Класс 7
Тема: Простые механизмы
Цель урока: дать понятие простых механизмов, выигрыша в силе, КПД; показать, как на основе полученных знаний можно решать жизненные задачи.
Ход урока
- Организационный момент
- Проверка домашнего задания. Разбор задач, вызвавших затруднения.
- Актуализация опорных знаний
- Что называют работой силы? Её обозначение? Формула? Единицы величины?
- Как связана работа силы с изменением кинетической энергии?
- Для чего используют понятие мощности? Обозначение? Формула? Её единицы?
- От каких величин зависит мощность?
- Устный физический диктант.
- Изучение нового материала
Появление простых механизмов было вызвано практическими потребностями человека при постройке жилищ, дорог, мостов. При строительстве египетских пирамид применялись такие простые механизмы, как наклонная плоскость, рычаг, блок.
Наклонная плоскость используется для того, чтобы тяжелый груз перемещать на высоту h силой, значительно меньшей веса груза.
Наклонные плоскости имеются на всех въездах наверх, например, на въездах на мост или на многоэтажную автостоянку. Наклонную плоскость используют, чтобы затащить или закатить тяжёлый груз наверх, поскольку так легче преодолеть силу притяжения Земли, чем поднимая груз вертикально вверх.
Чем большим является отношение длины наклонной плоскости к её высоте, тем больше экономия в силе.
Демонстрация. Обсуждения.
При отсутствии сил трения к грузу требуется приложить силу, во столько раз меньшую силы тяжести, во сколько раз высота меньше длины наклонной плоскости.
Выигрываем в силе, и ровно во столько же проигрываем в расстоянии!
Выигрыш в силе k=mgF=lh
Наклонная плоскость не дает выигрыша в работе!
 Рычаг − тело, имеющее ось вращения.
Рычаг состоит из перекладины рычага и опоры.
Точка опоры перекладину рычага делит на два плеча рычага.
Точка опоры может быть расположена между плечами рычага (1) или по одну сторону от плеч рычага (2)
Демонстрация. Обсуждения.
Рычаг находится в равновесии при равенстве:
F1×l1=F2×l2
Выигрыш в силе:
k=F2F1=l1l2
Выигрыш в силе в k раз ведет к проигрышу в расстоянии во столько же раз.
Рычаг не дает выигрыша в работе!
Анимация «Золотое правило механики в рычаге» (ЕК ЦОР п.4.12, №1)
Блоки − простые механические устройства, позволяющие регулировать силу. Любой блок представляет собой колесо с желобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси. Если ось является неподвижной, то блок называется неподвижным. Если ось является подвижной, то блок называется подвижным. Желоб предназначен для каната, цепи, ремня и т. п.
Демонстрация блоков. Обсуждения.
Рассмотрим применение блоков на практике. Предположим, нам необходимо поднять груз весом P=100 Н. Для этого мы прикладываем силу F. В зависимости от системы блоков величина прикладываемой силы F будет различной. Это изображено на рисунках 1, 2, 3 и 4.
Любой блок представляет собой рычаг, в случае неподвижного блока — равноплечий, в случае подвижного — с соотношением плеч 1 к 2. Как и для всякого другого рычага, для блока справедливо правило: во сколько раз выигрываем в усилии, во столько же раз проигрываем в расстоянии. Иными словами, работа, совершаемая при перемещении груза на какое-либо расстояние без использования блока, равна работе, затрачиваемой при перемещении груза на то же самое расстояние с применением блока при условии отсутствия трения. В реальном блоке всегда присутствуют некоторые потери.
Коэффициент полезного действия (КПД) − это отношение полезной работы, совершенной механизмом, ко всей затраченной работе (подведенной энергии) за то же время.
Обычно КПД выражают в процентах и обозначают греческой буквой η «эта».
η=AпAз⋅100%
КПД любого механизма всегда меньше 100.
Конструируя механизмы, стремятся увеличить их КПД. Для этого уменьшают трение в осях механизмов и их вес.
Простые механизмы не дают выигрыша в работе!
- Закрепление
- Экспериментальное задание 22.1,стр. 97 учебника (О.Ф. Кабардин)
- Подборка заданий «Момент силы. Рычаг и блок. Закон сохранения механической энергии. КПД простых механизмов». (ЕК ЦОР п. 4.12. №6)
- Рефлексия
Что вы узнали? Чему научились? Что было сложным? Что легко удалось? Что было самым интересным на уроке?
- Домашнее задание. Прочитать параграф №22, выполнить задание на ЯКласс.
| 
