Конспект урока "Закон Ньютона"

ИСО. Первый закон Ньютона

 9 класс

Цель урока:

Сформулировать понятие об инерциальной системе отсчёта. Изучить первый закон Ньютона. Показать важность такого раздела физики как «Динамика». обобщить и систематизировать знания обучающихся о законах Ньютона; учить применять полученные ранее знания для объяснения изучаемых явлений  при решении задач; подчеркнуть познавательное и мировоззренческое , практическое и воспитательное значение законов Ньютона.

                              Эпиграф

Науку все глубже постигнуть стремись,

Познанием вечного жаждой томись.

Лишь первых познаний блеснет тебе свет,

Узнаешь :предела для знания нет.

Фирдоуси, персидский поэт,

940-1030гг.

I .Организационный момент.

Учитель- Здравствуйте ребята, садитесь.

Итак, ребята, давайте друг друга поприветствуем. Партнеры по плечу поприветствуйте друг друга, а теперь партнеры по лицу поприветствуйте  друг друга.

II. Актуализация.

Учитель: Домашним заданием было записать на одной стороне листочка вопрос на другой ответ.

- В чём состоит основная задача механики?

- Зачем введено понятие материальной точки?

- Когда тело можно считать материальной точкой? Приведите примеры.

- Что такое система отсчёта? Для чего она вводится?

- Какие виды систем координат вы знаете?

Физический диктант.

1.         Сила – величина…

2.         Сила характеризуется тремя параметрами...

3.         Равнодействующей называется сила…

4.         Сила – причина…

Согласны ли вы со следующими утверждениями?

1.         Если на тело не действует сила, то оно не двигается

2.         Если на тело действует сила, то скорость тела изменяется

3.         Если на тело перестает действовать сила, то оно останавливается

4.         Тело обязательно двигается туда, куда направляется сила

5.         Все тела падают с одинаковым ускорением.

6.         Массу одного из взаимодействующих тел увеличили в 5 раз. При этом сила взаимодействия увеличилась в 5 раз

III. Новый материал.

1. Первый закон ньютона (закон инерции)

Повторим один из опытов, которые поставил итальянский ученый Галилео Галилей.

Поставим опыт

Будем скатывать шар по наклонной плоскости и наблюдать за его дальнейшим движением по горизонтальной поверхности.

Если она посыпана песком, шар остановится очень скоро (рис. а).

Если она покрыта тканью, шар катится значительно дольше (рис.б ).

А вот по стеклу шар катится очень долго (рис в.)

- В главном разделе механики – «Динамика» – рассматривается взаимное действие тел

   друг на друга, которое является причиной изменения движения тел, т. е. их скоростей.

   Если кинематика отвечает на вопрос: «Как движется тело?», то динамика выясняет,

   почему   именно так.

   В основе динамики лежат три закона Ньютона.

    Если неподвижно лежащее тело на земле начинает двигаться, то всегда можно

   обнаружить предмет, который толкает это тело, тянет или действует на него

   на расстоянии (например, если к железному шарику поднесём магнит).

   Эксперимент 1

  Возьмём кусок мела в руки и разожмём пальцы: мел упадёт на пол.

- Какое тело подействовало на мел? (Земля)

  Эти примеры говорят о том, что изменение скорости тела всегда вызывается воздействием на данное тело каких – либо других тел. Если на тело не действуют другие тела, то скорость его никогда не меняется, т. е. тело будет покоиться или двигаться с постоянной скоростью.

  Этот факт помогли осознать великие гении Галилей и Ньютон.

  Первый закон механики, или закон инерции, был установлен ещё Галилеем. Но строгую формулировку этого закона дал и включил его в число основных законов физики Ньютон. Закон инерции относится к самому простому виду движения – движению тела, на которое не оказывают воздействия другие тела. Такие тела называют свободными телами.

                                         Первый закон Ньютона:

Существуют такие системы отсчёта, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела.

  Такие системы отсчёта называют – инерциальными (ИСО).

  Чтобы пронаблюдать как движется тело, если на него не действуют другие тела, надо поставить условия, при которых влияние внешних воздействий было бы всё меньше и меньше, и наблюдать к чему это приведёт.

  Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел называется инерцией.

