Урок № 5/39 Тема уроку. Рухомий і нерухомий блоки. «Золоте правило» механіки. - Фізика 8 клас - Середня школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Середня школа » Фізика 8 клас

Урок № 5/39 Тема уроку. Рухомий і нерухомий блоки. «Золоте правило» механіки.
Урок № 5/39
  Тема уроку.  Рухомий і   нерухомий блоки. «Золоте правило» механіки.
  Тип уроку:   засвоєння нових знань.
  Мета уроку:  продовжити знайомити учнів із простими механізмами 
та їхнім застосуванням; сформулювати «золоте прави-ло» механіки і  показати практичне його використання; 
формувати вміння спостерігати та аналізувати фізичні 
процеси.
  о бладнання:  рухомий і   нерухомий блоки, тягарці, демонстраційний 
динамометр, похила площина.

Хід уроку
I.  Перевірка домашнього завдання
Проводиться у  письмовій (розв’язання задач на дошці) та усній 
(питання після параграфа підручника) формах.
II.  Актуалізація опорних знань
Питання класу
Чому дверну ручку прикріплюють біля краю дверей, а  не по - •  
середині?
Чому розламати сірник навпіл досить легко, а  шматочки, що  •  
вийшли, розламати ще раз складно?
Чому  для  різання  паперу  застосовують  ножиці  з  довгими  ле - •  
зами, але короткими ручками, а   для різання металу, навпаки, 
з   короткими лезами і   довгими ручками?
Як легше розрізати цупкий картон — розміщаючи його ближче  •  
до кінців чи ближче до середини ножиців? Чому?
Чому важку бочку легше закотити у   вантажівку по дошці, ніж  •  
підняти?
Розв’язування задач
Задача 1.  Покажіть на рис. 1 плечі сил важеля.
F
1
F
2
O
l
1
l
2
Рис. 1
Задача 2.   На  кінцях  важеля  діють  сили  40  і   240   Н,  відстань 
від точки опори до точки прикладання меншої сили дорівнює 6   см. 
Визначте довжину важеля, якщо важіль перебуває у  рівновазі.
Дано:
F
1
40 =   Н
F
2
240 =   Н
l
1
6 =   см
Розв’язання
F
F
l
l
2
1
1
2
= ;   l
Fl
F
2
11
2
= ;
l
2
240 6
40
36 ==⋅ Нсм
Н
  см.
l  — ?
ll l = +
12;
l =+ = 63642 см см   см.
Відповідь:   l = 42  см.
III. Вивчення нового матеріалу
Бесіда
Різновидом важеля є блок. Блок являє собою колесо із жолобом, 
по якому пропускають мотузку, трос або ланцюг. Розрізняють неру-хомий і   рухомий блоки. Нерухомий блок при підйомі вантажу сам 
не піднімається й не опускається, тому що його вісь закріплена.
Демонстрація 1.   До  нерухомого  блоку  прикріплюється  тягарець 
відомої  маси,  вільний  кінець  мотузки  тягнуть 
за допомогою динамометра, фіксують показання 
динамометра.
Питання класу
Чи дає виграш у  силі нерухомий блок? (Ні, на досліді ми пере- •  
коналися в  цьому.)
Як математично довести це? •  
На  дошці  виконується  рис.  2.  OA OB r ==,  отже,  нерухомий 
блок являє собою рівноплечий важіль, а  за допомогою такого ва -желя не можна одержати виграш у  силі.
A B
O r r
F
P
Рис. 2
Питання класу:  Для  чого  ж  тоді  потрібен  такий  механізм?  (Ним 
зручно користуватись при підйомі вантажу, тому що він дозволяє 
змінювати напрямок дії сили.) Цей висновок записується у   зошит.
Демонстрація 2.   Повторюється  демонстрація  1,  тільки  тепер  тя-гарець піднімають за допомогою рухомого блоку.
Питання класу: Чи одержуємо ми виграш у   силі в   цьому випадку? 
У   скільки разів? Як довести це?
Запис у   зошит: Рухомий блок дає виграш у  силі в   2 рази.
Зазвичай на практиці застосовують комбінацію нерухомого бло-ку з  рухомим. Учні розглядають рисунок у  підручнику і  поясню -ють переваги такого пристрою. Потім розв’язують наступну задачу.
Задача.   Учень,  вимірявши  за  допомогою  динамометра  силу 
натягу  мотузки  (рис.  3),  встановив,  що  вона  дорівнює  12  Н.  Чи 
відповідають  ці  дані  теоретичним  розрахункам,  і   якщо  не  відпо-відають, то чому?
2   
кг
F
2
Рис. 3
Перегляд кінофільму «Прості механізми в  природі й техніці»
Отже, прості механізми дають нам виграш у  силі. А   чи одер -жуємо ми виграш у  роботі, використовуючи прості механізми?
Питання класу:   Яку  фізичну  величину  нам  необхідно  ще  знати, 
щоб визначити виконану роботу? (Пройдений тілом шлях.)
Демонстрація 3.   Рух тягарця по похилій площині.
Висновок.  Виграючи у  силі, ми програємо у  відстані.
Цей же висновок стосується всіх простих механізмів. Зверніть 
увагу на те, що точки прикладання сил на кінцях важеля прохо-дять  різні  відстані.  Ця  ж  закономірність  спостерігається  й   у   ру-хомому блоці.
Висновок  (запис  у   зошит) .  Жоден  простий  механізм  не  дає 
виграшу в  роботі: у  скільки разів виграємо в  силі, у  стільки разів 
програємо у   відстані — «золоте правило» механіки.
IV.  Закріплення нового матеріалу
Розв’язування задач
Задача 1.   За  допомогою  рухомого  блоку  вантаж  підняли  на 
висоту  2  м.  На  яку  довжину  при  цьому  був  витягнутий  вільний 
кінець мотузки? ( Відповідь:   l = 4   м.)
Задача  2.  Робітник  за  допомогою  рухомого  блоку  підняв 
вантаж  на  висоту  5  м,  прикладаючи  до  вільного  кінця  мотуз-ки  силу  200  Н.  Яку  роботу  він  виконав?  (Відповідь:   AFl =⋅ =
2
=⋅= 200102000 Нм   Дж.)
Задача 3. Яка маса вантажу, який можна підняти за допомогою 
рухомого блоку, прикладаючи до вільного кінця мотузки зусилля 
210   Н, якщо вага блоку 20  Н? Тертя не враховувати.
Дано:
P
1
20 =   Н
F
2
210 =   Н
Розв’язання
FF 122 ==2210 420 ⋅=H   Н;
F
в
НН =−= 420 20 400   Н;
m
в
 — ?
m
F
g
в
в
==
400
98
40
Н
Н
кг
,
≈   кг.
Відповідь:   m
в
≈ 40  кг.
V.  Домашнє завдання
[1]: § 16, впр. № 16; § 31, впр. № 31.
150
[2]: § 11 (п. 3, 4); § 19.
[3]:   СР — задачі 14.1; 14.3; 14.4; 25.1; 25.2; 
ДР — задачі 14.8; 14.9; 14.11; 25.8; 25.9;  
ВР — задачі 14.13; 14.15; 14.19; 25.13; 25.14.
Творче завдання.   Виготовити  модель  механізму,  що  поєднує 
у   собі важіль із рухомим блоком, за допомогою якого можна одер-жати виграш у  силі у   8 разів. (Розв’язання див. на рис. 4.)
AB BC = 4
B C A
8  Н
1  Н
Скарбничка цікавих фактів
Секрети похилої площини
Виграш у   силі похилої площини залежить від кута нахилу до 
горизонту. Приміром, при куті нахилу 30°  доведеться прикладати 
силу в  2 рази меншу, ніж вага вантажу, при 45°  — силу, що до -рівнює 70  % від реальної ваги, при 60°  — 90  %.
Криничний журавель родом із Єгипту
Розповсюджений в  українських селах криничний журавель — 
родом із Давнього Єгипту. У  Єгипті це пристосування називалося 
«шадуф». Таким чином, єгиптянам ще в  давні часи був знайомий 
нерівноплечий важіль.
Категорія: Фізика 8 клас | Додав: uthitel (02.02.2014)
Переглядів: 2289 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: