Выигрыш в силе подвижного и неподвижного блоков - РАБОТА И МОЩНОСТЬ

ЦЕЛЬ

Учащиеся должны усвоить, что:

♦ подвижный блок может дать выигрыш в силе в 2 раза.

Учащиеся должны научиться:

♦ выделять блоки в конкретных ситуациях;

♦ устанавливать формулу выигрыша в силе подвижного и неподвижного блоков.

ВИД ДОСКИ

Выигрыш в силе подвижного и неподвижного блоков

ПЗ 9. Какой выигрыш в силе дает подвижный блок?

ВЫВОД ФОРМУЛЫ

1. Уподобить блок рычагу

2. Записать условие равновесия

3. Сделать упрощения

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА

ОТВЕТ Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза: F = 2F₁.

ПЗ 10. Почему неподвижный блок не дает выигрыша в силе?

Fd = F₁d₁; d = d₁; F = F₁

... является равноплечным рычагом

Д/з. § 22 (5, 6), ПЗ 10.

СЦЕНАРИЙ

Этап актуализации знаний

П. Что вы знаете о блоке? (Организует ответы учащихся по моделям блоков.)

Этап применения нового знания

П. (Организует проверну заданий 38,39.)

Этап «создания» нового знания

П. Подвижный блок, как и рычаг, дает выигрыш в силе. Каков выигрыш в силе рычага, мы знаем. Сформулируйте следующую познавательную задачу. (Выслушивает учащихся.) Запишите познавательную задачу 9. Как решаются задачи такого типа?

У. Для решения такой задачи нужно предложить идею решения, разработать экспериментальную установку, провести эксперимент, обработать данные и сформулировать ответ.

П. Дело в том, что блок похож на рычаг. (Демонстрирует подвижный блок.) Если это так, то не надо составлять новую формулу, а можно воспользоваться условием равновесия рычага. Попробуем уподобить подвижный блок рычагу, т. е. выделить твердое тело и точку, вокруг которой оно поворачивается, построить действующие силы и их плечи. Затем записать условие равновесия рычага с учетом сделанных построений. (Записывает метод решения.) Попробуйте выполнить первый шаг. У вас — 2 мин. (Учащиеся делают построения в тетради.)

Послушайте, что должно было получиться. Твердое тело — это колесо, точка, вокруг которой оно поворачивается при движении груза (точка опоры), — точка касания закрепленного конца веревки и колеса (поднимает блок на небольшое расстояние и опускает несколько раз, отмечает точку О). Действующие силы — вес груза (прикрепляет стрелку к центру блока) и сила тяги свободного конца веревки (прикрепляет стрелку в точке касания колеса и свободного конца веревки). Теперь нужно провести линию, означающую твердое тело рычага (соединяет концы стрелок и точку О). Исправьте, если необходимо, ваши построения.

У. (Учащиеся делают построения в тетрадях, задают вопросы.)

П. Рычаг и действующие силы построили, отметьте плечи сил. (После паузы отмечает расстояния d и d₁.) Попробуем выполнить следующий шаг.

Условие равновесия рычага известно. (Записывает формулу на доске.) Запишите ее с учетом построенной модели блока. У вас — 2 мин.

У. У подвижного блока плечо d равно радиусу колеса, a d₁ — диаметру колеса, т. е. d₁/d = 2 и F/F₁ = 2. Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза.

П. (Организует запись ответа.) Мы опытным путем установили, что неподвижный блок не дает выигрыша в силе. Проведя рассуждения по такому же плану, можно объяснить, почему неподвижный блок не дает выигрыша в силе.

Запишите познавательную задачу 10. Это будет вашим домашним заданием. Оставьте места столько, сколько у вас заняла предыдущая познавательная задача.

Контрольный этап

П. Задание на отметку. Задание 39, первый вариант — ситуация 7, второй вариант — ситуация 8.

ДИДАКТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

Демонстрация выигрыша в силе подвижного блока.