Bloki. »Zlato pravilo mehanike. Integrirana lekcija fizike "Bloki. Mehanika "zlatega pravila" Prenesite videoposnetek in obrežite mp3 - mi naredimo enostavno
Zadeva: Bloki. " Zlato pravilo» mehanika.
Izvaja učiteljica fizike
MOU KSOSH №2
Ryzhova E.V.
Cilji lekcije: 1. Podajte koncept fiksnih in premičnih blokov.
2. Izračunajte pridobitev moči za gibljivi blok.
3. Oblikujte "zlato pravilo" mehanike.
Oprema: računalnik, predstavitev,
Fizika 7. razred.
Med predavanji:
Učni načrt:
1. Preverjanje domače naloge.
2. Predstavitev novega gradiva.
a) opredelitev fiksnih in premičnih blokov.
b) brez povečanja moči za fiksni blok.
c) pridobitev moči, ki jo daje premični blok.
d) zastavljanje vprašanja možnosti pridobitve dobička pri delu.
e) brez pridobitve dela pri uporabi preprosti mehanizmi.
e) uporaba enostavnih mehanizmov.
3. Pritrjevanje materiala.
4. Rezultat lekcije.
5. Domača naloga.
1. Preverjanje domače naloge.
Učitelj preveri delo učencev. V primeru težav učencev učitelj komentira pravilno izvedbo prvega dela naloge.
2. Predstavitev gradiva.
a) opredelitev fiksnih in premičnih blokov.
Bloki so kolo z utorom po obodu za vrv ali verigo, katere os je togo pritrjena na stenski ali stropni nosilec. Bloki se uporabljajo v dvižne naprave.
Blok sistem in kabli, namenjeni povečanju nosilnosti, se imenujejo verižno dvigalo (zdrs 4).
b) brez povečanja moči za fiksni blok.
Premični in fiksni blok enaki starodavni mehanizmi kot vzvodi. Sirakužani so že leta 212 pr. n. št. s pomočjo kavljev in grabil, povezanih z bloki, prevzeli Rimljanom sredstva za obleganje. Gradnja vojaška vozila in obrambo mesta vodil Arhimed (diapozitiv 5).
Fiksni blok Arhimed ga je obravnaval kot enakokrak vzvod. Trenutki sil na obeh straneh bloka so enaki=> sile, ki ustvarjajo te trenutke, so enake: Ne daje moči, vendar vam omogoča, da spremenite smer sile, kar je včasih potrebno.
c) pridobitev moči, ki jo daje premični blok.
p premični blok Arhimed je vzel za neenakopraven vzvod, ki daje povečajte moč 2-krat (diapozitiv 6)
Momenti sil delujejo glede na središče vrtenja, ki naj bi bila v ravnotežju enaka.
D) zastavljanje vprašanja možnosti pridobitve dobička pri delu.
Arhimed proučili mehanske lastnosti premičnega bloka in jih uporabili v praksi. Po besedah Ateneja so »za izstrelitev velikanske ladje, ki jo je zgradil sirakuški tiran Hieron, iznašli številne metode, vendar je mehanik Arhimed sam uspel premakniti ladjo s pomočjo nekaj ljudi; Arhimed je uredil blok in skozenj izstrelil velika ladja; on prvi izumil blokovno napravo« (diapozitiv 7.8)
e) ni dobička pri delu pri uporabi preprostih mehanizmov.
Športne jadrnice, kot tiste iz preteklosti, ne gre brez blokov kettlebell pri postavljanju jader in upravljanju z njimi. Sodobne ladje potrebujejo bloke za dvigovanje signalov, čolni (slide 9)
Kombinacija mobilna in nepremična bloki na elektrificirani progi železnica za nastavitev napetosti žic (diapozitiv 10).
OD blok sistem lahko uporabljajo jadralna letala za dvigovanje vozil v zrak (slide 11).
"zlato pravilo" mehanike (slide 12)
Kolikokrat zmagamo v moči, kolikokrat izgubimo v razdalji.
f) Uporaba preprostih mehanizmov.
