Лекционно-зачетная форма организации уроков в 10 классе

Вопросы учащимся при изучении и обобщении темы «Силы в механике»

1.      Как изменится сила притяжения, если расстояние между телами уменьшить ( увеличить)  в 9. 16 раз?

2.      Как изменится сила притяжения между шарами, если вместо них взять шары такой же массы, но сделанные из вещества с меньшей ( большей) плотностью?

3.      Как изменится сила притяжения между шарами, если вместо них взять шары такого же объема, но сделанные из вещества с меньшей (большей) плотностью?

4.      Масса некоторой планеты в 4 раза меньше массы Земли, что можно сказать о значении первой космической скорости для этой планеты?

5.      Можно ли на спутнике определить массу тела с помощью рычажных весов?

Задание на дом после лекции:

1.      Выучить  определения всех понятий, формулировку всех законов, всю сводку формул.

2.      Повторить §20 -27

Обобщающая таблица в блоке «Силы в механике»

Природа сил	Виды сил	Определение, формулировка законов	Формула для расчета, графическое изображение сил
1	2	3	4
Гравитационная	Сила всемирного тяготения	Закон тяготения: все тела притягиваются друг к другу с силами, прямо пропорциональными их массам и обратно пропорциональными квадрату расстояния между ними.
	Сила тяжести – частный случай силы всемирного тяготения	а) Сила, с которой Земля притягивает тела. б) Точкой приложения силы является центр тяжести, и направлена она к центру Земли	F=mg
электромагнитная	Сила упругости	а) сила упругости – это сила, возникающая при деформации тела б)закон Гука: при упругих деформациях растяжения модуль силы упругости прямо пропорционален модулю абсолютного удлинения. в) сила упругости меняется по мере растяжения тела	F= -k|x|
	Вес тела – это разновидность силы упругости	а) Весом называется сила, с которой тела давит на горизонтальную опору или  растягивает вертикальный подвес б)На основании 3 закона Ньютона вес всегда равен реакции опоры, а направлен противоположно ей	P=mg P=m(g+a), если а P=m(g-a), если  а
	Сила трения	а) Сила трения скольжения возникает при движении одного тела по поверхности другого б) Она всегда направлена против относительной скорости соприкасающихся тел

Организация урока - лабораторной работы «Движение тела по окружности под действием силы тяжести и силы упругости»

Этот урок включает в себя решение в общем виде задачи: конический маятник, двигаясь по окружности радиусом r , совершает N оборотов за время t. Чему равно центростремительное ускорение маятника?

Осуществив вывод формулы центростремительного ускорения маятника, учащиеся могут приступить к выполнению практической части

После выполнения практической части, расчетов, формулировки вывода учащимся можно предложить составить самим и решить обратную задачу.

Например:

·        Конический маятник, длина нити l, нить образует с вертикалью угол α. Сколько оборотов делает шарик за время t?

·        Конический маятник, длина нити l, делает N оборотов за время t. Какой угол α нить образует с вертикалью?

Содержание	Количество часов	Формы
Динамика	12
Блок «Законы  Ньютона»	5
1.Законы Ньютона, задача динамики, относительность движения	2	лекция
Методы решения задач	1	Комбинированный урок
Практикум по решению задач	1	Самостоятельная работа учащихся
Контрольный урок по теме «Законы Ньютона»	1	Выполнение  контрольной работы, теста, собеседование
Блок «Силы в механике»	7
Силы в механике: Закон всемирного тяготения, сила тяжести, сила упругости, вес тела, сила трения.	2	Лекция
Методы решения задач	1	Комбинированный урок
Движение тела по окружности под действием силы тяжести и упругости	1	Лабораторная работа
Практикум по решению задач	1	Самостоятельная работа учащихся
Повторение и обобщение темы	1	Комбинированный урок
Контрольный урок	1	Выполнение  контрольной работы, теста, собеседование

Пояснительная записка

Перед учителем физики стоит сложная задача: научить своих учеников критически воспринимать информацию. Осмысливать ее на основе фундаментальных законов физики, проводить анализ обоснованности теоретических моделей и гипотез и дать им соответствующие выводы.

