Blocuri. „Regula de aur a mecanicii. Lecție integrată de fizică „Blocuri. Mecanica „Regula de aur” Descărcați videoclipul și tăiați mp3 - noi îl facem ușor

Subiect: blocuri. " regula de aur» mecanica.

Dirijată de un profesor de fizică

MOU KSOSH №2

Ryzhova E.V.

Obiectivele lecției: 1. Prezentați conceptul de blocuri fixe și mobile.

2. Calculați câștigul de putere pentru blocul în mișcare.

3. Formulați „regula de aur” a mecanicii.

Echipament: calculator, prezentare,

Fizica clasa a 7-a.

În timpul orelor:

Planul lecției:

1. Verificarea temelor.

2. Prezentarea de material nou.

a) definirea blocurilor fixe şi mobile.

b) nici un câștig de rezistență pentru un bloc fix.

c) câştigul în forţă dat de blocul mobil.

d) punerea întrebării cu privire la posibilitatea obținerii unui câștig în muncă.

e) nici un câștig în muncă la utilizare mecanisme simple.

e) utilizarea unor mecanisme simple.

3. Fixarea materialului.

4. Rezultatul lecției.

5. Tema pentru acasă.

1. Verificarea temelor.

Profesorul verifică munca elevilor. În cazul dificultăților elevilor, profesorul comentează executarea corectă a primei părți a sarcinii.

2. Prezentarea materialului.

a) definirea blocurilor fixe şi mobile.

Blocks este roată cu canelurăîn jurul circumferinței pentru o frânghie sau un lanț, a cărui axă este atașată rigid de o grindă de perete sau tavan. Blocurile sunt folosite în dispozitive de ridicare.
Sistem bloc iar cablurile, concepute pentru a crește capacitatea de transport, se numește palan cu lanț (diapozitiv 4).

b) nici un câștig de rezistență pentru un bloc fix.

Bloc mobil și fix aceleași mecanisme străvechi ca pârghiile. Deja în anul 212 î.Hr., cu ajutorul cârligelor și prinderilor legate de blocuri, siracusanii au pus mâna pe mijloacele de asediu de la romani. constructie vehiculele militare si apararea orasului conduse Arhimede (diapozitivul 5).

Bloc fix Arhimede a considerat-o ca pe o pârghie cu brațe egale. Momente de forțe pe ambele părți ale blocului sunt la fel=> forțele care creează aceste momente sunt aceleași: El nu dă un câștig în putere, dar vă permite să schimbați direcția forței, ceea ce uneori este necesar.

c) câştigul în forţă dat de blocul mobil.

P bloc mobil Arhimede a luat pentru o pârghie inegală, dând câștigă putere de 2 ori (diapozitivul 6)

Momentele de forță acționează în raport cu centrul de rotație, care ar trebui să fie egal la echilibru.

D) ridicarea problemei posibilității de a obține un câștig în muncă.

Arhimede a studiat proprietățile mecanice ale blocului mobil și a pus-o în practică. Potrivit lui Athenaeus, „pentru a lansa nava gigantică construită de tiranul siracusan Hieron, au venit cu multe metode, însă mecanicul Arhimede singur a reușit să mute nava cu ajutorul câtorva oameni; Arhimede a amenajat un bloc și prin el a lansat. o navă uriașă; el a inventat mai întâi dispozitivul bloc„(diapozitivul 7.8)

e) nici un câștig în muncă atunci când se utilizează mecanisme simple.

Navele cu vele sportive, ca cele din trecut, nu pot face fără blocuri kettlebell atunci când pune pânzele și le gestionează. Navele moderne au nevoie de blocuri pentru ridicarea semnalelor, bărci (diapozitivul 9)

Combinaţie mobil și imobil blocuri pe o linie electrificată calea ferata pentru a regla tensiunea firelor (diapozitivul 10).

DIN sistem de blocuri poate fi folosit de planoare pt ridicându-și vehiculele în aer (diapozitivul 11).

„regula de aur” a mecanicii (diapozitivul 12)

De câte ori câștigăm în forță, de câte ori pierdem la distanță.

f) Utilizarea mecanismelor simple.

Poarta este doua roti, conectate între ele și rotindu-se în jurul unei axe de exemplu, bine poartă cu mâner.Un astfel de dispozitiv voluminos complex al perioadei medievale - o poartă sau roți de roată utilizate pe scară largă în minerit. Au fost puse în mișcare de oameni care călcau pe barele roții (diapozitivul 13)

Poarta poate fi văzută ca pârghie inegală: câștigul de putere dat de acesta depinde de raportul dintre razele R și r (diapozitivul 14)

troliu - constructie formata din de la două porți cu roţi dinţate intermediare în mecanismul de antrenare.Capacitatea de încărcare a troliilor moderne poate fi de peste 100 kN. Ei lucrează pentru telecabine, pe instalațiile de foraj, efectuați operațiuni de construcție și montaj și de încărcare și descărcare (diapozitivul 15)

ANGRENAJ- sistemul de a fi în viteză roți dintate (angrenaje) într-o oarecare măsură asemănător cu poarta (tobogan 16).

Încă din antichitate s-au folosit adesea mecanisme simple complex, in diverse combinatii.
Mecanism combinat constă din două sau mai multe numere prime. Acesta nu este neapărat un dispozitiv complex; multe mecanisme destul de simple pot fi de asemenea considerate combinate.
De exemplu, într-o mașină de tocat carne Sunt Poartă(un stilou), şurub(împingând carnea) și pană(tăietor de cuțite). Săgeți ceas de mână rotit de sistem roți dintate diferite diametre, care sunt cuplate între ele. Unul dintre cele mai faimoase mecanisme simple combinate - jack. Cricul este combinație șurub și poartă.

mecanisme simple- sunt lucrători cu experiență de lucru de peste 30 de secole, dar nu au îmbătrânit deloc (diapozitivul 18-19)

Pentru orice santier turnurile functioneaza macarale- aceasta este o combinație de pârghii, blocuri, porți. Depinzând de " specialități„robinetele au diverse modeleși caracteristici (diapozitivul 20,21,22).

Mecanismele simple vă vor ajuta muta casa a lărgi strada. Cadrele sunt aduse sub casă, coborâte pe role așezate pe șine și trolii electrice (tobogan 23).

Plan înclinat (diapozitivul 23-28).

3. Fixarea materialului.

Rezolvarea problemelor (diapozitivul 29).

1. O frânghie este aruncată peste un bloc fix. Un capăt al acestuia este atașat de centura instalatorului, iar el îl trage pe celălalt în jos cu o oarecare forță. Care este această forță dacă greutatea lucrătorului este de 700 N? Ignorați frecarea în bloc și masa frânghiei.

2. După cum știți, un bloc fix nu oferă un câștig de putere. Cu toate acestea, la verificarea cu un dinamometru, se dovedește că forța care menține sarcina pe un bloc staționar este puțin mai mică decât gravitația sarcinii, iar cu o creștere uniformă este mai mare decât aceasta. Ce explică asta?

3. De ce macaralele de construcție au un cârlig care transportă o sarcină la care nu este fixată capătul cablului, dar pe clema blocului mobil?

Răspunsuri (diapozitivul 30)

1. Forța gravitațională care acționează asupra instalatorului este echilibrată de suma forțelor elastice ale capetelor frânghiei agățate de bloc. Prin urmare, forța de tensiune a fiecăruia dintre ele este egală cu jumătate din greutatea unei persoane. Aceasta înseamnă că muncitorul trage capătul frânghiei cu o forță de 350 N.

2. Acţiunea forţei de frecare.

3. Această prindere face posibilă reducerea tensiunii cablului la jumătate
(Dacă nu țineți cont de frecarea în blocuri).

4. Rezultatul lecției (diapozitivul 31)

1. Care bloc se numește fix și care este mobil?

2. În ce scop este folosit un bloc fix?

3. Ce câștig în forță oferă blocul mobil?

4. Blocurile fixe și mobile pot fi considerate pârghii?

5. Care este „regula de aur” a mecanicii?

5. Tema pentru acasă(diapozitivul 32)

p. 59, 60; ex. 31(1,2,3).

Descărcați videoclipul și tăiați mp3 - noi îl facem ușor!

Site-ul nostru este un instrument excelent pentru divertisment și recreere! Puteți oricând să vizualizați și să descărcați videoclipuri online, videoclipuri amuzante, videoclipuri cu camere ascunse, lungmetraje, documentare, amatori și videoclip de acasa, videoclipuri muzicale, videoclipuri despre fotbal, sport, accidente și dezastre, umor, muzică, desene animate, anime, emisiuni TV și multe alte videoclipuri gratuit și fără înregistrare. Convertiți acest videoclip în mp3 și în alte formate: mp3, aac, m4a, ogg, wma, mp4, 3gp, avi, flv, mpg și wmv. Radio online sunt posturi de radio din care puteți alege în funcție de țară, stil și calitate. Glumele online sunt glume populare din care poți alege după stil. Decuparea mp3 la tonuri de apel online. Convertor video în mp3 și alte formate. TV online - acestea sunt canale TV populare din care puteți alege. Difuzarea canalelor TV este absolut gratuită în timp real - difuzată online.

Când oamenii au început să folosească blocuri, pârghii, porți, au descoperit că mișcările efectuate în timpul funcționării unor mecanisme simple s-au dovedit a fi asociate cu forțele dezvoltate de aceste mecanisme.

Această regulă în antichitate era formulată astfel: ceea ce câștigăm în forță, pierdem pe drum. Această prevedere este generală, dar foarte importantă și a primit denumirea de regula de aur a mecanicii.

Echilibrăm pârghia cu ajutorul a două forțe cu modul diferit. Umăr l 1 forța acționează F 1 , pe umăr l 2 forța acționează F 2 , sub acţiunea acestor forţe pârghia se află în echilibru.Apoi punem pârghia în mişcare. În același timp, punctul de aplicare a forței F 1 va trece traseul S 1, și punctul de aplicare a forței F 2 va trece calea S 2 (Fig. 1).

Orez. unu

Dacă măsurăm modulele acestor forțe și traseele parcurse de punctele de aplicare a forțelor, atunci obținem egalitatea: .

Din această egalitate, vedem de câte ori diferă forțele aplicate pârghiei, traseele făcute de punctele de aplicare a forței vor diferi în același număr de ori invers.

Folosind proprietățile proporției, traducem această expresie într-o altă formă: - produsul forței F 1 pe calea S 1 este egal cu produsul forței F 2 pe calea S 2. Produsul forței pe cale se numește muncă, în acest caz lucrul este egal cu A 1 \u003d A 2. Pârghia nu dă un câștig în muncă, aceeași concluzie se poate trage despre orice alt mecanism simplu.

Regula de aur a mecanicii: niciun mecanism nu oferă un câștig în muncă. Câștigând în forță, pierdem pe drum și invers.

Luați în considerare un bloc fix. Fixăm blocul în axă și atașăm două greutăți la frânghiile blocului, apoi deplasăm o greutate în jos, greutatea deplasată în jos a mers pe distanța S, iar greutatea care s-a deplasat în sus a mers la aceeași distanță S.

Forțele sunt egale, căile parcurse de corpuri sunt și ele egale, ceea ce înseamnă că și munca este egală, iar un bloc fix nu dă un câștig în muncă.

Luați în considerare un bloc în mișcare. Fixăm un capăt al frânghiei, îl trecem prin blocul mobil și atașăm celălalt capăt la dinamometru, atârnăm sarcinile de bloc. Observați poziția greutăților pe trepied, ridicați greutățile la o distanță S 1, marcați și reveniți la poziția inițială, acum marcați poziția cârligului dinamometrului pe trepied. Din nou ridicăm sarcinile la o distanță S 1 și notăm poziția cârligului dinamometrului în acest caz (Fig. 2).

Orez. 2

Pentru a ridica sarcina la o înălțime S 1, a fost necesar să trageți frânghia, care era aproape de două ori mai diferită de distanța pe care a parcurs sarcina. Blocul mobil dă un câștig în forță, dar în muncă nu dă, de câte ori câștigăm în forță, de câte ori pierdem pe drum.

Condiție. Cu ajutorul unui bloc mobil, încărcătorul a ridicat cutia cu scule la o înălțime S 1 = 7 m, aplicând o forță F 2 = 160 N. Ce muncă a făcut încărcătorul A 2?

Pentru a-ți găsi un loc de muncă, ai nevoie de următoarele: .

S 2 - cantitatea de mișcare a frânghiei.

De câte ori câștigăm în forță, de câte ori pierdem pe drum, așadar, atunci.

Raspuns: lucrul efectuat de incarcator, 2,24 kJ.

Practica veche de secole demonstrează că nici un singur mecanism simplu nu dă un câștig în muncă, este posibil, câștigând în forță, să pierzi pe drum și invers - în funcție de condițiile problemei de rezolvat.

