Урок по теме «Равновесие тел. Статика»

Оборудование:
компьютер, проектор, наклонная плоскость, блок, рычаг, винт.
1 этап

Орг. момент
Приветствие ребят На доске новая тема - записали в тетради. Задается задание на весь урок заполнить лист
2 этап

Объяснение нового материала в виде диалога
Связь полученных ранее знаний с подведением к новой теме. Должны вспомнить простые механизмы и что они могут находиться в равновесии, на что указывают демонстрации на столе учителя. Уравновешенный рычаг с грузами, наклонная плоскость, бруски в стопке. Создаем в тетрадях блок – схему получая условия равновесия тел, и записываем еще раз эти условия. Делаем вывод. Вернемся к теме о равновесии – равновесие человека, и рассматриваем его центр тяжести, с помощью опыта. Делаем вывод – где он находится и можно ли им управлять. Опыт с линейкой – самостоятельно найти ее центр тяжести. Опыт с птицей на пирамидке – другой способ нахождения центра тяжести. Закрепляем способ нахождения центра тяжести с помощью задачи, сначала выполнив ее теоретически, наблюдая на модели за правильностью расчетов. Вывод :даем определение центра тяжести бруска. Определение статики, абсолютно твердого тела. Примеры статики в жизни 7 чудес света. Рассматриваем скульптуры их равновесие, точки опоры, толщина стенок отливок скульптур. Статические конструкции – мосты, арки, кронштейны. В качестве одного механизма рассмотрели простую модель палистпаса. И где используется.
3 этап.

Подведение итогов урока (рефлексия)
Вопросы: Проверка заполненных листов.
4 этап.

Домашнее задание.
Урок окончен.
Урок – новая тема для 10 –х классов

Урок по теме «Равновесие тел. Статика»


(полный конспект)

Цели урока:
 Формирование знаний учащихся по теме: "Статика";  Углубить знания учащихся по данной теме;  Научить определять центр тяжести предметов;  Показать значимость данной темы в повседневной жизни.
Задачи:
1. Образовательная:  систематизировать знания по теме "Статика";  применять полученные знания на уроках физики при решении задач, а также в повседневной жизни. 2. Развивающая:  развивать способности учащихся анализировать различные ситуации на наличие или отсутствие поступательного и вращательного движения;  умение выявлять закономерности в повседневной жизни, анализировать и обобщать факты;  умение работать самостоятельно. 3. Воспитывающая:  формирование интереса к предмету;  воспитание ответственного отношения к собственному труду и труду одноклассников;  воспитание чувства взаимопомощи и поддержки.
Оборудование:
компьютер с проектором, презентации, простые механизмы (наклонная плоскость с бруском, рычаг, уравновешенный грузами, блоки, винт)
Тип урока:
урок- новая тема (1ч)
Ход урока:

Орг. момент: 1 мин приветствие учителя!
Учитель: Тема сегодняшнего урока «Равновесие тел. Статика» Запишем её в тетради. И покажем значимость данной темы в повседневной жизни. В течение всего урока вы будете анализировать различные ситуации на наличие или отсутствие равновесия тел, поступательного и вращательного движения. Каждый из вас заполняет в течение урока лист - отчет (приложение 2)

Дата._____________________ Фамилия:____________________

Тема урока:_______________________________________________________

№ Простые механизмы:

