Презентация разработана по книге Ц.Б. Кац «Биофизика на уроках физики». Материал этой книги я использую на уроках физики уже на протяжении многих лет. С появлением компьютера продолжаю рассказывать детям о связях физики и биологии, при этом используя средства ИКТ.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Простые механизмы Работа учителя физики МКОУ «Липецкая ООШ» Новодугинского района Смоленской области Сариогло Надежды Николаевны
Сила человека ограничена! Простые механизмы – это устройства (приспособления), позволяющие преобразовать силу в силу, существенно большую. Простые механизмы дают выигрыш в силе.
Рычаг Рычаг представляет собой твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной точки опоры Условие равновесия рычага:
Блок Блок – это колесо с желобом по окружности для каната или цепи. Блоки применяются в грузоподъёмных устройствах. Неподвижный блок Подвижный блок Изменяет направление силы Выигрыша в силе НЕТ!!! Равноплечий рычаг. P=F P F P F=P/2 Выигрыш в силе в 2 раза. Разноплечий рычаг. F
P= 600 Н 3 подвижных блока 3 неподвижных блока F= 100 Н Полиспаст – сочетание нескольких подвижных и неподвижных блоков (поли – много, спао – тяну) Выигрыш в силе – в 6 раз!!!
Ворот Ворот – это два колеса, соединённые вместе и вращающиеся вокруг одной оси, например, колодезный ворот с ручкой
Наклонная плоскость – простой механизм в виде плоской поверхности, установленной под углом, отличным от прямого, к горизонтальной поверхности
Винт – простой механизм. Резьба винта представляет собой наклонную плоскость, многократно обёрнутую вокруг цилиндра
Клин – простой механизм в виде призмы, рабочие поверхности которого сходятся под острым углом. Используется для раздвижения, разделения на части обрабатываемого предмета
В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами. . Одноплечий рычаг руки человека Рычаги передней конечности собаки Простые механизмы в живой природе
У человека рычагами являются – кости конечностей, нижняя челюсть, череп (точка опоры – первый позвонок), фаланги пальцев. Сила тяги мышц и связок, прикреплённых к затылочной кости Сила тяжести головы Пример работы рычага – действие свода стопы при подъёме на полупальцы Простые механизмы в живой природе
У кошек рычагами являются подвижные когти У членистоногих – большинство сегментов их наружного скелета Простые механизмы в живой природе
У многих рыб шипы спинного плавника являются простыми механизмами Простые механизмы в живой природе
У двустворчатых моллюсков простыми механизмами являются створки раковины Простые механизмы в живой природе
Короткие лапы крота рассчитаны на развитие больших сил при малой скорости Простые механизмы в живой природе
Длинные ноги борзой и оленя определяют их способность к быстрому бегу. Простые механизмы в живой природе
Длинные челюсти борзой позволяют быстро схватить добычу на бегу. Короткие челюсти бульдога смыкаются медленно, но сильно держат. Простые механизмы в живой природе
Рычажные механизмы можно найти в цветках шалфея Длинное плечо рычага Короткое плечо рычага стережёт вход в цветок Простые механизмы в живой природе
«Колющие орудия» многих животных и растений по форме напоминают клин Простые механизмы в живой природе
Клину подобна и заострённая форма головы быстроходных рыб Простые механизмы в живой природе
Простые механизмы в быту Применение условия равновесия рычага при работе с тачкой
Простые механизмы в быту Применяя условие равновесия рычага, первому человеку легче нести груз, если он находится ближе к плечу
Простые механизмы в быту Весы – это равноплечий рычаг
Простые механизмы в быту
Простые механизмы в технике
Простые механизмы в технике Пожарная машина со стрелой – пример рычага
Простые механизмы в технике Башенные краны используются при строительстве высотных домов
1.Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики. - М. Просвещение, 1988.- 160с. 2. Кац Ц.Б. Физика и живая природа. - Физика в школе. - 1995. - №2 и №3. 3. Интернет – ресурсы. Литература
Вопросы по повторению:
1. Что такое сила?
2. Назовите какие вы знаете силы?
3. Как называется прибор для измерения силы?
4. Что в физике называют работой?
5. Какая формула работы?
6. В каких единицах измеряется работа?
7. Что такое мощность?
8. Какая формула мощности?
9. В каких единицах измеряется мощность?
Загадка 1:
Длинной шеей поверчу,
Груз тяжёлый подхвачу,
Где прикажут, положу,
Человеку я служу.
Загадка 2:
Замечательный дружище: деревянная ручища
Да железный обушок, закалённый гребешок.
Он у плотников в почёте-каждый день с ним на работе.
