Warunki pracy laboratoryjnej równowagi dźwigni. Podsumowanie lekcji z fizyki „Praca laboratoryjna

Lekcja na temat kształtowania umiejętności eksperymentalnych ma następujące cele:

• nauczanie - formułowanie pojęć reguły i warunku równowagi, reguły momentów, ukazywanie jej znaczenia w nauce; umieć wyjaśnić zasady stosowania dźwigni i zastosować je do wyjaśnienia wyników pracy praktycznej;
• rozwijanie - ukazanie uczniom społecznego i praktycznego znaczenia badanego materiału, kształtowanie umiejętności uogólniania danych eksperymentalnych, porównywania i wyciągania wniosków,
• edukacyjne - kultywowanie kultury pracy umysłowej, kontynuowanie pracy nad kształtowaniem umiejętności komunikacyjnych, pozytywnej motywacji do nauki, estetycznego postrzegania świata, zaszczepianie zamiłowania do nauki i wiedzy.

Sprzęt do lekcji: komputer, projektor, dźwignia na statywie, zestaw ciężarków, linijka.

Podczas zajęć:

I. Motywacja.

1. Jakie zasady poznaliśmy na ostatniej lekcji?

(- zasada dźwigni i zasada momentów).

2. Co musisz wiedzieć, aby zapisać te zasady?

(- bark i siła)

3. Zapisz te zasady.

Reguła momentu: M 1 = M 2;

Zasady dźwigni: F 1 *L 1 = F 2 *L 2

4. W jakich bardzo znanych i często używanych urządzeniach znajdujemy dźwignie?

(nożyczki, przecinaki do drutu, łuski dźwigniowe).

II Aktualizacja wiedzy podstawowej.

1. Wyjaśnij przeznaczenie tych obiektów (wyświetlanie rysunków na tablicy).

• Nożyczki do cięcia arkuszy papieru.
• Nożyce do cięcia blach.
• Wagi dźwigniowe do określania masy ciała.

2. Dlaczego niektóre nożyczki tną grubą warstwę papieru, a inne nie?

Nożyczki działają w oparciu o zasadę równowagi dźwigni. Przykładając niewielką siłę do długiej części nożyczek z jednej strony, uzyskujemy dużą siłę na krótszą część nożyczek z drugiej strony. Aby nożyczki przecinały grubą warstwę papieru lub tektury, ich ostrza są krótkie, a uchwyty długie.

3. Zastosuj i wyjaśnij zasady dla każdego z tych elementów:

a) długość rękojeści i długość ostrza nożyczek do cięcia papieru są prawie takie same, ponieważ nie wymaga to dużego wysiłku;

b) długie uchwyty i krótkie ostrza nożyczek do cięcia blach wytwarzają dużą siłę w miejscu styku ostrza nożyczek z metalem; ile razy są krótsze, tyle samo razy większa siła wynikająca z aplikacji;

c) łuski dźwigniowe mają takie same ramiona, co oznacza, że ​​siła działająca na lewą i prawą stronę łuski jest taka sama. Znając masę odważników, określ masę ładunku.

III. Praca laboratoryjna nr 5 „Wyjaśnienie warunków równowagi dźwigni”

(dla trzech opcji):

1 opcja: L1 =18cm; F1=2N; F2=3H; L2=?

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

3 opcje: L1 =18cm; Fi=1H; F2=3H; L2=?

Instrukcje do pracy:

1. Zamocuj dźwignię na statywie.

2. Zrównoważyć dźwignię bez obciążników za pomocą specjalnych śrub.

3. Zrównoważ dźwignię za pomocą zestawu ciężarków i linijki zgodnie z zadaniem opcji.

4. Narysuj zrównoważoną dźwignię na schemacie.

5. Zmierz długość ramienia L 2.

6. Wyznacz momenty sił M1 i M2.

7. Porównaj wartości M1 i M2.

8. Wyciągnij wniosek.

IV. Zreasumowanie.

1. Wniosek o słuszności zasady chwili.

(Raport z każdej opcji).

Umieszczając zestawy obciążników w określonej odległości, otrzymaliśmy następujący wynik:

iloczyn siły na ramieniu tej siły po lewej stronie dźwigni i po prawej stronie dźwigni jest taki sam.

Oznacza to, że warunek równowagi jest spełniony, moment siły jest taki sam.

Ogólny wniosek z eksperymentu:

Stosując różne zestawy odważników we wszystkich grupach realizujących wariant zadania praktycznego uzyskano następujący wynik: iloczyny siły na barku tej siły po lewej stronie dźwigni i po prawej stronie dźwigni są to samo.

