Презентация к уроку физики в 7 классе на тему "Блок. Золотое правило механики"

Применение закона равновесия рычага к блоку. «Золотое правило» механики

Ключевые вопросы:

Простые механизмы

Ассоциации

Простые механизмы

Назовите простые механизмы, изображенные на рисунках:

Рис.1

Рис.3

Рис.2

Рис.4

Рис.5

Блок – колесо с желобом, укрепленное в обойме. По желобу пропускают веревку (трос). Блоки

Подвижный блок

Неподвижный блок

Слайд

Архимед.

Мостовой кран

Неподвижный блок

О

А

В

Слайд 3. У неподвижного блока ось закреплена и при подъёме грузов не поднимается и не опускается. Неподвижный блок можно рассматривать как равноплечий рычаг (щелчок мышью), у которого плечи равны радиусу колеса ( щелчок мышью): ОА=ОВ= r . Такой блок не даёт выигрыша в силе ( F1=F2) , но позволяет менять направление действия силы (щелчок мышью), что иногда необходимо.

О – ось блока

Неподвижный блок не дает выигрыша в силе.

Неподвижный блок позволяет менять направление действия силы.

Подвижный блок

А

О

В

Слайд 4. У подвижного блока ось не закреплена и поднимается и опускается вместе с грузом. Давайте посмотрим на соответствующий ему рычаг (щелчок мышью): О – точка опоры рычага, ОА – плечо силы Р и ОВ – плечо силы F . Так как плечо ОВ в 2 раза больше плеча ОА, то сила F в 2 раза меньше силы Р (щелчок мышью): F =Р/2. Таким образом, подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза. С древних времён (щелчок мышью)подвижный блок применялся для уравновешивания небольшой силой силу, в 2 раза большую.

Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза

Равенство работ при использовании рычага

Слайд 6. О том, что рычаги, блоки и прессы позволяют получить выигрыш в силе, вы уже знаете. Однако "даром" ли дается такой выигрыш? Взгляните на рисунок (щелчок мышью). На нем ясно видно, что при пользовании рычагом более длинный его конец проходит больший путь. Таким образом, получив выигрыш в силе, мы получаем проигрыш в расстоянии. Это значит, что, поднимая маленькой силой груз большого веса, мы вынуждены совершать большое перемещение. Измерив эти пути и модули сил, мы получим, что пути, пройденные точками приложения сил на рычаге, обратно пропорциональны силам(щелчок мышью). Таким образом, действуя на длинное плечо рычага, мы выигрываем в силе, но при этом во столько же раз проигрываем в пути.

Произведение силы F на путь S есть работа. Значит (щелчок мышью), А 1 =А 2 . Итак, при использовании рычага выигрыша в работе не получают.

Равенство работ при использовании неподвижного блока

О

А

В

Слайд 7. Не даёт выигрыша в работе и неподвижный блок. Пути, проходимые точками приложения сил F 1 и F 2 , одинаковы, одинаковы и силы, а значит, одинаковы и работы.

Равенство работ при использовании подвижного блока

Получая выигрыш в силе в 2 раза, проигрывают в 2 раза в пути

Слайд

«Золотое правило» механики

Во сколько раз механизм дает выигрыш в силе, во столько же раз получается проигрыш в расстоянии.

Слайд

Задача 1. Каковы должны быть показания динамометров в положениях А и В, если вес груза 2Н? (Груз не движется .)

Задача 2. Какой наибольший груз может приподнять мальчик, масса которого 42 кг, пользуясь одним подвижным и одним неподвижным блоком?

Задача 3.Как легче подниматься вверх: лезть по веревке или поднимать себя с помощью блока?

Задача 4. С помощью подвижного блока подняли груз на высоту 7м. Какую работу совершил рабочий при подъеме груза, если он прилагал к концу веревки силу 160Н? Какую работу совершит рабочий, если поднимет этот груз на высоту 5м?

Домашнее задание п.59,60 (ответить на вопросы), упр.31(1) Придумать комбинации блоков

Комбинация блоков: неподвижный+подвижный

Слайд

Определите, будет ли выигрыш в силе.