Основные законы динамики

Урок – практикум на тему «Применение законов динамики»

Урок – практикум на тему «Применение законов динамики»

Класс — 10 «В» физико – математический

Учитель Михайлина Р.П.

Ход урока

Эпиграф: «В механике примеры учат не меньше, чем правила»

И. Ньютон

Цели урока:

а) образовательные:

  • сформировать у учащихся глубокие и прочные знания по теме «Применение законов динамики»;

  • сформировать навыки решения задач на движение тела под действием различных сил;

  • закрепить основные законы и понятия изученной темы;

  • научить анализировать результаты эксперимента, делать обобщения и выводы;

б) развивающие:

  • развить логическое мышление и познавательную самостоятельность учащихся;

  • развить практические умения и навыки в выполнении простых наблюдений;

  • активизировать познавательную деятельность учащихся;

  • способствовать развитию коммуникативных навыков учащихся;

  • развить у учащихся навыки выступления перед аудиторией;

в) воспитательные:

  • воспитать у учащихся добросовестное отношение к труду школьника;

  • воспитать умение работать в группе и слушать одноклассников.

Тип урока: урок совершенствования знаний, умений и навыков.

Технология: групповая деятельность

Используемые формы организации познавательной деятельности учащихся: фронтальная, индивидуальная, дифференцированная работа, работа в группах

Прогнозируемый результат: сотрудничать и работать в группе, выступать на публике, получать и обрабатывать информацию, связывать воедино и использовать отдельные части знания.

Задачи урока:

  • продолжить учиться работать в группе;

  • показывать свои знания в нестандартных ситуациях;

  • реализовать творческие способности.

Ход урока

Оборудование: Компьютер, проектор, документ – камера, наборы «Механические явления», пособие для решения некоторых стандартных задач по теме «Применение законов динамики» (приводится ниже); деревянные бруски, металлические скамьи, линейки, направляющая рейка, грузы, каретка, секундомер с датчиками, динамометры и штативы, презентация.

План урока:

1. Организационный момент (3 мин).

2. Теоретический этап. Актуализация знаний (5 мин).

3. Исполнительский этап (14 мин).

4. Сообщения учащихся о решении своей экспериментальной задачи (12 мин). Решение задачи №10 из Упр. 6.

5. Тестирование «Движение тела под действием нескольких сил». (3 мин)

6. Подведение итогов урока. Рефлексия (2 мин.)

7. Задание на дом (1 мин).

Ход урока

1. Организационный момент (3 мин).

Учитель. Сегодня на уроке вам, ребята, предстоит выполнить экспериментальные задачи на движение тела под действие различных сил в парах. Для этого

  • распределите в паре обязанности следующим образом: экспериментатор (ученик, выполняющий демонстрацию опыта), теоретик (ученик, выполняющий вывод рабочей формулы и расчеты);

  • определите, кто будет выступать с докладом по решению поставленной перед вами задачи ;

  • оцените работу на уроке каждого в паре, соответственно вкладу в общее дело;

  • листы с оценками сдайте учителю в конце урока.

2. Теоретический этап. Актуализация знаний. Проведение аналогий по видам сил (5 мин).

Учитель. Перед тем, как приступить к решению задач, вспомним алгоритм решения задач на динамику.

(карточка-памятка с алгоритмом имеется у каждого ученика)

1. Кратко записываем условие задачи;

2. Изображаем действующие на тело силы;

3. Обозначаем на рисунке систему отсчета, уточняя оси координат. Лучше направить одну ось вдоль движения тела, вторую — перпендикулярно ей;

4. Записываем в векторной форме второй закон Ньютона;

5. Записываем его в проекциях на оси координат;

6. Составляем систему уравнений;

7. Решаем систему уравнений в общем виде;

8. Подставляем величины в расчётную формулу, вычисляем

9. Записываем ответ.

3. Исполнительский этап (14 мин).

Класс разбит на пары. Учитель раздает карточки с заданиями и указаниями к работе учащихся, объявляет о продолжительности исполнительского этапа. (На столах учащихся до начала урока размещено необходимое для решения практических задач оборудование).

Задание 1

Деревянный брусок равномерно движется по металлической рейке. Определите коэффициент трения дерева по металлу.

Оборудование: деревянные бруски, доски, динамометры и линейки.

Указания к работе.

1. На доску, лежащую на столе, положите брусок.

2. Равномерно двигая брусок, определите силу трения.

3. Вычислите коэффициент трения дерева по металлу.

Задание 2

Определите коэффициент трения дерева по металлу, используя наклонную плоскость.

Оборудование: деревянные бруски, доски, штативы с лапкой, динамометры и линейки.

Указания к работе.

1. На доску, лежащую на столе, положите брусок.

2. Приподнимайте постепенно один край доски до тех пор, пока брусок не начнет соскальзывать с нее.

3. Зафиксируйте крайнее положение доски, при котором брусок еще находится в состоянии покоя.

4. Измерьте высоту и длину основания наклонной плоскости.

5. Вычислите коэффициент трения дерева по дереву.

Задание 3

Используя данные, полученные в предыдущих задачах, определите ускорение 2-х брусков, связанных нитью и движущихся горизонтально.

Оборудование: деревянные бруски, доски, динамометры и линейки.

Указания к работе.

1. Соедините деревянные бруски нитью.

2. Положите бруски на металлическую скамью.

3. Двигая бруски с помощью динамометра, определите силу тяги.

4. Определите ускорение, с которым движутся бруски.

4. Сообщения учащихся о решении своей экспериментальной задачи (12 мин). Представители групп сообщают о выполненных измерениях, ходе решения и полученных результатах.

5. Тестирование «Движение тела под действием нескольких сил». (3 мин)

6. Подведение итогов урока. Рефлексия (2 мин.) Подведём итоги своей деятельности. Продолжите фразы, постарайтесь сказать о себе хорошие

слова (ученики делают это письменно на заранее заготовленных бланках, а несколько желающих говорят вслух)

— Сейчас я научился…

— Я хочу лучше разобраться в том, как…

— Я оцениваю свою работу на уроке…

Учитель оглашает оценки, выставленные группами, по необходимости вносит коррективы.

7. Задание на дом (1 мин). Придумать или подобрать из дополнительной литературы задачу, соответствующую одному из стандартных видов, приведенных в пособии для решения задач по теме «Применение законов динамики».

7. Заключение

— Я желаю вам на каждом уроке узнавать новое, осваивать непознанное, раскрывать себя и испытывать от этого радость. Спасибо вам за совместную творческую деятельность!

Используемая литература:

1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М. Просвещение, 2007.

2. Мясников С.П., Осанова Т.Н. Пособие по физике. М. Высшая школа, 1981.

3. Парфентьева Н.А. Сборник задач по физике 10-11 классы. М.Просвещение,

4. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. М. Просвещение, 2003.

5. Сауров Ю.А. Физика в 10 классе. Модели уроков. М. Просвещение,2005.

6. Электронный образовательный ресурс «Открытая физика 1.1» ООО «Физикон», 2001.

Приложения

Пособие для решения некоторых стандартных задач по теме

«Применение законов динамики»

Данное пособие распечатывается на отдельных листах и используется учащимися при решении задач. Поскольку в нем приводятся примеры решения лишь некоторых задач на применение законов динамики, то при решении задач, отличных от приведенных в таблице, последнюю можно использовать для сравнения решений похожих задач, выделяя в них сходства и различия.

Алгоритм решения задач по динамике

1. Кратко записываем условие задачи;

2. Изображаем действующие на тело силы;

3. Обозначаем на рисунке систему отсчета, уточняя оси координат. Лучше направить одну ось вдоль движения тела, вторую — перпендикулярно ей;

4. Записываем в векторной форме второй закон Ньютона;

5. Записываем его в проекциях на оси координат;

6. Составляем систему уравнений;

7. Решаем систему уравнений в общем виде;

8. Подставляем величины в расчётную формулу, вычисляем

9. Записываем ответ.

Лист самооценки

Фамилия __________________

Вид деятельности

Оценка

Аналогия сил

Задание №1

Задание №2

Задание №3

Задание №4

Тестирование

Рефлексия

1. Сегодня я научился (ась)…

2. Я хочу лучше разобраться в …

3. Я оцениваю свою работу на уроке…

Рефлексия

— Сейчас я научился…

— Я хочу лучше разобраться в том, как…

— Я оцениваю свою работу на уроке…

Задание 1

Деревянный брусок равномерно движется по металлической рейке. Определите коэффициент трения дерева по металлу.

Оборудование: деревянные бруски, доски, динамометры и линейки.

Указания к работе.

1. На доску, лежащую на столе, положите брусок.

2. Равномерно двигая брусок, определите силу трения.

3. Вычислите коэффициент трения дерева по металлу.

Задание 2

Определите коэффициент трения дерева по металлу, используя наклонную плоскость.

Оборудование: деревянные бруски, доски, штативы с лапкой, динамометры и линейки.

Указания к работе.

1. На доску, лежащую на столе, положите брусок.

2. Приподнимайте постепенно один край доски до тех пор, пока брусок не начнет соскальзывать с нее.

3. Зафиксируйте крайнее положение доски, при котором брусок еще находится в состоянии покоя.

4. Измерьте высоту и длину основания наклонной плоскости.

5. Вычислите коэффициент трения дерева по дереву.

Задание 3

Используя данные, полученные в предыдущих задачах, определите ускорение 2-х брусков, связанных нитью и движущихся горизонтально.

Оборудование: деревянные бруски, доски, динамометры и линейки.

Указания к работе.

1. Соедините деревянные бруски нитью.

2. Положите бруски на металлическую скамью.

3. Двигая бруски с помощью динамометра, определите силу тяги.

4. Определите ускорение, с которым движутся бруски.

Основы динамики (формулы)

Второй закон Ньютона:

Второй закон Ньютона формулируется следующим образом:

Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей всех сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе.

