Experimentele confirmă condițiile de echilibru ale pârghiei. Lucrări de laborator "clarificarea stării de echilibru a pârghiei". Exemplu de lucru

  Hanafina Totygul
  Rezumat al lecției de fizică „Lucrări de laborator. Clarificarea stării echilibrului pârghiei "

Lucrări de laborator nr. 5

Clarificarea stării de echilibru a pârghiei.

goluri lecție:

1. Formarea competenței educaționale și cognitive prin elucidarea stării de echilibru.

2. Pentru a verifica experimental, la ce raport dintre forțe și umeri pârghia este în echilibru.

3. Testarea regulilor momentului.

1. Măsuri de siguranță.

2.Exerciții de formare și întrebări:

Ce este pârghie?

(pârghie   este un corp solid care se poate roti în jurul unui suport fix).

Cum se numește umărul puterii?

(Umărul forței este distanța de la fulcru la linia de acțiune a forței).

Formulează o regulă echilibrul pârghiei.

(Pentru a contrabalansare   o forță mai mică necesită o forță mai mare, astfel încât umărul său să depășească umărul unei forțe mai mari. Câștig de forță obținut de pârghie   determinat de raportul dintre umerii forțelor aplicate).

Notează formula regulii echilibrul pârghiei.

(F2 / F1 \u003d l1l2)

Formulează regula momentelor.

(Maneta este în echilibrudacă momentul forței care îl rotește în sensul acelor de ceasornic este egal cu momentul forței de rotire în sens invers acelor de ceasornic)

Scrieți formula pentru regula momentelor.

(M1 \u003d M2 sau F1l1 \u003d F2l2)

3. Executarea muncă:

1. Rotind piulițele la capete pârghia echilibrează-o astfelastfel încât să fie orizontal.

2. suspendă două greutăți până la umărul stâng pârghie   la o distanță l1 \u003d 18 cm de axa de rotație.

3. Folosind mostre, stabiliți o pată pe umărul drept pârghiela care trei sarcini ar trebui suspendate pentru a putea echilibrează cele două anterioare. Măsurați distanța de la acest loc până la axa de rotație (L2).

4. Presupunând că fiecare marfă cântărește 1 H, completați spațiile goale din tabel.

l1, m F1, H l2, m F2, N M1, Nm M2, Nm

5. Faceți o concluzie despre validitatea regulii momentelor.

(Maneta este în echilibrudacă momentul forței care îl rotește în sensul acelor de ceasornic este egal cu momentul forței de rotire în sens invers acelor de ceasornic)

4.Sarcină suplimentară:

Agățați trei sarcini la dreapta axei de rotație pârghie la o distanță de 5 cm. Folosind un dinamometru, determinați ce forță trebuie aplicată la o distanță de 15 cm de axa de rotație spre dreapta sarcinilor, îndreptându-l în sus pentru a menține pârghie în echilibru

Lecția despre formarea deprinderilor experimentale are următoarele obiective:

  • predarea - să formulăm conceptele regulilor și condițiilor de echilibru, regulile momentelor, pentru a-și arăta semnificația în știință; să fie în măsură să explice regulile de utilizare a pârghiei și să le aplice pentru a explica rezultatele activității practice;
  • dezvoltarea - pentru a arăta elevilor semnificația socială și practică a materialului studiat, pentru a forma abilități pentru generalizarea datelor experimentale, pentru a compara și a trage concluzii,
  • educațional - să cultive o cultură a muncii mentale, să continue munca la formarea deprinderilor comunicative, motivație pozitivă pentru învățare, percepția estetică a lumii, să insufle o iubire de știință și cunoaștere.

Echipament pentru lecție: computer, proiector, manetă pe un trepied, un set de greutăți, o riglă.

Progresul lecției:

I. Motivația.

1.Ce reguli am respectat în ultima lecție?

(- regula levierului și regula momentelor).

2. Ce trebuie să știți pentru a scrie aceste reguli?

(- umăr și forță)

3. Notează aceste reguli.

Regula momentelor: M 1 \u003d M 2;

Regulile pârghiei: F 1 * L 1 \u003d F 2 * L 2

4. În ce dispozitive foarte cunoscute și utilizate frecvent găsim pârghii?

(foarfece, sfarcuri, solzi de pârghie).

II.Actualizarea cunoștințelor de sprijin.

1. Explicați scopul acestor obiecte (proiecția desenelor pe tablă).

  • Foarfece pentru tăierea foilor de hârtie.
  • Foarfece pentru tăierea foilor metalice.
  • Echilibrul pârghiei pentru determinarea greutății corporale.

2. De ce unele foarfece taie un strat gros de hârtie, în timp ce altele nu?

Foarfecele acționează pe baza regulii de echilibru a pârghiei. Aplicând o forță mică pe partea lungă a foarfecelor pe de o parte, obținem o forță mare pe partea scurtă a foarfecelor pe de altă parte. Pentru ca foarfecele să taie un strat gros de hârtie sau carton, lamele lor sunt scurte, iar mânerele sunt lungi.

3. Aplicați și explicați regulile pentru fiecare dintre aceste articole:

a) lungimea mânerului și lungimea lamei pentru foarfecele pentru tăierea hârtiei sunt aproape aceleași, deoarece nu necesită mult efort;

b) mânere lungi și lame scurte de foarfece pentru tăierea foilor metalice creează o rezistență mare la punctul de contact al lamei foarfecelor și a metalului; de câte ori sunt mai scurte, de câte ori forța care rezultă din utilizare;

c) solzii pârghiei au aceleași umeri, ceea ce înseamnă că forțele care acționează pe laturile stânga și dreapta ale solzelor sunt aceleași. Cunoscând masa greutăților, determinați masa sarcinii.

III. Lucrarea de laborator nr. 5 "Clarificarea condițiilor de echilibru a pârghiei"

(pentru trei opțiuni):

1 opțiune: L 1 \u003d 18cm; F 1 \u003d 2 N; F2 \u003d 3H; L 2 \u003d?

Opțiunea 2: L 1 \u003d 12cm; F 1 \u003d 2H; F2 \u003d 3H; L 2 \u003d?

3 opțiune: L 1 \u003d 18cm; F 1 \u003d 1H; F2 \u003d 3H; L 2 \u003d?

Instrucțiuni de lucru:

1. Atașați maneta pe trepied.

2. Echilibrați maneta fără greutăți folosind șuruburi speciale.

3. Echilibrați pârghia folosind un set de greutăți și o riglă în funcție de sarcina versiunii dvs.

4. Afișează pârghia echilibrată.

5. Măsurați lungimea umărului L 2.

6. Determinați momentele forțelor M1 și M2.

7.Comparați valoarea M1 și M2.

8. Faceți o concluzie.

IV. Rezumând rezultatele.

1. Concluzie privind dreptatea regulii momentelor.

(Raport de la fiecare opțiune).

Plasând seturi de mărfuri la o distanță specificată, am obținut următorul rezultat:

produsul forței de pe umărul acestei forțe din partea stângă a manetei și din partea dreaptă a manetei este același.

Aceasta înseamnă că condiția de echilibru este satisfăcută, momentul forței este același.

Concluzia generală din experiment:

Folosind diferite seturi de greutăți în toate grupurile care îndeplinesc sarcina practică, se obține următorul rezultat: produsul forței de pe umărul acestei forțe din partea stângă a manetei și din partea dreaptă a pârghiei este același.

În consecință, condiția de echilibru a pârghiei este satisfăcută, regula momentelor este valabilă. M1 \u003d M2.

2. Chestionar de reflecție.


Text complet Dezvoltare lecție fizică material 1. Obiectivul triunghiului:

1.1 instruire: creează condiții pentru ca studenții să clarifice condițiile de pârghie de echilibru.
   1.2 în curs de dezvoltare: extindeți sistemul de știință naturală cu privire la procesele care apar în natură.
   1.3 parenting: pentru a forma pe acest material educativ o viziune mentală, morală, estetică, universală, dezvoltarea independenței în ipoteza și formularea concluziilor, pentru a favoriza o cultură comunicativă, capacitatea de a se evalua pe sine și pe tovarășii.

2. Sarcini:

2.1. Obiectivele de învățare vizate atingerea rezultatelor învățării personale.
   2.1.1. Promovarea auto-dezvoltării și autoeducării elevilor pe baza motivației pentru învățare și cunoaștere.
   2.1.2. Pentru a continua dezvoltarea discursului elevilor, memoria vizuală, atenția, memoria semantică, observația, percepția vizuală, capacitatea de a analiza, compara, generaliza, formarea conceptului de computer ca instrument de învățare.
   2.1.3. Pentru a forma o imagine holistică a lumii.
   2.1.4. A forma o atitudine conștientă, respectuoasă și binevoitoare față de o altă persoană, opinia sa.
   2.1.5. Pentru a forma abilitatea de a controla procesul și rezultatul activității.
   2.2. Sarcini educaționale menite să obțină rezultate de învățare specifice materialului.
2.2.1. Cognitiv: pentru a dezvolta activitatea cognitivă, pentru a continua lucrul la formarea capacității de a colecta, sistematiza și aplica informații despre subiect, de a aplica și transforma mijloace simbolice pentru rezolvarea problemelor.
   2.2.2. Comunicativ: continuați să lucrați la formarea capacității de a lucra în perechi, organizați cooperarea educațională și activități comune cu profesorul și colegii.
   2.2.3. Reglementare: să continue lucrul la formarea capacității de a planifica independent modalități de realizare a obiectivelor, de a alege în mod conștient căi eficiente de rezolvare a problemelor.
   2.3. Sarcini educaționale menite să atingă rezultate de învățare substanțiale.
   2.3.1. Pentru a continua formarea de competențe educaționale generale și culturale generale pentru lucrul cu informațiile, abilitatea de a aplica formule în practică. Înțelegeți semnificația conceptelor de putere a umărului, moment de forță, cantitatea fizică de forță, unitățile lor de măsură.
   2.3.2. Să fie capabil să descrie și să explice fenomenele fizice pe baza stării de echilibru a pârghiei.
   2.3.3. Prezentați rezultatele măsurătorilor de rezistență, rezistență la umăr folosind tabele.
   2.3.4. Desenați concluzii pe baza datelor experimentale.
   2.3.5. Dați exemple de aplicare practică a pârghiei.
   2.3.6. Rezolvați problemele privind aplicarea stării de echilibru a pârghiei, momentul forței.
   2.3.7. Pentru a verifica experimental ce raport dintre forțe și umeri, pârghia este în echilibru.
   2.3.8. Testează regula momentelor cu experiență.

1. Obiectivul triunghiului:

1.1 instruire: creează condiții pentru ca studenții să clarifice condițiile de pârghie de echilibru.
   1.2 în curs de dezvoltare: extindeți sistemul de știință naturală cu privire la procesele care apar în natură.
   1.3 parenting: pentru a forma pe acest material educativ o viziune mentală, morală, estetică, universală, dezvoltarea independenței în ipoteza și formularea concluziilor, pentru a favoriza o cultură comunicativă, capacitatea de a se evalua pe sine și pe tovarășii.

2. Sarcini:

2.1. Obiectivele de învățare vizate atingerea rezultatelor învățării personale.
   2.1.1. Promovarea auto-dezvoltării și autoeducării elevilor pe baza motivației pentru învățare și cunoaștere.
   2.1.2. Pentru a continua dezvoltarea discursului elevilor, memoria vizuală, atenția, memoria semantică, observația, percepția vizuală, capacitatea de a analiza, compara, generaliza, formarea conceptului de computer ca instrument de învățare.
   2.1.3. Pentru a forma o imagine holistică a lumii.
   2.1.4. A forma o atitudine conștientă, respectuoasă și binevoitoare față de o altă persoană, opinia sa.
   2.1.5. Pentru a forma abilitatea de a controla procesul și rezultatul activității.
   2.2. Sarcini educaționale menite să obțină rezultate de învățare specifice materialului.
2.2.1. Cognitiv: pentru a dezvolta activitatea cognitivă, pentru a continua lucrul la formarea capacității de a colecta, sistematiza și aplica informații despre subiect, de a aplica și transforma mijloace simbolice pentru rezolvarea problemelor.
   2.2.2. Comunicativ: continuați să lucrați la formarea capacității de a lucra în perechi, organizați cooperarea educațională și activități comune cu profesorul și colegii.
   2.2.3. Reglementare: să continue lucrul la formarea capacității de a planifica independent modalități de realizare a obiectivelor, de a alege în mod conștient căi eficiente de rezolvare a problemelor.
   2.3. Sarcini educaționale menite să atingă rezultate de învățare substanțiale.
   2.3.1. Pentru a continua formarea de competențe educaționale generale și culturale generale pentru lucrul cu informațiile, abilitatea de a aplica formule în practică. Înțelegeți semnificația conceptelor de putere a umărului, moment de forță, cantitatea fizică de forță, unitățile lor de măsură.
   2.3.2. Să fie capabil să descrie și să explice fenomenele fizice pe baza stării de echilibru a pârghiei.
   2.3.3. Prezentați rezultatele măsurătorilor de rezistență, rezistență la umăr folosind tabele.
   2.3.4. Desenați concluzii pe baza datelor experimentale.
   2.3.5. Dați exemple de aplicare practică a pârghiei.
   2.3.6. Rezolvați problemele privind aplicarea stării de echilibru a pârghiei, momentul forței.
   2.3.7. Pentru a verifica experimental ce raport dintre forțe și umeri, pârghia este în echilibru.
   2.3.8. Testează regula momentelor cu experiență.

Scopul muncii:   verificați experimental, la ce raport dintre forțe și umerii lor maneta se află în echilibru. Testează regula momentelor cu experiență.

Din manualul de lucru (§§56, 57) vă amintiți că, dacă forțele care acționează asupra pârghiei sunt invers proporționale cu umerii acestor forțe, pârghia este în echilibru.

Produsul forței de pe umărul ei se numește momentul forței.

M 1 - momentul forței F 1; M 2 - momentul forței F 2;

Exemplu de execuție a lucrării:


calcule:




Dacă pe parcursul lucrării, relațiile umerilor forțelor nu sunt destul de egale cu relațiile forțelor, nu vă faceți jenă. Maneta pe care o folosiți nu poate fi numită un dispozitiv foarte precis și poate exista o eroare în măsurarea umerilor și a forțelor. Deci, dacă egalitatea se dovedește a fi aproximativă, aceasta este suficientă pentru a trage o concluzie corectă.

Sarcină suplimentară.

Dinamometrul va arăta valoarea forței F 2 ≅1 N.

Forțele care acționează asupra pârghiei în acest caz vor fi direcționate după cum urmează: Forța F 1 (gravitația care acționează asupra greutăților) va fi direcționată vertical în jos, umărul l 1 \u003d 15 cm.

Forța F 2 (forța arcului dinamometrului) va fi direcționată vertical în sus; umărul ei l 2 \u003d 15 cm.

eroare: