Відкритий урок в 24 кр.
Тема програми:Закони динаміки. Рух тіла під дією кількох сил.
Тема уроку:Механічна взаємодія тіл. Сила. Види сил у механіці. Вимірювання сил. Додавання сил.
Мета:
навчальна: ввести поняття сили як характеристики взаємодії тіл, формувати в учнів знання про силу як фізичну величину, що є мірою впливу одного тіла на інше, розкривати роль фізичного знання в житті людини, виробництві і техніці, пригадати види сил, ознайомити з додаванням сил;
розвиваюча: спонукати учнів до критичного мислення, розвивати вміння учнів самостійно робити висновки, застосовувати набуті знання у практичній діяльностi для адекватного відображення природних явищ засобами фізики.
Формувати переконаність у існуванні причинно-наслідкових зв’язків між масою тіл і зміною їх швидкості або деформації під час взаємодії.
виховна: розкривати сутність наукового пізнання засобами фізики, розвивати спостережливість, комунікативні здібности;
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу
Обладнання та наочність: підручники, роздатковий матеріал, динамометр, вантажи, штатив, брусок. магніти
Демонстрації:
1. Взаємодія різних тіл(пружина на штативі, магніти)
2. Взаємодія двох кульок.
3. Вимірювання сил за допомогою динамометра.
4.Додавання сил.
5. Презентація уроку.
План уроку
1. Організаційний момент (2 хв.).
2. Мотивація навчальної діяльності учнів(5 хв.).
3. Вивчення нового матеріалу (25 хв.)
3.1. Рух і взаємодія.
3.2. Сила. Результат дії сили.
3.3.Види сил
3.4.Додавання сил.
4. Закріплення нового матеріалу (5хв.).
5.Підбіття підсумків уроку.(5 хв.)
6. Домашнє завдання (3 хв.).
Хід уроку
1. Організаційний момент.
2. Мотивація навчальної діяльності учнів
Ми знову на уроці фізики. Ми всі такі схожі і такі різні! Різні – бо ми особистості, схожі, оскільки в нас одна мета – вчитися, більше дізнаватись про фізичні явища, фізичні величини, про зв’язок фізики з іншими науками, спробуємо пояснити певні життєві ситуації з точки зору фізичної науки. Можливо, цей урок фізики стане саме тією справою, яка дасть змогу кожному з вас розкрити свої таланти. Ви вже вмієте описувати різні види рухів тіл, розраховувати шлях та швидкість руху. Але чому швидкість руху тіла змінюється? Чому в одних випадках тіло рухається прямолінійною траєкторією, а в інших – криволінійною? Чому властивість швидко розганятися, рухатися, в побуті зазвичай вживають слова «моторний», «прудкий, «жвавий» тощо. А як порівняти «жвавість» кількох технічних засобів. Ми спробуємо отримати відповіді на ці запитання на сьогоднішньому уроці.
Оголошення теми, мети і змісту вивчення нового матеріалу.
Динаміка – розділ механіки, в якому вивчається рух тіла у зв’язку з їхньою взаємодією з іншими тілами.(стр. 53 підр)
Динаміка пояснює, за яких умов тіло рухається саме так, а не інакше ; коли воно рухається рівномірно і коли рівноприскорено ; коли прямолінійно й коли криволінійно.
( інформація учня)
Основою динаміки є закони руху тіл, сформульовані англійським фізиком Ісааком Ньютоном у праці «Математичні начала натуральної філософії» , що вийшла друком у 1687 р. . Робота Ньютона спиралась на здобутки вчених – його попередників і містила основні поняття : маса, сила, кількість руху, прискорення, три закони механіки, закон всесвітнього тяжіння
Закони динаміки дозволяють зрозуміти принцип роботи машин і механізмів, які застосовуються на виробництві, у побуті.
3. Вивчення нового матеріалу.
3.1. Рух і взаємодія тіл.
Світ навколо нас складається з матерії, яка перебуває в неперервному русі. Рухаються галактики, окремі зорі, планети та їх супутники, а люди на Землі в постійному русі розв’язують свої проблеми.
Рух – не єдина властивість матерії. Планети обертаються навколо Сонця, супутники навколо своїх планет, тому, що кожна планета взаємодіє з Сонцем (мал.1), супутник з – планетою(мал.2).
Яки Існують взаємодії в природі?
1. Гравітаційні. Ці взаємодії залежать від мас тіл та відстаней між ними.
2. Електричні та магнітні взаємодії. Вони залежать від зарядів, сил струмів і відстаней між ними.
3. Ядерні взаємодії. Існують між частинками в ядрах атомів.
4.Слабкі взаємодії. Існують при перетвореннях найменших частинок матерії.
З взаємодією ми зіштовхуємося на кожному кроку..Наведемо декілька прикладів, яки дозволяють краще зрозуміти сутність цього явища. Наприклад:
-куля, що рухається після удару києм в більярді, зіткнулася з нерухомою кулею і примусила її також рухатися
-тенісна кулька, потрапівши в сітку, відскакує назад. При цьому кулька змінюе напрям руху, а сітка здійснює коливальні рухи.
- хокейна шайба, що лежала на льоду, після удару ключкою змінює свою швидкість.
Спортсмен розтягує тятиву спортивного лука. У цьому випадку взаємодія руки й тятиви призводить до зміни форми тятиви, тобто її розмірів.
Запитання до класу.Який висновок можна зробити з наведених прикладів?У природі не існує відокремленої дії одного тіла на інше. Існує лише взаємодія тіл, тобто, якщо перше тіло діє на друге, друге, в свою чергу, діє на перше.
Тому ми говоримо про взаємодію тіл.
Демонстрація.) Вантаж, підвішений до пружини, розтягує її, тобто тут також взаємодія тіл викликає деформацію
Запитання до класу.Що є наслідком взаємодії тіл?
Під час взаємодії змінюється швидкість тіл і відбувається їх деформація. Отже, у результаті дії на тіло його швидкість може змінюватися, а в результаті взаємодії тіла можуть деформуватися.
3.2.Давньогрецький учений Арістотель стверджував: щоб тіло рухалося, його необхідно увесь час рухати, причому чим більша швидкість тіла, тим більше зусиль треба для цього докладати. Цей вплив одного тіла на інше він назвав силою.
Для характеристики взаємодії тіл введено силу
Сила – це векторна фізична величина, яка характерізує механічну дію данного тіла і є мірою цієї взаемодії. Сила позначається символом F.
Одиниця в СІ – ньютон (Н). на честь англійського фізика Ісаака Ньютона
Одне на одного діють не тільки дотичні тіла. Наприклад, 3емля притягає літаючих птахів, не доторкаючись до них.
Тоді постає питання: як дізнатися. що на тіло діє сила? Для цього служать ознаки дії сили: зміна щвидкості або напрямку руху тіпа, зміна форми або розмірів тіла. Наприклад, припинивши змахувати крильми, птах буде летіти не тільки вперед, але й униз. Тобто тіло птаха змінить напрямок руху. В міру падіння птаха швидкість руху його тіла також не буде залишатися постійною: вона буде збільшуватися.
У фізиці часто не вказують, яке тіло і як діє на дане тіло, а говорять, що на тіло діє сила або до тіла прикладена сила.
Під дією сили може змінюватися швидкість не тільки всього тіла в цілому, але й окремих його частин. Звертаю увагу на те, що фізична величина - сила, на відміну від маси, визначається не тільки чисельним значенням, а й напрямком. Величину, яка визначається числовим значенням та напрямом, називають векторною. Cилa - векторна величина, що є мірою взаємодїї тіл.
Сила характеризується :
1) точкою прикладання ;
2) числовим значенням (модулем)
3) напрямом.
Оскільки протягом взаємодії тіл може бути змінена швидкість руху, то силі приписують напрям, який збігається з напрямом прискорення, якого набуває тіло внаслідок взаємодії .
Яким приладом вимірюють силу?( Динамометром)
Механічні явища надзвичайно різноманітні, тому на перший погляд для їх опису необхідно дуже багато сил. Але насправді усі механічні явища можна описати й пояснити за допомогою сил трьох видів
3.3 Яки є види сил?
Види сил: сила тяжіння, сила пружности, сила тертя
Опрацювання байки Л. Глібова «Лебідь, Щука і Рак».
Зараз разом обговоримо питання, проблеми, думки, які виникли у вас в процесі опрацювання текста та малюнка. Згідно з байкою хура залишається нерухомою. Чи є це твердження правильним з точки зору фізики? Обгрунтувати відповідь ми зможемо наприкінці уроку.
Силу можна позначати аналітично та графічно. Далі з'ясовують, що графічно силу позначають напрямленим відрізком. Довжина відрізка в масштабі відображає числове значення сили. Один кінець відрізка розміщують у точці тіла, де прикладена сила, на іншому кінці відрізка стрілкою вказують напрям дії сили.
