«Сделал, что мог, пусть другие сделают лучше».
«Не знаю, чем я могу казаться миру, но самому себе я кажусь мальчиком, играющим у моря, которому удалось найти более красивый камешек, чем другие: но океан неизвестного лежит передо мной».
И. Ньютон
Цель урока:
УСТАНОВИТЬ ЗАВИСИМОСТЬ
УСКОРЕНИЯ ОТ ДРУГИХ
ИЗВЕСТНЫХ НАМ ФИЗИЧЕСКИХ
Ускорение зависит:
- От силы, действующей на тело
- От массы тела
- От рода поверхности
Зависимость ускорения от силы, действующей на тело, и массы тела.
Что называется равнодействующей сил?
Сила, которая производит на тело
такое же действие, как несколько
одновременно действующих
сил, называется
равнодействующей этих сил .
Как найти равнодействующую сил?
Равнодействующая сил -
векторная сумма сил.
F- равнодействующая всех сил (R) :
И. Ньютон 1687 г.
«Математические начала натуральной
философии».
Границы применимости 2-ого закона Ньютона.
- Для макроскопических тел;
- Для материальной точки;
- В инерциальной системе отсчёта;
- Для скоростей много меньше скорости распространения света в вакууме.
Причина ускорения – равнодействующая всех сил.
Вектор ускорения и вектор силы
всегда сонаправлены.
Следствия.
(1Н=1кг м / с 2)
Определение массы больших тел,
например, планет
Домашнее задание.
- §11, упр. 11 учебника
- осмыслить конспект и ответить на вопросы.
Тест достижений
1. В какой системе отсчёта выполняется 2-ой закон Ньютона?
А) инерциальной Б) неинерциальной В) в инерциальной и неинерциальной
Г) нет верного ответа
2. Математическая запись второго закона Ньютона выглядит так:
А) m=a F Б) F=a/m
В) a=F/m Г) F 1 =-F 2
Тест достижений
3.Что является причиной, а что следствием во 2-м законе Ньютона?
А) ускорение сила Б) масса ускорение
В) действие ускорение Г) сила ускорение
4. Какие величины всегда совпадают по направлению?
А) сила и скорость Б) ускорение и скорость
В) сила и ускорение Г) длина и скорость
Тест достижений
5. Действия, каких сил компенсируются в басне И.А. Крылова «Лебедь, рак и щука»?
А) Лебедя, щуки и рака Б) Лебедя и щуки
В) Притяжения Земли и упругости дороги
Г) нет верного ответа
6. На мяч, движущийся со скоростью V , действует несколько сил, их равнодействующая R изображена на рисунке:
Какой вектор указывает направление вектора ускорения?
Класс: 9
Презентация к уроку
Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Урок проводится в 9 классе .
Учебник: Перышкин А.В. Физика. 9 кл.
Программа по физике для 9 класса общеобразовательных учреждений (базовый уровень). Авторы программы Е.М. Гутник, А.В. Перышкин.
Программа составлена в соответствии с утвержденным в 2004 г. федеральным компонентом государственного стандарта основного общего образования по физике.
Тип урока : комбинированный (урок изучения нового материала с использованием мультимедийного сценария урока, с использованием компьютерного измерительного блока).
Цели урока:
- образовательная: экспериментально исследовать зависимость ускорения тела от силы и массы, научить учащихся применять знания в новой ситуации, совершенствовать навыки решения качественных экспериментальных расчетных задач, расширить кругозор учащихся;
- развивающая: развить умение объяснять окружающие явления, устную речь, память, навыки коллективной творческой работы в сочетании с самостоятельностью учащихся; повышать интерес к физике за счет уже имеющихся интересов к другим видам деятельности;
- воспитывающая: создать условия для раскрытия учащимися своих способностей.
Требования к базовому уровню подготовки: уметь вычислять ускорение тела, силу, действующую на тело, или массу на основе второго закона Ньютона.
Место урока в теме: урок проводится после изучения темы «Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона». Следующий урок по теме – «Третий закон Ньютона».
Оборудование : две тележки для демонстрации взаимодействия с принадлежностями, мультимедийная презентация к уроку, проектор, компьютер, демонстрационный набор «Механика» лаборатории L-микро, компьютерный измерительный блок.
Ход урока
I. Актуализация знаний.
Объявление темы и цели урока
Слайд 1
Учитель: Сегодня мы с вами продолжаем изучение динамики. На прошлом уроке мы познакомились с первым законом Ньютона, разобрались с понятиями инерция и инерциальные системы отсчета. Сейчас вам предстоит ответить на вопросы блиц-опроса по домашнему заданию.
Фронтальный блиц-опрос по материалу прошлого урока (первый закон Ньютона)
Слайд 2
Что изучает динамика?
Какое движение называется движением по инерции?
Какую систему отсчета называют инерциальной?
Сформулируйте первый закон Ньютона.
II. Формирование новых знаний и способов действий.
Изучение нового материала.
Определение понятия силы как меры взаимодействия тел.
1. На демонстрационном столе две легкоподвижные тележки. На одной из них закреплена упругая пластина. Пластина изогнута и связана нитью. Тележка находится в состоянии покоя относительно стола.
Начнет ли тележка двигаться, если пластина выпрямится?
Слайд 3
Учащиеся озвучивают свои предположения, учитель «запускает» виртуальный эксперимент по предположениям детей: Тележка остается на месте или тележка сдвигается в какую-либо сторону.
Как вы думаете, все ли предложенные вами варианты поведения тележки реальны? Почему?
Учитель на демонстрационном столе проводит эксперимент, пережигая нить, удерживающую упругую пластину. Делается вывод о том, что если нет взаимодействия – нет и изменения скорости тела . Можно привести пример с известной историей про барона Мюнхаузена о том, как он якобы вытянул себя из болота за волосы.
2. Если со стороны изогнутой пластины поставить вторую такую же тележку и пережечь нить. Что может произойти? Дети озвучивают свои предположения. Учитель «запускает» виртуальный эксперимент по предположению детей (Слайд 4 ).
Рисунок 2. Иллюстрация виртуального эксперимента со взаимодействием легкоподвижных тележек
Во втором эксперименте мы наблюдали, что оба тела действовали друг на друга – они взаимодействовали и результатом этого взаимодействия стало изменение скорости тел (сообщение телам ускорений).
Можно показать варианты этого эксперимента, удерживая одну из взаимодействующих тележек.
Слайд 5
Количественную меру действия тел друг на друга, в результате которого тела получают ускорения (т.е. изменяют свою скорость), называют силой. (force – сила)
Сила определяется: модулем, направлением, точкой приложения.
Слайд 6
На слайде несколько иллюстраций, на которых показаны направления и точки приложения сил, действующих на тела. Из курса физики 7 класса учащиеся уже знакомы с этими силами.
В реальных условиях на тело действует не одна сила, а несколько. Ускорение телу сообщает равнодействующая этих сил, которая равна их геометрической сумме.
Ускорение, которое сообщает равнодействующая сил, всегда направлено в сторону действия результирующей (равнодействующей) силы.
Слайд 7
Небольшой видеоролик (Приложение 1) о движении тела под действием равнодействующей сил.
Количественно связь между массой тела, ускорением, с которым оно движется, и равнодействующей приложенных к телу сил, выражается вторым законом Ньютона (или второй закон динамики) .
Слайд 8
В инерциальной системе отсчета ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу и обратно пропорционально его массе.
 |
Слайд 9
Напоминание, как работать с формулой такого типа.
Рисунок 3. Треугольник для запоминания формулы
Слайд 10
Как и первый закон, второй закон динамики имеет границы применимости .
В нем под телом подразумевается материальная точка, она движется в инерциальной системе отсчета, причем ее скорость много меньше скорости света ().
Слайд 11
В следующем видеофрагменте (Приложение 2) мы посмотрим, как изменяется ускорение тела если увеличивать массу при действии постоянной силы.
Слайды 12, 13
Докажем опытным путем справедливость соотношений
a~F и a~
Для этого будем использовать набор по механике с компьютерным измерительным блоком.
Рассматриваем начальную стадию движения тележки на магнитной подвеске под действием силы упругости растянутой резинки. Конечно, сила упругости не является постоянной во времени, но на начальном этапе ее можно таковой считать за счет небольшой относительной деформации резинки.
На тележке установлены два флажка (на расстоянии 5 см друг от друга). Датчик, установленный на скамье будет регистрировать время, которое необходимо тележке, чтобы пройти мимо датчика.
Получается движение с постоянным ускорением без начальной скорости. Незадолго до изучения данной темы учащиеся выполняли лабораторную работу по нахождению ускорения тела при равноускоренном движении без начальной скорости. Для расчета ускорения использовалась формула:
Здесь l – расстояние между флажками, а Δt – значение интервала времени, измеренного компьютером.
В нашем случае датчики будут передавать сигнал на компьютерный измерительный блок. На экране при помощи мультимедийного проектора мы будем наблюдать передаваемый сигнал и значение измеренного времени.
Результаты измерений и вычислений записываются учителем (или одним из учащихся) в Таблицу 1 (начерчена заранее на доске):
Таблица 1
| Условия опыта | Δt, с | Δt 2 , с 2 | , м/с 2 |
| m, 2F | |||
| 2m, 2F | |||
| 2m, F | |||
| m, F |
Четыре ученика у доски рассчитывают построчно, а затем и озвучивают полученные значения ускорения.
Производится сопоставление полученных величин ускорения и делается вывод о соответствии результатов эксперимента второму закону Ньютона.
Слайд 14
Необходимо озвучить особенности второго закона Ньютона (учащиеся коротко записывают в тетради).
III. Формирование умений и навыков .
Слайд 15
Заполните пропуски (фронтальные ответы учащихся):
- Под действием постоянной силы тело движется равноускоренно
- Если при неизменной массе тела увеличить силу в 2 раза, то ускорение увеличится в 2 раз(а)
- Если массу тела уменьшить в 4 раза, а силу, действующую на тело, увеличить в 2 раза, то ускорение увеличится в 8 раз(а)
- Если силу увеличить в 3 раза, а массу в 3 раза, то ускорение останется неизменным.
Слайд 16
Решение количественных задач.
- Упр.11(1)
- Определите силу, под действием которой велосипедист скатывается с горки с ускорением, равным 0,8 м/с 2 , если масса велосипедиста вместе с велосипедом равна 50 кг.
- Л. 318
Какую скорость приобретает тело массой 3кг под действием силы, равной 9 Н, по истечении 5 с? - Л. 319
Поезд массой 500 т, трогаясь с места, через 25 с набрал скорость 18 км/ч. Определите силу тяги.
Слайд 17
Домашнее задание : §11, Упр.11(2) письменно
IV. Подведение итога урока.
Что нового узнали? Как называется физическая величина, характеризующая меру действия одного тела на другое? Что является причиной изменения скорости тела? Какой формулой описывается второй закон динамики? Что особенно запомнилось?
При наличии времени учащимся можно предложить дополнительные исторические сведения, запустив Слайд 18
Список литературы и ресурсов Интернет:
- Перышкин А.В. Физика. 9 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений/А. В. Перышкин, Е. М. Гутник. – М.: Дрофа, 2010.)
- Программы для общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия. 7-11 кл./сост. В.А. Коровин, В.А. Орлов.– 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2009.
- Сборник нормативных документов. Физика. - М.: Дрофа, 2004;
- mon.gov.ru/work/obr/dok/ Официальный сайт Министерства Образования и Науки РФ)
- school-collection.edu.ru/ Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов
Второй закон Ньютона
Цель урока: вывести формулу второго закона Ньютона.
Тип урока : Урок объяснения нового материала.
Вид урока: комбинированный.
Цель : вывести формулы второго закона Ньютона, ознакомить учащихся с формулировкой основного закона динамки.
Задачи урока:
Образовательная : Обеспечить проверку и оценку знаний учащихся по теме «первый закон Ньютона», ускорение. Выяснить причину появления у тела ускорения, вывести формулу второго закона Ньютона. Формировать умения применять второй Ньютона при решении задач.
Воспитательная : стимулировать учащихся к работе на уроке, продолжить формирование познавательного интереса к предмету «Физика», продолжать развивать навыки грамотной, монологической и диалогической речи учащихся с использованием физических терминов. Содействовать развитию у детей умения общаться, приучать учащихся к доброжелательному общению, взаимопомощи, формировать навыки коллективной работы, продолжить работу по развитию внимания учащихся, самостоятельности и целеустремлённости в достижении поставленных целей.
Развивать физическое мировоззрение, воспитывать в учениках уважение к учёным в области физики.
Развивающая: Продолжать развивать умение учащихся проводить анализ и оценку работы одноклассников, способствовать развитию познавательной компетентности: обеспечить развитие у школьников умения объективировать деятельность; продолжать работу по развитию умения наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты.
Оборудование: экран, ноутбук, проектор, скрепки или английские булавки, магниты.
Ход урока
Здравствуйте, садитесь.
Сегодня я хочу начать урок с того, что зачитаю интересный факт из жизни величайшего английского учёного-физика. А вы опробуете догадаться, о ком же шла речь.
В начальной школе этот юный физик учился весьма посредственно. Но ровно до тех пор, пока его не избил и не оскорбил лучший ученик в классе, нанеся ему моральную травму. С того момента, он решил во что бы то ни стало обогнать своего обидчика в учёбе и тем самым оскорбить его. Спустя месяц успехи юного дарования в учебе были блестящи. А вот ещё интересный случай из жизни знаменитого физика. Он, как известно был членом палаты лордов. Заседания палаты лордов посещал самым регулярным образом. Однако, на протяжении многих лет этот знаменитый английский физик не проронил ни слова на заседаниях. Все замерли когда, наконец, великий человек вдруг попросил слова. Все ожидали грандиозной и умной речи от признанного гения. Но наш учёный в гробовой тишине провозгласил свою единственную речь в парламенте: «Господа, я прошу закрыть окно, иначе я могу простудиться!»
как вы думаете, о ком же идёт речь?
Совершенно верно, этот учёный – Исаак Ньютон.
Как вы думаете, о чём мы будем говорить на уроке?
Ученики: О Ньютоне.
Учитель: Если быть конкретнее, то о тех законах, которые он любезно открыл.
Открываем тетрадочки, записываем тему урока «Второй закон Ньютона».
Однако, прежде чем приступить к изучению нового материала, нам следует повторить то, что мы с вами изучили на предыдущем уроке.
Актуализация знаний.
Дайте определение ускорению.
В каких единицах в СИ оно измеряется?
Чему равно ускорение в случае равномерного прямолинейного движения?
Что такое сила?
Сформулируйте первый закон Ньютона.
Как называются системы отсчета, относительно которых поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела или равнодействующая всех сил равна нулю?
Как называется система отсчета, относительно которой тело движется с ускорением?
Молодцы!
– Ребята, у вас на столах находится скрепка на «плоту», который лежит на поверхности воды, налитой в блюдце. В каком состоянии находится скрепка? (ил монетка на столе) (Ответ: В покое. )
– Почему? (Действия всех сил скомпенсированы. )
– Поднесите магнит к скрепке и скажите, что вы наблюдаете? (Скрепка движется. )
Итак, скрепка начала двигаться, то есть приобрела ускорение, так ведь? Почему скрепка начала двигаться? Причиной чего является ускорение?
Сегодня на уроке нам с вами предстоит ответить на этот вопрос и выяснить причину ее движения .
Записываем в тетради вопрос: почему движутся тела?
Можете ли вы предположить, почему скрепка пришла в движение?
(Ответ в большинстве случаев: На скрепку подействовали силой магнита ).
Значит можно сказать, что причиной ускорения движения тел является действие на них других тел, то есть взаимодействие тел.
Убедимся в этом на видеоопыте. Прошу всё внимание на экран.
Видео опыт с тележками.
На опыте мы убедились, что при взаимодействие тел они оба получают ускорения, направленные в противоположные стороны.
Этот же факт мы можем подтвердить бесконечными примерами из жизни.
На перемене вы играете в теннис. Ударяя ракеткой по теннисному мячику, мы придаём ему ускорение, но и мячик, в свою очередь, придаёт ускорение ракетке, она незначительно откланяется назад, в противоположную сторону.
Если вдруг на перемене двое первоклассников столкнулись в коридоре, то каждый из них приобрёл ускорение, которое будет направлено в разные стороны.
Скажите, а как называется величина, с помощью которой количественно описывают взаимодействие тел?
Совершенно верно, из курса 7 класса мы с вами знаем, что это ни что иное, как сила.
Значит, ускорение тела зависит от силы.
А как ускорение зависит от силы? (Ответ: Прямопропорциональна ).
Совершенно верно, ведь чем большую силу мы приложим, тем большее ускорение тело приобретёт.
Причём, для двух взаимодействующих тел, отношение модулей их ускорений всегда одно и тоже.
Может быть от чего-то ещё зависит ускорение?
Я предлагаю вновь обратится к опыту. Всё внимание на экран.
Опыт с изменением массы.
Скажите от чего ещё зависит ускорение?
Совершенно верно, от массы.
Давайте вспомним, а что такое масса?
Масса – это мера инертности тел.
Например, оттолкнувшись от партнерши, фигурист приобретает меньшее ускорение и меньшую скорость, чем фигуристка. Это свидетельствует о том, что он более инертен, т. е., что его масса больше, чем масса партнерши. При выстреле ружье приобретает меньшую скорость, чем нуля, следовательно, его ускорение при взаимодействии тоже меньше. Это значит, что ружье более инертно, обладает большей массой, чем пуля.
А как оно зависит от массы прямопропорциональна или обратнопропорционально? Иными словами, увеличивается с ростом массы тел или уменьшается? Что нам будет легче, сдвинуть 2-х граммовую скрепку или слона?
Обозначим массы взаимодействующих тел через т, и т 2 , я приобретаемые ими ускорения через а 1 , и а 2 , тогда можно записать:
Отношение модулей ускорении двух взаимодействующих тел равно обратному отношению их масс.
Ученики: то, у чего масса меньше, значит обратнопропорционально!
Попробуйте данные утверждения представить самостоятельно в виде формулы.
Что получили?
.
Таким образом, получили: ускорение прямопропорциональна силе и обратнопропорционально массе тела.
Это соотношение выражает Второй закон Ньютона :
Ускорение, которое приобретает тело в результате взаимодействия, прямопропорциональна действующей на это тело силе и обратнопропорционально его массе.
Закрепление.
Заполните пропуски (фронтальные ответы учащихся):
Под действием постоянной силы тело движется… равноускоренно
Если при неизменной массе тела увеличить силу в 2 раза, то ускорение увеличится… в 2 раз(а)
Если массу тела уменьшить в 4 раза, а силу, действующую на тело, увеличить в 2 раза, то ускорение увеличится в… 8 раз(а)
Решение количественных задач.
Определите силу, под действием которой велосипедист скатывается с горки с ускорением, равным 0,8 м/с 2 , если масса велосипедиста вместе с велосипедом равна 50 кг.
Герой одного из рассказов О’ Генри дал пинок поросенку с такой силой, что тот полетел, «опережая звук собственного визга». С какой силой должен был ударить поросенка герой рассказа, чтобы описанный случай произошел в действительности? Массу поросенка примем равной 5 кг, а продолжительность удара 0,01 с.
С каким ускорением двигался при разбеге реактивный самолет массой 70 т, если сила тяги двигателей 110 кН?
Домашнее задание : §11, Упр.11 письменно.
Подведение итога урока.
Вот и подошёл к концу наш урок. Скажите, ч то нового вы узнали?
Как называется физическая величина, характеризующая меру действия одного тела на другое?
Что является причиной изменения скорости тела?
Какой формулой описывается второй закон динамики?
Что особенно запомнилось?
Мне было очень приятно сегодня с вами работать. Всем спасибо за урок, до свидания.
Литература:
А. В. Перышкин Физика 9 класс
Физика. 9 класс. Кикоин И.К., Кикоин А.К М.: Просвещение, 1992. - 191с.