Третий закон Ньютона:

Третий закон Ньютона гласит:

Взаимодействия двух тел друг на друга равны между собой и направлены в противоположные стороны.

Из этого закона следует, что если на какое-то тело действует сила, то обязательно существует другое тело, на которое первое действует с такой же по абсолютному значению силой, но направленной в противоположную сторону, т. е. силы взаимодействия двух тел всегда равны друг другу.

Сила тяжести:

Силой тяжести называют силу, с которой Земля притягивает к себе тело, находящееся вблизи ее поверхности. Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли. Она обозначается латинской буквой Fт (т — тяжесть). Сила тяжести приложена к центру тяжести тела.

Для находящегося вблизи поверхности Земли тела сила тяжести равна:

Сравнение масс тел:

Закон всемирного тяготения:

Закон всемирного тяготения был открыт великим английским ученым Исааком Ньютоном и гласит: сила, с которой две материальные точки с массами m1 и m2 притягивают друг друга, пропорциональна массам этих точек и обратно пропорциональна квадрату расстояния r2 между ними.

G – гравитационная постоянная.

Вес тела в ускоренно движущемся лифте:

Закон Гука:

Закон Гука является основным законом теории упругости, который гласит: сила упругости, возникающая при упругой деформации тела (растяжении или сжатии пружины) пропорциональна удлинению тела (пружины) и направлена в сторону, противоположную направлению перемещений частиц тела при деформации.

Если обозначить удлинение тела через x, а силу упругости через Fупр, то закон Гука можно представить в виде формулы:

E – модуль Юнга.

Сила трения скольжения:

Трение скольжения. приложим к телу силу, превышающую максимальную силу трения покоя – тело сдвинется с места и начнет двигаться. Трение покоя сменится трением скольжения.

Сила трения скольжения также пропорциональна силе нормального давления и силе реакции опоры:

Основные законы классической динамики. I закон Ньютона

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 6

Материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние.

Стремление тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью. Поэтому первый закон Ньютона называют также законом инерции. I закон Ньютона постулирует существование инерциальных систем отсчета – таких, относительно которых, материальная точка, не подверженная воздействию других тел, движется равномерно и прямолинейно.

Область применения этого принципа охватывает всю физику.

Чтобы описывать воздействия, упоминаемые в I законе Ньютона, вводят понятие силы. Для описания инерционных свойств тел вводится понятие массы.

Сила – векторная величина, являющаяся мерой механического действия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет форму и размеры.

Механическое взаимодействие может осуществляться как между непосредственно контактирующими телами (например, при ударе, трении, давлении друг на друга и т.д.), так и между удаленными телами.

Особая форма материи, связывающая частицы вещества в единые системы и передающая с конечной скоростью действие одних частиц на другие, называется физическим полем или просто полем.

Взаимодействие между удаленными телами осуществляется посредством связанных с ними гравитационных и электромагнитных полей.

Пользуясь понятием силы, в механике обычно говорят о движении и деформации рассматриваемого тела под действием приложенных к нему сил. При этом, конечно, каждой силе всегда соответствует какое-то определенное тело или поле, действующее с этой силой.

Сила полностью задана, если указаны ее модуль F, направление в пространстве и точка приложения.

Прямая, вдоль которой направлена сила, называется линией действия силы. Центральными называются силы, которые всюду направлены вдоль прямых, проходящих через одну и ту же неподвижную точку – центр сил, и зависят только от расстояния до центра сил.

Поле, действующее на материальную точку с силой , называется стационарным полем, если оно не изменяется с течением времени.

Одновременное действие на материальную точку нескольких сил эквивалентно действию одной силы, называемой равнодействующей, или результирующей, силой и равной их геометрической сумме.

Единица силы в СИ – ньютон (Н): 1Н – сила, которая массе в 1 кг сообщает ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы.

Механические системы

Механической системой называется совокупность материальных точек (тел), рассматриваемых как единое целое.

Тела, не входящие в состав исследуемой механической системы, называются внешними телами. Силы, действующие на систему со стороны внешних тел, называются внешними силами.

Внутренними силами называются силы взаимодействия между частями рассматриваемой системы.

Механическая система называется замкнутой, или изолированной, системой, если она не взаимодействует с внешними телами (на нее не действуют внешние силы).

Тело называется свободным, если на его положение и движение в пространстве не наложено никаких ограничений, и – несвободным – если на его возможные положения и движения наложены те или иные ограничения, называемые в механике связями. Несвободное тело можно рассматривать как свободное, заменив действие на него тел, осуществляющих связи, соответствующими силами. Эти силы называются реакциями связей, а все остальные силы, действующие на тело, — активными силами.

Масса. Импульс

Масса– физическая величина, одна из основных характеристик материи, определяющая ее инерционные и гравитационные свойства.

Единица массы в СИ – килограмм (кг)

Векторная величина , равная произведению массы m материальной точки на ее скорость , и имеющая направление скорости, называется импульсом, или количеством движения, этой материальной точки:

⇐ Предыдущая123456

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *