Trabalho de laboratório a condição do equilíbrio da alavanca. Resumo de uma aula de física "Trabalhos de laboratório

A aula de formação de habilidades experimentais tem os seguintes objetivos:

• ensino - formar os conceitos de regras e condições de equilíbrio, regras dos momentos, mostrar o seu significado na ciência; ser capaz de explicar as regras de uso de alavancagem e aplicá-las para explicar os resultados do trabalho prático;
• desenvolvimento - para mostrar aos alunos o significado social e prático do material a ser estudado, para formar a capacidade de generalizar dados experimentais, para comparar e tirar conclusões,
• educacional - fomentar uma cultura de trabalho mental, continuar a trabalhar na formação de competências de comunicação, motivação positiva para a aprendizagem, percepção estética do mundo, incutir o amor pela ciência e pelo conhecimento.

Equipamentos para a aula: um computador, um projetor, uma alavanca em um tripé, um conjunto de pesos, uma régua.

Durante as aulas:

I. Motivação.

1.Que regras aprendemos na última lição?

(- a regra de alavancagem e a regra dos momentos).

2. O que você precisa saber para escrever essas regras?

(- ombro e força)

3. Anote essas regras.

Regra dos momentos: M 1 = M 2;

Regras da alavanca: F 1 * L 1 = F 2 * L 2

4. Em que dispositivos muito familiares e usados ​​com frequência são encontradas as alavancas?

(tesouras, pinças, escalas de feixe).

II.Atualização de conhecimentos básicos.

1. Explique a finalidade desses objetos (projeção de desenhos no quadro).

• Tesoura para cortar folhas de papel.
• Tesouras para cortar chapas de metal.
• Balança de alavancas para determinação do peso corporal.

2. Por que algumas tesouras cortam papel grosso e outras não?

A tesoura opera com base na regra de equilíbrio da alavanca. Aplicando um pouco de força na seção longa da tesoura de um lado, obtemos mais força na seção curta da tesoura do outro lado. Para que as tesouras cortem uma camada espessa de papel ou papelão, elas tornam as lâminas curtas e os cabos longos.

3. Aplique e explique as regras para cada um desses assuntos:

a) o comprimento do cabo e o comprimento da lâmina da tesoura de papel são quase iguais porque não requerem muito esforço;

b) cabos longos e lâminas curtas de tesoura para cortar folhas de metal criam grande força no ponto de contato entre a lâmina da tesoura e o metal; quantas vezes são mais curtos, quantas vezes mais força advém da aplicação;

c) as escalas de viga têm os mesmos ombros, o que significa que as forças que atuam nos lados esquerdo e direito da escala são as mesmas. Conhecendo a massa dos pesos, a massa da carga é determinada.

III. Trabalho de laboratório nº 5 "Elucidação das condições para o equilíbrio da alavanca"

(três opções):

Opção 1: L 1 = 18cm; F 1 = 2 H; F2 = 3H; L 2 =?

Opção 2: L 1 = 12cm; F 1 = 2H; F2 = 3H; L 2 =?

Opção 3: L 1 = 18cm; F 1 = 1H; F2 = 3H; L 2 =?

Instruções para o trabalho:

1. Prenda o braço ao tripé.

2. Equilibre o braço sem pesos usando os parafusos especiais.

3. Equilibre a alavanca usando um conjunto de pesos e uma régua de acordo com a atribuição de sua opção.

4. Desenhe uma alavanca equilibrada no diagrama.

5. Meça o comprimento dos ombros L 2.

6. Determine os momentos das forças M1 e M2.

7. Compare o valor de M1 e M2.

8. Faça uma conclusão.

4. Resumindo.

1. Conclusão sobre a justiça da regra dos momentos.

(Relatório de cada opção).

Colocando conjuntos de pesos a uma distância especificada, obtivemos o seguinte resultado:

o produto da força no ombro dessa força no lado esquerdo da alavanca e no lado direito da alavanca é o mesmo.

Isso significa que a condição de equilíbrio foi cumprida, o momento de força é o mesmo.

