Блоки. «Золоте правило механіки. Інтегрований урок фізики «Блоки. "Золоте правило" механіки Завантажити відео та вирізати мп3 - у нас це просто

Теми: Блоки. « Золоте правиломеханіки.

Провела вчитель фізики

МОУ КЗОШ №2

Рижова Є.В.

Цілі уроку: 1. Дати поняття нерухомого та рухомого блоків.

2. Обчислити виграш у силі рухомого блока.

3. Сформулювати «золоте правило» механіки.

Обладнання: комп'ютер, презентація,

Фізика 7 клас.

Хід уроку:

План уроку:

1. Перевірка виконання домашнього завдання.

2. Викладення нового матеріалу.

а) визначення нерухомого та рухомого блоків.

б) відсутність виграшу чинності для нерухомого блоку.

в) виграш у силі, що дається рухомим блоком.

г) постановка питання про можливість отримання виграшу у роботі.

д) відсутність виграшу у роботі під час використання простих механізмів.

е) використання простих механізмів.

3. Закріплення матеріалу.

4. Підсумок уроку.

5. Домашнє завдання.

1. Перевірка виконання домашнього завдання.

Вчитель перевіряє виконання завдання в учнів. У разі труднощів учнів вчитель коментує правильне виконання першої частини завдання.

2. Виклад матеріалу.

а) визначення нерухомого та рухомого блоків.

Блоки це колесо з жолобомпо колу для каната або ланцюга, вісь якого жорстко прикріплена до стіни або стельової балки. Блоки застосовуються в вантажопідйомні пристрої.
Система блоківі тросів, призначена для підвищення вантажопідйомності, називається поліспастом (слайд 4).

б) відсутність виграшу чинності для нерухомого блоку.

Рухомий та нерухомий блоктакі ж давні механізми, як і важелі. Вже в 212 р. до н.е. за допомогою гаків і захоплень, з'єднаних з блоками, сиракузці захоплювали у римлян засоби облоги. Спорудженнямвійськових машин та обороною міста керував Архімед (слайд 5).

Нерухомий блокАрхімед розглядав як рівноплечий важіль. Моменти силз обох боків блоку однакові=>однакові і сили, що створюють ці моменти: Виграшу в силі він не дає,але дозволяє змінити напрямок дії сили, що іноді необхідно.

в) виграш у силі, що дається рухомим блоком.

П рухомий блокАрхімед приймав за нерівноплечий важіль, що дає виграш у силі у 2 рази (слайд 6)

Щодо центру обертання діють моменти сил, які при рівновазі мають бути рівними.

Г) постановка питання можливості отримання виграшу у роботі.

Архімедвивчив механічні властивості рухомого блоку та застосував його на практиці. За свідченням Афінея, "для спуску на воду велетенського корабля, побудованого сиракузським тираном Гієроном, вигадували багато способів, але механік Архімед один зумів зрушити корабель за допомогою небагатьох людей; Архімед влаштував блок і за допомогою нього спустив на воду величезний корабель; перший придумав пристрій блоку(слайд 7,8)

д) відсутність виграшу у роботі під час використання простих механізмів.

Спортивні вітрильні судна, як і вітрильники минулого, не можуть обійтися без блоківгирей. при постановці вітрил та управлінні ними. Сучасним судам потрібні блоки для підйому сигналів, шлюпок (слайд 9)

Комбінаціярухливих та нерухомих блоківна лінії електрофікованої залізницірегулювання натягу проводів (слайд 10).

З істиною блоківможуть користуватися планеристи для підйому повітря своїх апаратів (слайд 11).

"Золоте правило" механіки (слайд 12)

У скільки разів виграємо в силі, у стільки разів програємо на відстані.

е) Використання простих механізмів.