1. Lukashik V.I., Ivanova E.V. Culegere de sarcini la fizică pentru clasele 7-9 ale instituțiilor de învățământ. - Ed. a XVII-a. - M.: Iluminismul, 2004.
2. Peryshkin A.V. Fizică. 7 celule - Ed. a XIV-a, stereotip. - M.: Dropia, 2010.
3. Peryshkin A.V. Culegere de probleme de fizică, clasele 7-9: ed. a V-a, stereotip. - M: Editura Exam, 2010.

1. Home-edu.ru ().
2. Getaclass.ru ().
3. Școală-colecție.edu.ru ().
4. Școală-colecție.edu.ru ().

Teme pentru acasă

1. De ce să folosiți mecanisme simple dacă nu dau un câștig în muncă?
2. O masă de 200 kg este ridicată cu o pârghie. La ce înălțime a fost ridicată sarcina dacă forța care acționează asupra brațului lung al pârghiei a făcut lucrul 400 J.
3. Cu ajutorul unui bloc mobil, sarcina a fost ridicată cu 3 m. Cât de departe trebuia scos capătul liber al frânghiei?

Inapoi inainte

Atenţie! Previzualizarea slide-ului are doar scop informativ și este posibil să nu reprezinte întreaga amploare a prezentării. Dacă sunteți interesat de această lucrare, vă rugăm să descărcați versiunea completă.

Scopul lecției: introducerea elevilor în blocuri fixe și mobile; aflați dacă există un câștig în forță și muncă atunci când utilizați mecanisme simple; formula „Regula de Aur” a mecanicii.

Echipament pentru lecție:

• prezentare pentru lecția pe această temă,
• proiector,
• ecran,
• un calculator,
• echipamente pentru efectuarea unui experiment fizic (blocuri, pârghie, filet, greutăți, trepied, dinamometru).

În timpul orelor

1. Moment organizatoric.

Salutare baieti si dragi oaspeti. Mă bucur să vă urez bun venit la lecția de fizică. Fizica, care este iubită de mulți și într-o lecție pe care o așteaptă cu nerăbdare.

2. Motivația și stabilirea obiectivelor.

Continuăm să studiem mecanisme simple. Iar subiectul lecției noastre de astăzi este „Blocuri. „Regula de aur” a mecanicii. (DIAPOSITIVA 1) Scopul lecției noastre este de a face cunoștință cu un alt tip de mecanisme simple - blocurile. Și sarcina noastră este să aflăm dacă există un câștig în forță și muncă atunci când folosim mecanisme simple și să formulăm „Regula de Aur” a mecanicii. (DIAPOSITIVA 2)

3. Actualizarea cunoștințelor.

Pentru a le atinge, trebuie să ne amintim materialul ultimei lecții.

Acum îți acord 7 minute pentru a scrie un rezumat de bază în caietul tău pe tema „Mecanisme simple”, iar în timp ce scrii, voi cere unuia sau doi elevi să-și spună oral temele la tablă.

4. Învățarea de noi materiale.

Să începem să învățăm lucruri noi.

Deci, ce este un bloc? Un bloc este o roată cu o canelură, fixată într-un suport. (DIAPOSITIVA 3)

Există două tipuri:

• fix - a cărui axă este fixă ​​și nu se mișcă atunci când sarcina este ridicată;
• mobil - a cărui axă se ridică sau coboară împreună cu sarcina.

Demonstrație de bloc.

Luați în considerare mai întâi blocul fix. (DIAPOSITIVA 4)

Arhimede a considerat blocul fix ca pe o pârghie cu brațe egale.

Să vedem care vor fi forțele F1 și F2 ?

Demo: Agățați 4 greutăți la un capăt al unei frânghii și un dinamometru la celălalt capăt. Va prezenta o forță de 4 N.

Întrebare pentru clasă: Ce vedem? Forțele sunt aceleași. Să încercăm să explicăm asta matematic.

Blocul este un cerc. Punctul O este centrul blocului prin care trece axa acestuia. OA = l unu ; OB = l 2 sunt raze. Prin urmare, l 1 =l 2. Vedem că aceștia sunt umerii forțelor. Amintiți-vă regula echilibrului pârghiei: dacă brațele sunt egale, atunci forțele vor fi egale.

Va exista un câștig în acest caz? Nu există nici un câștig.

Ce vom concluziona? Un bloc fix nu dă un câștig în forță.

Acum luați în considerare blocul mobil. (DIAPOSITIVA 5)

Va fi o pârghie? Da, dar această pârghie are umeri diferiți. Care vor fi forțele F1 și F2 ?

Demo: Agățați 4 greutăți la un capăt al unei frânghii și un dinamometru la celălalt capăt. Va arăta forța 2N.

Întrebare pentru clasă: Ce vedem acum? Putere F1 > F2 de 2 ori, adică câștigăm în forță de 2 ori.

Acesta este sistemul de blocuri. (continuarea SLIDE 5) Asigurați-vă că puterea F2 Nu se va schimba.

Demo: Agățați 4 greutăți la un capăt al unei frânghii și un dinamometru la celălalt capăt. Va prezenta o forță de 2 N.

Ceea ce urma să fie dovedit. Dar să încercăm să demonstrăm matematic.

Deci, punctul O este centrul blocului, punctul A este punctul de sprijin al pârghiei. l 1 - puterea umerilor F1 , l 2 - puterea umerilor F2; AO = l 1, AB = l 2, prin urmare l 2 = 2l 1 .

Ce concluzie tragem acum? Blocul mobil oferă un câștig de putere de 2 ori.

5. Educație fizică

Și acum să ne pauzăm câteva minute: toată lumea s-a ridicat și s-a odihnit. (DIAPOSITIVA 6)

Două prietene în mlaștină -
Două broaște verzi
S-a spălat dimineața devreme
Frecat cu un prosop
Au bătut din picioare,
mâinile bătute din palme,
Dreapta, stânga aplecat
Și s-au întors înapoi.
Iată secretul sănătății
Tuturor prietenilor - educatie fizica buna!

Ne continuăm lecția. Așadar, am aflat că un bloc fix nu dă un câștig în forță, dar unul mobil dă de 2 ori - adică. aplicând forța noastră, putem deplasa o sarcină a cărei greutate este de 2 ori mai mare. Dar cum rămâne cu munca? Va exista un câștig la locul de muncă?

Avem o pârghie (demonstrație). O echilibrăm cu diferite forțe și o întoarcem în sens invers acelor de ceasornic. (DIAPOSITIVA 7) Vedem că punctele de aplicare în același timp au trecut prin căi diferite S 1< S 2 . Измерив эти пути и модули сил, нашли, что . Перемножив крест накрест, получим F 1 * S 1 = F 2 * S 2 , т.е. А 1 = А 2 .

Astfel, acționând asupra brațului lung al pârghiei, câștigăm în forță, dar pierdem aceeași sumă pe parcurs.

Ce vom concluziona? Pârghia nu funcționează.

Luați în considerare un bloc fix. (DIAPOSITIVA 8) Observați poziția de pornire. Știm că F 1 = F 2 . Deplasând sarcina în sus, un capăt al frânghiei se va ridica la o înălțime h 1, iar celălalt va cădea la o înălțime h 2, în timp ce h 1 = h 2. Atunci F 1 * h 1 = F 2 * h 2, adică. A 1 \u003d A 2.

Concluzie? Blocul fix nu dă un câștig în muncă.

Blocul în mișcare rămâne. Poate va da un câștig în muncă? (DIAPOSITIVA 9) Avem un bloc. Observați poziția de pornire. Atunci să-l mutăm până la înălțimea h l va fi lungimea capătului liber al frânghiei. F 1 \u003d 2F 2, l\u003d 2h, A 1 \u003d F 1 * h,

Care este concluzia? Blocul mobil nu dă un câștig în muncă.

Ce am primit? Niciun mecanism nu oferă un câștig în muncă. De câte ori câștigăm în forță, de câte ori pierdem la distanță. Aceasta este „regula de aur” a mecanicii savantului grec antic Heron. (DIAPOSITIVA 10)

6. Rezumând lecția.

Să rezumam lecția. Spune-ne ce scopuri și obiective ne-au fost stabilite și le-am atins?

7. Reflecție.

Sunt hârtii pe mesele tale. Vă rog să completați frazele în scris, iar eu voi întreba oral. (DIAPOSITIVA 11)

• Astăzi la clasă am învățat...
• Ce stiam eu...
• A fost interesant...
• Dar nu am inteles...

În ce stare de spirit părăsiți lecția? (DIAPOSITIVA 13)

8. Tema pentru acasă (DIAPOSITIVA 12) paragraful 59, 60; OK nr. 13