На конкретних прикладах учням показують, що, як правило, на одне i те саме тіло діє кілька сил, тому існує необхідність враховувати дію багатьох сил.
Досліди показують, що в тих випадках, коли розмірами тіла можна знехтувати, дію на тіло декількох сил можна замінити дією однієї сили, яку називають рівнодійною цих сил.
3находження рівнодійної декількох сил називають складанням цих сил. Оскільки сили є векторними величинами, їх складають за правилом складання векторів. Розглянемо спочатку складання двох сил, що діють уздовж однієї прямої.
Якщо дві сили спрямовані однаково, їх рівнодійна спрямована так само, а модуль рівнодійної дорівнює сумі модулів сил.
Якщо дві не рівні за модулем сили спрямовані протилежно, їх рівнодійна спрямована як більша із цих сил, а модуль рівнодійної дорівнює різниці модулів сил-доданків.
Якщо рівнодійна всіх сил, що діють на тіло, дорівнює нулю, говорять, що ці сили врівноважуютъ (компенсують) одна одну. Урівноважувати одна одну можуть також сили, що діють на тіло, яке рухається. У такому випадку швидкість цього тіла залишається незмінною (за модулем і за напрямком).
4. Закріплення вивченого матеріалу.
1.Повернемося з вами до обговорення байки.
- яка ваша думка: чому Лебідь, Рак та Щука не змогли зрушити віз?
- як діяли сили, прикладені до воза?
- Яка на вашу думку сума цих сил?
- як можна зобразити їх графічно?
У процесі закріплення нового навчального матеріалу учні виконують вправи.
Вправа 1. Сила, що утримує ріпку у землі, 791 Н. Дід, взявшись за ріпку, розвиває силу тяги – 600 Н, баба – 100 Н, онука – 50 Н, а собака Жучка, кішка та мишка – 30 Н, 10 Н і 2 Н відповідно. Чи зможе компанія витягти ріпку?
Вправа2. Два хлопчики тягнуть вантаж із силами відповідно F1 = 200 Н, F2 = 250 Н. Чому дорівнює рівнодійна цих сил, якщо сили спрямовані в одному напрямі, в протилежних? 3робити в зошиті відповідні малюнки для кожного випадку. (Відповідь: 450 Н, 50 Н в бік дії сили F2.)
Вправа 2. На тіло діють три сили, спрямовані уздовж однієї прямої. Перша i друга сила мають відповідно значення 3 Н та 5 Н. Чому дорівнює значення третьої сили, якщо рівнодійна трьох сил становить 10 Н? Розв'язок задачі поясніть за допомогою малюнків. (Відповідь: задача має 4 розв'язки - 2 Н, 8 Н, 12 Н, 18 Н.
-
1. Який з візків швидше пройде відстань АВ?
а) Маси обох візків однакові, тому відстань АВ вони пройдуть за однаковий час.
б) Маса візка і тягарця в другому випадку більша, тому цей візок пройде відстань АВ швидше.
в) Маса першого візка і тягарця менша, тому він швидше прийде в т. В.
г) Сила, що діє на нижній візок, більша, тому він в точку В прийде швидше.
Тест «Так – Ні»
1.Сила – це векторна величина, що характеризує механічну дію даного тіла на інше і є мірою цієї взаємодії. ( Так )
2.Сила – це скалярна величина. ( Ні )
3.Сила характеризується точкою прикладання, модулем, напрямком. ( Так )
4.Модуль сили – це її числове значення. ( Так )
5.Одиниця сили в СІ – кН. ( Ні )
6.Для опису механічних явищ необхідно дуже багато сил. ( Ні )
7.В механіці розрізняють три види сил. ( Так )
8.Сили вимірюють динамометром. ( Так )
9.Рівнодійна сила дорівнює алгебраїчній сумі сил, які діють на тіло.
( Ні )
5 Підсумки уроку. Рефлексія.
Учитель підбіває підсумки уроку, оцінює діяльність учнів.
1.Про що ви дізналися на сьогоднішньому уроці?
2.Що вам сподобалося на уроці?
3.Про що ви ще хотіли б дізнатися з даної теми?
6. 3авдання додому.
Вдома учням пропонують опрацювати навчальний матеріал про взаємодію тіл, силу, одиниці сили, графічне зображення сил, додавання сил, що діють уздовж однієї прямої, та рівновагу сил.
