Bloky. „Zlaté pravidlo mechaniky. Integrovaná hodina fyziky „Bloky. Mechanika "zlatého pravidla" Stiahnite si video a strihajte mp3 - uľahčujeme to
Predmet: Bloky. " Zlaté pravidlo» mechanika.
Vedie ho učiteľ fyziky
MOU KSOSH №2
Ryžová E.V.
Ciele lekcie: 1. Uveďte pojem pevných a pohyblivých blokov.
2. Vypočítajte prírastok sily pre pohybujúci sa blok.
3. Formulujte „zlaté pravidlo“ mechaniky.
Vybavenie: počítač, prezentácia,
7. ročník z fyziky.
Počas tried:
Plán lekcie:
1. Kontrola domácich úloh.
2. Prezentácia nového materiálu.
a) definícia pevných a pohyblivých blokov.
b) žiadne zvýšenie sily pre pevný blok.
c) prírastok pevnosti daný pohyblivým blokom.
d) nastolenie otázky možnosti získania zisku v práci.
e) žiadny zisk v práci pri používaní jednoduché mechanizmy.
e) používanie jednoduchých mechanizmov.
3. Upevnenie materiálu.
4. Výsledok hodiny.
5. Domáce úlohy.
1. Kontrola domácich úloh.
Učiteľ kontroluje prácu žiakov. V prípade ťažkostí žiakov učiteľ komentuje správne prevedenie prvej časti úlohy.
2. Prezentácia materiálu.
a) definícia pevných a pohyblivých blokov.
Bloky je koleso s drážkou po obvode pre lano alebo reťaz, ktorých os je pevne pripevnená k stene alebo stropnému nosníku. Bloky sa používajú v zdvíhacie zariadenia.
Blokový systém a káble, určené na zvýšenie nosnosti, je tzv reťazový kladkostroj (šmykľavka 4).
b) žiadne zvýšenie sily pre pevný blok.
Pohyblivý a pevný blok rovnaké starodávne mechanizmy ako páky. Už v roku 212 pred Kristom za pomoci hákov a drapákov spojených s blokmi sa Syrakúzania zmocnili Rimanov obliehacích prostriedkov. výstavby vojenské vozidlá a obranu mesta viedli Archimedes (snímka 5).
Pevný blok Archimedes to považoval za rovnoramennú páku. Okamihy síl na oboch stranách bloku sú rovnaké=> sily, ktoré vytvárajú tieto momenty, sú rovnaké: Nedáva zisk na sile, ale umožňuje zmeniť smer sily, čo je niekedy nevyhnutné.
c) prírastok pevnosti daný pohyblivým blokom.
P pohyblivý blok Archimedes vzal za nerovnú páku, dávajúc naber na sile 2-krát (snímka 6)
Momenty síl pôsobia vzhľadom na stred otáčania, ktorý by mal byť v rovnováhe rovnaký.
D) nastolenie otázky možnosti získania zisku v práci.
Archimedesštudoval mechanické vlastnosti pohyblivého bloku a uviedol ho do praxe. Podľa Athenaea „na spustenie gigantickej lode, ktorú postavil syrakúzsky tyran Hieron, prišli s mnohými metódami, ale mechanik Archimedes sám dokázal loď pohnúť s pomocou niekoľkých ľudí; Archimedes usporiadal blok a cez neho spustil obrovská loď; on prvýkrát vynašiel blokové zariadenie"(snímka 7.8)
e) žiadny zisk v práci pri použití jednoduchých mechanizmov.
Športové plachetnice, ako tie z minulosti, bez blokov sa nezaobíde kettlebell pri nastavovaní plachiet a ich riadení. Moderné lode potrebujú bloky na zdvíhanie signálov, člnov (snímka 9)
Kombinácia mobilné a nepojazdné bloky na elektrifikovanej trati železnice na nastavenie napätia drôtov (posúvač 10).
OD blokový systém môžu byť použité vetroňmi na zdvihli svoje vozidlá do vzduchu (snímka 11).
"zlaté pravidlo" mechaniky (snímka 12)
Koľkokrát zvíťazíme v sile, koľkokrát prehráme v diaľke.
f) Používanie jednoduchých mechanizmov.
