Урок по физике на тему "Законы Ньютона"

Урок 1: Первый закон Ньютона ИСО.                Принцип относительности Галилея. Задача урока: Познакомить учащихся с новым разделом механики - динамикой, решить проблемный вопрос, может ли тело двигаться при отсутствии действия на него сил, а также выяснить, в чем заключается I - закон Ньютона. Ход урока: I. Организационный момент. II.      Объяснение нового материала. (Ученикам раздается блок 1) Основные этапы объяснения: 1.     Динамика - раздел механики. 2.      I-ый закон Ньютона. 3.      Инерция. 4.      Принцип относительности. 1.      В кинематике, мы выяснили, как происходит движение (например, с ускорением или без ускорения). А вот на вопрос о том. По какой причине тела движутся так или иначе, отвечает главная часть механики - динамика. ▲Динамика (от греческого dynamis - сила) - раздел механики, посвященный изучению движения материальных тел под действием приложенных к ним сил. 2.      Когда тело не обладает ā? Нас окружает множество тел, явлений (Слово взаимодействие ↔ слову сила). Наличие силы предполагает наличие тела взаимодействия.

(на нитке подвешен шарик).

С чем взаимодействует шарик? Что существенно, что несущественно: нить, воздух, лампа, стол, Земля? Только два из них заметно влияют на него: нить и Земля. Но их совместное влияние обеспечивает состояние покоя шарика, т. е. не вызывает ā. Вывод: Тело находится в состоянии покоя (относительно Земли), если действия на него других тел скомпенсированы. (анализируем с учащимися часть блока 9 а) б)) Вывод: При компенсации действий на тело других тел оно может не только покоится, но и двигаться прямолинейно и равномерно, т. е. без ускорения. Но покой и движение относительны! Если по отношению к одной системе отсчета тело покоится, то относительно других систем отсчета тело может двигаться. (проанализировать часть блока 9 в)) (можно разобрать рис. 69 стр. 53 Ф-9) Мы подошли к одному из законов механики - 1-му закону движения, который называется 1-ым законом Ньютона, (закон инерции) (определение закона см. в Блоке)

▲Системы отсчета, относительно которых движутся с постоянной скоростью при компенсации внешних воздействий на них, называются инерциальными (ИСО).

▲Системы отсчета, движутся относительно ИСО с ускорением называются неинерциальными системами отсчета (НСО).

Итак, с открытием закона инерции было покончено с одним давним проблемным вопросом. Как будет вести себя тело, если на него другие тела не будут воздействовать? Аристотель утверждал - «без силы нет движения». По Аристотелю: если        Σ F= 0 , то тело покоится. Вопрос к ученикам (и к Аристотелю): Почему же стрела продолжает двигаться после того, как титива лука больше не действует на нее? Это проблема не была разрешена до тех пор, пока ее не объяснил Г. Галилей в современных нам понятиях. Он первый показал, что в отсутствии внешних воздействий тело может не только покоится, но и двигаться прямолинейно и равномерно (инерция). 3.       Еще во времена Галилея было установлено, что в любых ИСО все механические явления протекают одинаково при одинаковых начальных условиях. Это утверждение называется принципом относительности Галилея. 4.       Во времена Г. Галилея законы динамики еще не были известны и он исходил только из наблюдений над природой. «Уединитесь с кем-нибудь из друзей в просторное помещение под палубой какого-нибудь корабля, - писал Галилей . - Пока корабль стоит неподвижно, наблюдайте прилежно, как мелкие летящие животные с одной и той же скоростью движутся во все стороны помещения..., все падающие капли попадут в подставленный сосуд и вам, бросая какой-нибудь предмет, не придется бросать его с большей силой в одну сторону, чем в другую, если расстояния будут одни и те же... Заставьте теперь корабль двигаться с любой скоростью и тогда во всех названных явлениях вы не обнаружите ни малейшего изменения и ни по одному из них не сможете установить, движется ли корабль или стоит неподвижно». Этот вывод называют классическим принципом относительности, (принцип относительности Галилея)

▲Во всех ИСО все механические явления протекают одинаково при

одинаковых начальных условиях. Оговорка в том, что должны быть заданы одинаковые начальные условия. Это означает следующее: наблюдатели на Земле и в движущемся вагоне, следящие за свободным падением тела, в начальный момент времени, неподвижного относительно Земли, увидят разные траектории движения. В системе отсчета, связанной с Землей, траекторией будет являться прямая линия, в системе отсчета, связанной с вагоном, траекторией будет парабола. 1) Это не противоречит принципу относительности, так как в этих с. о. различны начальные условия. В момент начала падения в системе отсчета, связанной с Землей, рассматриваемое тело покоится, а в системе отсчета, связанной с вагоном, тело имеет υo , равную υ движение вагона относительно Земли, но направленную в противоположную сторону. Именно поэтому падение тела и выглядит неодинаково для разных наблюдателей. Но если в равномерно прямолинейно движущемся вагоне тело в начальный момент времени неподвижно относительно вагона, то, как утверждает классический принцип относительности, в вагоне все произойдет точно также, как на Земле, траекторией падения тела будет прямая и время падения его на пол вагона будет в точности равно времени падения тела с той же высоты на Землю. III.      Закрепление нового материла. 1.     Гребцы, пытающиеся заставить лодку двигаться против течения, не могут с этим справиться, и тогда лодка остается в покое относительно берега. Действия таких тел при этом компенсируются? 2.     Когда тело не обладает ā ? 3.     Верно ли утверждение Аристотеля «без силы нет движения»? 4.     В чем состоит явление инерции? 5.     В чем состоит закон инерции?

6.      При каких условиях тело может двигаться прямолинейно и равномерно?

7.      Какие системы отсчета используются в механике?

IV.      Домашнее задание: а) выучить Б1

                                          б) §10- выучить