  Эксперимент 2

  Подвесим шарик на шнуре. Пока шнур не перерезан, шарик находится в покое. Если бы можно было убрать Землю, но при этом сохранить действие натянутого шнура, то он бы стал двигаться с ускорением в противоположную сторону.

- О чём говорит этот пример? СИЛА.

Сила – векторная физическая величина, являющаяся мерой взаимодействия тел. Обозначение:  .

Существует 4 основных типа взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое.

Все взаимодействия являются проявлениями этих основных типов.

Примеры сил: сила тяжести, сила упругости, вес тела, сила трения, выталкивающая (архимедова) сила, подъемная сила.       

Сила характеризуется:

1. Величиной (модулем);

2. Направлением;

3. Точкой приложения.       

3. Закрепление изученного.

А) Вопросы для закрепления:

- В чём состоит явление инерции?

- В чём состоит 1 закон Ньютона?

- При каких условиях тело может двигаться прямолинейно и равномерно?

- Какие системы отсчёта используются в механике?

- Гребцы, пытающиеся заставить лодку двигаться против течения, не могут с этим справиться, и лодка остаётся в покое относительно берега. Действие каких тел при этом компенсируется?

- Яблоко, лежащее на столике равномерно движущегося поезда, скатывается при резком торможении поезда. Укажите системы отсчёта, в которых первый закон Ньютона:

 а) выполняется; б) нарушается.

- Каким опытом внутри закрытой каюты корабля можно установить, движется ли корабль, равномерно и прямолинейно или стоит неподвижно?

Б) Работа в группах.

Учащиеся работают парами: вопросы в карточках.

С целью закрепления материала можно предложить ряд качественных задач по изученной теме, например:

 1. К телу приложены две силы, равные по модулю 2 Н и 3 Н. Отвечая на следующие вопросы, сделайте пояснительные чертежи.

а) Какое наименьшее значение может принимать равнодействующая этих сил? Как направлены силы в этом случае?

б) Какое наибольшее значение может быть у равнодействующей этих сил? Как направлены силы в атом случае?

в) Может ли равнодействующая этих сил быть равной 2 Н?

 2. К телу приложены две силы, равные по модулю 3 Н и 4 Н. Может ли их равнодействующая быть равной 5 Н? Если да, то чему в этом случае равен угол между приложенными силами?

 3. К телу приложены три равные по модулю силы по 1 Н каждая. Как они должны быть направлены, чтобы:

а) равнодействующая была равна 1 Н?

б) равнодействующая была равна нулю?

в) равнодействующая была равна 2 Н?

4. Может ли шайба, брошенная хоккеистом, двигаться равномерно по льду?

5. Назовите тела, действие которых компенсируется в следующих случаях: а)  айсберг плывёт в океане; б) камень лежит на дне ручья; в) подводная лодка равномерно и прямолинейно дрейфует в толще воды; г) аэростат удерживается у земли канатами.

6. При каком условии пароход, плывущий против течения, будет иметь постоянную скорость?

Можно предложить и ряд чуть более сложных задач на понятие инерциальной системы отсчёта:

7. Система отсчёта связана с лифтом. В каких из приведённых ниже случаях систему отсчёта можно считать инерциальной? Лифт: а) свободно падает; б) движется равномерно вверх; в) движется ускоренно вверх; г) движется замедленно вверх; д) движется равномерно вниз.

8. Может ли тело в одно и то же время в одной системе отсчёта сохранять свою скорость, а в другой – изменять? Приведите примеры, подтверждающие ваш ответ.

9. Строго говоря. Связанная с Землёй система отсчёта не является инерциальной, обусловлено ли это: а) тяготением Земли; б) вращением Земли вокруг своей оси; в) движением Земли вокруг Солнца?

10.  С какой силой Земля притягивает:

а) килограммовую гирю?

б) человека массой 60 кг?

IV. Подведение итогов.

Ребята, вы наверно заметили, что при команде или в парах, успех одного это успех других. Чтобы работать в команде, нужно быть подготовленным .Выполнение домашнего задания это индивидуальная ответственность перед всей командой.

V. Домашнее задание.

1. Параграф 10, ответить на вопросы.

2. Выполнить упражнение 10.

3. Ответить на вопросы микротеста:

- Действие всех сил скомпенсировано. Какова траектория движения этого тела?

А) парабола;

Б) окружность;

В) прямая;

Г) эллипс.