Урок по физике на тему:»Простые механизмы» Подготовил учитель МОУСШ 9 Зимин А.А. - презентация

1 Урок по физике на тему:»Простые механизмы» Подготовил учитель МОУСШ 9 Зимин А.А.

2 Цели урока 1.Учебная:познакомить учащихся с понятием»Простой механизм».Изучить правило равновесия рычага. Закрипить изученный материал решением задач и тестов. 1.Учебная:познакомить учащихся с понятием»Простой механизм».Изучить правило равновесия рычага. Закрипить изученный материал решением задач и тестов. 2.Позновательная:расширить кругозор учащихся по теме, обратить внимание на использование простых механизмов с древних времён по настоящее время. 2.Позновательная:расширить кругозор учащихся по теме, обратить внимание на использование простых механизмов с древних времён по настоящее время. 3.Воспитательная:привить культуру пользования простыми механизмами. 3.Воспитательная:привить культуру пользования простыми механизмами.

3 План урока 1.Ввести понятие простого механизма 1.Ввести понятие простого механизма 2.Дать определение наклонной плоскости, клина, винта, блока. 2.Дать определение наклонной плоскости, клина, винта, блока. 3.Остановиться более подробно на изучении рычага и правиле равновесия на нем. 3.Остановиться более подробно на изучении рычага и правиле равновесия на нем. 4.Решить задачу на использование рычага 4.Решить задачу на использование рычага 5.Выполнить тренировочный тест. 5.Выполнить тренировочный тест. 6.Подвести итоги урока. 6.Подвести итоги урока.

4 Используемые человеком механизмы могут быть устроены очень сложно, однако для понимания их работы достаточно изучить так называемые В физике простыми механизмами называют приспособления для преобразования движения и силы В физике простыми механизмами называют приспособления для преобразования движения и силы Простые механизмы.

5 Большинство из простых механизмов были изобретены еще до нашей эры. Например, блоки, вороты, кабестаны, полиспасты издревле применялись при кораблестроении и мореплавании. Например, блоки, вороты, кабестаны, полиспасты издревле применялись при кораблестроении и мореплавании. Мы рассмотрим два вида простых механизмов - наклонную плоскость и рычаг. Мы рассмотрим два вида простых механизмов - наклонную плоскость и рычаг.

6 I НАКЛОННАЯ ПЛОСКОСТЬ Ее применяют, чтобы получить выигрыш в силе, т о есть при помощи меньшей силы противодействовать большей силе. Ее применяют, чтобы получить выигрыш в силе, т о есть при помощи меньшей силы противодействовать большей силе. Вкатывая бочки по наклонной плоскости, пираты прикладывают меньшую силу, нежели если бы они поднимали бочки на веревках. Вкатывая бочки по наклонной плоскости, пираты прикладывают меньшую силу, нежели если бы они поднимали бочки на веревках. Другими словами, силы, прикладываемые пиратами, меньше веса бочек. Другими словами, силы, прикладываемые пиратами, меньше веса бочек. Взгляните на рисунок.

7 КЛИН Клин, вбиваемый в полено, действует на него сверху вниз. При этом он раздвигает образующиеся половинки влево и вправо. То есть клин изменяет направление действия силы. Кроме того, сила, с которой он раздвигает половинки бревна, гораздо больше силы, с которой молот воздействует на клин. Следовательно, клин изменяет и величину приложенной силы. одна из разновидностей простого механизма под названием "наклонная плоскость". - одна из разновидностей простого механизма под названием "наклонная плоскость". Взгляните на рисунок.

8 ВИНТ Вы видите картонный треугольник, расположенный рядом с цилиндром (рис. "б"). Наклонной плоскостью служит ребро картона. Обернув треугольник вокруг цилиндра, мы получим винтовую наклонную плоскость (рис. "в"). простого механизма под названием "наклонная плоскость". - является второй разновидностью простого механизма под названием "наклонная плоскость".

9 Подобно клину, винт может изменять направление и числовое значение приложенной силы. Поворачивая рукоятку штопора по часовой стрелке, мы вызываем продвижение винта штопора вниз. Другими словами, происходит преобразование движения: вращательное движение штопора приводит к его поступательному движению. Поворачивая рукоятку штопора по часовой стрелке, мы вызываем продвижение винта штопора вниз. Другими словами, происходит преобразование движения: вращательное движение штопора приводит к его поступательному движению.

10 Рычагом называют твердое тело, которое может вращаться вокруг некоторой оси. Рычагом называют твердое тело, которое может вращаться вокруг некоторой оси. II РЫЧАГ II РЫЧАГ Рычаг - это необязательно длинный и тонкий предмет. Рычаг - это необязательно длинный и тонкий предмет. Например, колесо - тоже рычаг, так как это твердое тело, вращающееся вокруг оси. Например, колесо - тоже рычаг, так как это твердое тело, вращающееся вокруг оси.

11 Еще до Нашей Эры люди начали применять рычаги в строительном деле. Например, на рисунке вы видите использование рычага при постройке пирамид в Египте. Из истории простого механизма…

12 При помощи рычага можно маленькой силой уравновесить большую силу. подъем ведра из колодца. Рассмотрим, например, подъем ведра из колодца. Рычагом является колодезный ворот - бревно с прикрепленной к нему изогнутой ручкой. Ось вращения ворота проходит сквозь бревно. Меньшей силой служит сила руки человека, а большей силой - сила, с которой ведро и свисающая часть цепи тянет вниз.

13 Введем еще два определения.. Вы видите на чертеже, что плечом большей силы является отрезок OB, а плечом меньшей силы - отрезок OA. Ясно видно, что OA > OB. Из геометрии вы знаете, что кратчайшее расстояние от точки до прямой – это расстояние по перпендикуляру к этой прямой. * Прямую, проходящую через вектор силы назовем линией действия силы Кратчайшее расстояние от оси рычага до линии действия силы назовем плечом силы.Кратчайшее расстояние от оси рычага до линии действия силы назовем плечом силы.

14 Равновесие сил на рычаге При равновесии рычага плечо меньшей силы во столько раз больше плеча большей силы, во сколько раз большая сила больше меньшей. При равновесии рычага плечо меньшей силы во столько раз больше плеча большей силы, во сколько раз большая сила больше меньшей. Правило рычага было установлено АрхимедомАрхимедом около г.г. до н. э.

15 Если на любой рычаг посмотреть с такой стороны, с которой его ось видна "с торца" Если на любой рычаг посмотреть с такой стороны, с которой его ось видна "с торца" то при таком взгляде любая сила, приложенная к рычагу, будет поворачивать его либо по ходу часовой стрелки (как сила руки), либо против хода часовой стрелки (как сила, с которой цепь тянет вниз). то при таком взгляде любая сила, приложенная к рычагу, будет поворачивать его либо по ходу часовой стрелки (как сила руки), либо против хода часовой стрелки (как сила, с которой цепь тянет вниз). Момент силы

16 Опыты показывают, что рычаг находится в равновесии, если суммы моментов сил, вращающих рычаг в противоположные стороны (против и по ходу часовой стрелки), равны друг другу. Опыты показывают, что рычаг находится в равновесии, если суммы моментов сил, вращающих рычаг в противоположные стороны (против и по ходу часовой стрелки), равны друг другу. Это утверждение называется законом равновесия рычага: Это утверждение называется законом равновесия рычага: Моментом силы Моментом силы называют произведение силы на ее плечо: M= F * d Единицей измерения момента силы служит 1 Н· м

17 О том, что рычаги, блоки и прессы позволяют получить выигрыш в силе, вы уже знаете. Однако "даром" ли дается такой выигрыш? О том, что рычаги, блоки и прессы позволяют получить выигрыш в силе, вы уже знаете. Однако "даром" ли дается такой выигрыш? Ясно видно, что при пользовании рычагом более длинный его конец проходит больший путь Взгляните на рисунок.

18 "Золотое правило" механики Еще древним было известно правило, применимое не только к рычагу, Еще древним было известно правило, применимое не только к рычагу, но и ко всем механизмам: но и ко всем механизмам: во сколько раз механизм дает выигрыш в силе, во столько же раз получается во сколько раз механизм дает выигрыш в силе, во столько же раз получается проигрыш в расстоянии. проигрыш в расстоянии. Еще древним было известно правило, применимое не только к рычагу, Еще древним было известно правило, применимое не только к рычагу, но и ко всем механизмам: но и ко всем механизмам: во сколько раз механизм дает выигрыш в силе, во столько же раз получается во сколько раз механизм дает выигрыш в силе, во столько же раз получается проигрыш в расстоянии. проигрыш в расстоянии. Этот закон получил название Этот закон получил название « золотого правила « золотого правила механики » механики »

19 ПРИМЕНЕНИЕ РЫЧАГА Правило рычага лежит в основе действия различного рода устройств и инструментов, применяемых в технике и быту там, где требуется выигрыш в силе или пути. Правило рычага лежит в основе действия различного рода устройств и инструментов, применяемых в технике и быту там, где требуется выигрыш в силе или пути. Примеры рычагов: ножницы, кусачки, ножницы для резки металла ножницы, кусачки, ножницы для резки металла ручка швейной машины, педали или ручной тормоз велосипеда, клавиши пианино ручка швейной машины, педали или ручной тормоз велосипеда, клавиши пианино весы весы Рычаги встречаются также в разных частях тела животных и человека. Это - конечности, челюсти. Это - конечности, челюсти.

20 Решим задачу При равновесии рычага на его меньшее плечо действует сила 300 Н, а большее- 20 Н. Длина меньшего плеча 5 см. Определите длину большего рычага. (Весом рычага пренебреч) При равновесии рычага на его меньшее плечо действует сила 300 Н, а большее- 20 Н. Длина меньшего плеча 5 см. Определите длину большего рычага. (Весом рычага пренебреч) Дано: F 1 = 300 H F 2 = 20 H L 1 =5 см L2-?L2-? РешениеСи L1L1 F1F1 F2F2 L2L2 F1F1 ? F2F2 = L2L2 L1L1 L2L2 = F1F1 L1L1 F2F2 L2L2 = 300 * 0,05 20 =0,75м Ответ: 75см.

21 Проверь себя 1. Доска массой 20кг и длиной 3 м, одним концом лежит на опоре, а другой её конец держит мальчик. Какую силу должен прикладывать мальчик чтобы удерживать доску? 1. Доска массой 20кг и длиной 3 м, одним концом лежит на опоре, а другой её конец держит мальчик. Какую силу должен прикладывать мальчик чтобы удерживать доску? а) 98 Н б) 60 Н в) 196 Н а) 98 Н б) 60 Н в) 196 Н 2. Подводная лодка находится на некоторой глубине, в состоянии какого равновесия она находится? 2. Подводная лодка находится на некоторой глубине, в состоянии какого равновесия она находится? а) Устойчивое б) Неустойчивое в) Нормальное а) Устойчивое б) Неустойчивое в) Нормальное 3. Длина одного плеча рычага 20 см а другого 30 см. К более длинному концу подвешен груз весом 8 Н. Каков вес груза на более коротком плече, при условии что рычаг находится в равновесии? 3. Длина одного плеча рычага 20 см а другого 30 см. К более длинному концу подвешен груз весом 8 Н. Каков вес груза на более коротком плече, при условии что рычаг находится в равновесии? а) 20 Н б) 12 Н в) 8 Н а) 20 Н б) 12 Н в) 8 Н 4. На концах рычага действуют силы 2 и 18 Н. Длина рычага ровна 1 метру. Где находится точка опоры, если рычаг находится в равновесии? (Весом рычага можно пренебречь.) 4. На концах рычага действуют силы 2 и 18 Н. Длина рычага ровна 1 метру. Где находится точка опоры, если рычаг находится в равновесии? (Весом рычага можно пренебречь.) а) 10см от силы в 18 Н б) 10см от силы в 2 Н в) 50 см а) 10см от силы в 18 Н б) 10см от силы в 2 Н в) 50 см Ответ: 1-а 2-б 3-б 4-а Ответ: 1-а 2-б 3-б 4-а

22 Итоги урока 1. Простые механизмы 2. Правило равновесия сил на рычаге 3. Применение простых механизмов в быту и технике Наклонная плоскость, винт, клин, рычаг, блок. Примеры привести самостоятельно F1F1 F2F2 = L2L2 L1L1