Конкретные примеры в жизни и

технике.
1 Рычаг Наклонная плоскость Винт Клин Блоки


7 чудес света

(перечислить)
2 Равновесие тел, не имеющих ось вращения 3 Равновесие тел, имеющих ось вращения 4 Центр масс или тяжести тел
Прочитать задание в листочке. Какие вопросы по тексту. В конце урока сдать листочки (работы) за которые вы получите оценки. Учитель: Вспомним, что такое равновесие? Ответ: должно прозвучать слово покой, неподвижность. Давайте вспомним, какие примеры равновесия тел или механизмов вы знаете? Ответ: весы, здания, сооружения, наклонная плоскость. Слайд со схемой1 Вопрос: назовите простые механизмы имеющие ось вращения и без неё. Ответ: блок, рычаг, наклонная плоскость, винт…слайд 2 Значит равновесие простых механизмов, рисуем блок - схему в тетради. Ребята не забудьте заполнять листочки! Учитель: Выводим из состояния равновесия, например, наклонную плоскость, если не покой, то что? Брусок в это время движется. Ответ: то движение Вопрос: Какой вид движения совершает данная система, не имея оси вращения? (Показать на слайде) Ответ: вид движения - поступательное. Продолжаем схему в тетради. Первое условие равновесия запишем с вами для поступательного движения, которое является следствием второго закона Ньютона, и который вы знаете. Вопрос: Кто сформулирует этот закон Ответ: Произведение массы на ускорение равно сумме действующих на тело сил. m * = 1 + 2 + 3 + …… Из этого условия следует, что Σ = 0 и при равенстве υ 0 = 0 тело не будет перемещаться в данной системе отсчета. Но давайте приложим две одинаковые силы по модулю и противоположные по направлению к разным точкам данного тела. Проводим опыт: прикладываем силы к разным частям карандаша. Вопрос: что происходит в данном случае с телом?
Ответ: оно вращается. Значит здесь должно быть еще одно условие равновесия для вращательного движения Такие силы называют парой сил. Показать слайд d - Рис. 1 А момент сил такой пары относительно любой точки равен М = *d. Где d – кратчайшее расстояние между линиями действия сил. Уточним понятие: плечом силы называют длину перпендикуляра, опущенного из оси вращения на линию действия силы, и обозначают буквой d. Рис. 2 Значит, второе условие равновесия твердого тела получается из уравнения динамики вращательного движения твердого тела. Σ M = * ε где M – момент сил. Σ M = 0 ω = 0 при выполнении этих условий тело вращаться не будет. Σ = 0 Σ M = 0
Векторные суммы действующих сил и моментов сил относительно любой оси должны быть равны нулю. Эти условия работают в инерциальных системах отсчета. Т.о. чтобы тело находилось в равновесии или покоилось необходимо и достаточно выполнение следующих условий: Делаем вывод: Σ = 0 Σ M = 0 Векторные суммы действующих сил и моментов сил относительно любой оси должны быть равны нулю. Вернёмся к вопросу о равновесии: Опыт с учеником: прошу выйти одного ученика к доске прошу встать прямо – ноги близко друг к другу прикладываю небольшое усилие, вывожу из положения равновесия. Вопрос: почему он выходит из равновесия Ответ: изменился центр тяжести тела. Показываю слайд с идущим человеком Вывод: у человека центр тяжести чуть выше пояса. Опыт: прошу ученика выйти сесть на стул. Вопрос: где находиться центр тяжести у человека? Ответ: в середине туловища Продолжение опыта: встали со стула Почему не получилось? Силы ног не хватило? Ответ: потому что центр тяжести не был в поле площади опоры ног. Вопрос: почему мы можем встать со стула? Ответ: потому что смещаем центр тяжести тела в поле площади опоры, т.е. ног Значит мы, что делаем? Ответ управляем центром тяжести нашего тела. Не забудьте заполнять лист Опыт: с линейкой. Задание попробуйте найти самостоятельно центр тяжести линейки с помощью двух опор .Предположим что это два пальца. И будем их сближать. Сближение как вы видите, происходит поочередными движениями. Почему? Первоначально начинает двигаться тот палец у которого сила трения в контакте с линейкой меньше. Но по мере его движения
увеличивается часть веса линейки, приходящейся на этот палец. Т.е. часть веса линейки больше, чем та часть, которая давит на неподвижный палец. Т.к. сила трения есть произведение коэффициента трения на силу реакции опоры, то у неподвижного пальца в какой - то момент времени эта сила становится больше, а неподвижный начинает движение. В результате оба пальца соединяются в середине, где и находится центр тяжести линейки Другой пример: с птицей сидящей на пирамидке. Вопрос: почему птица не падает, имея маленькую точку опоры клюв. Ответ: потому что центр тяжести птицы находится в клюве. Можно в этом убедиться, определив центр тяжести птицы, если такую фигуру подвесить на нити к различным точкам, то направления, отмеченные нитью отвеса, пересекутся в одной точке – центре тяжести тела. Вывод: Он находиться у клюва птицы. Рассмотрим задачу: о равновесии стопы кирпичей. Смещая в сторону каждый из четырех одинаковых кирпичей постараться добиться максимального смещения L = L max , так чтобы при этом не нарушалось равновесие стопы. Как можно теоретически решить эту задачу, а за тем проверить ее решение на модели. Слайд с рисунком бруска Центром тяжести тела называют точку, через которую проходит равнодействующая сил тяжести, действующих на все частицы тела. Учитывать положение центра тяжести тела важно в различных ситуациях. И так есть целый раздел механики, в котором изучаются условия равновесия твердых тел – его называют статикой. В статике твердое тело рассматривается как абсолютно твердое тело, т.е. недеформируемое. Древние люди строили, опираясь, только на законы статики и создали замечательные сооружения известные как 7 чудес света. (слайд) 7 августа 1782 года в Санкт – Петербурге был открыт памятник Петру l работы Фальконе. По замыслу скульптора Петр восседает на вздыбленном коне. При таком положении коня памятник имеет всего две точки опоры.  Устойчивость памятника вызывала сомнения Фальконе. Возникло противоречие: опора должна быть, чтобы памятник был устойчивым, и ее не должно быть, чтобы не испортить замысел скульптора. Третья точка опоры  Это противоречие было разрешено : в композицию был введен третий персонаж — змея, обогатившая образ многослойным аллегорическим
смыслом. Хвост коня чуть касается туловища змеи. Но через это случайное, легкое касание передается нагрузка на третью точку опоры, в то место, где змея опирается на камень. Но зритель не замечает этого. Не забыли заполнить лист! Вопрос: А какие статические конструкции вы знаете? Ответ: дом, арка, молодцы Посмотрите мои примеры слайд с мостами, кронштейнами и памятниками. Вывод: Статика используется в решениях конструкций мостов, арок, памятников. Мы рассматривали примеры простых механизмов примеры их представлены на столе, и вы их весь урок внимательно рассматривали. Вопрос: перечислите их: Ответ: блок, рычаг, наклонная плоскость, винт и система подвижного и неподвижного блока, которая называется паспастом, её принцип используется в строительной технике. Модель полиспаста состоит из подвижного блока, ось которого перемещается в пространстве и неподвижного блока. Подвижный дает выигрыш в силе, а неподвижный меняет направление силы. Обратите внимание на положение мгновенного центра вращения: а) в неподвижном блоке он совпадает с осью колеса блока т. С; б) в подвижном блоке, если вы прикладываете силу, поднимая груз, мгновенный центр вращения совпадает с т. А, а при опускании груза с т. В. И так мы с вами говорили об условиях равновесия тел.
Рефлексия:
1. Какие условия равновесия должны выполняться? Назовите их.
2. какую роль играет центр тяжести в жизни ? 3. Как его находить? 4. Где он находится у человека? 5. Где используются знания статики в жизни, техники, архитектуре, строительстве?
Д/з