Conclusão geral do experimento realizado:

Utilizando diferentes conjuntos de pesos em todos os grupos realizando uma variante da tarefa prática, foi obtido o seguinte resultado: os produtos da força no ombro desta força no lado esquerdo da alavanca e no lado direito da alavanca são os mesmo.

Conseqüentemente, a condição de equilíbrio da alavanca é cumprida, a regra dos momentos é verdadeira. M1 = M2.

2. Questionário para reflexão.

Hanafina Totygul
Resumo da aula de Física “Trabalhos de laboratório. Esclarecimento da condição do equilíbrio da alavanca "

Trabalho de laboratório nº 5

Determinando a condição de equilíbrio da alavanca.

Metas lição:

1. Formação de competências educacionais e cognitivas por meio de descobrir a condição do equilíbrio da alavanca.

2. Verifique por experiência, em que proporção de forças e seus ombros a alavanca está em equilíbrio.

3. Testando a regra dos momentos por experiência.

1. Normas de segurança.

2.Pratique tarefas e perguntas:

O que é braço de alavanca?

(Braço de alavancaé um corpo sólido que pode girar em torno de um suporte fixo).

O que é chamado de ombro da força?

(O ombro da força é a distância do fulcro à linha de ação da força).

Formule uma regra alavanca de equilíbrio.

(Para Saldo com menos força, mais força é necessária para que seu ombro ultrapasse o ombro de maior força. Ganho de força ganho com alavancaé determinado pela proporção dos ombros das forças aplicadas).

Escreva a fórmula da regra alavanca de equilíbrio.

(F2 / F1 = l1l2)

Formule a regra dos momentos.

(A alavanca está em equilíbrio se o momento da força girando no sentido horário for igual ao momento da força girando no sentido anti-horário).

Escreva a fórmula da regra do momento.

(M1 = M2 ou F1l1 = F2l2)

3. Execução trabalhar:

1. Girando as porcas nas extremidades equilibre-o assim para posicioná-lo horizontalmente.

2. gaste dois pesos em seu ombro esquerdo alavanca a uma distância l1 = 18 cm do eixo de rotação.

3. Ao testar, estabeleça um lugar no ombro direito alavanca, para o qual três pesos devem ser suspensos a fim de equilibrar os dois anteriores... Meça a distância deste ponto ao eixo de rotação (12).

4. Supondo que cada peso pesa 1N, preencha os espaços em branco na tabela.

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

5. Faça uma conclusão sobre a justiça da regra dos momentos.

(A alavanca está em equilíbrio se o momento da força girando no sentido horário for igual ao momento da força girando no sentido anti-horário).

4.Tarefa adicional:

Pendure três pesos à direita do pivô alavanca a uma distância de 5 cm... Usando um dinamômetro, determine quanta força precisa ser aplicada a uma distância de 15 cm do eixo de rotação à direita dos pesos, direcionando-o para cima para segurar alavanca de equilíbrio

Objetivo do trabalho: verifique por experiência em que proporção de forças e seus ombros a alavanca está em equilíbrio. Teste a regra do momento experimentalmente.

Do livro didático (§§56, 57), você lembra que se as forças que atuam na alavanca são inversamente proporcionais aos braços dessas forças, a alavanca está em equilíbrio.

O produto da força em seu ombro é chamado de momento de força.

М 1 - momento de força F 1; M 2 - momento de força F 2;

Um exemplo de como fazer o trabalho:

Cálculos:

Se, no decorrer do trabalho, a relação dos ombros das forças revelar não ser exatamente igual à relação das forças, não se envergonhe. A alavanca que você está usando não é um instrumento muito preciso e, mesmo ao medir ombros e forças, alguns erros podem ser cometidos. Portanto, se você obtiver uma igualdade aproximada, é o suficiente para tirar uma conclusão correta.

Tarefa adicional.

O dinamômetro mostrará o valor da força F 2 ≅1 N.

As forças que atuam na alavanca, neste caso, serão direcionadas da seguinte forma: Força F 1 (a força da gravidade que atua sobre os pesos) será direcionada verticalmente para baixo, seu ombro l 1 = 15 cm.

A força F 2 (força de elasticidade da mola do dinamômetro) será direcionada verticalmente para cima; seu ombro l 2 = 15 cm.

Desenvolvimento da lição (notas da lição)

Linha UMK A.V. Peryshkin. Física (7-9)

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Tipo de aula: combinado.

Formas de realização: trabalho coletivo com toda a turma, trabalho em grupo, trabalho individual.

Métodos: conversa, história, trabalho de laboratório para descobrir o estado do equilíbrio da alavanca.

O propósito da lição: para estudar o mecanismo simples mais simples e comum - a alavanca.

lições objetivas:

• Educacional: consolidar os conceitos de mecanismos simples, alavancas e seu papel na vida humana; descubra a condição do equilíbrio da alavanca, ensine a aplicar a regra de equilíbrio da alavanca.
• Educacional: fomentar o interesse cognitivo por novos conhecimentos, para criar condições para a manifestação do desejo de uma busca independente por novos conhecimentos.
• Desenvolver: continuar o desenvolvimento de competências e habilidades para analisar conhecimentos e tirar conclusões, desenvolver a atenção, a observação por meio de uma mudança na atividade educacional.
• para formar habilidades e habilidades práticas ao usar dispositivos;
• desenvolver o pensamento criativo dos alunos.

Equipamento: computador, projetor, régua, conjunto de pesos, tesouras, escalas de feixe, bloco, esqueleto humano, plano inclinado.

Durante as aulas

1. Momento organizacional (2min)

2. Repetição. Atualização de conhecimento. (20 minutos)

Uma demonstração: tesoura, escalas de feixe, bloco, régua, esqueleto humano. (2 minutos)

Os alunos recebem uma pergunta problemática: O que une esses dispositivos e dispositivos? (Mecanismos simples - alavancas, plano inclinado)

Nomeie esses mecanismos simples, a que tipo de alavancas eles se relacionam?

B) Responda às perguntas:(5 minutos)

• O que são mecanismos simples e para que servem?
• O que é uma alavanca (gênero 1, gênero 2)?
• O que é ombro?
• Regra de equilíbrio da alavanca?
• O que é um momento de forças?
• Qual é a regra do momento?

C) Trabalhar com a apresentação.(9 minutos)

• Faça um diagrama de blocos das variedades de mecanismos simples. (3 min)
• Divida os mecanismos simples em dois grupos. (5 min)
• Exame. (os critérios são apresentados na apresentação) (1 min)

D) O uso de mecanismos simples - alavancas.(4 minutos)

Trabalho em mini-grupos (2 pessoas) com elementos do jogo-competição.

Cada grupo recebe uma folha com a imagem de um esqueleto humano e há um modelo de demonstração sobre a mesa.

Tarefa: em 1 minuto circule todas as alavancas possíveis usando o exemplo de um esqueleto humano.

No final do tempo, os grupos mudam de planilha e é calculado o número de alavancas delineadas (os critérios são apresentados na apresentação). Três vencedores (total mais alto) são selecionados. As obras estão sendo coletadas. (autoavaliação + avaliação do professor)

Em uma discussão conjunta, o layout mostra todas as alavancas possíveis.

3. Execução de trabalhos laboratoriais. (18 minutos)

(As crianças recebem impressos que preenchem à medida que progridem)

Objetivo do trabalho: verifique por experiência em que proporção de forças e seus ombros a alavanca está em equilíbrio. Teste a regra do momento experimentalmente.

Progresso:

1. Pendure um peso no gancho do lado direito a uma distância de 12 cm do eixo.
2. Equilibre a alavanca com um peso. Meça seu ombro esquerdo.
3. Equilibre a alavanca novamente, mas com dois pesos. Meça seu ombro esquerdo.
4. Equilibre a alavanca novamente, mas com três pesos. Meça seu ombro esquerdo.
5. Supondo que cada carga pesa 1 N, escrevo os dados e os valores medidos em uma tabela.

1. Calcule a relação de forças e a relação dos ombros de cada um dos experimentos e anote os resultados obtidos na última coluna da tabela.
2. Verifique se os resultados dos experimentos confirmam a condição de equilíbrio da alavanca sob a ação das forças a ela aplicadas e a regra dos momentos das forças.

