| Головна » Фізика |
Враховуючи сучасні вимоги до уроку фізики, а також недостатнє забезпечення фізичними приладами, у своїй роботі широко використовую сучасні мультимедійні засоби як у вигляді презентацій до уроків, що дозволяє показати учням слайди з безпосереднім зображенням приладів та пристроїв які використовують розглядувані фізичні явища, так і відеофрагменти що покращує засвоєння знань учнів та активізує їх пізнавальні здібності. Використання мультимедійних технологій підвищує ефективність засвоєння матеріалу, інтенсифікує процес навчання, стимулює інтерес учнів як до знань, так і до процесу їх отримання. Важливість застосування мультимедійних засобів полягає в тому, що вони дають можливість розкрити перед учнями всі питання розглядувані на уроці у більш стислому вигляді і таким чином витратити більше часу на повторення і закріплення матеріалу. Крім того найбільш гостро потреба у впровадженні мультимедійних засобів стоїть саме при викладанні фізики враховуючи слабку забезпеченість шкіл фізичним обладнанням. Подана розробка уроку в 8 класі з розділу «Взаємодія тіл» на тему «Прості механізми. Важіль. Блок. Умова рівноваги важеля. Момент сили.» Додатком до представленої роботи є: мультимедійна презентація Microsoft Power Point з вбудованими у неї відеофрагментами які були знайдені у вільному доступі мережі інтернет та адаптовані до потреб уроку. Презентація уроку використовується на різних етапах уроку вивчення нового матеріалу з метою активізації пізнавальної діяльності учнів. До уроку додаються додатки, які використовуються на різних етапах уроку. Зокрема у додатку 1 подано конспект уроку учня, який роздається кожному учневі на початку уроку(учні забирають його додому) і дає можливість значно заощадити час на записування та замальовування учнями матеріалу, а у додатку 2 текстова версія тестів до уроку. Для полегшення читання конспекту та однозначності, мною було запропоновано форматувати матеріал у частині конспекту «Хід уроку» таким чином: - Ні як не виділений текст – безпосередньо розповідь або питання учителя; - Напівжирний – назва етапу уроку, номер слайду(мається на увазі що ця інформація не зачитуються вчителем при викладі матеріалу); - Курсив – інформація для запису учнів до зошита та що відображається на дошці(слайдах якщо вказано); - Напівжирний курсив – методичні рекомендації та коментарі до способів викладу матеріалу, номери слайдів, відео та дослідів; - Підкреслений напівжирний курсив – можливі відповіді учнів(мається на увазі що ця інформація не оголошується при викладі матеріалу, а лише при виникненні у учнів труднощів з питанням).
Тема: Прості механізми. Важіль. Блок. Умова рівноваги важеля. Момент сили Мета: сформувати в учнів поняття: простих механізмів важеля та блоку, плече дії сили, момент сили; визначити умову рівноваги важеля; розвивати творче мислення, уміння спостерігати та аналізувати; виховувати політехнічний кругозір учнів. Обладнання: комп’ютер, монітор з великою діагоналлю. Тип уроку: засвоєння нових знань. Дайте мені точку опори – і я зрушу Землю. Архімед Хід уроку
I. Перевірка домашнього завдання(проводиться у вигляді тестування з відкритою формою Додаток 2) II. Актуалізація опорних знань А тепер пригадаємо матеріал попереднього уроку. Коли виникають сили?Сили виникають під час взаємодії тіл. III. Мотивація навчальної діяльності. Давайте спробуємо уявити собі що одного прекрасного зимнього ранку ви вирішили покататися на лижах. Проїжджаючи поряд з річкою ви побачили групу людей які намагалися щось дістати з річки, під’їхавши ближче ви зрозуміли всю картину автомобіль що проїжджав по льоду провалився під лід. Без крану тут не обійтись – сказав підійшовши до вас один з добродіїв. На цьому історія звісно не завершилася і я обіцяю вам що до кінця уроку ви дізнаєтесь яким же чином бідолахи лише у двох, змогли дістати автомобіль з води. А поки що давайте поставимо собі ще одну загадку, а саме що може означати епіграф сьогоднішнього уроку вислів відомого грецького вченого Архімеда Дайте мені точку опори – і я зрушу Землю. Як ви розумієте цей вислів? Чи зміг би Архімед, маючи точку опори, підняти Землю? Чим це може допомогти бідолахам що втопили автомобіль? (Вислуховуємо думку учнів, але запитання залишаємо відкритим.) IV. Сприйняття навчального матеріалу Сьогодні ми розглянемо з вами поняття прості механізми. На перший погляд звучить дивно і не знайомо, але я впевнений що кожен з вас хоч раз використовував їх у своєму житті. (слайд 2) Простий механізм – пристрій, що використовується для виконання роботи, і який перетворює значення сили та її напрямок. На основі простих механізмів можна пояснити принципи роботи знарядь праці таких як: молоток, лопата, коса, сокира, гострозубці тощо. Дію цих а також багатьох інших ручних знарядь праці і пристроїв можна пояснити на основі шести простих механізмів. (слайд 3) Традиційно це важіль, коловорот, блок, похила площина, клин і гвинт. (слайд 4) Проте можна сказати що коловорот і блок – це приклади використання важеля, а клин і гвинт – похилої площини. Дамо означення важеля. (слайд 5) Важіль – це тверде тіло, що може обертатися навколо нерухомої опори. Я впевнений що кожен з вас хоча б раз у своєму житті використовував для зрушення з місця важкого предмету(каменю, шафи, верстату), якщо у вас не вистачало сили, використовував для цього довгу міцну палицю, трубу або стержень з допомогою якої легко переміщали предмет. Також багато хто використовував викрутку для того щоб відкрити зафарбовану кватирку або щоб роз’єднати кілька збитих цвяхом дошок. За допомогою важелів три тисячі років тому під час спорудження пірамід у Стародавньому Єгипті пересували й піднімали на велику висоту важкі кам'яні брили. (слайд 6) Для означення важеля та дослідження його законів вводимо такі характеристики. Плече важеля – частина важеля, до якого прикладена сила відносно осі обертання. Важіль має два плеча. (слайд 7) Точка прикладання сили – це точка, в якій на важіль діє сила. (слайд 8) Вісь обертання – лінія, перпендикулярна до поздовжньої осі важеля. Важіль може вільно обертатися навколо цієї осі. (слайд 9) Лінія дії сили – це лінія, яка показує напрям дії сили. (слайд 10) Плече сили – найменша відстань від осі обертання до напрямку дії сили. Плечі важеля не завжди дорівнюють плечам сил, а лише за умови прикладання сил перпендикулярно до важеля (зараз ми розглядаємо лише такі випадки). ℓ - плече сили [ℓ] = м Плечі сил позначають l1, і l2, відповідно сили, прикладені до важеля, позначають F1, і F2, переміщення під дією сил відповідно s1 i s2, швидкості точок прикладання сил – υ1 і υ2 (слайд 11) Демонструючи відеофрагмент вчитель коментує його, доводячи правильність наступних співвідношень: Правило рівноваги важеля: (слайд 12) Важіль перебуває в рівновазі тоді, коли сили, які діють на нього, обернено пропорційні плечам цих сил. Це правило встановив Архімед. (слайд 13) Важелі можна використовувати двояко. У важелях першого типу сили прикладені по різні боки від осі обертання. У важелях другого типу – сили прикладені з одного боку від осі обертання Умова рівноваги важеля справджується для обох випадків. (слайд 14) З формули застосувавши основну властивість пропорції: F1ℓ1 = F2ℓ2 У лівій частині рівності стоїть добуток сили на її плече, у правій — також. Добуток модуля сили, яка обертає тіло, на її плече називають моментом сили і позначають літерою М. Отже, М=Fℓ. Момент сили вимірюється в ньютон-метрах (Н·м). Правило рівноваги важеля можна сформулювати так: важіль перебуває в рівновазі під дією двох сил, якщо момент сили, яка обертає важіль за рухом стрілки годинника, дорівнює моменту сили, яка обертає його проти руху стрілки годинника. Правило називають правилом моментів. Момент сили – одна з основних величин, які вивчають у фізиці. Ця величина характеризує дію сили, показує, що вона залежить і від модуля сили, і від її плеча. Справді, ми вже знаємо, наприклад, що дія сили на двері залежить і від модуля сили, і від точки прикладання сили: двері тим легше повернути, чим далі від осі обертання прикладено силу, яка на них діє; гайку легше викрутити довгим гайковим ключем, ніж коротким і т. д. (слайд 15) Блок – це колесо з жолобом, закріплене в обоймі, яке обертається навколо своєї осі. Через жолоб блока пропускають мотузку, трос або ланцюг. Блоки бувають рухомі та нерухомі. (слайд 16) Нерухомий блок – блок, вісь якого закріплена і під час піднімання вантажів він не піднімається й не опускається. Нерухомий блок можна розглядати як рівноплечий важіль, плечі якого дорівнюють радіусу колеса. Тому нерухомий блок не дає виграшу в силі, але дозволяє змінювати напрямок дії сили (слайд 17) Рухомий блок – блок, вісь якого опускається і піднімається разом з вантажем. Плече сили натягу троса