Воріт-це два колеса,з'єднані разом і обертові навколо однієї осі,наприклад, колодязнийкомір з ручкою. Такий складний громіздкий пристрій середньовічного періоду - комір або ступальні колесашироко використовувалися у рудничній справі. Їх рухали люди, ступаючи по планках колеса (слайд 13)

Воріт можна розглядати як нерівноплечий важіль:виграш у силі, що дається їм, залежить від співвідношення радіусів R та r (слайд 14)

Лебідка -конструкція, що складається з двох ворітз проміжними передачами в механізмі приводу. Вантажопідйомність сучасних лебідок може бути понад 100 кН. Вони працюють на канатних дорогах, на бурових установках, виконують будівельно-монтажні та вантажно-розвантажувальні роботи (слайд 15)

ЗУБЧАТА ПЕРЕДАЧА- система перебувають у зачепленнізубчастих коліс (шестереня) в якійсь мірі аналогічна коміру (слайд 16).

З давніх-давен прості механізми часто використовувалися комплексно,у різних поєднаннях.
Комбінований механізмскладається з двох або більшої кількості простих. Це не обов'язково складний пристрій; багато досить прості механізми також можна вважати комбінованими.
Наприклад, у м'ясорубціє воріт(ручка), гвинт(що проштовхує м'ясо) і клин(Ніж-різак). Стрілки наручного годинникаповертаються системою зубчастих колісрізного діаметра, що у зачепленні друг з одним. Один із найвідоміших нескладних комбінованих механізмів – домкрат.Домкрат є комбінацію гвинта та ворота.

Прості механізми- це трудівники зі стажем роботи більш ніж 30 століть, але анітрохи не постаріли (слайд 18-19)

На будь-який будівельному майданчикупрацюють баштові підйомні крани- це поєднання важелів, блоків, комірів.Залежно від " спеціальностікрани мають різні конструкціїта характеристики (слайд 20,21,22).

Прості механізми допоможуть пересунути будинок,щоб розширити вулицю. Під будинок підводять рами, опускають на ковзанки, покладені на рейки, та включають електролебідки (слайд 23).

Похила поверхня (слайд 23-28).

3. Закріплення матеріалу.

Розв'язання задач (слайд 29).

1. Через нерухомий блок перекинута мотузка. Один кінець її прикріплений до пояса монтажника, а другий він тягне вниз із певною силою. Яка ця сила, якщо вага робітника 700 Н? Тертям у блоці і масою мотузки знехтувати.

2. Як відомо, нерухомий блок виграшу у силі не дає. Однак при перевірці динамометром виявляється, що сила, що утримує вантаж на нерухомому блоці, трохи менше сили тяжіння вантажу, а при рівномірному підйомі більше її. Чим це пояснюється?

3. Чому у підйомних будівельних кранів гак, який переносить вантаж, закріплений не на кінці троса, а на обоймі рухомого блоку?

Відповіді (слайд 30)

1. Діючу на монтажника силу тяжіння врівноважує сума сил пружності звисають з блоку кінців мотузки. Тому сила натягу кожного їх дорівнює половині ваги людини. Значить, робітник тягне кінець мотузки із силою 350 Н.

2.Дією сили тертя.

3. Таке кріплення дає можливість зменшити натяг троса вдвічі
(якщо не враховувати тертя у блоках).

4. Підсумок уроку (слайд 31)

1. Який блок називають нерухомим, а який рухомим?

2. З якою метою застосовують нерухомий блок?

3. Який виграш у силі дає рухомий блок?

4. Чи можна розглядати нерухомий та рухомий блоки як важелі?

5. У чому полягає «золоте правило» механіки?

5. Домашнє завдання(слайд 32)

П. 59, 60; упр. 31 (1,2,3).

Завантажити відео та вирізати мп3 – у нас це просто!

Наш сайт - це чудовий інструмент для розваг та відпочинку! Ви завжди можете переглянути та скачати онлайн-відео, відео приколи, відео прихованої камери, художні фільми, документальні фільми, аматорське та домашнє відео, музичні кліпи, відео про футбол, спорт, аварії та катастрофи, гумор, музика, мультфільми, аніме, серіали та багато інших відео абсолютно безкоштовно та без реєстрації. Конвертувати це відео в mp3 та інші формати: mp3, aac, m4a, ogg, wma, mp4, 3gp, avi, flv, mpg та wmv. Онлайн Радіо - це радіостанції на вибір за країнами, стилями та якістю. Онлайн Анекдоти – це популярні анекдоти на вибір за стилями. Порізка mp3 на мелодії онлайн. Конвертер відео в мп3 та інші формати. Онлайн Телебачення – це популярні TV канали на вибір. Мовлення телеканалів здійснюється абсолютно безкоштовно в режимі реального часу – ефір онлайн.

Коли люди почали використовувати блоки, важелі, ворота виявили, що переміщення, що здійснюються при роботі простих механізмів, виявилися пов'язані з силами, що розвиваються цими механізмами.

Це правило в давнину було сформульовано так: те, що ми виграємо в силі, ми програємо в дорозі. Дане становище загальне, але дуже важливе, і отримало назву золоте правило механіки.

Врівноважимо важіль за допомогою двох різних за модулем сил. На плечі l 1діє сила F 1 , на плечі l 2діє сила F 2 , під дією цих сил важіль знаходиться в рівновазі Потім наведемо важіль у рух. За той самий час точка докладання сили F 1 пройде шлях S 1 , а точка докладання сили F 2 пройде шлях S2 (рис.1).

Мал. 1

Якщо виміряти модулі цих сил та шляхи, пройдені точками докладання сил, то отримаємо рівність: .

З цієї рівності бачимо, у скільки разів відрізняються сили, прикладені до важеля, у стільки ж разів назад пропорційно відрізнятимуться шляхи, скоєні точками докладання сили.

За допомогою властивостей пропорції перекладаємо цей вислів в інший вид: - Добуток сили F 1 на шлях S 1 дорівнює добутку сили F 2 на шлях S 2. Добуток сили на шлях називається роботою , в цьому випадку роботи дорівнюють A 1 = A 2 . Важель не дає виграшу в роботі, такий же висновок можна зробити про будь-який інший найпростіший механізм.

Золоте правило механіки: жоден механізм не дає виграшу у роботі. Виграючи в силі, ми програємо в дорозі та навпаки.

Розглянемо нерухомий блок. Закріпимо блок в осі і прикріпимо два вантажі до мотузок блоку, потім перемістимо один вантаж вниз, вантаж, переміщений вниз пройшов відстань S, а вантаж, який перемістився вгору, пройшов таку ж відстань S.

Сили рівні, шляхи, пройдені тілами, також рівні, це означає, що роботи теж рівні, а нерухомий блок не дає виграшу в роботі.

Розглянемо рухомий блок. Закріпимо один кінець мотузки, пропустимо через рухливий блок і прикріпимо другий кінець до динамометра, до блоку підвісимо вантажі. Відзначимо положення вантажів на штативі, піднімемо вантажі на відстань S 1 також відзначимо і повернемо у вихідне положення, тепер відзначимо на штативі положення гачка динамометра. Знову піднімаємо вантажі на відстань S 1 і відзначаємо положення динаміка гачка в цьому випадку (рис. 2).

Мал. 2

Для підйому вантажу на висоту S 1 довелося витягнути мотузку практично вдвічі, що відрізняється від відстані, яку виконав вантаж. Рухомий блок дає виграш у силі, а роботі не дає, у скільки разів виграємо в силі, у стільки разів програємо в дорозі.

Умови. За допомогою рухомого блоку вантажник підняв ящик з інструментами на висоту S 1 = 7 м, прикладаючи силу F 2 = 160 Н. Яку роботу здійснив вантажник A 2 ?

Щоб знайти роботу, необхідно таке: .

S 2 – величина переміщення мотузки.

У скільки разів виграємо в силі, у стільки разів програємо в дорозі, тому тоді .

Відповідь: робота, яку здійснив вантажник, 2,24 кДж.

Багатовікова практика доводить, що жоден простий механізм не дає виграшу в роботі, можна, виграючи в силі, програти в дорозі та навпаки – залежно від умов завдання, яке необхідно вирішити.

1. Лукашик В.І., Іванова О.В. Збірник завдань із фізики для 7-9 класів загальноосвітніх установ. - 17-те вид. - М: Просвітництво, 2004.
2. Перишкін А.В. фізика. 7 кл. - 14-те вид., стереотип. - М: Дрофа, 2010.
3. Перишкін А.В. Збірник завдань із фізики, 7-9 кл.: 5-те вид., стереотип. – М: Видавництво «Іспит», 2010.

1. Home-edu.ru ().
2. Getaclass.ru ().
3. School-collection.edu.ru().
4. School-collection.edu.ru().

Домашнє завдання

1. Навіщо застосовують прості механізми, якщо де вони дають виграшу у роботі?
2. За допомогою важеля підняли вантаж масою 200 кг. На яку висоту було піднято вантаж, якщо сила, що діє довге плече важеля, зробила роботу 400 Дж.
3. За допомогою рухомого блоку вантаж підняли на 3 м. Наскільки довелося витягнути вільний кінець мотузки?

Назад вперед

Увага! Попередній перегляд слайдів використовується виключно для ознайомлення та може не давати уявлення про всі можливості презентації. Якщо вас зацікавила ця робота, будь ласка, завантажте повну версію.

Мета уроку:познайомити учнів із нерухомим та рухомим блоками; з'ясувати, чи є виграш у силі та роботі при використанні простих механізмів; сформулювати "Золоте правило" механіки.

Обладнання для уроку:

• презентація до уроку на тему,
• проектор,
• екран,
• комп'ютер,
• обладнання для проведення фізичного експерименту (блоки, важіль, нитка, вантажі, штатив, динамометр).

Хід уроку

1. Організаційний момент.

Здрастуйте, хлопці та шановні гості. Я рада вітати вас на уроці фізики. Фізики, яку багато хто любить, і на уроці, якого чекають з нетерпінням.

2. Мотивація та цілепокладання.

Ми продовжуємо вивчати прості механізми. І тема сьогоднішнього нашого уроку “Блоки. "Золоте правило" механіки. (СЛАЙД 1) Мета нашого уроку – познайомитись із ще одним видом простих механізмів – блоками. А завдання наше полягає в тому, щоб з'ясувати, чи є виграш у силі та роботі при використанні простих механізмів та сформулювати “Золоте правило” механіки. (СЛАЙД 2)

3. Актуалізація знань.

Для їхнього досягнення нам необхідно згадати матеріал минулого уроку.

Зараз я даю вам 7 хвилин, щоб ви написали опорний конспект у зошит на тему “Прості механізми”, а поки ви пишите, я попрошу розповісти одного-двох учнів домашнє завдання усно біля дошки.

4. Вивчення нового матеріалу.

Приступаємо до вивчення нового матеріалу.

Отже, що таке блок? Блок – це колесо з жолобом, укріплене в обоймі. (СЛАЙД 3)

Існує два види:

• нерухомий – вісь якого закріплена і під час підйому вантажу не рухається;
• рухливий – вісь якого піднімається або опускається разом із вантажем.

Демонстрації блоків.

Розглянемо спочатку нерухомий блок. (СЛАЙД 4)

Нерухомий блок Архімед розглядав як рівноплечий важіль.

Давайте подивимося, якими будуть сили F 1 та F 2 ?

Демонстрація: підвісити 4 вантажі на один кінець мотузки, а до іншого кінця динамометр. Він покаже чинність 4 Н.

Запитання класу: Що ми бачимо? Сили однакові. Спробуємо це пояснити математично.

Блок є коло. Точка О - центр блоку, через який проходить його вісь. ОА = l 1; ВВ = l 2 – це радіуси. Отже, l 1 =l 2. Ми бачимо, що це плечі сили. Згадаймо правило рівноваги важеля: якщо плечі рівні, то й сили будуть рівними.

Чи буде виграш у силі у цьому випадку? Виграшу немає.