Vrata so dve kolesi, povezani skupaj in se vrtijo okoli ene osi na primer, dobro vrata z ročajem.Tako zapletena zajetna naprava srednjeveškega obdobja – vrata oz kolesa kolesa za široko uporabo v rudarstvu. Sprožili so jih ljudje, ki so stopili na palice kolesa (slide 13)
Vrata lahko vidimo kot neenak vzvod: pridobitev moči, ki jo daje, je odvisna od razmerja polmerov R in r (slide 14)
vitel - konstrukcija, sestavljena iz iz dveh vrat z vmesnimi zobniki v pogonskem mehanizmu.Nosilnost sodobnih vitlov je lahko tudi preko 100 kN. Delajo za žičnice, na vrtalnih napravah izvajajo gradbena in montažna ter nakladalno-razkladalna dela (slide 15)
GEAR- sistem bivanja v prestavi zobniki (prestave) do določene mere podobno kot vrata (slide 16).
Od antike so se pogosto uporabljali preprosti mehanizmi kompleks, v raznih kombinacijah.
Kombinirani mehanizem je sestavljen iz dveh ali več praštevil. To ni nujno zapletena naprava; veliko dokaj preprostih mehanizmov lahko štejemo tudi za kombinirane.
na primer v mlinčku za meso obstajajo vrata(pero), vijak(potiskanje mesa) in klin(rezalnik za nože). Puščice zapestna ura vrti sistem zobniki različnih premerov, ki se medsebojno ubirajo. Eden najbolj znanih preprostih kombiniranih mehanizmov - jack. Jack je kombinacija vijaka in vrat.
preprosti mehanizmi- to so delavci z delovnimi izkušnjami več kot 30 stoletij, vendar se sploh niso postarali (slide 18-19)
Za katero koli gradbišče stolpi delo žerjavi- to je kombinacija vzvodov, blokov, vrat. Odvisno od " posebnosti"pipe imajo različne oblike in značilnosti (slide 20,21,22).
Preprosti mehanizmi bodo pomagali premakni hišo razširiti ulico. Okvirji se pripeljejo pod hišo, spustijo na valje, položene na tirnice, in električni vitli (slide 23).
Nagnjena ravnina (diapozitiv 23-28).
3. Pritrjevanje materiala.
Reševanje problemov (prosojnica 29).
1. Vrv je vržena čez fiksni blok. En konec je pritrjen na monterjev pas, drugega pa z nekaj sile potegne navzdol. Kolikšna je ta sila, če je teža delavca 700 N? Zanemarjajte trenje v bloku in maso vrvi.
2. Kot veste, fiksni blok ne daje povečanja moči. Vendar se pri preverjanju z dinamometrom izkaže, da je sila, ki drži obremenitev na fiksnem bloku, nekoliko manjša od teže obremenitve, pri enakomernem dvigu pa je večja od nje. Kaj pojasnjuje to?
3. Zakaj imajo gradbeni žerjavi kavelj, ki nosi tovor, ki ni pritrjen koncu kabla, ampak na sponki premičnega bloka?
Odgovori (slide 30)
1. Gravitacijska sila, ki deluje na monterja, je uravnotežena z vsoto prožnostnih sil koncev vrvi, ki visijo z bloka. Zato je sila napetosti vsakega od njih enaka polovici teže osebe. To pomeni, da delavec vleče konec vrvi s silo 350 N.
2. Delovanje sile trenja.
3. Ta pritrditev omogoča zmanjšanje napetosti kabla za polovico
(Če ne upoštevate trenja v blokih).
4. Rezultat lekcije (diapozitiv 31)
1. Kateri blok imenujemo fiksni in kateri premični?
2. Za kakšen namen se uporablja fiksni blok?
3. Kakšno pridobitev na trdnosti daje premični blok?
4. Ali lahko fiksni in premični blok štejemo za vzvode?
5. Kaj je »zlato pravilo« mehanike?
5. Domača naloga(slide 32)
Str. 59, 60; npr. 31(1,2,3).
Prenesite videoposnetek in izrežite mp3 - mi naredimo enostavno!
