pesi alla distanza specificata, abbiamo ottenuto il seguente risultato:

il prodotto della forza sulla spalla di questa forza sul lato sinistro della leva e sul lato destro della leva è lo stesso.

Ciò significa che la condizione di equilibrio è soddisfatta, il momento di forza è lo stesso.

Conclusione generale dell'esperimento:

Utilizzando diverse serie di pesi in tutti i gruppi eseguendo una variante del compito pratico, è stato ottenuto il seguente risultato: i prodotti della forza sulla spalla di questa forza sul lato sinistro della leva e sul lato destro della leva sono i stesso.

Pertanto, la condizione di equilibrio della leva è soddisfatta, vale la regola dei momenti. M1= M2.

2. Questionario di riflessione.

Testo completo del materiale Sviluppo di una lezione di fisica

Khanafina Totygul
Sinossi di una lezione di fisica “Lavori di laboratorio. Delucidazione della condizione di equilibrio per la leva"

Laboratorio n. 5

Delucidazione della condizione di equilibrio per la leva.

Obiettivi lezione:

1. Formazione della competenza educativa e cognitiva attraverso delucidazione della condizione di equilibrio della leva.

2. Verifica per esperienza, in quale rapporto tra le forze e le loro spalle la leva è in equilibrio.

3. Verifica per esperienza della regola dei momenti.

1. Norme di sicurezza.

2.Compiti e domande di formazione:

Cosa è leva?

(Levaè un corpo rigido in grado di ruotare attorno ad un supporto fisso).

Quella che viene chiamata la spalla della forza?

(La spalla della forza è la distanza dal fulcro alla linea d'azione della forza).

Formula una regola bilanciamento della leva.

(In modo da bilancia meno forza, è necessaria più forza in modo che la sua spalla superi la spalla di maggiore forza. Il guadagno di potenza ottenuto con leva determinato dal rapporto tra le spalle delle forze applicate).

Scrivi la formula della regola bilanciamento della leva.

(F2/F1=l1l2)

Formula la regola dei momenti.

(La leva è in equilibrio se il momento della forza che lo fa ruotare in senso orario è uguale al momento della forza che lo fa ruotare in senso antiorario).

Scrivi la formula per la regola del momento.

(M1=M2 o F1l1=F2l2)

3. Esecuzione opera:

1. Ruotando i dadi alle estremità bilancialo in questo modo in modo che sia orizzontale.

2. appendere due pesi alla spalla sinistra leva ad una distanza l1=18 cm dall'asse di rotazione.

3. Per prova, stabilisci un posto sulla spalla destra leva, a cui devono essere appesi tre pesi bilanciare i due precedenti. Misurare la distanza da questa posizione all'asse di rotazione (l2).

4. Supponendo che ogni carico pesi 1N, compilare gli spazi vuoti nella tabella.

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

5. Trarre una conclusione sulla validità della regola dei momenti.

(La leva è in equilibrio se il momento di forza ruotandolo in senso orario è uguale al momento di forza ruotandolo in senso antiorario).

4.Compito aggiuntivo:

Appendere tre pesi a destra dell'asse di rotazione leva ad una distanza di 5 cm. Utilizzando un dinamometro, determinare quanta forza deve essere applicata a una distanza di 15 cm dall'asse di rotazione a destra dei pesi, puntandolo verso l'alto per tenere leva in equilibrio

Sviluppo della lezione (appunti della lezione)

Linea UMK A. V. Peryshkin. Fisica (7-9)

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Tipo di lezione: combinato.

Moduli di condotta: lavoro collettivo con tutta la classe, lavoro in gruppo, lavoro individuale.

Metodi: conversazione, racconto, lavoro di laboratorio per determinare la condizione di equilibrio della leva.

Lo scopo della lezione: per studiare il meccanismo semplice più semplice e comune: la leva.

Obiettivi della lezione:

• Educativo: consolidare i concetti di meccanismi semplici, leva e loro ruolo nella vita umana; scopri la condizione di bilanciamento della leva, insegna ad applicare la regola di bilanciamento della leva.
• Educativo: coltivare un interesse cognitivo per nuove conoscenze, creare le condizioni per la manifestazione del desiderio di ricercare autonomamente nuove conoscenze.
• Sviluppo: continuare lo sviluppo delle abilità per analizzare le conoscenze e trarre conclusioni, lo sviluppo dell'attenzione, l'osservazione attraverso un cambiamento nelle attività educative.
• formare abilità pratiche nell'uso degli strumenti;
• sviluppare il pensiero creativo degli studenti.

Attrezzatura: computer, proiettore, leva del righello, set di pesi, forbici, bilancia a leva, blocco, scheletro umano, piano inclinato.

Durante le lezioni

1. Momento organizzativo (2min)

2. Ripetizione. Aggiornamento della conoscenza. (20 minuti)

Una dimostrazione: forbici, bilancia a leva, blocco, righello a leva, scheletro umano. (2 minuti)

Agli studenti viene posta una domanda problematica: cosa unisce questi dispositivi e dispositivi? (Meccanismi semplici - leve, piano inclinato)

Dai un nome a questi semplici meccanismi, a che tipo di leve appartengono?

b) Rispondi alle domande:(5 minuti)

• Cosa sono i meccanismi semplici ea cosa servono?
• Che cos'è una leva (1° tipo, 2° tipo)?
• Cos'è una spalla?
• Regola del bilanciamento della leva?
• Che cos'è un momento di forza?
• Qual è la regola dei momenti?

B) Fare una presentazione.(9 minuti)

• Crea uno schema a blocchi delle varietà di meccanismi semplici. (3 minuti)
• Dividere i meccanismi semplici in due gruppi (5 min)
• Visita medica. (criteri presentati nella presentazione) (1 min)

D) L'uso di meccanismi semplici - leve.(4 minuti)

Lavora in mini-gruppi (2 persone) con elementi di un gioco-competizione.

Ad ogni gruppo viene dato un foglio con l'immagine di uno scheletro umano e sul tavolo c'è un modello dimostrativo.

Compito: in 1 minuto, cerchia tutte le leve possibili usando l'esempio di uno scheletro umano.

Al termine del tempo i gruppi cambiano foglio e si conteggia il numero di leve cerchiate (i criteri sono presentati nella presentazione). Vengono selezionati tre vincitori (per il numero più alto). Le opere sono in fase di raccolta. (autovalutazione + valutazione del docente)

Quando si discute insieme, il layout mostra tutte le leve possibili.

3. Esecuzione del lavoro di laboratorio. (18 minuti)

(I bambini ricevono le stampe che compilano mentre lavorano)

Obbiettivo: verificare per esperienza in quale rapporto tra le forze e le loro braccia la leva sia in equilibrio. Sperimenta con la regola dei momenti.

Progresso:

1. Appendere un carico al gancio sul lato destro a una distanza di 12 cm dall'asse.
2. Bilanciare la leva con un peso. Misura la tua spalla sinistra.
3. Bilanciare di nuovo la leva, ma con due pesi. Misura la tua spalla sinistra.
4. Bilancia di nuovo la leva, ma con tre pesi. Misura la tua spalla sinistra.
5. Supponendo che ogni carico pesi 1 N, scrivo i dati e i valori misurati nella tabella.

	Forza F 1 sul lato sinistro della leva, N	Spalla l 1 cm	Forza F 2 sul lato destro della leva, N	Spalla l 2 cm	Il rapporto tra forze e spalle

1. Calcola il rapporto delle forze e il rapporto delle spalle per ciascuno degli esperimenti e scrivi i risultati nell'ultima colonna della tabella.
2. Verificare se i risultati degli esperimenti confermano la condizione di equilibrio della leva sotto l'azione delle forze applicate ad essa e la regola dei momenti delle forze.

(FA₁)/(FA₂)=(l₂)/(l₁).

M 1 \u003d F 1 * l 1 \u003d \u003d H / m

M 2 \u003d F 2 * l 2 \u003d \u003d N / m

7. Trai una conclusione.

Conclusione: … .

4. Il risultato della lezione. (1 minuto.)

Conclusione: quante volte è aumentata la forza, quante volte è diminuita la spalla. Quando i momenti delle forze sono uguali, ruotando la leva in senso orario e antiorario, è in equilibrio.

5. Compiti a casa.

(dati a ciascuno individualmente alla fine della lezione) (1 min)

1. § 60, esercizio 30(1-3.5).
2. Compito (pag. 180) *,
3. * Misurare i bracci della leva (forbici, chiave inglese, tirachiodi, cesoie metalliche) con un righello e determinare il guadagno in forza dei semplici meccanismi selezionati.

6. Riflessione. (su volantini ricevuti) (3 min)

Metodo di controllo non giudicante "Mini-revisione".

Scrivi in ​​una frase:

• su un lato del foglio "Importante" (ciò che era importante alla lezione di oggi),
• dall'altro - "Unclear" (ciò che è rimasto poco chiaro).