вдвічі більше, ніж плече сили тяжіння вантажу. Тому рухомий блок дає виграш сили в два рази, хоча при цьому вільний край мотузки переміщується на вдвічі більшу відстань, ніж вантаж. P = 2F, де F – сила прикладання, P – вага, яку підіймають. h = 2l, де h – висота на яку підіймають вагу, l – довжина мотузки блоку Досить часто використовують систему з рухомих та нерухомих блоків. Така система блоків дає можливість змінювати напрям прикладної сили з одночасним виграшем у 2 рази. (слайд 18) Одним із різновидів важеля є коловорот. Коловорот – це нерухомий блок, який обертається разом із закріпленою в ньому віссю. Коловорот використовується в колодязях. Він дає виграш у силі у стільки разів, у скільки разів довжина ручки коловорота більша, ніж його радіус. (слайд 19) У багатьох випадках замість того, щоб піднімати вантаж на деяку висоту, його вкочують або пересовують на ту саму висоту за допомогою похилої площини. Похила площина — це площина, розміщена під кутом до горизонту. (слайд 20) Якщо l — довжина похилої площини, h — висота похилої площини, P — вага візка, F — сила, прикладена до візка,то за відсутності сили тертя можна записати: Піднімаючи вантаж уздовж похилої площини, виграємо в силі у стільки разів, у скільки довжина схилу площини більша за її висоту. (слайд 21) Клин – тверде тіло, поздовжнім перерізом якого є прямокутний трикутник. Найчастіше використовують клин у формі двох прямокутних клинів, складених своїми основами. Клин – основна частина колючих, ріжучих, стругальних інструментів: ножиць, ножа, сокири, рубанка, лемеша плуга тощо. «Колюча зброя» багатьох тварин і рослин – кігті, роги, зуби і колючки – за формою нагадують клин. На клин схожа і загострена форма голови швидкісних риб. Багато із цих клинів мають дуже гладенькі тверді поверхні, що забезпечує їхню гостроту. (слайд 22) Гвинт – прямий циліндр, який має на поверхні гвинтову лінію (нарізку). Гвинтовою лінією називається лінія, описана на поверхні циліндра гіпотенузою прямокутного трикутника, накрученого на циліндр, при цьому основа трикутника має дорівнювати довжині кола циліндра. (слайд 23) Гвинт використовується в домкраті, гвинтовому пресі, свердлику. Багато простих механізмів використовуються самостійно або як складові частини більш складних механізмів і машин. (слайд 24) Для всіх простих механізмів справедливе «золоте правило механіки»: у скільки разів виграємо у силі, у стільки ж разів програємо у відстані. V. Закріплення знань. Розв'язування задач усно. (слайд 25) 1. Чи підніме людина, яка стоїть на підлозі і має вагу 600 Н, за допомогою нерухомого блока вантаж, маса якого 82 кг? Не підніме 2. А за допомогою рухомого блока? Так. 3. На яку довжину потрібно протягнути вільний кінець мотузки рухомого блока, щоб вантаж, який висить на гачку блока, підняти на 120 см? 2,4 м. 4. Довжина схилу похилої площини утричі більша за її висоту. Яку слід прикласти силу, щоб підняти вантаж вагою 1,2 кН? 400 Н. Розв'язування задач біля дошки. (слайд 26) 1. Яка довжина важеля, до кінців якого прикладені сили 5 Н і 10 Н, якщо він перебуває в рівновазі, а менше плече дорівнює 40 см? 1,2 м 2. Який максимальний вантаж може підняти хлопчик вагою 420 Н, користуючись одним рухомим і одним нерухомим блоком, якщо вага блока 20 Н? 820 Н VI. Узагальнення знань Повернемося до поставлених запитань: Чи міг Архімед, маючи точку опори, підняти Землю? Відповідь. Звичайно, Архімед не зміг би здійснити свій намір, якби йому і дали точку опори (яка б лежала поза Землею) та важіль потрібної довжини. Якщо б великий механік древності знав, яка величезна маса Землі, він, напевно, не висловив би свого гордого виклику. Піднімаючи Землю всього на 1 см, довге плече важеля описало б дугу величезної довжини. Переміщення довгого кінця важеля цим шляхом, наприклад, зі швидкістю 1 м/с, тривало б мільйони років. А от добродії з нещасного випадку з автомобілем впоралися зі своєю задачею і їм не треба був мільйон років дивіться самі. (слайд 27) Який простий механізм було використано? Коловорот VII. Домашнє завдання (слайд 28) 1. Прочитати §§ 21-24, опрацювати конспект. 2. Розв'язати задачу: на менше плече важеля діє сила 300 Н, на більше – 20 Н. Довжина меншого плеча 5 см. Визначити довжину більшого плеча. 3. Підготуватись до лабораторної роботи № 8 «З'ясування умови рівноваги важеля».
Схожі навчальні матеріали: | ||||||
| Всього коментарів: 0 | |