Naše spletno mesto je odlično orodje za zabavo in rekreacijo! Vedno si lahko ogledate in prenesete spletne videoposnetke, smešne videoposnetke, videoposnetke s skrite kamere, igrane filme, dokumentarne filme, amaterske in domači video, glasbeni videi, videi o nogometu, športu, nesrečah in nesrečah, humor, glasba, risanke, anime, TV-oddaje in številni drugi videoposnetki brezplačno in brez registracije. Pretvorite ta video v mp3 in druge formate: mp3, aac, m4a, ogg, wma, mp4, 3gp, avi, flv, mpg in wmv. Spletni radio ponuja radijske postaje, med katerimi lahko izbirate glede na državo, slog in kakovost. Spletne šale so priljubljene šale, med katerimi lahko izbirate po slogu. Rezanje mp3 v melodije zvonjenja na spletu. Pretvornik videa v mp3 in druge formate. Spletna TV - to so priljubljeni televizijski kanali, med katerimi lahko izbirate. Oddajanje televizijskih kanalov je popolnoma brezplačno v realnem času - oddajanje na spletu.
Ko so ljudje začeli uporabljati bloke, vzvode, vrata, so ugotovili, da so se gibi med delovanjem preprostih mehanizmov izkazali za povezane s silami, ki jih ti mehanizmi razvijejo.
To pravilo so v antiki oblikovali takole: kar pridobimo na moči, izgubimo na poti. Ta določba je splošna, a zelo pomembna in je dobila ime zlato pravilo mehanike.
Vzvod uravnotežimo s pomočjo dveh sil z različnim modulom. Ramo l 1 sila deluje F 1 , na rami l 2 sila deluje F 2 , pod delovanjem teh sil je vzvod v ravnotežju Nato vzvod spravimo v gibanje. Hkrati pa točka uporabe sile F 1 bo prešla pot S 1 in točko uporabe sile F 2 bo prehodil pot S 2 (slika 1).
riž. eno
Če izmerimo module teh sil in poti, ki jih prečkajo točke delovanja sil, dobimo enakost: .
Iz te enakosti vidimo, kolikokrat se sile, ki delujejo na vzvod, razlikujejo, poti, ki jih naredijo točke uporabe sile, se bodo razlikovale v enakem številu obratno.
Z uporabo lastnosti razmerja ta izraz prevedemo v drugo obliko: 
- produkt sile F 1 na poti S 1 je enak produktu sile F 2 na poti S 2. Produkt sile na poti se imenuje delo, v tem primeru je delo enako A 1 \u003d A 2. Ročica ne daje dobička pri delu, enak sklep lahko naredimo o katerem koli drugem preprostem mehanizmu.
Zlato pravilo mehanike: noben mehanizem ne daje dobička pri delu. Zmagamo v moči, izgubimo na gostovanju in obratno.
Razmislite o fiksnem bloku. Blok pritrdimo na os in na vrvi bloka pritrdimo dve uteži, nato eno utež premaknemo navzdol, utež, premaknjena navzdol, je šla za razdaljo S, utež, ki se je premaknila navzgor, pa za isto razdaljo S.
Sili sta enaki, enake so tudi poti, ki jih prepotujeta telesi, kar pomeni, da je enakomerno tudi delo, pritrjen blok pa ne daje dobička pri delu.
Razmislite o premikajočem se bloku. Pritrdimo en konec vrvi, jo napeljemo skozi premični blok in pritrdimo drugi konec na dinamometer, obesimo bremena na blok. Upoštevajte položaj uteži na stojalu, dvignite uteži na razdaljo S 1, prav tako označite in se vrnite v prvotni položaj, zdaj označite položaj kavlja dinamometra na stojalu. Spet dvignemo bremena na razdaljo S 1 in zabeležimo položaj kavlja dinamometra v tem primeru (slika 2).
riž. 2
Za dvig tovora na višino S 1 je bilo treba izvleči vrv, ki se skoraj dvakrat razlikuje od razdalje, ki jo je tovor prepotoval. Mobilni blok daje dobiček na moči, pri delu pa ne daje, kolikokrat pridobimo na moči, kolikokrat izgubimo na poti.
Pogoj. Nakladalec je s pomočjo gibljivega bloka dvignil zaboj z orodjem na višino S 1 = 7 m s silo F 2 = 160 N. Kakšno delo je opravil nakladalec A 2?
Za iskanje zaposlitve potrebujete naslednje: .
S 2 - količina gibanja vrvi.
Kolikokrat zmagamo v moči, kolikokrat izgubimo na poti, torej, potem.
Odgovor: delo, ki ga opravi nakladalnik, 2,24 kJ.
Večstoletna praksa dokazuje, da noben preprost mehanizem ne daje dobička pri delu, možno je, da pridobi moč, izgubi na poti in obratno - odvisno od pogojev problema, ki ga je treba rešiti.
- Lukashik V.I., Ivanova E.V. Zbirka nalog iz fizike za 7.-9. razred izobraževalnih ustanov. - 17. izd. - M.: Razsvetljenje, 2004.
- Periškin A.V. Fizika. 7 celic - 14. izd., stereotip. - M .: Bustard, 2010.
- Periškin A.V. Zbirka nalog iz fizike, razredi 7-9: 5. izd., stereotip. - M: Založba Izpit, 2010.
- Home-edu.ru ().
- Getaclass.ru ().
- School-collection.edu.ru ().
- School-collection.edu.ru ().
Domača naloga
- Zakaj uporabljati preproste mehanizme, če ne dajejo dobička pri delu?
- Utež 200 kg dvignemo z vzvodom. Do katere višine je bilo dvignjeno breme, če je sila, ki deluje na dolg krak vzvoda, opravila delo 400 J.
- S pomočjo premične klade so breme dvignili za 3 m.Kako daleč je bilo treba izvleči prosti konec vrvi?
Nazaj naprej
Pozor! Predogled diapozitiva je zgolj informativne narave in morda ne predstavlja celotnega obsega predstavitve. Če vas to delo zanima, prenesite polno različico.
Namen lekcije: seznaniti študente s fiksnimi in premičnimi bloki; ugotoviti, ali pride do povečanja moči in dela pri uporabi preprostih mehanizmov; oblikujejo "zlato pravilo" mehanike.
Oprema za lekcijo:
- predstavitev za lekcijo na temo,
- projektor,
- zaslon,
- Računalnik,
- oprema za izvedbo fizikalnega eksperimenta (kocke, vzvod, nit, uteži, stojalo, dinamometer).
Med poukom
1. Organizacijski trenutek.
Pozdravljeni fantje in dragi gostje. Vesel sem, da vas lahko pozdravim pri pouku fizike. Fizika, ki jo imajo mnogi radi in v učni uri, ki se je veselijo.
2. Motivacija in postavljanje ciljev.
Še naprej preučujemo preproste mehanizme. In tema naše današnje lekcije je "Bloki. "Zlato pravilo" mehanike. (SLIDE 1) Namen naše lekcije je seznaniti se z drugo vrsto preprostih mehanizmov - blokov. In naša naloga je ugotoviti, ali obstaja povečanje moči in dela pri uporabi preprostih mehanizmov in oblikovati "zlato pravilo" mehanike. (SLIDE 2)
3. Aktualizacija znanja.
Da bi jih dosegli, se moramo spomniti snovi prejšnje lekcije.
Sedaj vam dam 7 minut časa, da v zvezek napišete osnovni povzetek na temo »Preprosti mehanizmi«, medtem ko pišete, bom enega ali dva učenca pozvala, da svojo domačo nalogo ustno povesta na tabli.
4. Učenje nove snovi.
Začnimo se učiti novih stvari.
Kaj je torej blok? Blok je kolo z utorom, pritrjeno v držalo. (SLIDE 3)
Obstajata dve vrsti:
- pritrjen - katerega os je pritrjena in se ne premika, ko se tovor dvigne;
- premična - katere os se dviga ali spušča skupaj z obremenitvijo.
Predstavitev bloka.
Najprej razmislite o fiksnem bloku. (SLIDE 4)
Arhimed je fiksni blok obravnaval kot enakokraki vzvod.
Bomo videli, kakšne bodo sile F 1 in F 2 ?
Demo: obesite 4 uteži na en konec vrvi in dinamometer na drugi konec. Prikazal bo silo 4 N.
Vprašanje za razred: Kaj vidimo? Sile so enake. Poskusimo to razložiti matematično.
Blok je krog. Točka O je središče bloka, skozi katerega gre njegova os. OA = l ena ; OB = l 2 sta polmera. Posledično l 1 =l 2. Vidimo, da so to ramena sil. Spomnimo se pravila ravnotežja vzvoda: če sta kraka enaka, bodo tudi sile enake.