Урок окончен






Самоанализ урока

Тема урока: «Равновесие тел. Статика»
Продолжение темы 7 класса «Простые механизмы», Равновесие тел, «Золотое правило механики». С дальнейшим углублением в 10 классе. Проходят после изучения законов Ньютона, законов сохранения. Тема несложная. С опорой на полученные ранее знания. Все цели урока: 1.Формирование знаний по теме: «Равновесие тел. Статика» 2. Углубить знания учащихся по данной теме. 3. Научить определять центр тяжести тела Показать значимость данной темы в повседневной жизни.
Задачи:

1. Образовательная:
 систематизировать знания по теме "Статика";  применять полученные знания на уроках физики при решении задач, а также в повседневной жизни.
2. Развивающая:
 развивать способности учащихся анализировать различные ситуации на наличие или отсутствие поступательного и вращательного движения;  умение выявлять закономерности в повседневной жизни, анализировать и обобщать факты;  умение работать самостоятельно.
3. Воспитывающая:
 формирование интереса к предмету;  воспитание ответственного отношения к собственному труду и труду одноклассников;  воспитание чувства взаимопомощи и поддержки. Все цели урока достигнуты. Знания сформированы и углублены. Научились находить центр тяжести, а также показали значимость данной темы. Задействованы три вида памяти: моторная, слуховая и визуальная. Урок комбинированный и отвечал задачам урока. Объяснение нового материала, с опытами, демонстрациями. Знания сформированы на должном уровне, на каждом этапе были сделаны выводы, они отражены в тетрадях. Удачные моменты связаны с проведением опытов и умением ребят самим делать выводы, быстро включились в работу, в конце урока так увлеклись заполнением таблицы, что показывало положительный эмоциональный настрой урока. Не все заполнили полностью листы, шум в классе. В общем, урок удался.