Решение задач по теме «Законы Ньютона», «Закон Всемирного тяготения. Сила притяжения».

Донецкая общеобразовательная школа І-ІІІ ступеней № 56                            Министерства образования и науки Донецкой Народной Республики

83018, г. Донецк, ул. Новосенная, 77, тел.: [phone], е-mail: [e-mail]

   Решение задач по теме «Законы Ньютона», «Закон Всемирного тяготения. Сила тяжести»                                        

( Урок физики 10 класс)

Разработала:

учитель физики  ДОШ № 56

Чигринская И.Н.

Тема: Решение задач по теме «Законы Ньютона», «Закон Всемирного тяготения. Сила притяжения».

Цель:

- дидактическая: формировать умение решать задачи: анализировать условие, грамотно оформлять задачи, делать необходимые чертежи;

- развивающая: развивать логическое мышление учащихся;

- воспитательная: воспитывать аккуратность

Тип урока: урок формирования навыков решения задач.

Оборудование: карточки с задачами, которые решаются на уроке.

 План урока:

I. Организационный этап (2 мин.).

II. Мотивация (2 мин.).

III.Актуализация опорных знаний и умений (10 мин.).

IV.Розвьязання задач. (27 мин.).

V. Подведение итогов урока (2 мин.).

VI.Домашне задачи (2 мин.).

Ход урока.

I. Организационный этап.

- Приветствие;

- Создание рабочего настроения. - Сообщение темы, цели урока и ожидания результатов.

II. Мотивация.

Чтобы научиться решать задачи - их необходимо решать.

III.Актуализация опорных знаний и умений.

Игра «Цветовая лента».

Вопросы учителя:

- Сформулируйте первый закон Ньютона.

- Сформулируйте второй закон Ньютона.

- Сформулируйте третий закон Ньютона.

- При каких условиях выполняются законы Ньютона?

- Сформулируйте закон всемирного тяготения.

- Что называют силой притяжения?

- Что называют весом тела?

- Что называют состоянием невесомости?

IV.Решение задач.

«Задача без требований» (учащимся предлагается составить вопросы к описываемой ситуации и решить ее).

Задача № 1. Две силы величиной 600 Н каждая, образуют между собой угол

α = 60º. .....? (Возможный вопрос: 1) Определите равнодействующую силу.)

Задача № 2. Тело массой 200г движется с ускорением 1,5 м / с² ............? (Возможный вопрос: 1) Какую силу нужно приложить к телу, чтобы оно так двигалось?).

Задача № 3. Мяч под действием силы 0,05 Н движется с ускорением

10 см / с ² ..............? (Возможный вопрос: 1) Какая масса мяча? ).

«Задачи с динамическим содержанием» (учащимся предлагается составить вопросы к описываемой ситуации и решить ее, но при условии отсутствия одной величины, учащиеся определяют эту величину, составляют вопросы).

Задача № 4. Пуля массой 50г, прикрепленная к шнуркуу длиной 0,5м, движется по кругу ..........? (Возможный вопрос: 1) Определите силу действующей со стороны шнурка на шар. Величина которая отсутствует -  частота или период обращения).

«Задачи с динамическим содержанием» (учащимся предлагается составить вопросы к описываемой ситуации и решить ее. После того как исчерпаны все возможности постановки вопросов предложенных условием задачи, в условие вводят еще одну величину. Ученики составляют новое требование).

Задача № 5. Уравнения движения автомобиля выглядит х = 2 + 2t + 4t² ............? (Возможный вопрос: 1) Определите начальную скорость движения. 2) Определите ускорение с которым движется автомобиль.) К условия учитель добавляет - масса автомобиля равна 800кг. (Возможный вопрос: 1) Определите модуль равнодействующей всех действующих на автомобиль сил).

Задача № 6. Определите массу Солнца. Скорость вращения Земли вокруг Солнца 30 км / с, радиус земной орбиты 1,5 * 10⁸ км. Орбиту Земли принять за круг.

Задача № 7. Радиус планеты Марс равна 0,533 радиуса Земли. Масса Марса составляет 0,108 массы Земли. Сравните силы тяжести на Марсе и Земле.

V. Подведение итогов урока.

VI.Домашнее задание.

- Выписать, изучить формулы по теме, повторить теорию.

- Дополнительное задание. Составить тестовое задание, которое проверяет знания по теме.

Приложение 1.