Загадка 3:
Зубасты, а не кусаются.
Загадка 4:
Смотрит, мы раскрыли пасть,
В нее бумагу можно класть:
Бумага в нашей пасти
Разделится на части.
Загадка 5:
Два братца пошли в воду купаться, два купаются, а один на берегу валяется.
Загадка 6:
Ей набили мясом рот,
И она его жуёт,
Жуёт, жуёт и не глотает –
В тарелку отправляет.
Загадка 7
Ведёрко звонко, спускаясь, скачет,
А поднимаясь - скрипит и плачет.
В глубокой шахте вода хранится,
Чтоб летом знойным ты мог напиться.
Загадка 8
Сам худ, а голова с пуд.
Простые механизмы
Подготовила: учитель физики
МБОУ «СШ №13 города Евпатории» Швайко Л.А.
Простые механизмы
С незапамятных времен люди используют для совершения механической работы различные приспособления. С помощью рычагов 3тыс. лет назад при строительстве пирамиды Хеопса в Древнем Египте передвигали и поднимали плиты массой 2.5 тонн на высоту до 147 метров.
Простыми механизмами называют приспособления, служащие для преобразования силы.
К простым механизмам относятся: рычаг и его разновидности- блок, ворот; наклонная плоскость и ее разновидности - клин, винт.
В большинстве случаев простые механизмы применяют для того, чтобы получить выигрыш в силе, т. е. увеличить силу, действующую на тело, в несколько раз.
Простые механизмы
Наклонная плоскость
неподвижный
подвижный
Задание №1 «Силач»
Может ли человек удержать на весу 5тонн? Можно ли рукой расплющить железо? Может ли ребёнок оказать противодействие силачу? С помощью какого механизма можно это сделать?
Рычаг представляет собой твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.
Точка О – точка опоры, расположена между точками приложения сил.
Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила, называется плечом силы.
Условие равновесия рычага
Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил
Задача №1:
К концам горизонтального рычага приложены вертикальные силы 2 и 18 Н, который находится в равновесии. Чему равен выигрыш в силе рычага?
Задание №2 «Строитель»
Как поднять на крышу 9-этажного дома покрытие для неё? С помощью каких механизмов это можно сделать?
Блок представляет собой колесо с желобом, укрепленное в обойме. По желобу блока пропускают веревку, трос или цепь.
Неподвижный блок - блок, ось которого закреплена и при подъеме грузов не поднимается и не опускается .
ОА = R = плечо силы F 1
ОВ = R= плечо силы F 2
ОВ = 2R= плечо силы F
ОА = R= плечо силы Р
Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза.
F 1 s 1 = F 2 s 2
Задача №2:
С помощью подвижного блока груз подняли на высоту 1,5 м, на какую длину при этом был вытянут свободный конец верёвки?
Чтобы при помощи подвижного блока поднять груз на высоту h , надо конец веревки, к которому прикреплен динамометр переместить на высоту 2 h=2∙1,5=3 м.
Задача №3:
Рабочий, с помощью подвижного блока, поднял груз на высоту 7 м, прилагая к свободному концу верёвки силу 160 Н. Какую работу он совершил?
Задание №3 «Ловкач»
Как без крана и других подъёмных машин поднять на кузов грузовика бочку с гвоздями? Как дубовую чурку разделить на две части? Как откачивают воду из судов, получивших пробоину? С помощью каких механизмов это можно сделать?
Задача №4:
Тележку поднимают по наклонной плоскости, длина которой 3 м, а высота 1,5 м. Найти выигрыш в силе наклонной плоскости?
Задания для самоконтроля:
1. Как называются приспособления, служащие для преобразования силы?
2. Какие простые механизмы используются в повседневной жизни?
3. Какие простые механизмы применяли в Египте для строительства пирамид?
4. Как называется твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной оси?
5. Как называется кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила?
6. Запишите в виде формулы условие равновесия рычага.
7. Кем было установлено это правило?
8. Для какие целей применяется неподвижный блок?
9. Для каких целей применяется подвижный блок?
10. Почему ручку располагают у края двери?
Домашнее задание:
- Заполнить таблицу:
Применение простых механизмов
в животном мире
в растительном
Простые механизмы в природе. Работу подготовила ученица 7Б класса Полывода Виктория
Сила человека ограничена! Простые механизмы – это устройства (приспособления), позволяющие преобразовать силу в силу, существенно большую. Простые механизмы дают выигрыш в силе.
Рычаг Рычаг представляет собой твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной точки опоры Условие равновесия рычага:
Блок Блок – это колесо с желобом по окружности для каната или цепи. Блоки применяются в грузоподъёмных устройствах. Неподвижный блок Подвижный блок Изменяет направление силы Выигрыша в силе НЕТ!!! Равноплечий рычаг. P=F P F P F=P/2 Выигрыш в силе в 2 раза. Разноплечий рычаг. F
P= 600 Н 3 подвижных блока 3 неподвижных блока F= 100 Н Полиспаст – сочетание нескольких подвижных и неподвижных блоков (поли – много, спао – тяну) Выигрыш в силе – в 6 раз!!!
Ворот Ворот – это два колеса, соединённые вместе и вращающиеся вокруг одной оси, например, колодезный ворот с ручкой
Наклонная плоскость – простой механизм в виде плоской поверхности, установленной под углом, отличным от прямого, к горизонтальной поверхности
Винт – простой механизм. Резьба винта представляет собой наклонную плоскость, многократно обёрнутую вокруг цилиндра
Клин – простой механизм в виде призмы, рабочие поверхности которого сходятся под острым углом. Используется для раздвижения, разделения на части обрабатываемого предмета
В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами. . Одноплечий рычаг руки человека Рычаги передней конечности собаки Простые механизмы в живой природе
У человека рычагами являются – кости конечностей, нижняя челюсть, череп (точка опоры – первый позвонок). Сила тяги мышц и связок, прикреплённых к затылочной кости Сила тяжести головы Простые механизмы в живой природе
У кошек рычагами являются подвижные когти У членистоногих – большинство сегментов их наружного скелета Простые механизмы в живой природе
У многих рыб шипы спинного плавника являются простыми механизмами Простые механизмы в живой природе
У двустворчатых моллюсков простыми механизмами являются створки раковины Простые механизмы в живой природе
Короткие лапы крота рассчитаны на развитие больших сил при малой скорости Простые механизмы в живой природе
Длинные ноги борзой и оленя определяют их способность к быстрому бегу. Простые механизмы в живой природе
Длинные челюсти борзой позволяют быстро схватить добычу на бегу. Короткие челюсти бульдога смыкаются медленно, но сильно держат. Простые механизмы в живой природе
«Колющие орудия» многих животных и растений по форме напоминают клин Простые механизмы в живой природе
Клину подобна и заострённая форма головы быстроходных рыб Простые механизмы в живой природе
Автор материала: Марченко Ольга Ивановна, учитель физики
высшей квалификационной категории, МОУ-СОШ №3, г. Маркса
Саратовской области.
Презентация к уроку физики в 7классе по теме
«Простые механизмы»
г. Маркс, 2015год.
«Простые механизмы»
«Взглянул Архимед: небо, море кругом.
Синее море и горы.
Я землю бы мог повернуть рычагом,
Лишь дайте мне точку опоры». Е. Ефимовский
Марченко О.И. - учитель физики высшей квалификационной категории МОУ - СОШ №3 г.Маркса Саратовской области
7 класс
«Jan ge mo veclis!»
Образовательные: обобщить и повторить материал, связанный с простыми механизмами; сформировать практические навыки применения простых механизмов.
Воспитательные: формирование исторических взглядов на развитие техники; культуры общения, сплоченности, самостоятельности.
Развивающие: развивать политехнические знания и умения; продолжить формирование умений планировать свою деятельность: наблюдать, анализировать, выделять и записывать главное.
ЦЕЛИ УРОКА:
Что называют рычагом?
Рычаг – твердое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры (лом, доска, …)
2.Назовите классификацию рычагов.
Рычаг
Выигрыш в силе
Правило рычага
3.Назовите условие равновесия рычага.
1.Что называют блоком? Какие бывают блоки.
Блок
2. Для чего нужен неподвижный блок? Подвижный?
Выигрыша в силе нет!!! Изменяется направлением силы.
Выигрыш в силе в 2 раза!!!
Простые механизмы – преобразует направление или значение силы.
1. Ворот
(барабан колодца)
2. Полиспаст – система блоков в подъемных механизмах. (максимум 5 блоков)
3. Шкив – передача движения:
-ременная (швейная ножная машинка)
-зубчатая (коробка передачи)
-фрикционная («Чертово колесо»)
4. Наклонная плоскость
Выигрыш в силе:
5. Клин (плуг, нож, резец, фреза)
6. Винт (мясорубка, домкрат, шуруп).
Какие простые механизмы вы знаете?
""
Мудрая природа постаралась обеспечить простыми механизмами скелеты человека, животных и растений.
-у человека - кости конечностей, нижняя челюсть, череп, фаланги пальцев. -у кошек рычагами являются подвижные кости;
- у многих рыб – шипы спинного плавника.