Для эффективной реализации идей дифференцированного обучения необходима качественное выявление общеучебных способностей   школьников, а также выявление уровня компетенции учащихся  в различных сферах деятельности, которая позволяла бы учителю своевременно и достоверно выявлять дидактическое состояние каждого учащегося.  

Вопросы организации компетентностного подхода в вопросе обучения на сегодня являются очень актуальными. Одним из направлений деятельности учителя может быть направление формирования у учащихся навыков самостоятельной работы, в частности творческого поиска. Это направление является современным и выдерживается рамками федеральных государственных образовательных стандартах нового поколения .

Формирование направленной познавательной деятельности учащихся на уроках физики во многом зависит от структуры урока или серии уроков. Использование блочно-модульной технологии на уроках позволяет поэтапно (модульно) организовать познавательный процесс учащихся.

Внедрение технологии блочно-модульного обучения в современных условиях невозможно без  использования информационно-коммуникационных технологий.

Арсенал электронных образовательных ресурсов широк и разнообразен, как широки и разнообразны возможности их применения на всех ступенях образовательного процесса и на всех этапах урока.

На уроках  изучения нового материала  особенно эффективны презентации, подготовленные самим учителем. Презентации должны  охватывать   целые разделы курса физики 10 – 11 классов: «Кинематика», «Динамика», «Законы сохранения», «Колебания и волны» и др.

Невозможно решить отмеченные выше задачи, ограничившись только созданием и применением презентаций, в комплексе с презентациями нужно эффективно использовать анимации  физических процессов и компьютерное моделирование. Физические анимации практически незаменимы при изучении таких явлений как броуновское движение, диффузия, интерференция, дифракция, поляризация, дисперсия и др.

Компьютерные модели целесообразно использовать в следующих случаях:

v  в качестве основы при проведении уроков, содержащих фронтальный эксперимент на любом из этапов урока;

v  в качестве дополнительного демонстрационного материала;

v  в качестве коллекции экспериментальных заданий для формирования устойчивого интереса к физике у учащихся.

Компьютерный эксперимент легко вписывается в урок и позволяет организовать новые, интерактивные виды учебной деятельности на различных его этапах, поддерживая устойчивый интерес учащихся на всем протяжении урока.

Педагогическая идея

            Блочно-модульную технологию целесообразно вводить в рамках одного урока или серии уроков по изучению целого раздела физики. Ограничений временных в использовании не существует: рациональность определяется учителем.

            Понятие  «блок» и «модуль» практически равнозначны и представляют любую автономную, укрупненную часть учебного материала, состоящую из нескольких элементов:

• учебная цель (целевая программа);
• банк информации (собственно учебный материал в виде обучающих программ);
• методическое руководство;
• контрольная работа.

Блок – группа знаний и навыков, которые учащийся должен продемонстрировать после его изучения. Блок устанавливает границы, в которых учащийся оценивается, и стандарты, в соответствии с которыми приходит обучение и оценка. Сам по себе блок не является учебной программой или планом. В свою очередь каждый блок состоит из нескольких  модулей:

1 модуль  – устное изложение учителем основных вопросов тем, раскрытие узловых понятий; при подаче домашнего задания обращается внимание на:

 1) теоретический материал; 2) опережающие задания; 3) изготовление карточек.

2 модуль – использование теоретического материала при выполнении типовых упражнений:   самостоятельные и практические работы, где учащиеся под руководством учителя работают с различными источниками информации, прорабатывают материалы тем, обсуждают, дискуссируют; на таких уроках обычно выделяются группы ребят, которые способны самостоятельно составлять логические опорные конспекты (ЛОК), задания «для друга», т. е. работать творчески.

3 модуль  –  предварительный контроль знаний, повторение и обобщение материала темы; предлагается работа с компьютерами  или индивидуальные карточки- задания, тесты разного уровня и т.д.

4 модуль  – контроль знаний, учащимся предлагается контрольная или зачетная работы.

Как видим, данная технология имеет четкую структуру. Учебный материал направлен на решение интегрированной дидактической цели, обеспечивает системность деятельности учащихся при индивидуальной и групповой работе, при этом все участники учебного процесса оперируют одинаковыми понятиями. Технология блочно-модульного обучения базируется на единстве принципов, системе, проблемности и модульности. Теоретическая значимость и новизна технологии состоит в том, что она рассматривается в комплексе: целевой компонент, принципы, способы проектирования содержания обучения, систем задач и упражнений, конструирование дидактических материалов и рейтинговая система контроля и оценки учебных достижений.