Який зробимо висновок? Нерухомий блок виграшу у силі не дає.

Тепер розглянемо рухомий блок. (СЛАЙД 5)

Це буде важіль? Так, але у цього важеля плечі різні. Якими ж будуть сили F 1 та F 2 ?

Демонстрація: підвісити 4 вантажі на один кінець мотузки, а до іншого кінця динамометр. Він покаже силу 2Н.

Запитання класу: Що тепер бачимо? Сила F 1 > F 2 вдвічі, тобто. ми виграємо в силі у 2 рази.

А це система блоків (продовження СЛАЙДУ 5) Переконаємося в тому, що сила F 2 не зміниться.

Демонстрація: підвісити 4 вантажі на один кінець мотузки, а до іншого кінця динамометр. Він покаже силу 2 н.

Що й слід було довести. Але спробуємо довести математично.

Отже, точка О – центр блоку, точка А – точка опори важеля. l 1 – плече сили F 1 , l 2 – плече сили F 2; АТ = l 1 , АВ = l 2 , отже l 2 = 2l 1 .

Який висновок зробимо тепер? Рухомий блок дає виграш у силі вдвічі.

5. Фізкультхвилинка

А зараз перервемося на пару хвилин: усі встали та відпочинемо. (СЛАЙД 6)

На болоті дві подружки –
Дві зелені жаби
Вранці рано вмивалися,
Рушником розтиралися,
Ніжками тупотіли,
Ручками плескали,
Вправо, вліво нахилялися
І назад поверталися.
Ось здоров'я в чому секрет,
Всім друзям – фізкульт-привіт!

Продовжуємо наш урок. Отже, ми з'ясували, що нерухомий блок виграшу чинності не дає, а рухливий дає у 2 рази – тобто. прикладаючи нашу силу, ми можемо перемістити вантаж, вага якого більша в 2 рази. А як же із роботою? Чи буде виграш у роботі?

Перед нами важіль (Демонстрація).Врівноважимо його різними силами і повернемо проти годинникової стрілки. (СЛАЙД 7) Ми бачимо, що точки програми за один і той же час пройшли різні шляхи 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 .

Таким чином, діючи на довге плече важеля, ми виграємо в силі, але стільки ж разів програємо в дорозі.

Який зробимо висновок? Важіль виграшу у роботі не дає.

Розглянемо нерухомий блок. (СЛАЙД 8) Зазначимо початкове становище. Ми знаємо, що F1 = F2. Переміщаючи вантаж нагору, один кінець мотузки підніметься на висоту h 1 , а другий опуститься на висоту h 2 при цьому h 1 = h 2 . Тоді F 1 * h 1 = F 2 * h 2 тобто. А1 = А2.

Висновок? Нерухомий блок виграшу у роботі не дає.

Залишився рухливий блок. Може він дасть виграш у роботі? (СЛАЙД 9) Перед нами блок. Зазначимо початкове становище. Перемістимо його вгору на висоту h, тоді lбуде довжина вільного кінця мотузки. F 1 = 2F 2 , l= 2h, A 1 = F 1 * h,

Який висновок? Рухомий блок виграшу у роботі не дає.

Що ж у нас вийшло? Жоден механізм не дає виграшу у роботі. У скільки разів ми виграємо в силі, у стільки разів ми програємо на відстані. У цьому полягає "Золоте правило" механіки давньогрецького вченого Герона. (СЛАЙД 10)

6. Підбиття підсумків уроку.

Підіб'ємо підсумок уроку. Скажіть, які цілі та завдання стояли перед нами і чи досягли ми їх?

7. Рефлексія.

У вас на столах лежать листочки. Я прошу дописати фрази письмово, а я запитуватиму усно. (СЛАЙД 11)

• Сьогодні на уроці я впізнав(ла)...
• Що мені було знайоме...
• Було цікаво...
• Але я не зрозумів(ла)...

З яким настроєм ви йдете з уроку? (СЛАЙД 13)

8. Домашнє завдання (СЛАЙД 12) параграф 59, 60; ОК №13