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

إلى الأمام

انتباه! تعد معاينة الشرائح للأغراض الإعلامية فقط وقد لا تمثل النطاق الكامل للعرض التقديمي. إذا كنت مهتمًا بهذا العمل ، فيرجى تنزيل النسخة الكاملة.

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

معدات الدرس:

• عرض للدرس حول الموضوع ،
• كشاف ضوئي،
• شاشة،
• كمبيوتر،
• معدات لإجراء تجربة فيزيائية (كتل ، رافعة ، خيط ، أوزان ، حامل ثلاثي القوائم ، مقياس ديناميكي).

خلال الفصول

1. لحظة تنظيمية.

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

2. الدافع وتحديد الهدف.

نواصل دراسة آليات بسيطة. 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 "القاعدة الذهبية" للميكانيكا. (الشريحة 2)

3. تحقيق المعرفة.

لتحقيقها ، نحتاج إلى تذكر مادة الدرس الأخير.

الآن أمنحك 7 دقائق لكتابة ملخص أساسي في دفتر ملاحظاتك حول موضوع "آليات بسيطة" ، وأثناء قيامك بالكتابة ، سأطلب من طالب أو اثنين أن يخبروا بواجبهم المنزلي شفهيًا على السبورة.

4. تعلم مواد جديدة.

لنبدأ في تعلم أشياء جديدة.

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

هناك نوعان:

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

مظاهرة كتلة.

ضع في اعتبارك أولاً الكتلة الثابتة. (الشريحة 4)

اعتبر أرخميدس الكتلة الثابتة بمثابة رافعة ذات أذرع متساوية.

دعونا نرى ما ستكون القوى F 1 و F 2 ?

عرض توضيحي: قم بتعليق 4 أوزان على أحد طرفي الحبل ومقياس ديناميكي على الطرف الآخر. ستظهر قوة 4 نيوتن.

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

الكتلة عبارة عن دائرة. النقطة O هي مركز الكتلة التي يمر محورها من خلالها. OA = لواحد ؛ OB = ل 2 نصف قطر. بالتالي، ل 1 =ل 2. نرى أن هذه هي أكتاف القوى. أذكر قاعدة توازن الرافعة: إذا كانت الأسلحة متساوية ، فستكون القوى متساوية.

هل سيكون هناك فوز في هذه الحالة؟ لا يوجد فوز.

ماذا نستنتج؟ الكتلة الثابتة لا تعطي زيادة في القوة.

الآن ضع في اعتبارك الكتلة المتحركة. (الشريحة 5)

هل ستكون رافعة؟ نعم ، لكن هذه الرافعة لها أكتاف مختلفة. ماذا ستكون القوات F 1 و F 2 ?

عرض توضيحي: قم بتعليق 4 أوزان على أحد طرفي الحبل ومقياس ديناميكي على الطرف الآخر. سيظهر القوة 2N.

سؤال للفصل: ماذا نرى الآن؟ قوة F1> F2 2 مرات ، أي فزنا بقوة 2 مرات.

هذا هو نظام الكتل. (استمرار للشريحة 5) تأكد من القوة F2 لن تتغير.

عرض توضيحي: قم بتعليق 4 أوزان على أحد طرفي الحبل ومقياس ديناميكي على الطرف الآخر. ستظهر قوة مقدارها 2 نيوتن.

الذي كان يجب إثباته. لكن دعونا نحاول أن نثبت رياضيا.

إذن ، النقطة O هي مركز الكتلة ، والنقطة A هي نقطة ارتكاز الرافعة. ل 1 - قوة الكتف F1 , ل 2 - قوة الكتف F2 ؛ AO = ل 1 ، AB = ل 2 ، لذلك ل 2 = 2 لتر 1 .

ما النتيجة التي نصل إليها الآن؟ تعطي الكتلة المتحركة زيادة في القوة مرتين.

5. التربية البدنية

والآن دعونا نستريح لبضع دقائق: استيقظ الجميع وارتاحوا. (الشريحة 6)

صديقتان في المستنقع -
اثنين من الضفادع الخضراء
تغسل في الصباح الباكر
يفرك بمنشفة
قاموا بختم أقدامهم ،
صفقت الأيدي ،
يمين ، يسار يميل
وعادوا.
هنا سر الصحة
لجميع الأصدقاء - مرحبا التربية البدنية!