Bo v tem primeru prišlo do zmage? Ni zmage.
Kaj bomo sklenili? Fiksni blok ne daje povečanja moči.
Zdaj razmislite o premičnem bloku. (SLIDE 5)
Bo vzvod? Da, vendar ima ta vzvod drugačna ramena. Kakšne bodo sile F 1 in F 2 ?
Demo: obesite 4 uteži na en konec vrvi in dinamometer na drugi konec. Prikazal bo silo 2N.
Vprašanje za razred: Kaj vidimo zdaj? Moč F1 > F2 2-krat, tj. zmagamo v moči 2-krat.
To je blokovni sistem. (nadaljevanje SLIDE 5) Prepričajte se o moči F2 Ne bo spremenilo.
Demo: obesite 4 uteži na en konec vrvi in dinamometer na drugi konec. Prikazal bo silo 2 N.
Kar je bilo treba dokazati. Toda poskusimo matematično dokazati.
Torej, točka O je središče bloka, točka A je oporišče vzvoda. l 1 - moč ramen F1 , l 2 - moč ramen F2; AO = l 1, AB = l 2 torej l 2 = 2l 1 .
Kakšen zaključek naredimo zdaj? Premični blok daje 2-kratno povečanje moči.
5. Telesna vzgoja
In zdaj se odmorimo za nekaj minut: vsi so vstali in počivali. (SLIDE 6)
Dve dekleti v močvirju -
Dve zeleni žabi
Umit zgodaj zjutraj
Podrgnjen z brisačo
Topotali so z nogami,
ploskali z rokami,
Desno, levo nagnjeno
In vrnili so se nazaj.
Tukaj je skrivnost zdravja
Vsem prijateljem - telesna vzgoja pozdravljena!
Nadaljujemo z lekcijo. Tako smo ugotovili, da fiksni blok ne daje povečanja moči, mobilni pa 2-krat - tj. s svojo silo lahko premaknemo breme, katerega teža je 2-krat večja. Kaj pa delo? Bo v službi dobiček?
Imamo vzvod (demonstracija). Uravnotežimo ga z različnimi silami in zavrtimo v nasprotni smeri urnega kazalca. (SLIDE 7) Vidimo, da so točke uporabe v istem času šle skozi različne poti 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 .
Tako z delovanjem na dolgi krak vzvoda zmagamo na moči, vendar na poti izgubimo enako količino.
Kaj bomo sklenili? Vzvod ne deluje.
Razmislite o fiksnem bloku. (SLIDE 8) Upoštevajte začetni položaj. Vemo, da je F 1 = F 2 . S premikanjem bremena navzgor se bo en konec vrvi dvignil na višino h 1, drugi pa padel na višino h 2, medtem ko je h 1 = h 2. Potem je F 1 * h 1 = F 2 * h 2, tj. A 1 \u003d A 2.
Sklep? Fiksni blok ne daje dobička pri delu.
Premični blok ostane. Morda bo dal zmago pri delu? (SLIDE 9) Imamo blok. Upoštevajte začetni položaj. Nato ga premaknimo navzgor do višine h l bo dolžina prostega konca vrvi. F 1 \u003d 2F 2, l\u003d 2h, A 1 \u003d F 1 * h,
Kakšen je zaključek? Premični blok ne daje dobička pri delu.
Kaj smo dobili? Noben mehanizem ne daje dobička pri delu. Kolikokrat zmagamo v moči, kolikokrat izgubimo v razdalji. To je "zlato pravilo" mehanike starogrškega znanstvenika Herona. (SLIDE 10)
6. Povzetek lekcije.
Povzemimo lekcijo. Povejte nam, kakšni cilji so bili postavljeni pred nas in ali smo jih dosegli?
7. Razmislek.
Na vaših mizah so papirji. Prosim vas, da besedne zveze dopolnite pisno, jaz pa bom ustno. (SLIDE 11)
- Danes sem se v razredu naučil...
- Kar sem vedel ...
- Bilo je zanimivo...
- Ampak nisem razumel ...
V kakšnem razpoloženju zapustite pouk? (SLIDE 13)
8. Domača naloga (SLIDE 12) odstavek 59, 60; OK št. 13
