План - конспект урока "Силы в механике"

План - конспект урока "Силы в механике"

Тема: Силы в механике: тяжести, упругости, трения

Вид занятия: урок

Тип урока: комбинированный

Цель урока: Формировать понятия силы тяжести, веса тела, невесомости, выяснить природу сил упругости и трения, познакомить обучающих с основными проявлениями закона всемирного тяготения.

Образовательные:

Научить обучающихся наблюдать и описывать взаимодействия тел и объяснение этого явления на основе законов динамики

научить учащихся находить информацию на заданную тему в различных источниках, сравнивать ее и критически осмысливать;

Воспитательные:

продолжить формирование познавательного интереса обучающихся;

Развивающие:

содействовать развитию речи, строить аналогии, способствовать развитию сенсорной сферы, памяти;

формировать умение самостоятельно добывать знания;

развивать познавательной интерес к предмету

Используемые методики:

- метод индивидуально-группового обучения

- технология дифференцированного обучения (в изучении нового материала делать упор наих знания и умения)

Результат:

знать:

смысл физических понятий: «сила, вес, невесомость, силы трения, тяжести, упругости

уметь:

определять:

ситуации, в которых можно применять понятия – силы в механики

проекции векторов сил на координатные оси.

личностные:

- наличие мотивации к обучению;

- развитие самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений;

- формирование умения вести диалог на основе равноправных отношений и взаимного уважения.

метапредметные:

- устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение

-самостоятельно определять цель своей работы, оценивать верность гипотез с точки зрения полученной, формулировать собственное мнение.

Межпредметные связи: математика

Обеспечение урока: персональный компьютер, мультимедийная презентация

« Силы в механике »)

Методы обучения:по источнику получения знаний – словесный, наглядный, практический (решение задач); по характеру познавательной деятельности – объяснительно – иллюстративный, репродуктивный, частично – поисковый.
Формы работы: фронтальная, индивидуальная, групповая.

План урока

Особенность урока: этот урок нацелен не только на повторение ранее изученного материала, но и на продолжение работы по формированию умений искать информацию, решать задачи, применять знания в разных ситуациях, делать самостоятельно сопоставления.

Содержательный аспект урока

Организационный момент.

ДЗ: Обеспечить рабочую обстановку и психологический настрой обучающихся, направленные на организацию продуктивной деятельности.

Мотивация познавательной деятельности.

ДЗ: Создать условия для возникновения у обучающихся внутренней потребности включения в учебную деятельность.
Организация образовательного пространства:  в ходе эвристической беседы подвести обучающихсяк необходимости изучения темы - Силы в механике: тяжести, упругости, трения.

При изучении Физики ранее обучающиеся уже сталкивались с понятием силы.

Сегодня на уроке они познакомятся с основными понятиями, которые помогают описать многии явления в природе, такие какЗакон всемирного тяготения. Вес и невесомость. Деформация твердых тел. Закон Гука

Сила – это векторная величина, являющаяся мерой действия на данное тело других тел или полей, в результате которого происходит изменение состояния данного тела. Под изменением состояния в данном случае понимают изменение скоростиили деформацию

Сила – причина появления ускорения.

модулем;

направлением;

точкой приложения.

Модуль и направление силы не зависят от выбора системы отсчета.

Единица измерения силы в системе Си – 1 Ньютон.

В природе нет материальных тел, находящихся вне воздействия на них других тел, а, следовательно, все тела находятся под воздействием внешних или внутренних сил.

На тело одновременно может действовать несколько сил. В этом случае справедлив принцип независимости действия: действие каждой силы не зависит от присутствия или отсутствия других сил; совместное действие нескольких сил равно сумме независимых действий отдельных сил.

Сегодня на уроке нам предстоит ответить на вопросы:

- Что такое сила тяжести

- Что такое сила упругости

- Что такое сила трения

- Закон всемирного тяготения

- Объяснить понятия веса и невесомости

- Описать взаимодействие тел на основе законов динамики

Цель нашего урока - рассмотреть взаимодействие сил тяжести, выяснить природу сил упругости и трения. Дать представления о невесомости. Рассмотреть закон Гука.