Brána je dve kolesá, spojené a otáčajúce sa okolo jednej osi napríklad, dobre brána s kľučkou.Takéto zložité objemné zariadenie obdobia stredoveku – brána resp kolesá koliesširoko používaný v baníctve. Do pohybu ich uviedli ľudia, ktorí šliapali na tyče kolesa (snímka 13)
Bránu možno vidieť ako nerovná páka: ním daný prírastok pevnosti závisí od pomeru polomerov R a r (snímka 14)
navijak - konštrukcia pozostávajúca z z dvoch brán s medziprevodmi v hnacom mechanizme.Nosnosť moderných navijakov môže byť nad 100 kN. Pracujú pre lanoviek na vrtných súpravách vykonávať stavebné a montážne a nakladacie a vykladacie operácie (snímka 15)
VÝBAVA- systém bytia vo výbave ozubené kolesá (ozubené kolesá) do istej miery podobne ako brána (snímka 16).
Od staroveku sa často používali jednoduché mechanizmy komplex, v rôznych kombináciách.
Kombinovaný mechanizmus pozostáva z dvoch alebo viacerých prvočísel. Toto nie je nevyhnutne zložité zariadenie; mnohé pomerne jednoduché mechanizmy možno považovať aj za kombinované.
Napríklad, v mlynčeku na mäso existujú brána(pero), skrutka(tlačenie mäsa) a klin(nožník). šípky náramkové hodinky otáčaný systémom ozubené kolesá rôznych priemerov, ktoré do seba zapadajú. Jeden z najznámejších jednoduchých kombinovaných mechanizmov - zdvihák. Zdvihák je kombinácia skrutky a brány.
jednoduché mechanizmy- sú to pracovníci s pracovnými skúsenosťami viac ako 30 storočí, ale vôbec nezostarli (snímka 18-19)
Pre akékoľvek stavenisko veže fungujú žeriavy- toto je kombinácia pák, blokov, brán. Záležiac na " špeciality„faucety majú rôzne prevedenia a charakteristiky (snímka 20,21,22).
Pomôžu jednoduché mechanizmy presunúť dom na rozšírenie ulice. Rámy sa prinesú pod dom, spustia sa na valce položené na koľajniciach a elektrické navijaky (snímka 23).
Naklonená rovina (snímka 23-28).
3. Upevnenie materiálu.
Riešenie problémov (snímka 29).
1. Lano sa prehodí cez pevný blok. Jeden jej koniec je pripevnený k opasku inštalatéra a ten druhý stiahne s určitou silou dole. Aká je táto sila, ak hmotnosť pracovníka je 700 N? Ignorujte trenie v bloku a hmotnosť lana.
2. Ako viete, pevný blok nezvýši silu. Pri kontrole pomocou dynamometra sa však ukazuje, že sila, ktorá drží záťaž na stacionárnom bloku, je o niečo menšia ako gravitácia záťaže a pri rovnomernom stúpaní je väčšia ako ona. čo to vysvetľuje?
3. Prečo majú stavebné žeriavy hák, na ktorom nie je pripevnený náklad koniec kábla, ale na spone pohyblivého bloku?
Odpovede (snímka 30)
1. Tiažová sila pôsobiaca na inštalatéra je vyvážená súčtom elastických síl koncov lana visiaceho z bloku. Preto sa napínacia sila každého z nich rovná polovici hmotnosti osoby. To znamená, že pracovník ťahá za koniec lana silou 350 N.
2. Pôsobenie trecej sily.
3. Toto upevnenie umožňuje znížiť napätie kábla na polovicu
(Ak neberiete do úvahy trenie v blokoch).
4. Výsledok hodiny (snímka 31)
1. Ktorý blok sa nazýva pevný a ktorý je pohyblivý?
2. Na aký účel sa používa pevný blok?
3. Aké zvýšenie pevnosti dáva pohyblivý blok?
4. Môžu sa pevné a pohyblivé bloky považovať za páky?
5. Čo je „zlatým pravidlom“ mechaniky?
5. Domáce úlohy(snímka 32)
str. 59, 60; napr. 31(1,2,3).
Stiahnite si video a strihajte mp3 - uľahčujeme to!
