المختبر الافتراضي هو القاعدة الذهبية للميكانيكا. درس فيزياء متكامل "كتل. "القاعدة الذهبية" للميكانيكا. قم بتنزيل الفيديو وقطع mp3 - نحن نجعل الأمر سهلاً

العودة إلى الأمام

انتباه! معاينات الشرائح هي لأغراض إعلامية فقط وقد لا تمثل جميع ميزات العرض التقديمي. إذا كنت مهتم هذا العمل، يرجى تنزيل النسخة الكاملة.

الغرض من الدرس:تعريف الطلاب بالكتل الثابتة والمتحركة؛ معرفة ما إذا كان هناك مكاسب في القوة والعمل عند استخدام آليات بسيطة؛ صياغة "القاعدة الذهبية" للميكانيكا.

معدات الدرس:

• عرض تقديمي لدرس حول الموضوع ،
• كشاف ضوئي،
• شاشة،
• حاسوب،
• معدات لإجراء تجربة فيزيائية (كتل، رافعة، خيط، أوزان، حامل ثلاثي الأرجل، مقياس القوة).

خلال الفصول الدراسية

1. اللحظة التنظيمية.

مرحبا شباب وضيوفنا الأعزاء. يسعدني أن أرحب بكم في درس الفيزياء. الفيزياء التي يحبها الكثيرون وفي الدرس الذي يتطلع إليه.

2. الدافع وتحديد الأهداف.

نواصل دراسة الآليات البسيطة. وموضوع درسنا اليوم هو "الكتل. "القاعدة الذهبية" للميكانيكا." (شريحة 1) الغرض من درسنا هو التعرف على نوع آخر من الآليات البسيطة - الكتل. ومهمتنا هي معرفة ما إذا كان هناك مكاسب في القوة والعمل عند استخدام آليات بسيطة وصياغة " قاعدة ذهبية" علم الميكانيكا. (الشريحة 2)

3. تحديث المعرفة.

ولتحقيقها، علينا أن نتذكر المواد من الدرس السابق.

أعطيك الآن 7 دقائق لكتابة ملاحظة داعمة في دفتر ملاحظاتك حول موضوع "الآليات البسيطة"، وأثناء الكتابة، سأطلب من طالب أو اثنين أن يخبرا واحدًا أو اثنين من الطلاب بواجباتهم المدرسية شفويًا على السبورة.

4. دراسة مواد جديدة.

لنبدأ في تعلم مواد جديدة.

إذن ما هي الكتلة؟ الكتلة عبارة عن عجلة ذات أخدود مثبتة في حامل. (الشريحة 3)

هناك نوعان:

• ثابت - محوره ثابت ولا يتحرك عند رفع الحمولة؛
• متحرك - محوره يرتفع أو ينخفض ​​مع الحمل.

مظاهرة الكتل.

دعونا نفكر أولاً في كتلة ثابتة. (الشريحة 4)

اعتبر أرخميدس الكتلة الثابتة بمثابة رافعة متساوية الأذرع.

دعونا نرى ما ستكون عليه القوات ف 1 و ف 2 ?

العرض التوضيحي: قم بتعليق 4 أوزان على أحد طرفي الحبل ومقياس القوة على الطرف الآخر. وسوف تظهر قوة قدرها 4 N.

سؤال للفصل: ماذا نرى؟ القوات هي نفسها. دعونا نحاول شرح ذلك رياضيا.

الكتلة عبارة عن دائرة. النقطة O هي مركز الكتلة التي يمر بها محورها. الزراعة العضوية = ل 1 ؛ أوب = ل 2 هي أنصاف الأقطار. لذلك، ل 1 =ل 2. نرى أن هذه هي أكتاف القوة. دعونا نتذكر قاعدة توازن الرافعة: إذا كانت الأكتاف متساوية، فإن القوى ستكون متساوية.

فهل يكون الكسب صحيحا في هذه الحالة؟ لا يوجد ربح.

ماذا يمكننا أن نستنتج؟ الكتلة الثابتة لا تعطي أي مكاسب.

الآن دعونا نلقي نظرة على الكتلة المتحركة. (الشريحة 5)

هل ستكون هذه رافعة؟ نعم، لكن هذه الرافعة لها أذرع مختلفة. كيف ستكون القوات؟ ف 1 و ف 2 ?

العرض التوضيحي: قم بتعليق 4 أوزان على أحد طرفي الحبل ومقياس القوة على الطرف الآخر. وسوف تظهر قوة قدرها 2N.

سؤال للفصل: ماذا نرى الآن؟ قوة ف 1 > ف 2 2 مرات، أي. فزنا بقوة 2 مرات.

وهذا نظام كتلة (استمرارًا للشريحة 5) دعونا نتأكد من أن القوة ف 2 لن تتغير.

العرض التوضيحي: قم بتعليق 4 أوزان على أحد طرفي الحبل ومقياس القوة على الطرف الآخر. وسوف تظهر قوة قدرها 2 N.

وهو ما كان ينبغي إثباته. ولكن دعونا نحاول إثبات ذلك رياضيا.

لذا، النقطة O هي مركز الكتلة، والنقطة A هي نقطة ارتكاز الرافعة. ل 1 – الرافعة المالية ف 1 , ل 2 – الرافعة المالية ف 2 ; او = ل 1، أب = ل 2 لذلك ل 2 = 2ل 1 .

ما هو الاستنتاج الذي يمكننا استخلاصه الآن؟ الكتلة المنقولة تعطي مكاسب مضاعفة في القوة.

5. دقيقة التربية البدنية

الآن دعونا نأخذ استراحة لبضع دقائق: يستيقظ الجميع ويستريحون. (الشريحة 6)

صديقتان في المستنقع -
اثنين من الضفادع الخضراء
في الصباح غسلنا أنفسنا مبكراً،
يفرك بمنشفة،
وداسوا بأقدامهم،
وصفقوا بأيديهم
انحنى إلى اليمين، إلى اليسار
وعادوا مرة أخرى.
وهذا هو سر الصحة
مرحبا لجميع الأصدقاء، التربية البدنية!

دعونا نواصل درسنا. لذلك، اكتشفنا أن الكتلة الثابتة لا تعطي زيادة في القوة، ولكن المنقولة تعطي مرتين - أي. من خلال تطبيق قوتنا، يمكننا تحريك حمولة وزنها أكبر مرتين. ماذا عن العمل؟ هل سيكون هناك مكسب في العمل؟

هناك رافعة أمامنا (توضيح).دعونا نوازنها مع قوى مختلفة ونديرها عكس اتجاه عقارب الساعة. (الشريحة 7) نرى أن نقاط التطبيق قد قطعت مسارات مختلفة S 1 في نفس الوقت< S 2 . Измерив эти пути и модули сил, нашли, что . Перемножив крест накрест, получим F 1 * S 1 = F 2 * S 2 , т.е. А 1 = А 2 .

وهكذا، من خلال العمل على الذراع الطويلة للرافعة، نكتسب القوة، لكننا نخسر نفس العدد من المرات على طول الطريق.

ماذا يمكننا أن نستنتج؟ الرافعة المالية لا تمنحك أي مكاسب في العمل.

دعونا نفكر في كتلة ثابتة. (الشريحة 8) دعونا نحدد موضع البداية. نحن نعلم أن ف1 = ف2. من خلال تحريك الحمل لأعلى، سيرتفع أحد طرفي الحبل إلى ارتفاع h 1، وسيهبط الطرف الثاني إلى ارتفاع h 2، بينما h 1 = h 2. ثم F 1 * ح 1 = ف 2 * ح 2، أي. أ1 = أ2.

خاتمة؟ الكتلة الثابتة لا تعطي أي ربح في العمل.

تبقى الكتلة المنقولة. ربما سيعطي مكاسب في العمل؟ (الشريحة 9) هناك كتلة أمامنا. دعونا نحدد موضع البداية. لننقله إلى الارتفاع h، إذن لسيكون طول النهاية الحرة للحبل. ف 1 = 2 ف 2، ل= 2س، أ 1 = و 1 * ح،

ما هو الاستنتاج؟ الكتلة المنقولة لا تعطي أي فائدة في العمل.

ماذا حصلنا؟ لا توجد آلية واحدة تعطي مكاسب في العمل. كلما زاد عدد المرات التي نفوز فيها بالقوة، كلما زاد عدد المرات التي نخسرها في المسافة. هذه هي "القاعدة الذهبية" للميكانيكا للعالم اليوناني القديم هيرون. (الشريحة 10)

6. تلخيص الدرس.