Дидактическая игра «Цветная лента»

Учащимся, объединенных в группы, раздаются разноцветные квадратики.

На их обороте написаны ответы на вопросы учителя. Среди «игрушек» является неверные ответы. Задние учащихся состоит в том, чтобы, прослушав вопрос учителя, найти среди предложенных ответов правильный и с помощью шпилек задеть друг за друга правильные ответы. Образуется разноцветная лента. Учитель должен так подобрать вопросы и ответы, чтобы у всех групп образовались одинаково раскрашенные ленточки. Учитель оценивает работу группы.

«Задача без требований»

Ученым приводится условие задачи, в которой не сформулированы требования. Учащимся предлагается составить вопросы к описанной ситуации и ответить на них. Это очень эффективный прием обучения учащихся задавать вопросы, анализировать ситуацию. Он активизирует и поощряет к работе.

«Задачи с динамическим содержанием»

Этот прием можно рассматривать как один из вариантов предыдущего. После того как исчерпаны все возможности постановки вопросов предложенных условием задачи, в условие вводят еще одну величину или блок информации, после чего продолжается работа по составлению новых требований и т.д.                                                                                                                               

Приложение 2.

Задача № 1.

Дано:                                       Решение.

α= 60º                                  Складываеи векторы сил по правилу

F₁=F₂=600 H                       параллелограмма, находим павнодействующую

______________                 двух сил.

 F=?

                                             

Это ромб, его стороны равны. Проводят вторую диагональ пунктиром. Диагонали ромба взаимоперпендикулярны, в точке пересечения делятся на равные части и делят угол ромба пополам.

 F = 2F₁cos,  F = 2F₁cos,

F = 2 * 600 * cos30º = 1020 (H)

Ответ: равнодействующая сила равна 1020 Н.

Задача № 2.

Дано:                                            Решение.

m=200 г= 0,2 кг                 ІІ закон Ньютона:  F=ma

а=1,5 м/с²                                          F=0,2*1,5= 0,3 H

______________

F=?

Ответ: сила, которая заставляет тело так двигаться равна 0,3 Н.

Задача № 3.

Дано:                                        Решение.

F=0,05 H                                   F=ma

a= 10 см/с²=0,1м/с²                  m=        m=0,05/0,1=0,5 (кг)

_________________

m=?

Ответ: масса  равна 0,5 кг

Задача № 4

Дано:                                                           Решение

m=50г=0,05кг                         

r=0,5м

=1с^-1

___________________

F=?

                              Центростремительное ускорение  а=, 

согласно ІІ закона Ньютона  а=,  F=ma. Находим скорость:, так как = мы имеем . Это значит, что центростремительное ускорение равно: .

Подставляем эту  формулу в формулу F=ma, находим  силу  с которой шнур действует на пулю:

.   F= 4*(3,14)²*(1)²*0,5*0,05=1 Н

Ответ:   шнур действует на пулю с силою 1 Н

Задача № 5.

Дано:                                           Решение

х=2+2t+4t²                                   Согласно второго закона Ньютона  F=ma.

m=800кг                         Из уравнения движения  а=8 м/с².

________________                 F=800*8=6400 Н

F=?

Ответ: модуль равнодействующей всех действующих на автомобиль сил равен 6,4 кН

Задача № 6

Дано:                                              Решение

км/с=3*10⁴м/с               На Землю действует сила притяжения Солнца,

                                                  Её можно расчитать

r=1,5*10⁸км=1,5*10¹¹м           по закону Всемирного тяготения   , где

G=6,67*10^-11 (Н*м²)/кг²                m₁- масса Солнца, m₂ – маса Земли. Эту силу

                                                   можно найти по

_______________________    формуле ІІ закона Ньютона  F=m₂а, где

m₁=?                                         центростремительное ускорение Земли : .

 Объединим эти формулы :   ;  .

Отсюда масса Солнца :;

Ответ: маса Солнца равна 2*10³⁰ кг

Задача № 7.

Дано:                                     Решение

                           Размещаем пробное тело массою m поочередно на Землю и

 R_M=0,533 R₃       на Марс.      

                                         Силы притяжения, которые при этом возникают:

m_M=0,108 m₃                     F₃=G;  F_M=G.

                                        = ==2,63

_______________    

F₃/F_M = ?

Ответ:  сила притяжения на Марсе  меньше  силы притяжения

на Земле в 2,63 раза.