Naša stránka je skvelým nástrojom pre zábavu a rekreáciu! Vždy si môžete prezerať a sťahovať online videá, zábavné videá, videá so skrytou kamerou, hrané filmy, dokumentárne, amatérske a domáce video, hudobné videá, videá o futbale, športe, nehodách a katastrofách, humor, hudba, kreslené filmy, anime, televízne programy a mnoho ďalších videí zadarmo a bez registrácie. Preveďte toto video na mp3 a ďalšie formáty: mp3, aac, m4a, ogg, wma, mp4, 3gp, avi, flv, mpg a wmv. Online rádio sú rozhlasové stanice, z ktorých si môžete vybrať podľa krajiny, štýlu a kvality. Online vtipy sú obľúbené vtipy, z ktorých si môžete vybrať podľa štýlu. Strihanie mp3 na vyzváňacie tóny online. Prevod videa do mp3 a iných formátov. Online TV – to sú obľúbené televízne kanály, z ktorých si môžete vybrať. Vysielanie TV kanálov je úplne zadarmo v reálnom čase – vysielanie online.
Keď ľudia začali používať bloky, páky, brány, zistili, že pohyby vykonávané počas prevádzky jednoduchých mechanizmov sa ukázali ako spojené so silami vyvíjanými týmito mechanizmami.
Toto pravidlo v staroveku bolo formulované takto: čo naberieme na sile, stratíme na ceste. Toto ustanovenie je všeobecné, ale veľmi dôležité a dostalo názov zlaté pravidlo mechaniky.
Páku vyvažujeme pomocou dvoch síl s rôznym modulom. Rameno l 1 sila pôsobí F 1 , na ramene l 2 sila pôsobí F 2 , pôsobením týchto síl je páka v rovnováhe.Potom uvedieme páku do pohybu. Zároveň bod aplikácie sily F 1 prejde dráhou S 1 a bodom pôsobenia sily F 2 prejde cestou S 2 (obr. 1).
Ryža. jeden
Ak zmeriame moduly týchto síl a dráhy, ktoré prechádzajú miesta pôsobenia síl, dostaneme rovnosť: .
Z tejto rovnosti vidíme, koľkokrát sa sily pôsobiace na páku líšia, dráhy vytvorené bodmi pôsobenia sily sa budú líšiť v rovnakom počte inverzne.
Pomocou vlastností pomeru preložíme tento výraz do inej formy: 
- súčin sily F 1 na dráhe S 1 sa rovná súčinu sily F 2 na dráhe S 2. Súčin sily na dráhe sa nazýva práca, v tomto prípade sa práca rovná A 1 \u003d A 2. Páka neprináša zisk v práci, rovnaký záver možno vyvodiť o akomkoľvek inom jednoduchom mechanizme.
Zlaté pravidlo mechaniky: žiadny mechanizmus neprináša zisk v práci. Vyhrávame v sile, prehrávame na ceste a naopak.
Zvážte pevný blok. Blok upevníme v osi a na laná bloku pripevníme dve závažia, potom presunieme jedno závažie nadol, závažie sa posunulo nadol o vzdialenosť S a závažie, ktoré sa posunulo nahor, prešlo o rovnakú vzdialenosť S.
Sily sú rovnaké, dráhy, ktorými prechádzajú telesá, sú tiež rovnaké, čo znamená, že práca je tiež rovnaká a pevný blok neprináša zisk v práci.
Zvážte pohyblivý blok. Jeden koniec lana upevníme, prevlečieme cez pohyblivý blok a druhý koniec pripevníme k dynamometru, zavesíme bremená na blok. Všimnite si polohu závaží na statíve, zdvihnite závažia do vzdialenosti S 1, tiež označte a vráťte sa do pôvodnej polohy, teraz si označte polohu háku silomera na statíve. Opäť zdvihneme bremená do vzdialenosti S 1 a všimneme si polohu háku silomera v tomto prípade (obr. 2).
Ryža. 2
Na zdvihnutie bremena do výšky S 1 bolo potrebné vytiahnuť lano, ktoré sa takmer dvakrát líšilo od vzdialenosti, ktorú bremeno prešlo. Mobilný blok dáva na sile, ale v práci nedáva, koľkokrát naberieme na sile, koľkokrát cestou stratíme.
Podmienka. Pomocou pohyblivého bloku zdvihol nakladač skriňu s náradím do výšky S 1 = 7 m, pričom pôsobil silou F 2 = 160 N. Akú prácu vykonal nakladač A 2?
Aby ste si našli prácu, potrebujete nasledovné: .
S 2 - množstvo pohybu lana.
Koľkokrát teda vyhráme v sile, koľkokrát cestou prehráme.
Odpoveď: práca vykonaná nakladačom, 2,24 kJ.
Stáročná prax dokazuje, že ani jeden jednoduchý mechanizmus neprináša zisk v práci, je možné, získavajúc na sile, stratiť na ceste a naopak - v závislosti od podmienok problému, ktorý sa má vyriešiť.
- Lukashik V.I., Ivanova E.V. Zbierka úloh z fyziky pre 7.-9. ročník vzdelávacích inštitúcií. - 17. vyd. - M.: Osveta, 2004.
- Peryshkin A.V. fyzika. 7 buniek - 14. vyd., stereotyp. - M.: Drop, 2010.
- Peryshkin A.V. Zbierka úloh z fyziky, ročníky 7-9: 5. vyd., stereotyp. - M: Exam Publishing House, 2010.
- Home-edu.ru ().
- Getaclass.ru ().
- School-collection.edu.ru ().
- School-collection.edu.ru ().
Domáca úloha
- Prečo používať jednoduché mechanizmy, ak neprinášajú zisk v práci?
- Závažie s hmotnosťou 200 kg sa zdvihne pomocou páky. Do akej výšky bolo bremeno zdvihnuté, ak sila pôsobiaca na dlhé rameno páky vykonala prácu 400 J.
- Pomocou pohyblivého bloku sa bremeno zdvihlo o 3 m.. Ako ďaleko bolo potrebné vytiahnuť voľný koniec lana?
Späť dopredu
Pozor! Ukážka snímky slúži len na informačné účely a nemusí predstavovať celý rozsah prezentácie. Ak vás táto práca zaujala, stiahnite si plnú verziu.
Účel lekcie: oboznámiť študentov s pevnými a pohyblivými blokmi; zistiť, či pri použití jednoduchých mechanizmov dochádza k nárastu sily a práce; formulovať „zlaté pravidlo“ mechaniky.
Vybavenie na lekciu:
- prezentácia na lekciu na danú tému,
- projektor,
- obrazovka,
- počítač,
- vybavenie na vykonávanie fyzikálneho experimentu (klátiky, páka, závit, závažia, statív, dynamometer).
Počas vyučovania
1. Organizačný moment.
Ahojte chlapci a milí hostia. Som rád, že vás môžem privítať na hodine fyziky. Mnohými milovaná fyzika a na hodine, na ktorú sa tešia.
2. Motivácia a stanovenie cieľov.
Pokračujeme v štúdiu jednoduchých mechanizmov. A témou našej dnešnej hodiny sú „Bloky. "Zlaté pravidlo" mechaniky. (SNÍMKA 1) Účelom našej lekcie je zoznámiť sa s ďalším typom jednoduchých mechanizmov - blokov. A našou úlohou je zistiť, či pri použití jednoduchých mechanizmov dochádza k nárastu sily a práce a sformulovať „zlaté pravidlo“ mechaniky. (SNÍMKA 2)
3. Aktualizácia poznatkov.
Aby sme ich dosiahli, musíme si zapamätať látku z poslednej lekcie.
Teraz vám dávam 7 minút na to, aby ste si do zošita napísali základné zhrnutie na tému „Jednoduché mechanizmy“ a kým budete písať, požiadam jedného alebo dvoch študentov, aby svoju domácu úlohu povedali ústne pri tabuli.
4. Učenie sa nového materiálu.
Začnime sa učiť nové veci.
Čo je teda blok? Blok je koleso s drážkou, upevnené v držiaku. (SNÍMKA 3)
Existujú dva typy:
- pevná - ktorej os je pevná a nepohybuje sa pri zdvíhaní bremena;
- pohyblivý - ktorého os stúpa alebo klesá spolu s nákladom.
Bloková demonštrácia.
Najprv zvážte pevný blok. (SNÍMKA 4)
Archimedes považoval pevný blok za rovnoramennú páku.
Uvidíme, aké budú sily F1 a F2 ?
Demo: Zaveste 4 závažia na jeden koniec lana a dynamometer na druhý koniec. Ukáže silu 4 N.
Otázka pre triedu: Čo vidíme? Sily sú rovnaké. Skúsme si to vysvetliť matematicky.
Blok je kruh. Bod O je stred kvádra, ktorým prechádza jeho os. OA = l jeden ; OB = l 2 sú polomery. v dôsledku toho l 1 =l 2. Vidíme, že toto sú ramená síl. Pripomeňme si pravidlo rovnováhy páky: ak sú ramená rovnaké, sily budú rovnaké.
Bude v tomto prípade výhra? Neexistuje žiadna výhra.
Čo z toho vyvodíme? Pevný blok nezvýši silu.
Teraz zvážte pohyblivý blok. (SNÍMKA 5)
Bude to páka? Áno, ale táto páka má iné ramená. Aké budú sily F1 a F2 ?
Demo: Zaveste 4 závažia na jeden koniec lana a dynamometer na druhý koniec. Ukáže silu 2N.
Otázka pre triedu: Čo teraz vidíme? Pevnosť F1 > F2 2 krát, t.j. vyhrávame v sile 2 krát.
Toto je blokový systém. (pokračovanie SNÍMKU 5) Uistite sa, že napájanie F2 nezmení sa.
Demo: Zaveste 4 závažia na jeden koniec lana a dynamometer na druhý koniec. Ukáže silu 2 N.
Čo sa malo dokázať. Ale skúsme to matematicky dokázať.
Takže bod O je stredom bloku, bod A je osou páky. l 1 - sila ramien F1 , l 2 - sila ramien F2; AO = l 1, AB= l 2 teda l 2 = 2 l 1 .
Aký záver teraz vyvodíme? Pohyblivý blok zvyšuje silu 2 krát.
5. Telesná výchova
A teraz si na pár minút odpočiňme: všetci vstali a oddýchli si. (SNÍMKA 6)
Dve priateľky v močiari -
Dve zelené žaby
Umyté skoro ráno
Pretreté uterákom
Dupali nohami,
tlieskali ruky,
Pravá, ľavá naklonená
A vrátili sa späť.
Tu je tajomstvo zdravia
Všetkým priateľom - telesná výchova ahoj!
Pokračujeme v lekcii. Zistili sme teda, že pevný blok nedáva prírastok sily, ale mobilný dáva 2x - t.j. pôsobením našej sily môžeme presunúť bremeno, ktorého hmotnosť je 2-krát väčšia. Ale čo práca? Bude v práci zisk?
Máme páku (ukážka). Rôznymi silami ho vyvažujeme a otáčame proti smeru hodinových ručičiek. (SNÍMKA 7) Vidíme, že body aplikácie v rovnakom čase prešli rôznymi cestami 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 .
Pôsobením na dlhé rameno páky teda vyhrávame v sile, ale rovnako strácame na ceste.
Čo z toho vyvodíme? Pákový efekt nefunguje.
Zvážte pevný blok. (SNÍMKA 8) Všimnite si východiskovú pozíciu. Vieme, že F 1 = F 2 . Pri pohybe bremena nahor sa jeden koniec lana zdvihne do výšky h 1 a druhý klesne do výšky h 2, pričom h 1 = h 2. Potom F 1 * h 1 = F 2 * h 2, t.j. A 1 \u003d A 2.
Záver? Pevný blok neprináša zisk v práci.
Pohyblivý blok zostáva. Možno vyhrá v práci? (SNÍMKA 9) Máme blok. Všimnite si východiskovú pozíciu. Presuňme ho teda do výšky h l bude dĺžka voľného konca lana. F 1 \u003d 2F 2, l\u003d 2h, A 1 \u003d F 1 * h,
aký je záver? Pohyblivý blok neprináša zisk v práci.
čo sme dostali? Žiadny mechanizmus neprináša zisk v práci. Koľkokrát zvíťazíme v sile, koľkokrát prehráme v diaľke. Toto je „zlaté pravidlo“ mechaniky starovekého gréckeho vedca Herona. (SNÍMKA 10)
6. Zhrnutie lekcie.
Zhrňme si lekciu. Povedzte nám, aké ciele a ciele sme si stanovili a dosiahli sme ich?
7. Reflexia.
Na vašich stoloch sú papiere. Žiadam vás, aby ste frázy doplnili písomne a ja požiadam ústne. (SNÍMKA 11)
- Dnes som sa v triede naučila...
- Čo som vedel...
- Bolo to zaujímavé...
- Ale nepochopil som...
V akej nálade odchádzate z hodiny? (SNÍMKA 13)
8. Domáce úlohy (SNÍMKA 12) odsek 59, 60; OK č. 13
