11 изучение условия равновесия рычага решение. Применение простых механизмов. Выяснение условия равновесия рычага. Пример выполнения работы
Ханафина Тотыгуль
Конспект урока по физике «Лабораторная работа. Выяснение условия равновесия рычага»
Лабораторная работа №5
Выяснение условия равновесия рычага .
Цели урока :
1. Формирование учебно-познавательной компетенции через выяснение условия равновесия рычага .
2. Проверить на опыте, при каком соотношении сил и их плеч рычаг находится в равновесии .
3. Проверка на опыте правила моментов.
1. Правила техники безопасности.
2.Тренировочные задания и вопросы :
Что представляет собой рычаг ?
(Рычаг представляет собой твёрдое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры).
Что называют плечом силы?
(Плечом силы называют расстояние от точки опоры до линии действия силы) .
Сформулируйте правило равновесия рычага .
(Для того чтобы уравновесить меньшей силой большую силу необходимо, чтобы её плечо превышало плечо большей силы. Выигрыш в силе, полученный с помощью рычага определяется отношением плеч приложенных сил).
Запишите формулу правила равновесия рычага .
(F2/F1=l1l2)
Сформулируйте правило моментов.
(Рычаг находится в равновесии , если момент силы, вращающей его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелки).
Запишите формулу правила моментов.
(М1=М2 или F1l1=F2l2)
3. Выполнение работы :
1. Путём вращения гаек на концах рычага уравновесьте его так , чтобы он расположился горизонтально.
2. подвесьте два груза к левому плечу рычага на расстоянии l1=18 см от оси вращения.
3. Путём проб установите место на правом плече рычага , к которому следует подвесить три груза, чтобы уравновесить два предыдущих . Измерьте расстояние от этого места до оси вращения (l2) .
4. Считая, что каждый груз весит 1Н, заполните пустые места таблицы.
l1,м F1,H l2,м F2,Н М1,Нм М2,Нм
5. Сделайте вывод о справедливости правила моментов.
(Рычаг находится в равновесии , если момент силы, вращающий его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелки).
4.Дополнительное задание :
Подвесьте три груза справа от оси вращения рычага на расстоянии 5 см . С помощью динамометра определите, какую силу нужно приложить на расстоянии 15 см от оси вращения правее грузов, направив её вверх, чтобы удерживать рычаг в равновесии
1. Триединая цель:1.1
обучающая:
создать условия для
выяснения учащимися условия равновесия
рычага.
1.2 развивающая: расширить
естественнонаучную систему взглядов на
процессы, происходящие в природе.
1.3 воспитывающая:
формировать
на данном учебном материале умственное,
нравственное, эстетическое, общечеловеческое
мировоззрение, развитие самостоятельности в
выдвижении гипотезы и формулирования выводов,
воспитать коммуникативную культуру, умения
оценивать себя и своих товарищей.
2. Задачи:
2.1. Учебные задачи, направленные на достижение
личностных результатов обучения.
2.1.1. Способствовать саморазвитию и
самообразованию учащихся на основе мотивации к
обучению и познанию.
2.1.2. Продолжить развитие речи учащихся,
зрительной памяти, внимания, смысловой памяти,
наблюдательности, зрительного восприятия,
умений анализировать, сравнивать, обобщать,
формирование представления о компьютере как о
средстве обучения.
2.1.3. Формировать целостную картину мира.
2.1.4. Формировать осознанное, уважительное и
доброжелательное отношение к другому человеку,
его мнению.
2.1.5. Формировать умение контролировать процесс и
результат деятельности.
2.2. Учебные задачи, направленные на достижение
матапредметных результатов обучения.
2.2.1. Познавательные: развивать познавательную
активность, продолжить работу по формированию
умения собирать, систематизировать и применять
информацию по теме, применять и преобразовывать
знаково-символические средства для решения
задач.
2.2.2. Коммуникативные: продолжить работу по
формированию умения работать в парах,
организовывать учебное сотрудничество и
совместную деятельность с учителем и
сверстниками.
2.2.3. Регулятивные: продолжить работу по
формированию умения самостоятельно планировать
пути достижения целей, осознано выбирать
эффективные способы решения задач.
2.3. Учебные задачи, направленные на достижение
предметных результатов обучения.
2.3.1. Продолжить формирование общеучебных и
общекультурных навыков работы с информацией,
навыка применения формул на практике. Понимать
смысл понятий плечо силы, момент силы, физической
величины силы, их единиц измерения.