Dlatego warunek równowagi dźwigni jest spełniony, obowiązuje zasada momentów. M1= M2.

2. Kwestionariusz do refleksji.

Khanafina Totygul
Streszczenie lekcji fizyki „Praca w laboratorium. Wyjaśnienie warunku równowagi dla dźwigni”

Laboratorium nr 5

Wyjaśnienie warunku równowagi dla dźwigni.

Cele lekcja:

1. Kształtowanie kompetencji edukacyjnych i poznawczych poprzez: wyjaśnienie stanu równowagi dźwigni.

2. Sprawdź z doświadczenia, w jakim stosunku sił i ich ramion dźwignia jest w równowadze.

3. Weryfikacja przez doświadczenie reguły momentów.

1. Przepisy bezpieczeństwa.

2.Zadania i pytania szkoleniowe:

Co jest ramię dźwigni?

(Ramię dźwigni jest sztywnym korpusem zdolnym do obracania się wokół stałej podpory).

Jak nazywa się ramię siły?

(Ramię siły to odległość od punktu podparcia do linii działania siły).

Sformułuj regułę równowaga dźwigni.

(W celu balansować mniej siły, potrzeba więcej siły, aby jego ramię przekraczało ramię o większej sile. Przyrost mocy uzyskany za pomocą dźwignia określony przez stosunek ramion przyłożonych sił).

Zapisz wzór reguły równowaga dźwigni.

(F2/F1=l1l2)

Sformułuj zasadę chwil.

(Dźwignia jest w równowadze jeśli moment siły, która obraca go w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, jest równy momentowi siły, która obraca go w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara).

Zapisz wzór na regułę chwili.

(M1=M2 lub F1l1=F2l2)

3. Wykonanie Praca:

1. Obracając nakrętki na końcach zrównoważ to w ten sposób tak, że jest poziomy.

2. powiesić dwa ciężarki na lewym ramieniu dźwignia w odległości l1=18 cm od osi obrotu.

3. Na próbę ustal miejsce na prawym ramieniu dźwignia, do którego należy zawiesić trzy ciężarki, aby zrównoważ poprzednie dwa. Zmierz odległość od tego miejsca do osi obrotu (l2).

4. Zakładając, że każdy ładunek waży 1N, wypełnij puste pola w tabeli.

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

5. Wyciągnij wniosek o słuszności zasady chwili.

(Dźwignia jest w równowadze jeśli moment siły, który obraca go zgodnie z ruchem wskazówek zegara, jest równy momentowi siły, który obraca go w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara).

4.Zadanie dodatkowe:

Zawieś trzy ciężarki na prawo od osi obrotu dźwignia w odległości 5 cm. Za pomocą dynamometru określ, jaka siła musi być przyłożona w odległości 15 cm od osi obrotu na prawo od ciężarków, kierując ją do góry dźwignia w równowadze

Cel: sprawdzić na podstawie doświadczenia, przy jakim stosunku sił i ich ramion dźwignia jest w równowadze. Eksperymentuj z regułą chwil.

Z podręcznika (§§56, 57) pamiętasz, że jeśli siły działające na dźwignię są odwrotnie proporcjonalne do ramion tych sił, dźwignia jest w równowadze.

Iloczyn siły na jego ramieniu nazywamy momentem siły.

M 1 - moment siły F 1; M 2 - moment siły F 2;

Przykład pracy:

Obliczenia:

Jeśli w trakcie pracy stosunki ramion sił okażą się nie do końca równe stosunkom sił, nie krępuj się. Dźwignia, której używasz, nie jest bardzo dokładnym instrumentem i podczas pomiaru ramion i sił można popełnić pewne błędy. Więc jeśli uzyskana równość jest przybliżona, to wystarczy, aby wyciągnąć właściwy wniosek.

Zadanie dodatkowe.

Dynamometr pokaże wartość siły F 2 ≅1 N.

Siły działające na dźwignię w tym przypadku będą skierowane w następujący sposób: Siła F 1 (grawitacja działająca na ciężarki) będzie skierowana pionowo w dół, jej ramię l 1 \u003d 15 cm.

Siła F 2 (siła sprężystości sprężyny dynamometru) będzie skierowana pionowo w górę; jej ramię l 2 = 15 cm.

Opracowanie lekcji (notatki do lekcji)

Linia UMK A. V. Peryshkin. Fizyka (7-9)

Uwaga! Witryna administracyjna witryny nie ponosi odpowiedzialności za treść zmian metodologicznych, a także za zgodność rozwoju federalnego standardu edukacyjnego.

Rodzaj lekcji:łączny.

Formularze postępowania: praca zbiorowa z całą klasą, praca w grupach, praca indywidualna.

Metody: rozmowa, opowieść, praca laboratoryjna w celu określenia stanu równowagi dźwigni.

Cel lekcji: studiowanie najprostszego i najczęstszego prostego mechanizmu - dźwigni.

Cele Lekcji:

• Edukacyjne: utrwalenie koncepcji prostych mechanizmów, dźwigni i ich roli w życiu człowieka; sprawdź stan równowagi dźwigni, naucz stosować zasadę równowagi dźwigni.
• Edukacyjne: pielęgnowanie zainteresowania poznawczego nową wiedzą, tworzenie warunków do manifestacji chęci samodzielnego poszukiwania nowej wiedzy.
• Rozwijająca: kontynuuje rozwój umiejętności analizowania wiedzy i wyciągania wniosków, rozwijania uwagi, obserwacji poprzez zmianę działań edukacyjnych.
• kształtowanie praktycznych umiejętności posługiwania się instrumentami;
• rozwijać kreatywne myślenie uczniów.

Sprzęt: komputer, projektor, dźwignia linijki, zestaw obciążników, nożyczki, waga dźwigniowa, blok, szkielet człowieka, pochylona płaszczyzna.

Podczas zajęć

1. Moment organizacyjny (2min)

2. Powtórzenie. Aktualizacja wiedzy. (20 minut)

Demonstracja: nożyczki, łuski dźwigniowe, blok, dźwignia-linijka, ludzki szkielet. (2 minuty)

Uczniom zadaje się problematyczne pytanie: Co łączy te urządzenia i urządzenia? (Proste mechanizmy - dźwignie, pochylona płaszczyzna)

Nazwij te proste mechanizmy, do jakich dźwigni należą?

b) Odpowiedz na pytania:(5 minut)

• Czym są proste mechanizmy i do czego służą?
• Co to jest dźwignia (1. rodzaj, 2. rodzaj)?
• Co to jest ramię?
• Zasada równowagi dźwigni?
• Czym jest moment siły?
• Jaka jest zasada chwil?

B) Przygotowanie prezentacji.(9 min)

• Zrób schemat blokowy odmian prostych mechanizmów. (3 min)
• Podziel proste mechanizmy na dwie grupy (5 min)
• Badanie. (kryteria przedstawione w prezentacji) (1 min)

D) Zastosowanie prostych mechanizmów - dźwigni.(4 min)

Praca w mini-grupach (2 osoby) z elementami gry-konkursu.

Każda grupa otrzymuje arkusz ze zdjęciem ludzkiego szkieletu, a na stole znajduje się model demonstracyjny.

Zadanie: w ciągu 1 minuty okrąż wszystkie możliwe dźwignie na przykładzie ludzkiego szkieletu.

Pod koniec czasu grupy zmieniają arkusze i liczona jest liczba zakreślonych w kółko dźwigni (kryteria przedstawione w prezentacji). Wyłonionych zostaje trzech zwycięzców (największa liczba). Prace są zbierane. (samoocena + ocena nauczyciela)

Podczas wspólnej dyskusji układ pokazuje wszystkie możliwe dźwignie.

3. Wykonywanie prac laboratoryjnych. (18 min)

(Dzieci otrzymują wydruki, które wypełniają podczas pracy)

Cel: sprawdzić na podstawie doświadczenia, przy jakim stosunku sił i ich ramion dźwignia jest w równowadze. Eksperymentuj z regułą chwil.

Proces pracy:

1. Zawieś jeden ładunek na haku po prawej stronie w odległości 12 cm od osi.
2. Zrównoważ dźwignię jednym ciężarem. Zmierz lewe ramię.
3. Zrównoważ dźwignię ponownie, ale z dwoma ciężarkami. Zmierz lewe ramię.
4. Zrównoważ dźwignię ponownie, ale z trzema ciężarkami. Zmierz lewe ramię.
5. Zakładając, że każdy ładunek waży 1 N, zapisuję dane i zmierzone wartości w tabeli.

1. Oblicz stosunek sił i ramion dla każdego z eksperymentów i zapisz wyniki w ostatniej kolumnie tabeli.
2. Sprawdź, czy wyniki eksperymentów potwierdzają stan równowagi dźwigni pod działaniem przyłożonych do niej sił oraz zasadę momentów sił.

