Разработка урока по математике на тему "Измерение массы"

Проект

3 класс 2011 год

Цель проекта:

1.           Определение зависимости силы притяжения от массы предметов.

Этапы работы над проектом:

1. Определили содержание своей энциклопедии, ее разделы.

 2. Собирали материал по этой теме.

3. Провели исследования.

4. Написали текст.

5. Подобрали необходимые фотографии, иллюстрации.

6.  Оформили собранный материал в виде энциклопедии.

Почему выпущенный из рук камень падает на Землю? Потому что его притягивает к себе Земля, скажет каждый из нас. И будет прав, так как на любое тело на поверхности нашей планеты действует сила, направленная к Земле. Иными словами, действует сила притяжения.

Силой притяжения (силой тяжести) называется сила, действующая на любое тело, которое находится вблизи земной поверхности. Сила притяжения является одним из частных случаев Закона Всемирного тяготения открытого английским ученым Исааком Ньютоном в 17 веке, но в отличии от Закона рассматривает притяжение не таких крупных тел как Солнце и планеты, а закон тяготения в пределах нашей планеты. Ведь именно благодаря силе притяжения Земли течет вода в реках. Человек подпрыгнув, опускается на Землю, потому что Земля притягивает его. Земля притягивает к себе все тела: Луну, воду морей и океанов, дома, Солнце, спутники и т.п. Но и земные тела реагируют между собой и действуют друг на друга и на Землю. Ведь по мнению Ньютона, движение Луны вокруг Земли и процессы, происходящие на Земле – это свободное падение, которое длится не прекращаясь миллиарды лет.           

Причиной такого падения является сила притяжения на нашей планете и Закон Всемирного тяготения во Вселенной. Но силы, воздействующие на нас, тоже от чего-то зависят. В этом и состояла цель наших исследований: посмотреть как Земля действует на находящиеся на ней тела и определить, от чего зависит сила земного притяжения.

Для этого мы провели несколько экспериментов для определения зависимости силы притяжения. Одним из них был эксперимент с воздушными шариками и грузами.

 Мы наполнили три шарика обыкновенным воздухом, к одному из них привязали груз массой 2 грамма. Ко второму шарику был привязан груз массой 10 грамм и третий шарик мы оставили без нагрузки. После этого мы подняли все три шарика на высоту 3 метра и отпустили. Под действием силы притяжения шарики начали падать (притягиваться к Земле) и через некоторое время коснулись Земли. Но каждый шарик показал свое время падения, например шарик с грузом 2 грамма коснулся пола через 2,57 секунды после того, как его отпустили, а с грузом в 10 грамм - через 1,27 секунды. Позже всех упал шарик, который был без груза – через 4,1 секунды. То есть шарики разных масс, падавшие с одной высоты, показали разное время падения.

Так же мы провели опыт с грузами и пружиной. Мы повесили пружину и прикрепили к ней груз массой 100 грамм. Наша пружина растянулась и мы замерили ее длину, то есть мы узнали, насколько сильно Земля притягивает к себе груз на примере растяжения пружинки. После этого мы повесили на нее груз массой 200 грамм и снова замерили. Длина пружинки с грузом 200 грамм в 2 раза больше чем та длинна, которая была при 100 граммах. Повторив опыт с грузом в 500 грамм, мы убедились в нашем предположении: по сравнению с показаниями при 100 граммах, длина пружины увеличилась в 5раз.

В ходе экспериментов мы увидели закономерность как и в опыте с шариками, так и в опыте с пружинкой: тела большей массы притягиваются к земной поверхности сильнее, чем тела меньшей массы.

СИЛА ТЯГОТЕНИЯ ЗАВИСИТ ОТ МАССЫ ТЕЛА, КОТОРОЕ ПРИТЯГИВАЕТ ЗЕМЛЯ: ЧЕМ БОЛЬШЕ МАССА ТЕЛА, ТЕМ СИЛЬНЕЕ СИЛА ПРИТЯЖЕНИЯ!

Работая над проектом, мы выяснили , что сила тяготения зависит от массы предметов.

Использованная литература:

1.           Ф.Д.Бублейников «О движении».

2.           М.Ивановский «Законы движения».

3.           А.В.Перышкин «Физика 9 класс».

4.           Интернет ресурсы.

Проект

3 класс 2011 год

Цель проекта:

1. Определение понятия массы.

2. Уточнение  единиц измерения массы.

3. Исследование единиц измерения массы, используемых в нашей местности.

Этапы работы над проектом.

1. Определили содержание своей энциклопедии, ее разделы.

 2. Собирали материал по этой теме.

3. Написали текст.

4. Провели исследования.

 5. Подобрали необходимые фотографии, иллюстрации.

6.  Оформили собранный материал в виде энциклопедии.

В своей энциклопедии мы определили такие разделы:

- что такое масса,

- единицы измерения массы,

- что такое эталон массы,

- какими единицами измерения массы пользовались раньше в нашей местности.

Объяснение этого слова можно найти в разных словарях. Мы обратились к толковому словарю Ожегова. Слово «масса» пришло к нам из латинского языка и  означает  -  множество, большое количество чего-нибудь или кого-нибудь, например:  масса народу,  масса хлопот, масса ошибок, устал от массы впечатлений т.д.

2.  Что-нибудь большое, сосредоточенное в одном месте, например:

основная масса артиллерии расположена на  правом фланге.

 3. Смесь, тестообразное вещество, являющееся полуфабрикатом в различных производствах.  Например: древесная масса, бумажная масса (из которой выделываются листы бумаги).

4.  Ма́сса — одна из важнейших физических величин. Она характеризует  «количество вещества» в теле.

Когда мы читали материал, то обратили свое внимание на понятие инертности. Мы выяснили, что инертность – это свойство тела сохранять свою скорость неизменной и  решили проверить это на опыте. Взяли две одинаковые тележки. На тележки поставили два разных груза, один массой 100 грамм, а другой 200 грамм. Подтолкнули с одинаковой силой. И что же мы увидели? Та тележка, на которой груз был 100 грамм, проехала 40 см, а та тележка, на которой груз был 200 граммов, проехала 22 см. Этот опыт нам показал, что чем тяжелее тело, тем сложнее его сдвинуть с места и придать ему скорость.

 Если тело при взаимодействии с другими меньше изменяет свою скорость, то говорят, что оно менее подвижно (более инертно).

 Знаем с третьего мы класса:

Главное для тела - масса.

Если масса велика,

Жизнь для тела нелегка:

С места тело трудно сдвинуть,

Трудно вверх его подкинуть,

Трудно скорость изменить.

Только в том кого винить?

Массу можно измерить.  Единицы массы сначала устанавливались по природным образцам, чаще всего по массе какого-нибудь семени. Так массу драгоценных камней определяли и до сих пор определяют в каратах – это масса одного из видов бобов. Позднее за единицу массы стали принимать массу воды, наполняющей сосуд определенной вместимости. Например, в Древнем Вавилоне за единицу массы принимали талант – массу воды, наполняющей такой сосуд, из которого вода  вытекает через отверстие определенного размера в течении одного часа. По массе зерен или воды изготовляли металлические гири разной массы. Ими пользовались при взвешивании. Гири, служившие эталоном, хранились в храмах или правительственных учреждениях. На Руси древнейшей единицей массы была гривна (409,5 г). Существует предположение, что эта единица ввезена к нам с Востока. Впоследствии она получила название фунта. Для определения больших масс использовался пуд (16,38 кг) и берковец (берковск – древнерусское берковьск, образовано от Бирка – средневековое название шведского острова Бьёрке) – старорусская единица измерения массы, равная 10 пудам=164 кг. Преимущественно употреблялась для взвешивания воска. А для взвешивания  малых масс использовались   золотник (4,26 г) и лот (12,8 г).

В настоящее время за эталон массы принят цилиндр  (рисунок)  из сплава двух металлов:  платины и иридия в соотношении 9:1 высотой и диаметром 3,9 мм и весом равно 1 килограмм.               

Такое решение было принято съездом стран в 1779 году  во Франции, где и сейчас хранится эталон. Эталон берегут очень тщательно (рисунок): не дают пылинке на него сесть, ведь пылинка — это уже несколько миллиграммов на чувствительных весах. С этого образца с большой точностью были изготовлены копии для других стран. Копия в нашей стране хранится в Санкт-Петербурге. Международный прототип эталона достают из хранилища не чаще одного раза в пятнадцать лет, российский — раз в пять лет.

Используются также другие единицы массы: грамм, миллиграмм, центнер, тонна и т.д.

1 тонна =10 центнерам =1000 кг

1 центнер=100 кг

1 кг=1000 грамм

1 грамм=1000 миллиграммов

В современном мире в некоторых странах существуют разные меры массы:

- американская система мер: стоун, фунт, унция, драхма, гран;

- британская система мер: тройский фунт, тройская унция, драхма, скрупул, гран;

- европейская система мер: ас, английская тонна, тод, феркин, хандредвейт, хогсхед.

Так в каждой стране есть  своя  система мер массы. Нам стало интересно, а какая система мер массы была раньше в нашем поселке.  Мы провели исследование на эту тему. Мы спрашивали своих родителей, бабушек, дедушек. И что же мы узнали? Большинство людей пользуются современными мерами: граммы, килограммы, центнеры, тонны. В каких-то семьях картофель измеряют в ведрах и мешках.  Но оказывается, есть небольшая группа людей, у которых своя система мер: мясо и сено они измеряют в пудах, а картофель, морковь -  в малёнках.  Маленка – это мера массы,  равная примерно 20 килограммам.

Работая над этим проектом, мы уточнили понятие слова «масса», узнали что такое эталон массы, узнали новые единицы измерения массы, а еще узнали, какими единицами измерения массы пользуются в нашем селе.

Использованная литература:

1. Ожегов «Толковый словарь».

2. М.И.Блудов «Беседы по физике».

3. Интернет ресурсы.

Урок по математике в 3 классе

Тема урока: защита проектов по теме «Изучение массы»

Цель урока: формирование целостного взгляда на величину массы, ее значимости.

Задачи урока:

1.    Образовательные:

- повторить знания о массе как о величине

2.    Развивающие:

- развивать познавательный интерес, творческую активность обучающихся;

- развивать навыки работы с книгами и Интернет-ресурсами.

3.    Воспитательные:

- воспитывать интерес к предмету, аккуратность, дисциплинированность;

- прививать умения работы в группах;

-  воспитывать уважение друг к другу, терпимое отношение к чужому мнению.

Оборудование урока:

1.    Проекты детей.

2.    Презентация на тему «Чем измеряют массу».

3.    Викторина «Гиганты и карлики».

                                                Ход урока

- Успокоились, садитесь.

   - Мы заканчиваем изучать тему «Изучение массы» и

сегодня  подводим итог по этой теме в виде защиты проектов.  Создавая свои проекты, вы проделали огромную работу и сейчас поделитесь той информацией, которую нашли  и теми наблюдениями, которые провели. Зрителей я попрошу слушать очень внимательно.

- Сейчас предоставим слово первой группе.

(выступление 1 группы)

- Молодцы, девочки, очень интересные сведения!

- Выступает вторая группа.

- Молодцы, очень красочная презентация!

- А сейчас слово нашим мальчикам, третья группа, вперед!

- Молодцы, очень научная информация.

- И заканчивает четвертая группа. Вам слово!

- Молодцы! Кратко и понятно!

- Вы все проделали большую работу: искали материал, перерабатывали этот материал, проводили эксперименты и исследования, искали картинки и фотографии, оформляли информацию, девочки делали презентацию, словом, потрудились вы на славу. Поскольку работа была в группах, то приходилось порой очень сложно: надо распределить обязанности, выполнить задуманное, не подвести своих товарищей, договориться с членами своей команды, а это порой бывает очень даже непросто. Но вы справились, работу выполнили на «отлично»! И сейчас, сидя на уроке, внимательно слушали своих друзей. А насколько внимательно, мы это сейчас проверим.

Я предлагаю вам ответить на вопросы викторины по теме «Изучение массы»

1.    Что такое масса?

2.    В каких единицах измеряют массу?

3.    Что такое эталон массы?

4.    Из чего сделан оригинал эталона массы?

5.    Где хранится этот эталон?

6.    Как его берегут? Почему?

7.    Как называется прибор, которым измеряют массу?

8.    Какие бывают весы по принципу действия?

9.    Какие бывают весы по сфере их применения?

10.          Какие весы самые точные?

11.          Кто открыл закон Всемирного тяготения? В каком веке? Как это произошло?

12.          От чего зависит сила тяготения?

13.          Почему люди не падают с поверхности Земли?

14.          Почему снежинки иногда летят вверх, а капли дождя вниз?

- Молодцы! А теперь следующий блок вопросов, который проведем в виде викторины «Карлики и гиганты»

- Молодцы! Наш урок подходит к концу. Давайте подведем итог.

-  Вам понравился сегодняшний урок?

- Что на ваш взгляд было самым интересным?

- Что на ваш взгляд было самым сложным?

-Все спасибо за работу! Все молодцы!

Наша группа подготовила проект по теме «Изучение массы». Целью нашего проекта было: узнать какие существуют весы, как люди используют весы в повседневной жизни. Свой проект мы назвали «Чем измеряют массу предметов» и решили представить в виде  энциклопедии. Для этого мы определили такие этапы своей деятельности:

1. Определили содержание своей энциклопедии, ее разделы.

 2. Собирали материал по этой теме.

3. Написали текст.

4. Провели исследования.

5. Подобрали необходимые фотографии, иллюстрации.

6. Оформили собранный материал в виде энциклопедии и подготовили  компьютерную презентацию.

Массу предметов измеряют специальным прибором, который называется весы.  Самые первые весы, изобретенные человеком – рычажные. Какой народ и когда изобрел такие  весы неизвестно. Возможно, это было сделано  многими народами независимо друг от друга. Простота такого приспособления послужила причиной их широкого распространения.

В настоящее время известно большое количество различных видов весов. Первые  рычажные весы люди усовершенствовали, прикрепив на каждую сторону рычажка по чашке. Такие весы стали называться чашечным. При взвешивании на таких весах  на одну чашу весов кладут взвешиваемое тело, а на другую гири, подбирая их так, чтобы установить равновесие между чашами. Для этого сейчас сделано множество гирь разных масс для большей  точности, которая возможна при таком способе измерения массы. Если чашечные весы, находящиеся в состоянии равновесия, перенести, например, на Луну, где вес тела меньше, чем на Земле, в 6 раз, то равновесие не нарушится, так как вес тела и гирь на Луне уменьшится в одинаковое число раз, а масса останется  прежней.

Так же нашли себе применение и пружинные весы (безмены) из-за своей компактности, простоты применения и точности. В состав таких весов входит пружина, поэтому они и называются пружинными. Принцип действия таких весов заключается  в реакции пружины на взвешиваемый предмет то есть, растяжение  под  действием силы, притягивающей этот предмет к Земле. При этом каждая пружина  имеет свою степень растяжения, зависящую от металла, из которого она изготовлена. Именно поэтому каждые весы откалиброваны под свою пружину.  Такие весы очень чувствительны к перепаду температур.

Электронные весы. Эти весы были изобретены сравнительно  недавно.  Принцип их действия заключается в том, что под поверхностью, на которую кладут взвешиваемый предмет, находятся  очень чувствительные пластины, которые фиксируют давление взвешиваемого тела.

Гидравлические весы.  Гидравлический  принцип взвешивания используется при взвешивании очень больших и тяжелых предметов, таких как автомобили, вагоны и т.д.

Самые совершенные весы – атомные. Они предназначены для взвешивания сверхмалых частиц, то есть молекул и атомов.

Применение весов. В современном мире весы нашли широкое применение во всех сферах жизни. По сфере применения мы разделили весы на такие группы: медицинские – служат для взвешивания людей: и маленьких, и больших.

Торговые весы. Их можно встретить в любом магазине. Слева мы видим весы, которые раньше использовали, справа вверху – весы, которые есть в наших магазинах сейчас, а справа внизу – весы для взвешивания крупных предметов, например, мешков с чем-нибудь.

Аптечные весы. Такие весы можно было раньше встретить в любой аптеке, их использовали для взвешивания составных для разных микстур, лекарств.

Лабораторные весы. Эти весы нашли применение в различных лабораториях для взвешивания реактивов и реагентов.

Промышленные весы. Эти весы предназначены для взвешивания крупных и тяжелых предметов, чаще всего используются в промышленности.

Когда мы узнали такое количество информации о весах, перед нами встала проблема: узнать,  какие весы точнее: рычажные, электронные или пружинные. Мы провели такое исследование. Мы взяли обыкновенный пузырек с йодом и пошли в лаборантскую по физике, взяли там рычажные весы. Когда весы успокоились, положили на одну чашу весов наш груз, а на другую стали ложить гири таким образом, чтобы чаши весов пришли в равновесие. Когда весы успокоились, наш груз показал вес 34 грамма и 100 миллиграммов. Затем этот же самый груз мы взвесили на пружинных весах. Пружинные весы показали массу 34 грамма ровно. У нас в школе нет электронных весов и поэтому мы пошли в магазин. Взвесив на электронных весах наш груз, мы определили массу – 34 грамма. Из данного эксперимента мы сделали вывод, что самые точные весы – рычажные.

Работая над данным проектом, мы узнали какие разновидности весов существуют, как люди используют весы в различных сферах своей жизни, выяснили, какие весы самые точные.

 При подготовке проекта мы использовали такую литературу:

1.    Интернет- ресурсы.

2.    В. Келер «Возвращение чародея».

3.    М.И.Блудов «Беседы по физике».

Проект

3 класс 2011 год

Цель проекта:

1.           Определение смысла  закона всемирного тяготения.

2.           Выяснение значения закона для человечества.

Этапы работы над проектом:

1. Определили содержание своей энциклопедии, ее разделы.

 2. Собирали материал по этой теме.

3. Написали текст.

4. Провели исследования.

5. Подобрали необходимые фотографии, иллюстрации.

6.  Оформили собранный материал в виде энциклопедии.

В своей энциклопедии мы определили такие разделы:

- что такое закон всемирного притяжения,

- кто открыл этот закон,

- значение закона для людей.

В природе существует  сила, которая  не позволяет человеку строить многокилометровые башни (верхние этажи своей тяжестью давили бы  на нижние – строение развалилось бы), мосты через широкие реки (чуть просчитались инженеры - и они с грохотом разрушились бы). Люди завидовали птицам, и лишь в мечтах взмывали в небо. И что же это за таинственная сила? Это сила притяжения к Земле.  Между тем человек и не подозревал, скольким этой силе обязан. Именно благодаря ей, вокруг Земли существует атмосфера. Да и сама Земля удерживается на орбите вокруг Солнца. Тело, выпущенное из руки человека, падает на Землю.  Благодаря притяжению к Земле течет вода в реках. Человек подпрыгнув, опускается на Землю, потому что Земля притягивает его. Земля притягивает к себе все тела: Луну, воду морей и океанов, дома, Солнце, спутники и т.п. Почему происходят все эти явления? НА ВСЕ ЭТИ ТЕЛА ДЕЙСТВУЕТ СИЛА ПРИТЯЖЕНИЯ К ЗЕМЛЕ.

Но и эти тела притягивают к себе Землю. Например, притяжение со стороны Луны вызывает на Земле приливы и отливы воды, огромные массы которой поднимаются в океанах и морях дважды в сутки на высоту нескольких метров.

 Притягивают друг друга и все тела на Земле. Поэтому ВЗАИМНОЕ ПРИТЯЖЕНИЕ ВСЕХ ТЕЛ ВСЕЛЕННОЙ НАЗВАНО ВСЕМИРНЫМ ТЯГОТЕНИЕМ.

Земля и все остальные планеты, движущиеся вокруг Солнца, притягиваются к нему и друг к другу.  Если отправиться в воображаемое путешествие вдаль от Земли, то первая встреча  предстоит с Марсом, четвертой планетой, отстоящей от Солнца; затем  минуем Пояс астероидов — каменных глыб, вращающихся вокруг Солнца как миллионы крохотных планет. Затем будет Сатурн с его видимыми кольцами. Эти и другие небесные тела составляют нашу Солнечную систему.  Немецкий ученый-физик Кеплер сравнивал Солнце с гигантским магнитом и склонялся к мысли, что планеты движутся по своим орбитам под влиянием магнитного действия Солнца.

Кеплер                                                                             Исаак Ньютон

Закон всемирного тяготения  был открыт в 17 веке английским ученым Исааком Ньютоном. В 1665 году в Англии разразилась эпидемия чумы. Спасаясь от нее,  двадцатитрехлетний Ньютон вынужден покинуть университет, который он только что окончил, и на целых два года поселиться в своей родной деревне.

Ньютон рассказывал, что мысль о тяготении пришла ему в голову, когда он, погрузившись в думы, сидел в своем саду под яблоней. И вдруг одно яблоко упало.

- Почему яблоко падает всегда вниз? – задал себе Ньютон очень «простой» вопрос. – Почему оно падает не в сторону, а к центру Земли? И не только яблоко, а ВСЕ предметы. Значит, существует некая «притягательная сила», сосредоточенная в Земле. Но тогда эта сила есть в любом предмете: ведь если Земля притягивает яблоко, то и яблоко притягивает Землю.

 Может быть, сила тяжести простирается по всей вселенной?   И Ньютон начал думать о тяготении, простирающемся до орбиты Луны. Может, оно-то и удерживает Луну на орбите? Ведь если бы на Луну не действовали никакие силы, она двигалась бы по прямой линии, а не по окружности, и давным-давно улетела бы от Земли. Ньютон произвел первые расчеты. Чтобы объяснить движение Луны, ему пришлось предположить, что сила тяготения Земли убывает с расстоянием так, что если расстояние увеличивается, скажем, в два раза, сила уменьшается в четыре раза, а если расстояние увеличивается в десять раз, то сила убывает в сто раз.

  – Может быть, та же самая сила тяготения удерживает и планеты на орбитах при их обращении вокруг Солнца? – предположил далее Ньютон. – И убывает она по тому же самому закону…     Когда Ньютон произвел расчеты, он первый из всех людей понял законы движения планет. Солнце удерживает планеты на их орбитах своим притяжением. Если бы этого не было, то планета двигалась бы прямолинейно и равномерно и покинула бы нашу солнечную систему. Наоборот, если бы планета не имела собственной скорости и испытывала только притяжение к Солнцу, то она  упала бы на Солнце. Но так как планета одновременно и притягивается к Солнцу, и движется, то она будет перемещаться вокруг Солнца. Вот, оказывается, какая сила удерживает планеты, в том числе Землю, на своих орбитах и заставляет их двигаться вокруг Солнца.

Проведем такой опыт. Возьмем в руку один конец шнурка, к другому концу которого привязан груз, и заставим этот груз  вращаться. При вращении шнурок все время находится в состоянии натяжения, но если он вдруг вырвется из рук, то сейчас же вместе с грузом  улетит прочь.

Нечто подобное произошло бы и с планетами, в том числе и с Землей, если бы Солнце вдруг перестало их притягивать. Но этого не может случиться, так как притяжение — неотъемлемое свойство всех тел. Поэтому притяжение Солнца не может быть приостановлено. Оно действует непрерывно, постоянно, и, следовательно, планетам не могут угрожать подобные катастрофы. Солнце своей силой притяжения все время удерживает планеты в среднем на одном и том же расстоянии, подобно тому, как натяжение шнурка удерживает груз.

Мы провели еще один опыт. Взяли стальной шарик, наклонный желоб. По наклонному желобу скатили шарик. Шарик по инерции продолжает двигаться прямо. Сбоку положили магнит и опять скатили шарик. Под действием силы притяжения магнита шарик стал двигаться не по прямой, как прежде, а свернул в сторону магнита.

 Этот опыт показывает, что сила притяжения, действующая на тело, превращает прямолинейное движение в криволинейное.

Работая над проектом, мы выяснили, что такое закон всемирного тяготения, кто и когда  открыл этот закон, какое значение имеет всемирное тяготение для людей.

Использованная литература:

1.           Ф.Д.Бублейников «О движении».

2.           М.Ивановский «Законы движения».

3.           А.В.Перышкин «Физика 9 класс».

4.           Интернет ресурсы.