В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами:
В растениях рычажные элементы встречаются реже, что объясняется малой подвижность растительного организма. Типичный рычаг – ствол дерева и составляющий его продолжение главный корень.
Простые механизмы в живой природе
Рычажные механизмы скелета обычно рассчитаны на выигрыш в скорости при потере в силе. Особенно большие выигрыши в скорости получаются у насекомых.
Интересные рычажные механизмы можно найти в некоторых цветах(например, тычинка шалфея), а также в некоторых раскрывающихся плодах (у базилика).
Простые механизмы в живой природе
Соотношение длины плеч рычажного элемента скелета находится в тесной зависимости от выполняемых данным органом жизненных функций.
Например:
- длинные ноги борзой и оленя определяют их способность к быстрому бегу; - короткие лапы крота рассчитаны на развитие больших сил при малой скорости;
длинные челюсти борзой позволяют быстро схватывать добычу на бегу; короткие челюсти бульдога смыкаются медленно, но сильно держат.
Простые механизмы в живой природе
В природе распространены гибкие органы, которые могут в широких пределах менять свою кривизну (позвоночник, хвост, пальцы, тело змеи и многих рыб).
Их гибкость обусловлена или сочетанием большого числа коротких рычагов с системой тяг, или сочетанием элементов, сравнительно негибких, с промежуточными элементами, легко поддающимися деформации (хобот слона, тело гусеницы)
Простые механизмы в живой природе
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
«Определение выигрыша в силе простых механизмов».
ОБОРУДОВАНИЕ: линейка, ножницы, гаечный ключ, гвоздодер, ножницы по металлу.
(Класс делится на четыре группы; каждая группа выбирает один из простых механизмов)
1.Подберите такой наклон доски, чтобы при равномерном подъеме бруска по этой доске можно было получить выигрыш в силе в 3 раза. Проверьте опытом. ОБОРУДОВАНИЕ: наклонная плоскость, деревянный брусок, динамометр, штатив, муфта, лапка. 2. Придумайте задачу с системой блоков, дающий выигрыш в силе в 4 раза.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ
Итог урока
Мы с вами вспомнили простые механизмы и попытались более подробно рассмотреть рычаг, блок. Можем сделать вывод, что каждый из рассмотренных механизмов необходим человеку. В зависимости от условий задачи, люди пользуются ими для облегчения физического труда и получения выигрыша в силе. Домашнее задание: §55,56,59 (по выбору) – повторить.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
Литература: 1.Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики. – М.«Просвещение»,1988 г
2. Перышкин А.В. «Физика 7 класс»: учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2009.
3. Перышкин А.В. Сборник задач по физике: 7-9 кл. ФГОС: к учебникам А.В. Перышкина и др. – М.: Издательство «Экзамен», 2013.
Ресурсы Интернета 1.Картинки «Простые механизмы» (https://yandex.ru/images/search?text=простые%20механизмы)
2. Картинки и анимации животных (https://yandex.ru/images/search?text= анимации%20животных%)
Слайд 1
_____ ______ _____ _________
ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ
ВЫПОЛНИЛИ:
МОУ «СОШ с. Агафоновка Питерского района Саратовской области»
Руководитель: Дзюрич Е.А.
Слайд 2
физический словарик
Механизм –орудие,сооружение. -Блок – от английского слова block – часть подъёмного механизма орудие, сооружение. -Машина – от латинского слова machina – сооружение в виде колеса с желобом по окружности.
Слайд 3
Историческая справка
Первые простейшие машины (рычаг, клин, колесо, наклонная плоскость и т.д.), появились в древности. Первое орудие человека – палка – это рычаг. Каменный топор – сочетание рычага и клина. Колесо появилось в бронзовом веке. Несколько позже стала использоваться наклонная плоскость. Уже в V веке до н.э. в афинской армии (Пелопонесская война) применялись стенобитные машины (тараны), метательные приспособления (баллисты и катапульты). Строительство плотин, мостов, пирамид, судов и других сооружений, а также ремесленное производство, с одной стороны, способствовали накоплению знаний о механических явлениях, а с другой – требовали новых знаний.
Слайд 4
О ЕГИПЕТСКИХ ПИРАМИДАХ
Египетские пирамиды – это гробницы фараонов, царей Древнего Египта. Строительство пирамид велось прибли-зительно с 2700 по 1800 гг. до н.э. Каждый фараон, вступив на престол, начинал строить пирамиду, в которой после смерти его следовало захронить. И чем могущественнее и богаче был фараон, тем величественнее была его гробница. Подсчитана общая масса каменных блоков, обработанных и уложенных в пирамиды, - 6,5млн тонн.
