Разработка урока по физике в 7 классе на тему Простые механизмы

Методическая разработка

метапредметного урока по физике

для учащихся 7 класса

по теме «Простые механизмы»

Донецк - 2016

1. Организационный момент (подготовка учащихся к работе на урок, создание комфортной рабочей обстановки).

Учитель: Здравствуйте, ребята. Прошу садиться.

Сегодня мы перейдем к новой теме урока, а сейчас давайте повторим пройденный материал.

- Скажите, что является символом города Донецка?

(звучат различные версии учащихся, одна из которых - роза). На экране появляется фотография розы.

А почему на сегодняшнем уроке мы рассматриваем именно этот символ нашего города. Приведите ассоциации, которые возникают при виде этой фотографии.

ШИПЫ

С какой темой можно связать колючие шипы розы? Конечно же, с давлением, которое мы рассматривали на предыдущих уроках. И так напишем небольшой физический диктант.

1.Закончите предложение: Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют …

2. Запишите символическое (буквенное) обозначение изученной физической величи­ны и единицы ее измерения в Международной системе (СИ): давление, высота столба жидкости.

3.Запиши формулу для определения: давление жидкости на дно и стенки сосуда, давления твердого тела на опору.

4.Переведите численное значение физи­ческой величины из одной единицы в другую:

80000 Па = …….кПа 200 Н = ……кН

5.Решите устно расчетную задачу ...

Ящик весом 14 кг имеет площадь опоры 2 м². Вычислите давление ящика на пол.

(верный вариант ответа подчеркните: … 70 Па, … 7 Па, … 0,7 Па).

- Спасибо, вы молодцы, успешно справились с заданием, а сейчас...

(звучит песня «Эх, дубинушка, ухнем!» в исполнении Шаляпина)

- Посмотрите на картину (на экране картина «Бурлаки на Волге» И. Репина). Какие ассоциации у вас возникают, когда вы слушаете музыку и смотрите на картину (Учащиеся размышляют и высказывают свое мнение).

- Как бы вы помогли бурлакам? (Ответ учащихся - Использовали технику).

- Сегодня, эпиграфом к нашему уроку я взяла слова великого ученого Архимеда «Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!»

2. Целеполагание и мотивация (обеспечение мотивации и принятие учащимися цели урока, побуждение к деятельности, постановка целей).

3. На доске Вашему вниманию предоставлена серия рисунков - сюжетов.

Какую общую идею передают эти сюжеты? (Человек совершает работу)

При помощи чего совершается работа? (Различных приспособлений, устройств, механизмов)

Сложны ли они по своей конструкции? (Нет) Вот поэтому они и называются простые механизмы. На доске появляется табличка:

- Какие простые механизмы изображены на рисунках-сюжетах?

На доске появляется следующий перечень слов-терминов - название простых механизмов, которые назовут ребята, возможно это будут: РЫЧАГ, БЛОК, НАКЛОННАЯ ПЛОСКОСТЬ, КЛИН.

- Почему с древности люди применяли простые механизмы?

Учитель предлагает учащимся записать свои ответы на листах бумаги

Меняют направление действия силы

Облегчают труд

Учитель вместе с учащимися обобщает идеи ребят и вместе с ними формулирует исследовательский вопрос: Дают ли простые механизмы выигрыш в силе? Формулируются цели.

Физкультминутка. Используем свои ноги и руки в качестве простых механизмов и проделаем небольшую работу, которая поможет нам справиться с дальнейшей умственной деятельностью.

(звучит энергичная музыка)

- Чтобы придать себе энергичности, проделайте активные движения с подниманием рук над головой и отводом ног назад. Закончите физкультминутку упражнениями на расслабление. Станьте прямо, расправьте плечи, поднимитесь на носочки, затем переместите вес тела на пятки. Вытяните постепенно руки вверх и резко отпустите вниз, освобождая себя от усталости. Теперь необходимый заряд энергии вам обеспечен.

3. Этап усвоения новых знаний.

   1. Исследование

Учащимся предлагается познакомиться с текстом «Простые механизмы» и провести экспериментальное исследование (Приложение 1).

Дети работают с текстом

После того, как чтение закончено, учитель спрашивает учащихся, что им удалось узнать в ходе работы с текстом? Нашли ли ответ на вопрос урока?

Учащиеся отмечают, что не удалось ответить на вопрос: Все ли простые механизмы дают выигрыш в силе?

Учитель предлагает учащимся приступить к экспериментальному исследованию для поиска ответа на поставленный вопрос (работают 3 группы, задания для групп в приложении 2).

2. Обмен и организация информации.

В результате экспериментальной части урока на доске появляется сводная таблица с экспериментальными данными и выводами ребят. При проведении анализа таблицы учитель делает акцент на проведение сравнения с определением основания для сравнения результатов экспериментального исследования.

После анализа сводной таблицы учитель предлагает учащимся вернуться к списку первоначальных идей.

Учащиеся корректируют первоначальные версии и отвечают на вопрос урока.

Рычаг, подвижный блок, дают выигрыш в силе, а неподвижный блок меняет направление силы, но выигрыша в силе не даёт.

3. Первичное закрепление знаний.

Для закрепления изученного материала и контроля знаний учащихся проводится тест (Приложение №3), время выполнения 7 минут. Проверку теста проводят сами учащиеся. Обмениваются своими ответами между собой. Ответы на тест заранее записаны на доске (7 выполненных заданий - отметка "4" (7 баллов), 8 выполненных заданий - отметка "5" (8 баллов). Ниже отметки не ставятся).

5. Рефлексия

Удалось ли найти ответ на исследовательский вопрос?

Благодаря чему Вам это удалось сделать?

Какие новые знания Вы открыли сегодня на уроке?

Как бы вы помогли бурлакам?

Появились ли у Вас новые вопросы?

(Учащиеся могут обратить внимание на результаты, помещённые в сводную таблицу и сказать, что в силе мы выигрываем, но проигрываем в расстоянии. Учитель в этой ситуации говорит, что они правы. Эта мысль отражается в «золотом правиле механики», почему оно золотое мы выясним с Вами на следующем уроке. Если этого вопроса у учащихся не возникнет, то учитель результаты сводной таблицы будет использовать в качестве мотивации к следующему уроку.)

3. Домашнее задание.

а) прочитать текст учебника; проверить свои знания по вопросам после параграфа;

б) выполнить домашнюю лабораторную работу;

б) написать синквейны «Рычаг» и «Блок» на выбор учащегося.

Приложение 1

Текст «Простые механизмы»

С древних времен для облегчения своего труда человек использует различные механизмы (греч. "механэ" - машина, орудие). В физике приспособления для преобразования движения и силы называют механизмами. Большинство из них были изобретены еще до н. э. Например, блоки, вороты, кабестаны, полиспасты издревле применялись при кораблестроении и мореплавании.

Рычагом называют твердое тело, которое может вращаться вокруг некоторой оси. В качестве рычага могут быть использованы лом, доска и тому подобные предметы.

Различают два вида рычагов. У рычага первого рода неподвижная точка опоры располагается между линиями действия приложенных сил (рис.1), а у рычага второго рода она располагается по одну сторону от них (рис.2).

Рис.1 Рис. 2

L₁ и L₂ - плечи сил. Плечо силы - это кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила. О - точка вращения.

Рычаг способен вращаться вокруг некоторого центра вращения. Рычаг находиться в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил:F₁/F₂= L₂/L₁. Из этого следует, что F₁∙L₁= F₂∙L_2.

М = F ∙ L - момент силы, единицы измерения момента силы - [М] = Н ∙ м

Моментом силы называют величину, численно равную произведению силы, действующей на тело, на плечо этой силы.

Правило равновесия рычага: Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающий его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающий его против часовой стрелки.

М₁=М₂

Рычаг - это необязательно длинный и тонкий предмет. Например, колесо - тоже рычаг, так как это твердое тело, вращающееся вокруг оси.

Простой механизм "рычаг" имеет две разновидности: блок и ворот.

Блок представляет собой устройство, имеющее форму колеса с желобом, по которому пропускают верёвку, трос или цепь. Различают два вида блоков - подвижный и неподвижный. У неподвижного блока ось закреплена и при подъёме грузов не поднимается и не опускается (рис.3), а у подвижного блока ось перемещается вместе с грузом (рис.4).

Рис.3 Рис.4

Приложение 2

Задание для 1-й группы

1. Повесить рычаг на оси, закреплённой в муфте штатива. Вращая гайки на концах рычага, установить его в горизонтальном положении.

2. Подвесить в некоторой точке В рычага два груза.

3. Прикрепить к другому плечу рычага L₂ динамометр и определить силу F₂, которую необходимо приложить к рычагу для того, чтобы он находился в равновесии, при условии, что приложенная сила должна быть значительно меньше веса груза.

4. Определите вес груза отдельно с помощью динамометра и измерить с помощью линейки длины плеч рычага.

5. Заполнить таблицу.

Задание для 2-й группы

1. Собрать установку с неподвижным блоком, как показано на рисунке в тексте.

2. К одному концу нити подвесить два или три груза, предварительно определив их вес, к другому прицепить динамометр.

3. Расположить динамометр вертикально и натянуть нить так, чтобы блок с грузами повис на нити.

4. Записать вес грузов и силу натяжения нити, которую показывает динамометр, в таблицу.

5. Заполнить таблицу:

Задание для 3-й группы

1. Собрать установку с подвижным блоком, как показано на рисунке в тексте.

2. К обойме блока подвесить два или три груза, предварительно определив их вес, к другому прицепить динамометр.

3. Расположить динамометр вертикально и натянуть нить так, чтобы блок с грузами повис на нити.

4. Записать вес грузов и силу натяжения нити, которую показывает динамометр, в таблицу.

5. Заполнить таблицу:

Приложение 3

Тестовое задание

1. Выигрывая в силе, проигрываем в …
   
   А) перемещении Б) длине В) массе Г) работе
   
   
   
   

2. Блок, ось которого закреплена и при подъеме груза не поднимается и не опускается - это…
   
   А) подвижный Б) неподвижный В) рычаг Г) Желоб
   
   
   
   

3. Твердое тело, которое можно вращать вокруг неподвижной опоры, называется
   
   А) подвижный блок Б) неподвижный блок
   
   В) рычаг Г) наклонная плоскость
   
   
   
   

4. Разновидность наклонной плоскости
   
   А) ворот Б) клин В) подвижный блок Г) неподвижный блок
   
   
   
   

5. Во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в перемещении. Это - …
   
   А) «серебренное правило» механики Б) «золотое высказывание» механики
   
   В) «платиновое правило» механики Г) «золотое правило» механики

6. Кто из ученых сказал: "Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю."
   
   А) Аристотель Б) Архимед В) Евклид Г) Торричелли
   
   
   
   

7. Простыми механизмами, называют …

А) расстояние от точки приложения силы до точки опоры.

Б) блок, ось которого закреплена и при подъеме груза не поднимается и не опускается.

В) приспособления, служащие для преобразования силы и для изменения ее направления.

Г) блок, ось вращения которого поднимается и опускается вместе с грузом.

8. Полиспаст состоит из …
   
   А) рычага и подвижного блока

Б) неподвижного блока и наклонной плоскости

В) комбинации подвижных и неподвижных блоков

Г) рычага и наклонной плоскости.

Ответы:

1 2 3 4 5 6 7 8

А Б В Б Г Б В В