نواصل درسنا. لذلك ، اكتشفنا أن الكتلة الثابتة لا تعطي ربحًا في القوة ، ولكن الكتلة المتنقلة تعطي مرتين - أي بتطبيق قوتنا ، يمكننا تحريك حمولة ، وزنها أكبر بمرتين. لكن ماذا عن العمل؟ هل سيكون هناك مكاسب في العمل؟

لدينا رافعة (برهنة).نحن نوازنها بقوى مختلفة ونديرها عكس اتجاه عقارب الساعة. (الشريحة 7) نرى أن نقاط التطبيق في نفس الوقت مرت بمسارات مختلفة S 1< 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 ، بالعمل على الذراع الطويلة للرافعة ، فإننا نفوز بقوة ، لكننا نفقد نفس المقدار في الطريق.

ماذا نستنتج؟ النفوذ لا يعمل.

ضع في اعتبارك كتلة ثابتة. (الشريحة 8) لاحظ وضع البداية. نعلم أن F 1 = F 2. عند تحريك الحمولة لأعلى ، سيرتفع أحد طرفي الحبل إلى ارتفاع h 1 ، وسينخفض ​​الطرف الآخر إلى ارتفاع h 2 ، بينما h 1 = h 2. ثم F 1 * h 1 = F 2 * h 2 ، أي أ 1 \ u003d أ 2.

استنتاج؟ الكتلة الثابتة لا تعطي ربحًا في العمل.

تبقى الكتلة المتحركة. ربما سيفوز في العمل؟ (الشريحة 9) لدينا كتلة. لاحظ وضع البداية. دعنا ننتقل إلى الارتفاع h ، إذن لسيكون طول الطرف الحر للحبل. F 1 \ u003d 2F 2 ، ل\ u003d 2 س ، أ 1 \ u003d F 1 * ح ،

ما هو الاستنتاج؟ الكتلة المتحركة لا تعطي ربحًا في العمل.

ماذا حصلنا؟ لا توجد آلية تعطي مكاسب في العمل. كم مرة نفوز بالقوة ، وكم مرة نخسر في المسافة. هذه هي "القاعدة الذهبية" لميكانيكا العالم اليوناني القديم هيرون. (الشريحة 10)

6. تلخيص الدرس.

دعونا نلخص الدرس. أخبرنا ما هي الأهداف والغايات التي تم وضعها أمامنا وهل حققناها؟

7. انعكاس.

هناك أوراق على طاولاتك. أطلب منكم استكمال العبارات كتابة وسأطلب شفويا. (الشريحة 11)

• اليوم في الفصل تعلمت ...
• ما عرفته ...
• كان مثيرا للاهتمام...
• لكنني لم أفهم ...

في أي مزاج تترك الدرس؟ (الشريحة 13)

8. الواجب المنزلي (الشريحة 12) الفقرة 59 ، 60 ؛ موافق رقم 13

قم بتنزيل الفيديو وقص mp3 - نجعل الأمر سهلاً!

موقعنا أداة رائعة للترفيه والاستجمام! يمكنك دائمًا عرض وتنزيل مقاطع الفيديو عبر الإنترنت ومقاطع الفيديو المضحكة ومقاطع الفيديو الخاصة بالكاميرا المخفية 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 وغيرها الكثير مقاطع فيديو أخرى مجانية تمامًا وبدون تسجيل. قم بتحويل هذا الفيديو إلى mp3 وتنسيقات أخرى: mp3 و aac و m4a و ogg و wma و mp4 و 3gp و avi و flv و mpg و wmv. راديو الإنترنت هو محطات إذاعية للاختيار من بينها حسب البلد والأسلوب والجودة. النكات على الإنترنت هي نكت شعبية للاختيار من بينها حسب الأسلوب. قطع mp3 إلى النغمات عبر الإنترنت. تحويل الفيديو إلى mp3 وتنسيقات أخرى. التلفزيون عبر الإنترنت - هذه قنوات تلفزيونية شهيرة للاختيار من بينها. بث القنوات التلفزيونية مجاني تمامًا في الوقت الفعلي - يتم بثه عبر الإنترنت.

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

تمت صياغة هذه القاعدة في العصور القديمة على النحو التالي: ما نكتسبه في القوة ، نخسره في الطريق. هذا الحكم عام ، لكنه مهم للغاية ، وقد أطلق عليه اسم القاعدة الذهبية للميكانيكا.

نقوم بموازنة الرافعة بمساعدة قوتين بمعامل مختلف. كتف ل 1القوة تعمل F 1 ، على الكتف ل 2القوة تعمل F 2 , تحت تأثير هذه القوى ، تكون الرافعة في حالة توازن ، ثم نضع الرافعة في حالة حركة. في نفس الوقت ، نقطة تطبيق القوة F 1 سوف يمر المسار S 1 ، ونقطة تطبيق القوة F 2 سوف يمر المسار S 2 (الشكل 1).

أرز. واحد

إذا قمنا بقياس وحدات هذه القوى والمسارات التي اجتازتها نقاط تطبيق القوى ، فإننا نحصل على المساواة:.

من هذه المساواة ، نرى عدد المرات التي تختلف فيها القوى المطبقة على الرافعة ، وستختلف المسارات التي تحددها نقاط تطبيق القوة بنفس عدد المرات عكسيًا.

باستخدام خصائص التناسب ، نترجم هذا التعبير إلى شكل آخر: - حاصل ضرب القوة F 1 على المسار S 1 يساوي حاصل ضرب القوة F 2 على المسار S 2. ناتج القوة على المسار يسمى العمل ، في هذه الحالة العمل يساوي A 1 \ u003d أ 2. لا تعطي الرافعة ربحًا في العمل ، ويمكن استخلاص نفس النتيجة حول أي آلية بسيطة أخرى.

القاعدة الذهبية للميكانيكا: لا توجد آلية تعطي ربحًا في العمل. الفوز بالقوة نخسر على الطريق والعكس صحيح.

ضع في اعتبارك كتلة ثابتة. نصلح الكتلة في المحور ونعلق وزنين على حبال الكتلة ، ثم نحرك وزنًا واحدًا لأسفل ، والوزن الذي تم تحريكه لأسفل ذهب المسافة S ، والوزن الذي تحرك للأعلى ذهب بنفس المسافة S.

القوى متساوية ، والمسارات التي تسيرها الأجسام متساوية أيضًا ، مما يعني أن العمل متساوٍ أيضًا ، والكتلة الثابتة لا تعطي ربحًا في العمل.

ضع في اعتبارك كتلة متحركة. نصلح أحد طرفي الحبل ، ونمرره عبر الكتلة المتحركة ونعلق الطرف الآخر على مقياس القوة ، ونعلق الأحمال من الكتلة. لاحظ موضع الأوزان على الحامل ثلاثي القوائم ، وارفع الأوزان إلى مسافة S 1 ، وقم أيضًا بوضع علامة والعودة إلى موضعها الأصلي ، والآن حدد موضع خطاف مقياس القوة على الحامل ثلاثي القوائم. مرة أخرى نرفع الأحمال إلى مسافة S 1 ونلاحظ موضع خطاف مقياس القوة في هذه الحالة (الشكل 2).

أرز. 2

لرفع الحمل إلى ارتفاع S 1 ، كان من الضروري سحب الحبل ، والذي كان تقريبًا ضعف المسافة التي قطعها الحمل. تعطي الكتلة المتحركة ربحًا في القوة ، لكنها في العمل لا تعطي ، كم مرة نكتسب القوة ، كم مرة نخسرها في الطريق.

حالة. بمساعدة كتلة متحركة ، قام اللودر برفع الصندوق بأدوات إلى ارتفاع S 1 = 7 م ، مطبقًا القوة F 2 = 160 N. ما الشغل الذي قام به اللودر A 2؟

من أجل العثور على وظيفة ، أنت بحاجة إلى ما يلي:.

ق 2 - مقدار حركة الحبل.

كم مرة نفوز بالقوة ، كم مرة نخسرها في الطريق ، إذن.

الجواب: الشغل الذي قام به اللودر ، 2.24 كيلو جول.

تثبت الممارسة التي تعود إلى قرون أنه لا توجد آلية بسيطة واحدة تعطي ربحًا في العمل ، فمن الممكن ، باكتساب القوة ، أن تخسر في الطريق والعكس صحيح - اعتمادًا على ظروف المشكلة المراد حلها.

1. لوكاشيك في ، إيفانوفا إي. مجموعة مهام في الفيزياء للصفوف 7-9 من المؤسسات التعليمية. - الطبعة 17. - م: التنوير ، 2004.
2. Peryshkin A.V. الفيزياء. 7 خلايا - الطبعة 14 ، الصورة النمطية. - م: بوستارد ، 2010.
3. Peryshkin A.V. مجموعة مشاكل في الفيزياء للصفوف 7-9: الطبعة الخامسة ، الصورة النمطية. - م: دار الامتحانات للنشر ، 2010.

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

الواجب المنزلي

1. لماذا نستخدم آليات بسيطة إذا كانت لا تعطي ربحًا في العمل؟
2. كتلة 200 كجم تُرفع برافعة. إلى أي ارتفاع تم رفع الحمولة إذا أدت القوة المؤثرة على الذراع الطويلة للرافعة إلى العمل 400 J.
3. بمساعدة كتلة متحركة ، تم رفع الحمل بمقدار 3 أمتار. إلى أي مدى يجب سحب الطرف الحر للحبل؟