Актуализация знаний.

Фронтальный опрос.

Изучение нового материала.

Д.З. Овладение обучающимися новыми знаниями и способами действийчерез собственную активную деятельность,организованную учителем.

Просмотр презентации:Силы в механике

Закон всемирного тяготенияОпределение закона всемирного тяготения

Согласно этому закону, все материальные тела притягивают друг друга, при этом сила притяжения не зависит от физических или химических свойств тел. Зависит она, если все максимально упростить, лишь от веса тел и расстояния между ними. Также дополнительно нужно принять во внимание тот факт, что на все тела находящиеся на Земле действует сила притяжения самой нашей планеты, получившая название – гравитация (с латыни слово «gravitas» переводиться как тяжесть).

Попробуем же теперь сформулировать и записать закон всемирного тяготения максимально кратко: сила притяжения между двумя телами с массами m1 и m2 и разделенными расстоянием R прямо пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Ниже представляем вашему вниманию формулу закона всемирного тяготения.

G в этой формуле это гравитационная постоянная, равная 6,67408(31)•10−11 эта величина воздействия на любой материальный объект силы гравитации нашей планеты.

Вес тела. Невесомость

Вес тела — это сила, с которой тело вследствие его притяжения к Земле действует на опору или подвес.

Сила реакции опоры — сила действия опоры или подвеса на тело. Если тело находится в покое, то вес тела численно равен силе тяжести. Но нельзя забывать о разнице между силой тяжести и массой тела: сила тяжести — это гравитационная сила, приложенная к телу, а вес тела — это сила упругости, приложенная к опоре.

Вес тела не всегда равна силе тяжести. При движении тела с ускорением его вес может уменьшаться или увеличиваться.

Если ускорение тела направлено на сторону, противоположную ускорению свободного падение, вес тела рассчитывается как произведение массы тела на сумму ускорение тела и ускорению свободного падению. В этом случае вес тела будет больше, чем сила тяжести. Увеличение веса тела, вызванное его ускоренным движением, называют перегрузкой.

Если ускорение тела и ускорение свободного падения направлены в одну сторону, вес тела рассчитывается как произведение массы тела на разницу между ускорением свободного падения и ускорением тела. В этом случае вес тела будет меньше, чем сила тяжести.

Невесомость — состояние тела, при котором оно движется только под действием силы тяжести. Это происходит, когда тело движется с ускорением, направленным вниз и численно равным ускорению свободного падения. Самым известным примером невесомости является невесомость в условиях космического корабля.

Состояние невесомости является вовсе не редким для человека. В таком состоянии находится прыгун с момента отрыва от земли и до момента приземления; пловец прыгает с вышки и т.д..

 Деформация твердых тел. Закон Гука

Деформациями называются любые изменения формы, размеров и объема тела. Деформация определяет конечный результат движения частей тела друг относительно друга.

Упругими деформациями называются деформации, полностью исчезающие после устранения внешних сил.

Пластическими деформациями называются деформации, полностью или частично сохраняющиеся после прекращения действии внешних сил.

Силы упругости – это силы, возникающие в теле при его упругой деформации и направленные в сторону, противоположную смещению частиц при деформации.

Силы упругости имеют электромагнитную природу. Они препятствуют деформациям и направлены перпендикулярно поверхности соприкосновения взаимодействующих тел, а если взаимодействуют такие тела, как пружины, нити, то силы упругости направлены вдоль их оси.

Силу упругости, действующую на тело со стороны опоры, часто называют силой реакции опоры.

Небольшие и кратковременные деформации с достаточной степенью точности могут рассматриваться как упругие. Для таких деформаций справедлив закон Гука:

Закон Гука

Сила упругости, возникающая при малых деформациях тела, пропорционально удлинению тела и направлена в сторону, противоположную направлению перемещений частиц тела.

Fу = -кX

k - жесткость тела, зависит от формы и размеров тела, и от материала, из которого изготовлено тело, х - смещение.

Просмотр презентации:Использование законов механики для объяснения движения небесных тел и для развития космических исследований.