دعونا نلخص الدرس. أخبرني ما هي الأهداف والغايات التي وضعت لنا وهل حققناها؟

7. التأمل.

هناك أوراق على طاولاتك. أطلب منك إكمال العبارات كتابيا، وسأطلب منك شفويا. (الشريحة 11)

• اليوم في الصف تعلمت...
• ما كان مألوفاً لي..
• كان مثيرا للاهتمام...
• لكني لم أفهم...

ما هو شعورك عندما تترك الصف؟ (الشريحة 13)

8. العمل في المنزل (الشريحة 12) الفقرة 59، 60؛ موافق رقم 13

قم بتنزيل الفيديو وقطع mp3 - نحن نجعل الأمر سهلاً!

موقعنا هو أداة عظيمة للترفيه والاسترخاء! يمكنك دائمًا عرض وتنزيل مقاطع الفيديو عبر الإنترنت، ومقاطع الفيديو المضحكة، ومقاطع فيديو الكاميرا الخفية، والأفلام الروائية، والأفلام الوثائقية، ومقاطع الفيديو للهواة والمنزل، ومقاطع الفيديو الموسيقية، ومقاطع الفيديو حول كرة القدم، والرياضة، والحوادث والكوارث، والفكاهة، والموسيقى، والرسوم المتحركة، والأنيمي، والمسلسلات التلفزيونية و العديد من مقاطع الفيديو الأخرى مجانية تمامًا وبدون تسجيل. قم بتحويل هذا الفيديو إلى mp3 وتنسيقات أخرى: mp3 وaac وm4a وogg وwma وmp4 و3gp وavi وflv وmpg وwmv. الراديو عبر الإنترنت عبارة عن مجموعة مختارة من محطات الراديو حسب البلد والأسلوب والجودة. النكات عبر الإنترنت هي نكت شائعة يمكنك الاختيار من بينها حسب الأسلوب. تقطيع mp3 إلى نغمات رنين عبر الإنترنت. تحويل الفيديو إلى mp3 وغيرها من الصيغ. التلفزيون عبر الإنترنت - هذه هي القنوات التلفزيونية الشهيرة التي يمكنك الاختيار من بينها. يتم بث القنوات التلفزيونية مجانًا تمامًا في الوقت الفعلي - يتم بثها عبر الإنترنت.

عندما بدأ الناس في استخدام الكتل والروافع والبوابات، اكتشفوا أن الحركات التي تتم أثناء تشغيل الآليات البسيطة تبين أنها مرتبطة بالقوى التي طورتها هذه الآليات.

تمت صياغة هذه القاعدة في العصور القديمة على النحو التالي: ما نكتسبه من قوة نخسره في الطريق. هذا الحكم عام، ولكنه مهم جدًا، ويسمى بالقاعدة الذهبية للميكانيكا.

دعونا نوازن الرافعة باستخدام قوتين مختلفتين الحجم. على الكتف ل 1أعمال القوة F 1 ، على الكتف ل 2أعمال القوة F 2 , وتحت تأثير هذه القوى تكون الرافعة في حالة توازن، ثم نقوم بتحريك الرافعة. وفي الوقت نفسه، نقطة تطبيق القوة F 1 سوف يمر عبر المسار S 1، ونقطة تطبيق القوة F 2 سوف يمر عبر المسار S 2 (الشكل 1).

أرز. 1

وإذا قمنا بقياس وحدات هذه القوى والمسارات التي تقطعها نقاط تطبيق القوى نحصل على المساواة: .

ومن هذه المساواة نرى كم مرة تختلف القوى المطبقة على الرافعة، وكم مرة ستختلف المسارات التي تتخذها نقاط تطبيق القوة تناسبًا عكسيًا لنفس عدد المرات.

وباستخدام خصائص التناسب، نترجم هذا التعبير إلى صيغة أخرى: - حاصل ضرب القوة F 1 بالمسار S 1 يساوي حاصل ضرب القوة F 2 بالمسار S 2. ويسمى حاصل ضرب القوة بالمسار الشغل، وفي هذه الحالة يكون الشغل يساوي A 1 = A 2. لا تقدم الرافعة أي فائدة في العمل، ويمكن استخلاص نفس الاستنتاج حول أي آلية بسيطة أخرى.