2.3.2. Уметь описывать и объяснять физические
явления на основе условия равновесия рычага.
2.3.3. Представлять результаты измерений силы,
плеча силы с помощью таблиц.
2.3.4. Делать выводы на основе экспериментальных
данных.
2.3.5. Приводить примеры практического применения
рычага.
2.3.6. Решать задачи на применение условия
равновесия рычага, момента силы.
2.3.7. Проверить на опыте, при каком соотношении сил
и их плеч рычаг находится в равновесии.
2.3.8. Проверить на опыте правило моментов.
1.1
обучающая:
создать условия для
выяснения учащимися условия равновесия
рычага.
1.2 развивающая: расширить
естественнонаучную систему взглядов на
процессы, происходящие в природе.
1.3 воспитывающая:
формировать
на данном учебном материале умственное,
нравственное, эстетическое, общечеловеческое
мировоззрение, развитие самостоятельности в
выдвижении гипотезы и формулирования выводов,
воспитать коммуникативную культуру, умения
оценивать себя и своих товарищей.
2. Задачи:
2.1. Учебные задачи, направленные на достижение
личностных результатов обучения.
2.1.1. Способствовать саморазвитию и
самообразованию учащихся на основе мотивации к
обучению и познанию.
2.1.2. Продолжить развитие речи учащихся,
зрительной памяти, внимания, смысловой памяти,
наблюдательности, зрительного восприятия,
умений анализировать, сравнивать, обобщать,
формирование представления о компьютере как о
средстве обучения.
2.1.3. Формировать целостную картину мира.
2.1.4. Формировать осознанное, уважительное и
доброжелательное отношение к другому человеку,
его мнению.
2.1.5. Формировать умение контролировать процесс и
результат деятельности.
2.2. Учебные задачи, направленные на достижение
матапредметных результатов обучения.
2.2.1. Познавательные: развивать познавательную
активность, продолжить работу по формированию
умения собирать, систематизировать и применять
информацию по теме, применять и преобразовывать
знаково-символические средства для решения
задач.
2.2.2. Коммуникативные: продолжить работу по
формированию умения работать в парах,
организовывать учебное сотрудничество и
совместную деятельность с учителем и
сверстниками.
2.2.3. Регулятивные: продолжить работу по
формированию умения самостоятельно планировать
пути достижения целей, осознано выбирать
эффективные способы решения задач.
2.3. Учебные задачи, направленные на достижение
предметных результатов обучения.
2.3.1. Продолжить формирование общеучебных и
общекультурных навыков работы с информацией,
навыка применения формул на практике. Понимать
смысл понятий плечо силы, момент силы, физической
величины силы, их единиц измерения.
2.3.2. Уметь описывать и объяснять физические
явления на основе условия равновесия рычага.
2.3.3. Представлять результаты измерений силы,
плеча силы с помощью таблиц.
2.3.4. Делать выводы на основе экспериментальных
данных.
2.3.5. Приводить примеры практического применения
рычага.
2.3.6. Решать задачи на применение условия
равновесия рычага, момента силы.
2.3.7. Проверить на опыте, при каком соотношении сил
и их плеч рычаг находится в равновесии.
2.3.8. Проверить на опыте правило моментов.
Цель работы: проверить на опыте, при каком соотношении сил и их плеч рычаг находится в равновесии. Проверить на опыте правило моментов.
Из учебника (§§56, 57) вы помните, что если силы, действующие на рычаг, обратно пропорциональны плечам этих сил, рычаг находится в равновесии.
Произведение силы на ее плечо называется моментом силы.
М 1 - момент силы F 1 ; М 2 - момент силы F 2 ;
Пример выполнения работы:
Вычисления:
Если в ходе работы отношения плеч сил окажутся не совсем равны отношениям сил, не смущайтесь. Используемый вами рычаг очень точным прибором не назовешь, да и при измерениях плеч и сил может быть допущена некоторая ошибка. Так что если равенство у вас получится приблизительным этого достаточно для того, чтобы сделать правильный вывод.
Дополнительное задание.
Динамометр покажет значение силы F 2 ≅1 Н.
Силы, действующие на рычаг в этом случае, будут направлены следующим образом: Сила F 1 (сила тяжести, действующая на грузики) будет направлена вертикально вниз, ее плечо l 1 = 15 см.
Сила F 2 (сила упругости пружины динамометра) будет направлена вертикально вверх; ее плечо l 2 = 15 см.