У нас планета (или любое другое небесное тело). Она движется и развивается под действием каких-то сил: гравитационных и негравитационных (светового давления, прямых ударов других тел). Есть также внутренние силы, которые вызывают деятельность вулканов, движение материков. Но сегодня мы будем говорить только о гравитации.

Гравитация — самая таинственная сила во Вселенной. Ученые не знают до конца ее природы. Именно она удерживает на орбитах планеты Солнечной системы. Это сила, возникающая между двумя объектами и зависящая от массы и расстояния.

Гравитация играет важнейшую роль в развитии Вселенной. При отсутствии силы тяготения, не было бы звезд, планет, астероидов, черных дыр, галактик. Интересно, что черных дыр на самом деле не видно. Ученые определяют признаки черной дыры по степени мощности гравитационного поля в определенной области. Если оно очень сильное с сильнейшим колебанием, это говорит о существовании черной дыры. 

Самостоятельная работа обучающихся.

Д.З. самоконтроль и самооценка.

Ответь на вопросы

Дайте определение силы.(Сила – это количественная мера действия одного тела на другое, в результате которого телу сообщается ускорение)

2.Дайте характеристику силы всемирного тяготения.

(Сила всемирного тяготения проявляется между любыми двумя телами, зависит от массы обоих тел и от расстояния между этими телами. Силы всемирного тяготения направлены вдоль прямой, проходящей через центры тяжести двух взаимодействующих тел.Определяется по формуле F = G m1 m2 / R2)

3.Дайте определение гравитационной постоянной, кем и когда она впервые была измерена?

(Гравитационная постоянная численно равна силе всемирного тяготения между телами массой 1 кг каждое, если расстояние между ними 1 м.

G = 6,67 10-11 Н м2/кг2)

4.Дайте определение силы тяжести. Чему равно ускорение свободного падения?

(Сила тяжести – это сила, с которой Земля действует на любое тело, расположенное вблизи её поверхности. Сила тяжести всегда направлена к центру Земли, определяется по формуле F = mg , где g – ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с)2.

5.В чем причина того, что Земля сообщает всем телам независимо от их масс одинаковые ускорения?

(Ускорение свободного падения не зависит от массы тела, а зависит от расстояния до центра Земли.Расстояние до центра Земли принимается равным радиусу Земли, поэтому всем телам, расположенным вблизи поверхности сообщается одинаковое ускорение).

6.При каком условии возникают силы упругости?

(Силы упругости возникают при деформации тела.При этом они всегда направлены против деформации.)

7.Сформулируйте закон Гука, при каких условиях он выполняется?

(Английский физик Р. Гук (1635-17703гг.) экспериментально установил, что для малых деформаций относительное удлинение прямо пропорционально напряжению (удлинение стержня при упругой деформации пропорционально действующей на стержень силе).

8.Когда возникают силы трения?

Силы трения возникают при взаимодействии двух соприкасающихся тел.

10.Как можно уменьшить или увеличить силу трения и в каких ситуациях?

Уменьшают силу трения с помощью смазки или полировки между трущимися деталями двигателя; увеличивают силу трения с помощью веток и песка при забуксовки автомобиля.

5. Закрепление: контроль знаний.

Цель:привести в систему знания обучающихся, свя­занные с новым учеб­ным материалом и организовать само­контроль обучающихся по отношению к изучен­ному учебному матери­алу

Решение задач

 Определите силу тяжести, действующую: а) на человека массой m = 100 кг; б) на автомобиль массой М = 1,5 т; в) намонет массой m = 5 г.

Задача № 2.  Какова масса свинцового шара, если он весит 600 Н?

Подведение итогов.

Д.З. устанавливается соответствие между целью и задачами урока и его результатами, проводится анализ учебной деятельности.

7. Рефлексия.

Д.З. Рефлексия деятельности, содержания учебного материала, настроения и эмоционального состояния обучающихся.

Домашнее задание.

Д.З. объяснение особенности выполнения д/з, проведение инструктажа, мотивации к его выполнению

глава 2 § 8-9, №1,13,17 стр 73[2]

Преподаватель: ________________________________________Пищулина Н.И.