(F₁) / (F₂) = (l₂) / (l₁).

M 1 = F 1 * l 1 = = H / m

M2 = F 2 * l 2 = = N / m

7. Faça uma conclusão.

Saída: … .

4. Resumo da lição. (1 minuto.)

Conclusão: Quantas vezes a força aumentou, quantas vezes o ombro diminuiu. Quando os momentos das forças são iguais, a alavanca giratória no sentido horário e anti-horário está em equilíbrio.

5. Trabalho de casa.

(dado a cada um individualmente no final da lição) (1min)

1. § 60, exercício 30 (1-3.5).
2. Tarefa (p. 180) *,
3. * Meça com uma régua os ombros da alavanca (tesoura, chave, pregador, tesoura de metal) e determine o ganho de força dos mecanismos simples selecionados.

6. Reflexão. (nas folhas resultantes) (3 min)

Método de controle sem julgamento "Mini-revisão".

Escreva em uma frase:

• em um lado da folha "Importante" (o que era importante hoje na lição),
• por outro - "pouco claro" (que permaneceu obscuro).

1.1 educacional: criar condições para que os alunos esclareçam as condições de equilíbrio da alavanca.
1.2 desenvolvimento: expandir o sistema de visão das ciências naturais sobre os processos que ocorrem na natureza.
1.3 educação: formar neste material educativo uma perspectiva humana mental, moral, estética, universal, o desenvolvimento da independência na proposição de hipóteses e na formulação de conclusões, a promoção de uma cultura comunicativa, a capacidade de avaliação de si e dos companheiros.

2. Objetivos:

2.1. Tarefas de aprendizagem destinadas a alcançar resultados de aprendizagem pessoais.
2.1.1. Promover o autodesenvolvimento e a autoformação dos alunos com base na motivação para a aprendizagem e cognição.
2.1.2. Continuar o desenvolvimento da fala dos alunos, memória visual, atenção, memória semântica, observação, percepção visual, capacidade de analisar, comparar, generalizar, a formação de uma ideia do computador como ferramenta de aprendizagem.
2.1.3. Forme uma imagem holística do mundo.
2.1.4. Para formar uma atitude consciente, respeitosa e benevolente para com outra pessoa, sua opinião.
2.1.5. Para formar a capacidade de controlar o processo e o resultado da atividade.
2.2. Tarefas educacionais destinadas a alcançar resultados de aprendizagem de disciplinas matemáticas.
2.2.1. Cognitivos: desenvolver a atividade cognitiva, continuar a trabalhar na formação da capacidade de coletar, sistematizar e aplicar informações sobre um tema, aplicar e transformar signos-simbólicos em meios de resolução de problemas.
2.2.2. Comunicativo: continuar a trabalhar na formação da capacidade de trabalhar em pares, organizar a cooperação educativa e atividades conjuntas com o professor e os pares.
2.2.3. Regulatório: continuar a trabalhar na formação da capacidade de planejar de forma independente formas de atingir metas, escolher conscientemente formas eficazes de resolver os problemas.
2.3. Tarefas de aprendizagem destinadas a alcançar resultados de aprendizagem de assunto.
2.3.1. Continuar a formação de habilidades educacionais gerais e culturais gerais de trabalho com informação, habilidade de aplicar fórmulas na prática. Compreender o significado dos conceitos ombro de força, momento de força, magnitude física da força e suas unidades de medida.
2.3.2. Descrever e explicar fenômenos físicos com base na condição de equilíbrio da alavanca.
2.3.3. Apresente os resultados das medidas de força, força do ombro usando tabelas.
2.3.4. Tire conclusões com base em dados experimentais.
2.3.5. Dê exemplos da aplicação prática da alavanca.
2.3.6. Resolver problemas na aplicação da condição de equilíbrio da alavanca, o momento da força.
2.3.7. Verifique experimentalmente em que proporção de forças e seus ombros a alavanca está em equilíbrio.
2.3.8. Teste a regra do momento experimentalmente.