القاعدة الذهبية للميكانيكا: لا توجد آلية تعطي ربحًا في التشغيل. فبينما نكتسب القوة، فإننا نخسر في العبور، والعكس صحيح.

دعونا نفكر في كتلة ثابتة. دعونا نثبت الكتلة في المحور ونربط وزنين بحبال الكتلة، ثم نحرك وزنًا واحدًا لأسفل، فالوزن المتحرك للأسفل قد قطع مسافة S، والحمل الذي تحرك لأعلى قطع نفس المسافة S.

القوى متساوية، والمسارات التي تقطعها الأجسام متساوية أيضًا، وهذا يعني أن الشغل متساوٍ أيضًا، والكتلة الثابتة لا توفر ربحًا في الشغل.

دعونا نفكر في كتلة متحركة. دعونا نربط أحد طرفي الحبل، ونمرره عبر كتلة متحركة ونربط الطرف الثاني بمقياس القوة، ونعلق الأوزان من الكتلة. لنضع علامة على موضع الأوزان على الحامل ثلاثي الأرجل، ونرفع الأوزان إلى مسافة S 1، ونضع علامة أيضًا عليها ونعيدها إلى موضعها الأصلي، والآن حدد موضع خطاف مقياس الدينامومتر على الحامل ثلاثي الأرجل. مرة أخرى نرفع الأحمال إلى مسافة S 1 ونلاحظ موضع خطاف الدينامومتر في هذه الحالة (الشكل 2).

أرز. 2

لرفع الحمل إلى الارتفاع S 1، كان من الضروري تمديد الحبل تقريبًا ضعف المسافة التي قطعها الحمل. الكتلة المنقولة تعطي مكاسب في القوة، ولكن في العمل لا تعطي عدد المرات التي نكتسب فيها القوة، وعدد المرات التي نخسرها على طول الطريق.

حالة. باستخدام كتلة متحركة، رفع المُحمل صندوق الأدوات إلى ارتفاع S 1 = 7 m، مع تطبيق قوة F 2 = 160 N. ما العمل الذي قام به المُحمل A 2؟

لكي تتمكن من العثور على عمل، تحتاج إلى ما يلي: .

س2- مقدار حركة الحبل.

عدد المرات التي نفوز فيها بالقوة، وعدد المرات التي نخسر فيها على طول الطريق، إذن.

الإجابة: الشغل الذي يبذله اللودر يساوي 2.24 كيلوجول.

تثبت الممارسة القديمة منذ قرون أنه لا توجد آلية واحدة بسيطة تعطي مكاسب في العمل، فمن الممكن أن تخسر على طول الطريق، والعكس صحيح - اعتمادًا على ظروف المشكلة التي تحتاج إلى حل.

1. لوكاشيك في.إي.، إيفانوفا إي.في. مجموعة مسائل في الفيزياء للصفوف 7-9 بمؤسسات التعليم العام. - الطبعة 17. - م: التربية، 2004.
2. بيريشكين أ.ف. الفيزياء. الصف السابع - الطبعة الرابعة عشرة، الصورة النمطية. - م: حبارى، 2010.
3. بيريشكين أ.ف. مجموعة من المشاكل في الفيزياء، الصفوف 7-9: الطبعة الخامسة، الصورة النمطية. - م: دار النشر "امتحان"، 2010.

1. الصفحة الرئيسية-edu.ru ().
2. Getaclass.ru ().
3. School-collection.edu.ru ().
4. School-collection.edu.ru ().

العمل في المنزل

1. لماذا يتم استخدام آليات بسيطة إذا كانت لا تقدم فوائد في العمل؟
2. وباستخدام رافعة، تم رفع حمولة وزنها 200 كجم. إلى أي ارتفاع يرتفع الحمل إذا كانت القوة المؤثرة على الذراع الطويلة للرافعة تبذل شغلًا مقداره 400 J؟
3. باستخدام قالب متحرك، تم رفع الحمولة بمقدار 3 m، ما المسافة التي كان عليك مدها عند الطرف الحر للحبل؟