Слайд 5
ГИПОТЕЗА О СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПИРАМИДЫ
Строители могли использовать плоскость спиральной формы из кирпича. Такая наклон-ная плоскость требует гораздо меньше мате-риала. Она могла воздвигаться вокруг пира-миды вплотную к её граням, постепенно под-нимаясь вместе с ней вверх. У этого есть не-достатки. Спиральная насыпь и строитель-ные леса перекроются и займут всё свобо-дное пространство задолго до достижения вершины, а углы окажутся самым трудно-преодолимым местом во всей конструкции.
Слайд 6
О тайнах строительства пирамид
Доказано, что строительная техника древности позволяла возводить столь монументальные сооружения. Блоки из известняка вырубали в каменоломнях и обрабатывали на месте – обтёсывали и полировали медными инструментами. Камень отделывали так тщательно, чтобы в дальнейшем блоки плотно прилегали друг к другу. Мастера добивались удивительных результатов – и тысячелетие спустя между гранями соседних плит нельзя протащить даже нитку. Затем многотонные блоки, используя полозья-волокушки и простые рычаги, грузили на барже в период половодья по специально прорытым каналам отправляли к месту строительства.
Слайд 7
Сам процесс возведения пирамиды был прост, но трудоёмок. Для кладки использовали глиняный раствор. На верхние ряды кладки блоки поднимали по наклонным насыпям, сооружённым из кирпича-сырца. Остатки таких насыпей обнаружены в Медуме и Гизе, около пирамид фараонов Хуни и Хафра. Втягивали блоки на канате медными крюками. Возможно, находили применение и салазки. Словом, главная тайна пирамид – трудолюбие и талант человека.
Слайд 8
Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия в 287г. До н.э. Творческую деятельность Архимед начал как инженер, создавая различные механические приспособления, широко использовавшиеся в строительстве и быту. Всего Архимеду приписывают около сорока изобретений, в том числе винта и полиспаста.
Слайд 9
Как греки перемещали тяжелые грузы
Опыт Египта, где на строительство пирамид фарао-ны сгоняли тысячи рабов, в Греции был неприме-ним. Выход был найден: колонна, особым образом прикрепленную к деревянной раме, как бы превра-щали в каменный каток. А перекатывать тяжести гораздо легче, чем тащить. Для прямоу-гольных блоков Метаген придумал другой способ: каждый блок, как ось, вставляли в огромные дере-вянные колеса диаметром около 4 метров и катили до места строительства. Для поднятия грузов греки изобрели подъемные краны, состоящие из блоков, канатов и лесен. Храм Артемиды в Эфесе (построен около 550 г. до н.э) был одним из самых красивых и знаменитых творений греческой архитектуры и считался третьим чудом света. Руководители строительства Херси-фрон и Метаген при возведении храма столкнулись со сложной проблемой: как перевезти по рыхлой почве тяжёлые колонны и блоки из каменоломни к месту работы?
Слайд 10
Рычаги в живой природе
В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами. Например, у человека – кости рук и ног, нижняя челюсть, череп, палец. У кошек рычагами являются подвижные когти; у многих рыб – шипы спинного плавника; у членистоногих – большинство сегментов их наружного скелета; у двустворчатых моллюсков – створки раковины. Рычажные механизмы скелета в основном рассчитаны на выигрыш в скорости при потере в силе. Особенно большие выигрыши в скорости получаются у насекомых.
Слайд 11
Полиспаст
Обратите внимание на полиспаст – комбинацию n блоков, свободно надетых на общую ось. Обычно в технике испо-льзуют два полиспаста – неподвижный и подвижный, - к оси последнего подвешивают груз весом P = Fт. Выигрыш в силе в данном случае 2n, так как блоки действуют неза-висимо друг от друга. Сила распределяется между бло-ками поровну Fт/n и с каждым блоком уменьшается вдвое. В результате получаем F = Fт/2n. Разумеется, выигрыш в силе компенсируется таким же по значению проигрышем в расстоянии – в работе не выиг-раем. Изобретение полиспаста приписывают Архимеду.
Слайд 12
Используемая литература:
Балашов М.М. Физика. – М.: Просвещение, 1994. Голин Г.М., Филонович С.Р. Классики физической науки (с древнейших времен до начала XX века). – М.: Высшая школа, 1989. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики.- М.: Просвещение, 1988 Перельман Я.И. Занимательная физика: Книга 1.- М.: Наука 1979. Энциклопедия для детей: Т. 14 – «Техника». – М.: Аванта +, 2000. Я познаю мир: Детская энциклопедия «Мир загадочного». – М.: Астрель, 2004.
Загрузка...