            Основной целью блочно – модульного обучения является активизация самостоятельной работы учащихся на протяжении всего периода обучения.

Реализация данной цели позволит:

·         повысить мотивацию изучения предмета;

·         повысить качество знаний;

·         повысить уровень образовательного процесса в целом.

Данное обучение также делает акцент на «ключевые навыки», которые необходимы на любом месте, при получении дальнейшего образования, т. е. является компетентностным. Этими ключевыми навыками являются: навык общения,  грамотность, способность выполнения упражнений, использование информационных технологий и способность работы в группе,  команде.

Изучение каждого модуля является логическим продолжением предыдущего. Это позволяет наиболее полно узнать уровень подготовленности и учесть индивидуальные особенности обучаемых. Учащийся сам оперирует учебным содержанием, только в этом случае оно усваивается осознанно и прочно, при этом развивается интеллект, формируется способность к самообучению, самообразованию, самоорганизации, исчезает неуверенность, повышается творческая активность. И, наконец, самое главное – повышается интерес к учебному процессу, что положительно сказывается на уровне знаний и навыков учащихся.

Методология уроков

Построение уроков с помощью блочно-модульной технологии может быть различным, но выдерживается всегда в рамках действующей теории.

Мной была опробованы и внедрены следующая схема построения уроков в рамках блочно-модульного обучения:

Блок — серия уроков в рамках одного раздела.

Начинается изучение блока всегда с введения в тему. При этом сразу же сообщается учащимся, сколько часов отводится на данную тему, по каким учебникам, параграфам, какие задачи из каких упражнений они должны решать дома, сообщаются даты урока-контроля

            1 модуль (теоретический) — выдача теоретического материала учащимся в рамках 1-2 уроков (по сути -  это выдача теории в виде лекций). Лекционная форма уроков позволяет за один-два часа:

– изучить бoльший объем учебного материала, нежели при других формах уроков;

– сделать это системно, с выявлением структуры теоретического материала и его первичного обобщения;

– высвободившееся время посвятить решению задач.

            2 модуль (практический) — решение задач, разбор ситуаций и т. п. Модуль обязательно включает в себя элементы самостоятельной работы. Реализуется в серии из 1-3 уроков.

            3 модуль  (творческий) — решение поставленных задач на основе творческих подходов. Сочетаются различные формы творческой деятельности: индивидуальная, групповая, смешанная. Реализуется в серии из 1-2 уроков.

            4 модуль  (оценочный) - оценка знаний на основе различных форм контроля (тестирование, работа по карточкам, собеседование),

Список литература

1. Апатова Н.В. Информационные технологии в школьном образовании. - М., 1994.
2. Бабанский Ю.К. Оптимизация учебно-воспитательного процесса. М.: Просвещение, 1982.
3. Желдаков М.И. Внедрение информационных технологий  в учебный процесс. Новое знание, 2003.
4. Кавтрев А.Ф. Методические аспекты преподавания физики с использованием компьютерного курса «Открытая физика 1.0». – М.: ООО «Физикон», 2000.
5. Гареев В.М., Куликов С.И., Дурко Е.М. Принципы модульного обучения. — Вестник высшей школы, 1987.
6. Полякова Н.В. Перспективные школьные технологии. — ЗАВУЧ, научно-практический журнал, 5, 2005. — с. 38-50. 
7. Скоробогатова Г.Г. Проблемная, проектная, модульная и модульно-блочная технология в работе учителя. М.: МИОО, 2002.
8. Третьяков П.И., Сенновский И.Б. Технология модульного обучения в школе. — М.: Новая школа, 1997.

• 1 слайд

  Силы в механике
  Презентация создана учителем физики
  СОШ № 57 Есиной А.А.
  Г. Рязань
  

• 2 слайд

  Типы сил
  Гравитационные (силы всемирного тяготения), интенсивность равна 10-40, только силы притяжения;
  Электромагнитные - действуют между частицами, имеющими электрические заряды, самые распространенные в природе, их интенсивность равна 10-2;
  Ядерные силы - короткодействующие, действуют на расстояниях 10-12 см, внутри атомных ядер, самые мощные в мире, их интенсивность равна 1;
  Слабые - проявляются на еще меньших расстояниях, вызывают превращения элементарных частиц друг в друга, их интенсивность равна 10-16.
  
  

• 3 слайд

  Гравитационная сила
  Закон всемирного тяготения
  

• 4 слайд

  Ньютон связал силу с ускорением.
  Именно Солнце естественно считать
  Причиной обращения вокруг него
  Земли и других планет
  Но не только планеты притягиваются
  к Солнцу, но и Солнце к планетам.
  Планеты взаимодействуют между собой
  

• 5 слайд

  Гравитационное взаимодействие
  Взаимодействие, свойственное всем телам Вселенной и проявляющееся в их взаимном притяжении, называется гравитационным
  В ньютоновской теории каждое массивное тело порождает силовое поле притяжения к этому телу, которое называется гравитационным полем.
  

• 6 слайд

• 7 слайд

  Закон всемирного тяготения
  
  Ньютон установил от расстояния ускорение свободного падения.
  Он установил, что ускорение убывает пропорционально квадрату расстояния от центра Земли:
  

• 8 слайд

  Но ускорение пропорционально силе, а сила пропорциональна массам:
  F~
  Если ввести коэффициент пропорциональности, то
  

• 9 слайд

  УСЛОВИЯ ПРИМЕНИМОСТИ ЗАКОНА ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ
  
  Взаимодействующие тела- материальные точки.
  Тела имеют форму шара.
  Одно из тел- шар большого радиуса, взаимодействующий с телом, размер которого намного меньше размеров шара.
  Сила тяготения становится заметной, когда хотя бы одно из взаимодействующих тел имеет очень большую массу.
  
  

• 10 слайд

• 11 слайд

• 12 слайд

• 13 слайд

• 14 слайд

  
  Тело движется по окружности:
  
  
  По 2 закону Ньютона F=ma
  Сила же, действующая на спутник ,
  
  
  

• 15 слайд

  Первая космическая скорость
  Подставляем значения силы и ускорение во второй закон Ньютона:
  
  
  
  
  
  
  

• 16 слайд

  Сила тяжести
  __________________________________________________________________________________________
  это гравитационная сила,
  с которой Земля притягивает
  к себе тела.
  
  Fтяж.=mg [H]
  
  
  

• 17 слайд

  Ускорение свободного падения
  ________________________
  ускорение, с которым движется любое тело в поле тяготения Земли, если на него действует только Fтяж.
  
  
  
  Fтяж.=mg
  
  

• 18 слайд

  Вес тела. невесомость
  

• 19 слайд

  Вес тела
  Сила, с которой тело действует на подвес или опору вследствие притяжения к Земле, называется весом тела.
  

• 20 слайд

  От чего зависит вес тела?
  

• 21 слайд

  Тело покоится на опоре А=0
  mg
  N
  P
  P = N
  N = mg
  P = mg
  0
  Y
  

• 22 слайд

  Тело движется вместе с опорой вниз с ускорением а
  mg
  N
  P
  0
  Y
  Составим уравнение движения
  N + mg = ma
  N – mg = -ma
  N = m ( g – a )
  P = N
  P = m ( g – a)
  

• 23 слайд

  Тело движется вместе с опорой вверх с ускорением а
  mg а
  N
  P
  0
  Y
  Перегрузка
  N + mg = ma
  
  N – mg = ma
  
  N = m ( g + a )
  
  P = N
  
  P = m ( g + a)
  
  

• 24 слайд

  Сила упругости
  

• 25 слайд

  Fупр
  mg
  Сила упругости – сила, возникающая при деформации тела и направленная противоположно направлению смещения частиц при деформации
  

• 26 слайд

  Формула закона Гука
  ( в проекции на ось Х)
  х = Δ l - удлинение тела,
  k – коэффициент жесткости k = Н/м
  

• 27 слайд

  Что называется жесткостью тела?
  Коэффициент жесткости зависит от формы и размеров тела, а также от материала. Он численно равен силе упругости при растяжении тела на 1 м.
  При действии одной и той же силы на разные пружины они имеют разное абсолютное удлинение (сжатие), т.к. жесткость первой пружины больше жесткости второй (к1 > к2)
  

• 28 слайд

  Сила трения
  

• 29 слайд

  Сила трения
  Сила трения скольжения
  

• 30 слайд

  СИЛА ТРЕНИЯ ПОКОЯ
  – возникает при попытке сдвинуть тело с места: FTP = F (I закон Ньютона)
  
  
  
  Примеры: узлы, шнурки, ходьба, езда, крепление с помощью гвоздей и кнопок
  

• 31 слайд

  Сила трения покоя
  

• 32 слайд

  СИЛА ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ
  

• 33 слайд

  – возникает, когда одно тело катится по поверхности другого (шар, колесо, цилиндр)
  FTP.KAЧ << FTP.CK
  
  
  Применение: колесо, валки,
  подшипники
  СИЛА ТРЕНИЯ КАЧЕНИЯ
  

• 34 слайд

• 35 слайд

  Домашнее задание
  Выучить определения всех понятий, формулировку всех законов, всю сводку формул.
  Повторить §20 -27
  Составить обобщающую таблицу.
  
  

Силы в механике

Учитель физики   Есина А.А.

Г. Рязань

Цели урока:

Образовательные:

·        Объяснить возникновение силы упругости

·        Выяснить роль силы трения

·        Изучить закон всемирного тяготения

·        Выяснить от каких причин зависит сила тяжести

·        Рассмотреть траекторию движения тела в гравитационном поле. Вычислить 1 и 2 космические скорости.

Развивающие:

развивать: умение применять теоретические знания на практике; мышление, наблюдательность, самостоятельность; навыки первичного анализа заданий различного типа.

Воспитательные:

продолжить формирование представлений о единстве и взаимосвязи явлений природы.

Планируемые результаты:

Знать:

·        Природу силы упругости. Закон Гука

·        Характеристики силы трения

·        Силу тяжести; вес тела

·        Закон всемирного тяготения

Уметь:

формулировать гипотезы и делать выводы

Тип урока: урок изучения нового материала.

Форма урока: лекция. Продолжительность – 2 часа.

Комплексно-методическое обеспечение:

.

1.      Комплект оборудования №1 для изучения силы трения
Динамометр. Набор грузов (1Н). Тело с разной площадью опоры. Поверхности с разной шероховатостью

2.       Комплект оборудования №2 для изучения силы упругости. Динамометр. Набор грузов (1Н). Набор пружин разной жесткости.
Резиновый шнур

3.      Мультимедийный проектор

4.      Компьютер

5.      Интерактивная  доска

Используемые на уроке методы обучения, классифицируемые по уровням познавательной деятельности:

·        объяснительно-иллюстративный,

·        репродуктивный,

·        проблемный,

·        частично-поисковый.

Ход урока.

1.     Организационный момент.(5 мин)

·        Формулировка темы.

·        План лекции.

2.     Изучение нового материала.

1)    Силы в природе (слайд №1)

Выясним,  много ли видов сил существует в природе?

 Типы сил в природе:

Гравитационные – все тела притягиваются друг к другу.  Но это притяжение существенно лишь тогда, когда хотя бы одно из взаимодействующих тел так же велико, как Земля или Луна.

Электромагнитные – действуют между частицами, имеющими электрические заряды (в атомах, молекулах, твердых, жидких и газообразных телах, живых организмах).

Ядерные – внутри атомных ядер (сказываются только на расстоянии 10^-12 см).

Слабые взаимодействия – проявляются на еще меньших расстояниях. Они вызывают превращение элементарных частиц друг в друга.

Лишь гравитационные и электромагнитные  взаимодействия можно рассматривать как силы в смысле механики Ньютона.

2)    Силы всемирного тяготения (слайд №3-5)

Попытки объяснить строение Солнечной системы, занимали умы многих людей. Особенно волновал вопрос о том, что связывает планеты и Солнце в единую систему? Он встал, после того как Коперник “поместил” Солнце в центр, а все планеты заставил обращаться вокруг него. Именно Солнце естественно считать причиной обращения вокруг него Земли и планет. Но не только планеты притягиваются к Солнцу. Солнце тоже притягивается к планетам. Это доказал И. Ньютон. Выражение для силы тяготения Ньютон получил в 1666 году, когда ему было 24 года. Изучая в течение многих лет движение тел, в частности движение Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца, Ньютон пришел к смелой мысли о том, что все тела во Вселенной притягивают друг друга.

Взаимное притяжение между всеми телами было названо всемирным тяготением. (Определение записать в тетрадь)

Силы всемирного тяготения иначе называют гравитационными. (Определение записать в тетрадь)

3)    Закон всемирного тяготения (слайд №7-9)

Ньютон установил, как зависит от расстояния ускорение свободного падения. Вблизи поверхности Земли, на расстоянии 6400 км от центра оно составляет 9,8 м/с². А на расстоянии в 60 раз больше, то есть у Луны это ускорение в 3600 раз меньше, чем на Земле. Вывод: ускорение убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от центра Земли. По второму закону динамики, ускорение прямо пропорционально силе, а сила в свою очередь прямо пропорциональна массам. Обобщив все это, Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения:

Два любых тела притягиваются друг к другу с силой прямо пропорциональной массе каждого из них и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:

F=(G m₁m₂) /r²

F –модуль вектора силы гравитационного притяжения между телами с массами m₁ и m₂, находящимися на расстоянии r друг от друга.

G –гравитационная постоянная (закон и формулу закона записать в тетрадь)

Если m₁₌m₂=1кг , то G численно равна силе F.

G=6,67*10^-11 (Н*м²)/кг² (записать в тетрадь)

Это величайшее открытие английский поэт Байрон описывает так в своем произведении “Дон Жуан”:

Так человека яблоко сгубило,
Но яблоко его же и спасло, 
Ведь Ньютона открытие разбило
Неведения мучительное зло
Дорогу к новым звездам проложило
И новый выход страждущим дано.
Уж скоро мы, природы властелины
И на Луну пошлем свои машины.

Взаимное притяжение между материальными телами было обнаружено впервые “на небе”. Но закон Ньютона относится ко всем материальным частицам, независимо от их местонахождения, и потому притяжение должно существовать и между земными телами. Такое притяжение было обнаружено в XVII веке, через 50 лет после открытия Ньютона, французскими учеными Бугером и Кондамином в результате эксперимента. Более точные опыты провел в 1798 году английский ученый Кавендиш.

         Опыт Кавендиша .Два шарика 1, имеющие одинаковую массу m_1, укреплены на концах легкого коромысла 2, подвешенного на упругой нити 3. Шарики находятся на расстоянии r от более массивных шаров 4 массой m_2. Под действием силы притяжения малых шаров к большим, коромысло поворачивается. По углу закручивания нити определяется сила гравитационного притяжения F₁₂ шариков массами m₁ и m₂ . Кавендиш нашел числовое значение гравитационной постоянной.

Формула закона всемирного тяготения дает точный результат при расчете:

а) если размеры тел пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием между ними;
б) если оба тела однородны и имеют шарообразную форму;
в) если одно из взаимодействующих тел – шар, размеры и масса которого, значительно больше, чем у второго тела.

4)    Первая космическая скорость (слайд №13-15)

Вычислим скорость, которую надо сообщить искусственному спутнику Земли, чтобы он двигался по круговой орбите на высоте h над Землей.
   На больших высотах воздух сильно разрежен и оказывает незначительное сопротивление движущимся в нем телам. Поэтому можно считать, что на спутник действует только гравитационная сила , направленная к центру Земли

  По второму закону Ньютона .
   Центростремительное ускорение спутника определяется формулой , где h - высота спутника над поверхностью Земли. Сила же, действующая на спутник, согласно закону всемирного тяготения определяется формулой , где M - масса Земли.
   Подставив значения F и a в уравнение для второго закона Ньютона, получим

Отсюда

   Из полученной формулы следует, что скорость спутника зависит от его расстояния от поверхности Земли: чем больше это расстояние, тем с меньшей скоростью он будет двигаться по круговой орбите. Примечательно то, что эта скорость не зависит от массы спутника. Значит, спутником Земли может стать любое тело, если ему сообщить определенную скорость. В частности, при h=2000 км=2•10⁶ м скорость v≈6900 м/с.
   Минимальная скорость, которую надо сообщить телу на поверхности Земли, чтобы оно стало спутником Земли, движущимся по круговой орбите, называется первой космической скоростью.
   Первую космическую скорость  можно найти по формуле (4.7), если принять h=0:

   Подставив в формулу (4.8) значение G и значения величин M и R для Земли, можно вычислить первую космическую скорость для спутника Земли:

   Если такую скорость сообщить телу в горизонтальном направлении у поверхности Земли, то при отсутствии атмосферы оно станет искусственным спутником Земли, обращающимся вокруг нее по круговой орбите.
   Такую скорость спутникам способны сообщать только достаточно мощные космические ракеты. В настоящее время вокруг Земли обращаются тысячи искусственных спутников.
   Любое тело может стать искусственным спутником другого тела (планеты), если сообщить ему необходимую скорость.

5)    Сила тяжести и вес. Невесомость (слайд №)

Одна из фундаментальных сил, сила гравитации, проявляется на Земле в виде силы тяжести – силы, с которой все тела притягиваются к Земле. 
       Вблизи поверхности Земли все тела падают с одинаковым ускорением – ускорением свободного падения  g.

 

Вес тела – сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле, действует на опору или подвес (сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес). Относится к силам электромагнитной природы. Измеряется динамометром. Единица измерения – ньютон (Н). Вес тела обозначается Р Подчеркнем , что вес приложен не к телу, а к опоре.

 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; вес тела - это сила упругости, приложенная к опоре.

  В случае движения тела вертикально вверх вместе с опорой с ускорением по второму закону Ньютона можно записать mg + N = та (рис. 8, а).
    
     В проекции на ось OX: -mg + N = та, отсюда N = m(g + a).
    
     Следовательно, при движении вертикально вверх с ускорением вес тела увеличивается и находится по формуле Р = m(g + a).
    
     Увеличение веса тела, вызванное ускоренным движением опоры или подвеса, называют перегрузкой. Действие перегрузки испытывают на себе космонавты как при взлете космической ракеты, так и при торможении корабля при входе в плотные слои атмосферы. Испытывают перегрузки и летчики при выполнении фигур высшего пилотажа, и водители автомобилей при резком торможении.

  Если тело движется вниз по вертикали, то Р = m(g - a).

 Состояние тела, в котором его вес равен нулю, называют невесомостью. Состояние невесомости наблюдается в самолете или космическом корабле при движении с ускорением свободного падения независимо от направления и значения скорости их движения. За пределами земной атмосферы при выключении реактивных двигателей на космический корабль действует только сила всемирного тяготения. Под действием этой силы космический корабль и все тела, находящиеся в нем, движутся с одинаковым ускорением, поэтому в корабле наблюдается состояние невесомости.

6)    Силы упругости (слайд № 25-27)

При деформации тела возникает сила, которая стремится восстановить прежние размеры и форму тела. Эта сила возникает вследствие электромагнитного взаимодействия между атомами и молекулами вещества. Ее называют силой упругости.

Деформация растяжения (x > 0) и сжатия (x < 0). Внешняя сила 

При малых деформациях (|x| << l) сила упругости пропорциональна деформации тела и направлена в сторону, противоположную направлению перемещения частиц тела при деформации: 

Fx = Fупр = –kx.

Это соотношение выражает экспериментально установленный закон Гука. Коэффициент k называется жесткостью тела. В системе СИ жесткость измеряется в ньютонах на метр (Н/м). Коэффициент жесткости зависит от формы и размеров тела, а также от материала.

 

 Модель. Закон Гука

7)    Силы трения ( слайд № 28-31)

Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает при соприкосновении двух тел. Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело. Силы трения, как и упругие силы, имеют электромагнитную природу. Они возникают вследствие взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел. Силами сухого трения называют силы, возникающие при соприкосновении двух твердых тел при отсутствии между ними жидкой или газообразной прослойки. Они всегда направлены по касательной к соприкасающимся поверхностям. Сухое трение, возникающее при относительном покое тел, называют трением покоя. Сила трения покоя всегда равна по величине внешней силе и направлена в противоположную сторону.

 Сила трения покоя

Сила трения покоя не может превышать некоторого максимального значения (Fтр)max. Если внешняя сила больше (Fтр)max, возникает относительное проскальзывание. Силу трения в этом случае называют силой трения скольжения. Она всегда направлена в сторону, противоположную направлению движения и, вообще говоря, зависит от относительной скорости тел. Однако, во многих случаях приближенно силу трения скольжения можно считать независящей от величины относительной скорости тел и равной максимальной силе трения покоя.

Опыт показывает, что сила трения скольжения пропорциональна силе нормального давления тела на опору, а следовательно, и силе реакции опоры 

Fтр = (Fтр)max = μN

Коэффициент пропорциональности μ называют коэффициентом трения скольжения. Коэффициент трения μ – величина безразмерная. Обычно коэффициент трения меньше единицы. Он зависит от материалов соприкасающихся тел и от качества обработки поверхностей. При скольжении сила трения направлена по касательной к соприкасающимся поверхностям в сторону, противоположную относительной скорости 

При движении твердого тела в жидкости или газе возникает силa вязкого трения. Сила вязкого трения значительно меньше силы сухого трения. Она также направлена в сторону, противоположную относительной скорости тела

Комментирование домашнего задания (5 мин).

1.     Выучить  определения всех понятий, формулировку всех законов, всю сводку формул.

2.     Повторить §20 -27

3.     Составить обобщающую таблицу.

Рефлексия учебной деятельности (2 минуты)

Проанализируйте свою деятельность на уроке:

1. Оцените со своей точки зрения информативность урока по пятибалльной шкале.

2. Какие вопросы вызвали у вас затруднение?

3. Какие из приведенных на уроке фактов вас удивили?

4. Способствует ли форма проведенного урока лучшему усвоению изучаемого материала?

Организация урока

 по усвоению методов решения задач.

1.      Повторение основных формул блока «Силы в механике» (формулы записываются на доске столбиком, и эта сводка формул остается на доске перед глазами учеников).  У учащихся раскрыты все обобщающие таблицы , лежат сборники задач со всеми табличными данными, ученики могут использовать учебник, справочными пособиями.

2.      Решение задач.  Для   решения задач и оформления их на доске вызываются сильные ученики, но идею решения, какие-то замечания и дополнения по ходу решения может высказывать любой учащийся, у которого она появились.

Примеры задач, которые полезно разобрать на уроке.

3.      С задачами можно работать разными способами. Например:

·         Разобрать задачу по учебнику, пособию, понять метод решения, а потом слегка видоизменить задачу;

·         Рассмотреть, как решается задача в учебнике, а потом решить ее подобным способом самостоятельно;

·         Разбирать задачу по учебнику и сразу  же записывать ход решения.

Учитель должен учитывать уровень учащихся, сложность задачи и применять тот или иной прием при проведении занятия.

4.      Задание на дом: решить задачи из упр.7

Урок

самостоятельной работы по решению задач

            На уроке предлагаю разные по сложности задачи.

Все задачи распечатываю на одном листе  с указанием оценки за каждую задачу.

5. С какой скоростью должен двигаться автомобиль по мосту радиусом кривизны 90 м, чтобы в верхней части моста оказаться в состоянии невесомости?

6. Вокруг планеты вращаются по круговым орбитам два спутника. Радиус орбиты первого спутника в 4 раза больше радиуса орбиты второго спутника. Период вращения второго спутника 16 часов. Каков период вращения второго спутника.

5. через блок перекинута нить, к которой привязаны два груза одинаковой массы. Грузы лежат на плоскостях клина, имеющих углы 30° и 60° с основанием. Определить ускорение тел, если коэффициент трения грузов о плоскость 0,1.

   

 

6. На экваторе некоторой планеты тела весят вдвое меньше, чем на полюсе. Определить период вращения планеты вокруг своей оси, рассматривая ее как однородный шар со средней плотностью 3000 кг/м³.

Домашнее задание: № 161,162,174,185,188,249,267,271

Краткое описание документа:

В данной разработке приводится в качестве примера планирование по теме "Силы в механике" в 10 классе (3 часа в неделю). 

Изучение новой темы в блоке представлено в виде лекции. 

Лекция сопровождается презентацией.

В данной разработке  показаны методы организации различных типов уроков, нарпимер урок по усовению методов решения задач, урок выполнения лабораторной работы блока " Силы в механике", урок решения задач.

При изучении материала блоками рекомендуется составлять обобщающие таблицы. Пример такой таблици так же приведен в данной разработке.

Подобным образом составляется планирование по всему курсу физики.