Презентация группы «рычаги в живой природе и технике» Где мы встречаемся с рычагами?

В скелете животных все кости, имеющие некоторую свободу движения являются рычагами: кости ног и рук, череп, нижняя челюсть РЫЧАГИ В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ

У представителей кошачьих рычагами являются все подвижные кости

Рычагами у многих рыб являются шипы спинного плавника

Рычаги у членистоногих – большинство сегментов их наружного скелета

Рычаги у двухстворчатых моллюсков – створки раковины

Рычажные механизмы скелета в основном рассчитаны на выигрыш в скорости при потере в силе. Особенно больше выигрыш в скорости получается у насекомых.

Рычажные механизмы можно найти в некоторых цветах. Например: тычинки шалфея.

РЫЧАГИ В технике Клин и винт – разновидность наклонной плоскости Клин предназначен для раскалывания прочных предметов, например, поленьев. Его также вгоняют в щели между деталями, чтобы создать большую силу давления одной детали на другую и тем самым увеличить силу трения покоя между ними, что обеспечит их надежное сцепление. При огромных силах, прилагаемых к клину, он должен быть очень прочным, из самого твердого материала. «Колющие орудия» многих животных и растений – когти, рога, зубы и колючки – по форме напоминают клин (видоизмененная наклонная плоскость); клину подобна и заостренная форма головы быстроходных рыб. Многие из этих клиньев имеют очень гладкие твердые поверхности, чем и достигается их большая острота.

Винт изобрел Архимед. Его винт был предназначен для поднятия воды с некоторого уровня на более высокий. Рассмотрим винт как прибор для получения значительного выигрыша в силе. Представим себе, что наклонную плоскость высотой h и длиной l свернули в трубку. Поворачивая гайку, надетую на болт, вы поднимаете ее по наклонной плоскости. Выигрываете в силе F1 / F2=h / l, где h –высота наклонной плоскости, или шаг винта, l- длина наклонной плоскости или длина окружности l = ? D. При закручивании шурупа в деревянную доску или затягивании болта (скрепление деталей болтом или гайкой) приходится преодолевать силы трения и силы упругости материала настолько большие, что пальцами это сделать трудно и порой даже невозможно. При этом недостаточно выигрыша в силе, получаемого с помощью винта, и приходится применять еще и рычаги: отвертки, гаечные ключи. Винт используется как приспособление для выигрыша в силе. В измерительных приборах используется свойства винта -проигрыш в расстоянии. Винт применяется и по «прямому назначению», как предложил в свое время его изобретатель: для перемещения зерна по трубе или мяса в мясорубке. Более аккуратно подогнанные винты осуществляют движение резца в токарном станке.

Презентации могут быть использованы при изучении темы "Скелет человека" на уроках окружающего мира в 4 классе. Презентации составлены по учебнику "Окружающий мир" в 4 классе Н. Я. Дмитриевой, А. Н. Казакова по системе развивающего обучения Л. В. Занкова

Скачать:

Предварительный просмотр:

https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Опора и защита тела. Скелет. Состав и свойства костей. 4 класс. (По учебнику «Окружающий мир» Н. Я. Дмитриевой, А. Н. Казаковой)

Значение скелета Скелет придаёт телу размеры и форму Скелет защищает и поддерживает внутренние органы Скелет служит опорой для мышц

Соединение костей Соединение костей в скелете подразделяется на три типа: неподвижное полуподвижное подвижное

Неподвижное соединение костей Неподвижное соединение представлено костями черепа.

Полуподвижное соединение костей Полуподвижное соединение представлено соединением позвонков или рёбер с грудиной. Оно происходит с помощью хрящей и связок.

Подвижное соединение костей Подвижно соединяются кости рук и ног. Типы суставов

Отделы скелета человека

Скелет головы (череп) Скелет головы (череп) имеет полость, в которой располагается головной мозг. Кроме того имеются полости рта, носа и вместилища для органов зрения и слуха. Обычно выделяют мозговой и лицевой отделы черепа. У человека преобладает мозговой отдел. Все кости черепа, за исключением нижней челюсти, соединены швами.

Скелет туловища Состоит из позвоночника и грудной клетки г рудная клетка позвоночник

Позвоночник Позвоночник состоит из 33-34 позвонков и пяти отделов: шейного - 7 п. грудного – 12п. поясничного – 5п. крестцового – 5п. копчикового - 4-5п.

Изгибы позвоночника Основное назначение изгибов - ослабление сотрясения головы и туловища при ходьбе, беге, прыжках.

Встречается искривление позвоночника в сторону - сколиоз. Часто сколиоз является следствием болезненных изменений в позвоночнике.

Позвонки соединены между собой посредством хрящей, суставов и связок. Позвоночник способен сгибаться и разгибаться, наклоняться в сторону и скручиваться. Наиболее подвижны поясничный и шейный отделы позвоночника.

Грудная клетка Грудная клетка образована грудными позвонками, двенадцатью парами ребер и грудной костью – грудиной.

Скелет нижних конечностей Состоит из тазового пояса и скелета самой конечности

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Скелет Живые рычаги 4 класс. (По учебнику «Окружающий мир» Н. Я. Дмитриевой, А. Н. Казаковой)

Число костей в теле человека НАЗВАНИЕ ОТДЕЛА ЧИСЛО КОСТЕЙ Позвоночник Грудная клетка Тазовый пояс с крестцом и копчиком Мозговой отдел черепа Лицевой отдел черепа Плечевой пояс вместе с верхними конечностями Нижние конечности 24 25 4 8 15 64 60 ИТОГО 200 ЭТО ИНТЕРЕСНО

ЗАДАНИЕ Назови функции скелета: 1 – 2 – 3 –

ЗАДАНИЕ Функции скелета: 1 – придаёт телу размеры и форму 2 – защищает и поддерживает внутренние органы 3 – служит опорой для мышц

5 ЗАДАНИЕ Назовите части скелета и их состав: 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 1 3 2 4

5 ЗАДАНИЕ Части скелета и их состав: 1 – череп 2 – позвоночный столб 3 – грудная клетка 4 – верхние конечности 5 – нижние конечности 1 3 2 4

Верхние конечности Верхняя конечность (руки) слагается из плечевой кости, костей предплечья и костей кисти (кости запястья, пястья и фаланги пальцев).

Скелет верхних конечностей Скелет верхних конечностей состоит из плечевого пояса и скелета свободных верхних конечностей.

Нижние конечности Нижние конечности состоят из бедренной кости, костей голени (большеберцовая и малоберцовая), костей стопы. Большеберцовая кость располагается на голени с внутренней стороны и значительно толще малоберцовой.

Отделы скелета человека

ЗАДАНИЕ Названия костей скелета: 1 – мозговой отдел черепа 2 – лицевой отдел черепа 3 – плечевой пояс 4 – плечо 5 – предплечье 6 – кисть 7 – грудная клетка 8 – позвоночник 9 – таз 10 – бедро 11 – голень 12 – стопа

ЗАДАНИЕ Запиши названия костей скелета: 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7 – 8 – 9 – 10 - 11 – 12 -

Простые механизмы в живой природе

В скелете животных и человека все кости, имеющие некото-рую свободу движения, являются рычагами , например, у чело-века — кости конечностей, нижняя челюсть, череп (точка опо-ры — первый позвонок), фаланги пальцев. У кошек рычагами яв-ляются подвижные когти; у многих рыб — шипы спинного плав-ника; у членистоногих — большинство сегментов их наружного скелета; у двустворчатых моллюсков — створки раковины.

Рычажные механизмы скелета обычно рассчитаны на выиг-рыш в скорости при проигрыше в силе. Это важно для приспосабливаемости и выживания. Особенно большие выигрыши в скорости получаются у насекомых. Крылья некоторых насекомых начинают вибрировать согласно электрическим сигналам, которые проводятся нервами. Каждый из этих нервных сигналов проявляется в одном сокращении мышцы, которая в свою очередь двигает крыло. Две группы противоположных мышц, известных как «подниматель» и «опускатель», помогают крыльям подниматься и опускаться, натягивая в противоположные стороны. Стрекозы могут достигать в полете скорости до 40 км в час.

Соотношение длины плеч рычажного элемента скелета нахо-дится в тесной зависимости от выполняемых данным органом жизненных функций. Например, длинные ноги борзой и оленя определяют их способность к быстрому бегу; короткие лапы кро-та рассчитаны на развитие больших сил при малой скорости; длинные челюсти борзой позволяют быстро схватить добычу на бегу, а короткие челюсти бульдога смыкаются медленно, но сильно держат (жевательная мышца прикреплена очень близко к клыкам, и сила мышц передается на клыки почти без ослаб-ления).

В растениях рычажные элементы встречаются реже, что объясняется малой по-движностью растительного организма. Типичный ры-чаг — ствол дерева и состав-ляющий его продолжение главный корень. Глубоко уходящий в землю корень сосны или дуба оказывает огромное сопротивление опрокидыванию (велико плечо сопротивления), поэтому сосны и дубы почти никогда не выворачиваются с корнем. Наоборот, ели, имеющие чисто по-верхностную корневую систему, опрокидываются очень легко. Интересные рычажные механизмы можно найти в некоторых цветах (например, тычинки шалфея), а также в некоторых рас-крывающихся плодах. Рассмотрим строение лугового шалфея (рис. 10).

Вытянутая тычинка служит длинным плечом А рычага. На ее конце распо-ложен пыльник. Короткое плечо Б рычага как бы стережет вход в цветок. Когда насекомое (чаще всего шмель) заползает в цветок, оно нажимает на короткое плечо рычага. Длинное плечо при этом пыльником ударяет по спинке шмеля и оставляет на ней пыльцу. Перелетая на другой цветок, насекомое этой пыль-цой опыляет его.

В природе распространены гибкие органы, которые могут в широких пределах менять свою кривизну (позвоночник, хвост, пальцы, тело змей 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 и др.). Управление изгибанием во втором случае достигается системой продольных или косо расположенных тяг.

Рычаги в организме человека

Рычаги 2.jpg

В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами. Например, у человека – кости конечностей, нижняя челюсть, череп, фаланги пальцев. Рычажные механизмы скелета обычно рассчитаны на выигрыш в скорости при потери в силе. Рассмотрим условия равновесия рычага на примере черепа. Здесь осьвращения рычага проходит через сочленение черепа с первым позвонком. Спереди от точки опоры на относительно коротком плече действует сила тяжести головы, позади – сила тяги мышц и связок, прикрепленных к затылочной кости. Рука тоже представляет собой совершенный рычаг, точка опоры которого находится в локтевом суставе. Действующей силой является сила двуглавой мышцы (бицепс), которая прикрепляется кбугорку лучевой кости, преодолеваемым сопротивлением является груз, приложенный к кисти. Под действием силы рычаг – рука поднимает груз, находящийся на ладони. Точка приложения силы находится на расстоянии =3 см (т.е. плечо силы =3 см), а плечо силы тяжести =30 см. Таким образом, чтобы удержать груз, необходимо усилие мышцы, в десять раз превышающую величину груза. То, что проигрываем здесь в силе, неимеет особого значения, - мышца обладает достаточно большой силой. Зато очень важно то, что, проигрывая в силе, мы выигрываем в других отношениях. Небольшое сокращение длины мышцы позволяет в данном случае осуществить значительное перемещение ладони с грузом (мы можем поднять груз даже к плечу). Кроме того, мы выигрываем в скорости перемещения. Мышцы не могут очень быстро сокращаться; к счастью,при таком рычаге этого не требуется: скорость перемещения ладони с грузом оказывается в 10 раз больше скорости сокращения мышцы. Другими словами, проигрывая в 10 раз силе, мы во столько же раз выигрываем в длине и скорости перемещения груза. Другим примером работы рычага является действие свободы стопы при подъеме на полупальцы. Опорой О рычага, через которую проходит ось вращения, служат головкиплюсневых костей. Преодолеваемая сила – вес всего тела – приложена к таранной кости. Действующая мышечная сила осуществляющая подъем тела, передаётся через ахиллово сухожилие и приложена к выступу пяточной кости. Почему вытянутой рукой нельзя удержать такой же груз, как согнутой? Когда рука вытянута, то направление действия мышечной силы составляет малый угол с продольной осью вращения рычага.Чтобы в этом случае удержать груз такой же, как и при согнутой руке, нужно значительно увеличить мышечное усилие. При одном и том же мышечном усилии вытянутой рукой можно удержать значительно меньший груз, чем согнутой.Звенья тела как рычаги и маятники Кости как твердые (негибкие) звенья, соединяясь подвижно, обра­зуют основу биокинематических цепей. Приложенные силы дейст­вуют на звенья как на рычаги или маятники. Во многих случаях звенья сохраняют движение под действием приложенных сил как маятники. Рычаги в биокинематических цепях Костныерычаги - звенья тела, подвижно соединенные в суставах под действием приложенных сил, - могут либо сохранять свое поло­жение, либо изменять его. Они служат для передачи движения и работы на расстояние. Все силы, приложенные к звену как рычагу, можно объединить в две группы: а) силы или их составляющие, лежащие в плоскости оси рычага (они не могут повлиять на движение вокруг этой оси) и б) силыили их составляющие, лежащие в плоскости, перпендику­лярной к оси рычага (они могут влиять на движение вокруг оси в двух противоположных направлениях). Рассматривая действие сил на рычаг, учитывают только силы, направленные по ходу движения (движущие) и против него (тормозящие). Когда группы сил приложены по обе стороны от оси (точки опоры) рычага, его...