Технологическая карта урока «Свободное падение тел. Решение задач» (Физика, 10 класс)

Технологическая карта урока «Свободное падение тел. Решение задач». 10 класс.

Структура урока.

Мотивационный этап.

Здравствуйте! Какой чудесный день! Сегодня на улице тепло и солнечно. Я шла в школу и любовалась осенними красками. С деревьев слетали желтые листья и падали мне под ноги. Один из них я принесла для вас. Посмотрите, какой он красивый!

Лист оторвался от берёзы -

Полёту и свободе рад!

И мир поэзии – не прозы

Теперь его духовный клад.

Достиг свободного паденья,

Он независим без сомненья!

От счастья лист слегка забылся

И на земле вдруг очутился…

1) Почему лист упал на землю? (Действует сила тяжести.)

2) В чем причина такого движения? (Земля притягивает к себе все тела).

3) Как автор стихотворения назвал этот вид механического движения? (Свободное падение).

Молодцы! Сформулируйте тему урока. Определите задачи, которые нам предстоит сегодня решить. Обсуждение.

2. Актуализация знаний.

Прошлое и настоящее, далекое и близкое …Тайны истории великих открытий и современные достижения науки…Разные области применения физических знаний.… Все хочется увидеть и узнать. Я предлагаю вам совершить небольшое историческое путешествие в прошлое. В ваших учебных картах есть несколько цитат. Вы должны, используя их завершить предложение. Я начинаю, вы продолжаете.

Древняя Греция…. Великий ученый Аристотель утверждал: “Падение куска золота, или свинца, или любого другого тела, наделенного весом, происходит тем быстрее, чем больше его вес…”.

Взгляды Аристотеля господствовали в науке почти двадцать веков, вплоть до XVII столетия. Но пришло время, и сторонники Аристотеля были возмущены. Почему? «Он осмеливается критиковать Аристотеля. Невежда! Мальчишка! Вот уже два тысячелетия все величайшие умы человечества почитают Аристотеля как мудрейшего из людей. Все сказанное Аристотелем — великая истина! И только безнадежный глупец осмелится это оспаривать»! Кто он?

Что утверждал Галилей? Как объяснял ошибку Аристотеля? «Свяжите два камня одинакового веса и уроните их с одной и той же высоты. Если верить вам, то в связанном виде они будут падать вдвое быстрее, чем поодиночке. Словом, если одна лошадь пробегает расстояние между двумя городами за два часа, то вы, наверно, скажете, что две такие лошади, запряженные в повозку, пробегут это же расстояние за один час. Сеньоры, где вы видели таких удивительных лошадей»?

Двадцатипятилетний ученый понял, что рассуждениями и доводами перипатетиков не проймешь. Нужен был смелый и решительный опыт.

Италия… На городской площади в Пизе стоит знаменитая наклонная башня-колокольня, построенная еще в 1174 году. Чем она знаменита?

На площадку Пизанской башни затащили два железных ядра: одно весом в сто фунтов, а другое, маленькое, в один фунт. У башни собрался народ, пришли профессора-перипатетики, стремившиеся подловить Галилея на какой-нибудь оплошности, собрались студенты, заинтересованные спором, и просто любопытные. Один старый профессор, в темной профессорской шапочке, ревностный сторонник Аристотеля, подошел почти вплотную к тому месту, куда должны были упасть ядра, и, задрав бороду, смотрел наверх, ожидая начала опыта. Галилей одним толчком сбросил ядра. Раздался глухой удар. Перипатетик вскочил и, забывая почтенный свой возраст и профессорское звание, закричал, как мальчишка: «Отстало»! — и показал два пальца.

Перелистывая страницы истории, вы узнали, каким сложным был путь понимания этого явления. Наблюдения привели к неверной гипотезе. Эксперимент доказал несостоятельность гипотезы, существовавшей несколько столетий. Так развивается наука и мы с вами на этом интересной и увлекательной дороги познания мира.

Вернемся из прошлого в настоящее, от истории к физике, от теории к эксперименту. Свободное падение тел является примером ускоренного движения.  Как ведут себя падающие тела в реальных условиях?

Экспериментальные задачи. 10 минут.

Опыт 1.

Я возьму небольшой диск из толстого картона или фанеры. Подниму их на одинаковую высоту и одновременно отпущу. Тяжелый диск упадет быстрее, чем легкий. Почему?

Ответ. На каждый диск действует при падении одновременно две силы: сила тяжести и сила сопротивления воздуха. В начале падения равнодействующая силы тяжести и силы сопротивления воздуха будет больше у тела с большей массой и ускорение более тяжелого тела будет больше. По мере увеличения скорости тела сила сопротивления воздуха увеличивается и постепенно сравнивается по величине с силой тяжести, падающие тела начинают двигаться равномерно, но с разной скоростью.

Опыт 2.

Положу легкий бумажный диск на фанерный. Подниму их на высоту и одновременно отпущу. В этом случае они будут падать одновременно. Почему?

Ответ. Здесь сопротивление воздуха действует только на тяжёлый нижний диск, а сила тяжести сообщает телам равные ускорения в независимости от их масс.

Опыт 3

Отпущу лист бумаги скомканный и ровный. Массы одинаковые, а время падения разное. Почему?

Ответ. Наблюдаем падение разных тел.

Свободное падение - это движение тел под действием притяжения Земли. В условиях Земли падение тел считается условно свободным, т.к. при падении тела в воздушной среде всегда возникает еще и сила сопротивления воздуха.

Идеальное свободное падение возможно лишь в вакууме, где нет силы сопротивления воздуха, и независимо от массы, плотности и формы все тела падают одинаково быстро, т. е. в любой момент времени тела имеют одинаковые мгновенные скорости и ускорения.

При свободном падении все тела вблизи поверхности Земли независимо от их массы приобретают одинаковое ускорение, называемое ускорением свободного падения.

Повторите основные формулы для определения кинематических величин при свободном падении (вертикальный бросок).

Задачи на тему «Свободное падение тел». Работа в парах сменного состава.

Смена в парах происходит согласно маршруту, по указанному цвету. На столах стоят цветные маячки.

Маршрут.

Тема№1 

Задача№1

Какой путь пролетит свободно падающее тело за шестую секунду? Начальная скорость тела равна нулю.

Задача№2

Тело свободно падает с высоты 80 метров. Какой путь оно пройдет в последнюю секунду падения?

Задачи на тему «Свободное падение тел».

Тема№2 

Задача№1

Камень свободно падает без начальной скорости. За какое время он пролетит третий метр своего пути?

Задача№2

С какой высоты падало тело, если в последнюю секунду падения оно прошло путь 45 метров?

Задачи на тему «Свободное падение тел». Тема№3

Задача №1

Определите, на сколько метров путь, пройденный свободно падающим телом в десятую секунду, больше пути, пройденного в предыдущую секунду. Начальная скорость тела равна нулю.

Задача№2

Сосулька упала с крыши и долетела до земли за 3 секунды. Определите высоту здания.

Проверка!!!

Какой путь пролетит свободно падающее тело за пятую секунду? Начальная скорость тела равна нулю.

Подведем итоги нашего урока.

Как вы думаете, кто был прав Аристотель или Галилей?

Самооценивание. Оцените свою работу.

Система оценивания: оценить каждый вид деятельности

«2» - согласен,

«1» - не совсем так,

«0» -не согласен

Расшифровка:

0-4  Минимальный, или не вносил вклад;

5-8 Ниже среднего числа;

9-12  Среднее число;

13-14  Выше среднего числа;

15-16   Выдающийся.

Источники

https://www.sunhome.ru/poetry/Свободное%20падение

https://libtime.ru/physicist/galiley-o-svobodnom-padenii-tel.html

http://sci-world.ru/planeta/svobodnoe-padenie-na-drugih-planetah.html

https://youtu.be/e2Fd64B9FeU

Приложение.

Учебная карта.

1. «Обмен информацией».

1. «Свяжите два камня одинакового веса и уроните их с одной и той же высоты. Если верить вам, то в связанном виде они будут падать вдвое быстрее, чем поодиночке. Словом, если одна лошадь пробегает расстояние между двумя городами за два часа, то вы, наверно, скажете, что две такие лошади, запряженные в повозку, пробегут это же расстояние за один час. Сеньоры, где вы видели таких удивительных лошадей»?

2. «Падение куска золота, или свинца, или любого другого тела, наделенного весом, происходит тем быстрее, чем больше его вес…».

3. «На площадку башни затащили два железных ядра: одно весом в сто фунтов, а другое, маленькое, в один фунт. У башни собрался народ, пришли профессора-перипатетики, стремившиеся подловить Галилея на какой-нибудь оплошности, собрались студенты, заинтересованные спором, и просто любопытные. Один старый профессор, в темной профессорской шапочке, ревностный сторонник Аристотеля, подошел почти вплотную к тому месту, куда должны были упасть ядра, и, задрав бороду, смотрел наверх, ожидая начала опыта. Галилей одним толчком сбросил ядра».

Раздался глухой удар. Перипатетик вскочил и, забывая почтенный свой возраст и профессорское звание, закричал, как мальчишка: «Отстало»! — и показал два пальца».

4. «Он осмеливается критиковать Аристотеля. Невежда! Мальчишка! Вот уже два тысячелетия все величайшие умы человечества почитают Аристотеля как мудрейшего из людей. Все сказанное Аристотелем — великая истина! И только безнадежный глупец осмелится это оспаривать»!

2. Основные формулы для определения кинематических величин при свободном падении (вертикальный бросок).

1) Перемещение, высота.

h = V0t+gt 2 /2

h = g t 2 /2

h = V2 - V02 /2g

2) Скорость.

V = V0 + gt

Перемещение в n-ю секунду свободного падения. (При V0=0)

S (n) = g n2 /2

S (n-1) = g (n-1)2 /2

S= S (n) - S (n-1)

Советы. Знаки перед ускорением учитывать ТОЛЬКО в формуле («+» движение вниз и « - » при движении вверх) Помните, что время всегда положительно.

Презентация к уроку.
PPTX / 1.27 Мб