(F₁)/(F₂)=(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. Wyciągnij wniosek.

Wyjście: … .

4. Wynik lekcji. (1 minuta.)

Wniosek: Ile razy wzrosła siła, ile razy zmniejszyło się ramię. Gdy momenty sił są równe, obracając dźwignię zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, jest w równowadze.

5. Praca domowa.

(podawane każdemu z osobna na koniec lekcji) (1 min)

1. § 60, ćwiczenie 30(1-3.5).
2. Zadanie (s. 180) *,
3. * Zmierz ramiona dźwigni (nożyczki, klucz, ściągacz gwoździ, nożyce do metalu) linijką i określ przyrost siły wybranych prostych mechanizmów.

6. Refleksja. (na otrzymanych ulotkach) (3 min)

Metoda kontroli bez osądzania „Mini-przegląd”.

Napisz w jednym zdaniu:

• po jednej stronie kartki „Ważne” (co było ważne na dzisiejszej lekcji),
• z drugiej – „Niejasne” (co pozostało niejasne).

1.1 samouczek: stworzyć warunki dla uczniów do poznania warunków równowagi dźwigni.
1.2 opracowanie: rozszerzenie systemu przyrodniczego poglądów na procesy zachodzące w przyrodzie.
1.3 pielęgnowanie: kształtowanie na tym materiale edukacyjnym mentalnego, moralnego, estetycznego, uniwersalnego światopoglądu, kształtowanie samodzielności w stawianiu hipotez i formułowaniu wniosków, kultywowanie kultury komunikacyjnej, umiejętności oceniania siebie i swoich towarzyszy.

2. Zadania:

2.1. Cele nauczania mające na celu osiągnięcie osobistych efektów uczenia się.
2.1.1. Promowanie samorozwoju i samokształcenia uczniów w oparciu o motywację do nauki i poznania.
2.1.2. Kontynuuj rozwój mowy uczniów, pamięci wzrokowej, uwagi, pamięci semantycznej, obserwacji, percepcji wzrokowej, umiejętności analizowania, porównywania, uogólniania i formułowania idei komputera jako narzędzia uczenia się.
2.1.3. Stwórz pełny obraz świata.
2.1.4. Aby stworzyć świadomą, pełną szacunku i życzliwą postawę wobec drugiej osoby, jej opinii.
2.1.5. Kształtowanie umiejętności kontrolowania procesu i wyniku działania.
2.2. Zadania edukacyjne mające na celu osiągnięcie matematyczno-przedmiotowych efektów uczenia się.
2.2.1. Poznawcze: aby rozwijać aktywność poznawczą, kontynuuj pracę nad kształtowaniem umiejętności zbierania, systematyzowania i stosowania informacji na ten temat, stosowania i przekształcania znaków-symbolicznych środków do rozwiązywania problemów.
2.2.2. Komunikatywny: kontynuować pracę nad kształtowaniem umiejętności pracy w parach, organizować współpracę edukacyjną i wspólne zajęcia z nauczycielem i rówieśnikami.
2.2.3. Regulacyjne: kontynuowanie prac nad kształtowaniem umiejętności samodzielnego planowania sposobów osiągania celów, świadomego wyboru skutecznych sposobów rozwiązywania problemów.
2.3. Cele nauczania mające na celu osiągnięcie przedmiotowych efektów uczenia się.
2.3.1. Kontynuować kształtowanie ogólnokształcących i ogólnokulturowych umiejętności pracy z informacją, umiejętności stosowania formuł w praktyce. Zrozum znaczenie pojęć ramienia siły, momentu siły, fizycznej wielkości siły, ich jednostek miary.
2.3.2. Umieć opisywać i wyjaśniać zjawiska fizyczne na podstawie stanu równowagi dźwigni.
2.3.3. Przedstaw wyniki pomiarów siły, siły barku za pomocą tabel.
2.3.4. Wyciągnij wnioski na podstawie danych eksperymentalnych.
2.3.5. Podaj przykłady praktycznego zastosowania dźwigni.
2.3.6. Rozwiąż zadania dotyczące zastosowania warunku równowagi dźwigni, momentu siły.
2.3.7. Aby sprawdzić na podstawie doświadczenia, w jakim stosunku sił i ich ramion dźwignia jest w równowadze.
2.3.8. Eksperymentuj z regułą chwil.