Применение законов Ньютона.

8.     Цель  урока: . обобщение и  закрепление знаний , полученных  при изучении законов Ньютона и умение применять эти знания  в нестандартной ситуации.

9.     Задачи:

Образовательные:

• в интересной форме повторить,  закрепить знания по теме;
• контроль уровня усвоения теоретического материала, умения применять знания при решении задач различной степени сложности как количественных, так и качественных.

Развивающие:

• развитие умения обобщать материал, применять знания при решении нестандартных заданий.
• совершенствовать навыки решения экспериментальных, качественных и расчетных задач;

Воспитательные:

• воспитание культуры сотрудничества при работе в группах;
• воспитание толерантности, культуры речи.

10. Тип урока: комбинированный, урок обобщающего повторения, коррекции и контроля знаний.

11. Формы работы учащихся:  индивидуальная, групповая, парная.

12. Необходимое техническое оборудование: компьютер, . ноутбуки.

А также:

брусок, шарик

шарик на нити

стакан, открытка, прищепка

гильза, висящая на нити, палочка, кусочек меха.

13. Структура и ход  урока

I Организационный момент  (2 мин)

II Мотивация. (4 мин)

III Актуализация знаний.(3 мин)

IV Целеполагание (4 мин)

V  Самостоятельная работа в парах.( 2 мин)

VI  Проведение эксперимента ( 5 мин)

VII  Физкультминутка ( 3 мин)

VIII Решение качественных и количественных задач. (10мин)

IX Рефлексия. (5 мин)

X Подведение итогов урока.(2мин)

Эпиграф к уроку

Не знаю, чем я могу казаться миру, но самому себе я кажусь мальчиком, играющем у моря, которому  удалось найти более красивый камешек, чем другим: но океан неизвестного лежит передо мной.

                                                                                                     Исаак Ньютон

Мотивация:

В окружающем нас мире мы наблюдаем, что движение тел начинаются и прекращаются, становятся более быстрыми и, наоборот, более медленными, что изменяется направление движения. Во всех этих случаях происходит изменение движения, т.е. изменение скорости тела. Это означает, что появляется ускорение. Понятно, насколько важно уметь находить ускорения, без этого нельзя решать задачи механики, нельзя управлять движением. Но чтобы находить ускорения,  нужно знать, почему и как они возникают. Физика вообще всегда стремится выяснить, не только как происходит то или иное явление, но и почему оно происходит, почему оно происходит так, а не иначе.

Механика была первой в истории физики/ да и вообще науки/ законченной теорией, правильно описывающей обширный класс явлений - движения тел. Один из современников Ньютона, А. Поп, так выразил свое восхищение этой теорией в стихах/перевод С. Я Маршака/:

Был этот мир
Глубокой тьмой окутан.
Да будет свет!
И вот явился Ньютон.
( включается лампочка)

 Обратите внимание на слова эпиграфа к сегодняшнему уроку. Как вы считаете, о чем говорит Ньютон в этих словах? И о чем сегодня на уроке мы с вами будем вести речь?

 По мне­нию Ньютона, свои законы он открыл играючи, просто более внимательно отнёсся к окружающему миру, полному неизведанного.

         И. Ньютон (1643-1727), изучая этот океан неизвестного, сделал очень многое. Вот об этом мы с вами и поговорим.

Актуализация знаний:

Но сначала вспомним:

1. Почему, при каких условиях тело совершает прямолинейное равномерное движение или находится в покое? Ответ дает 1-й закон Ньютона /ученик дает формулировку закона/.

2. Почему и при каких условиях тело движется равноускоренно? Ответ дает на этот вопрос 2-й закон Ньютона /ученик зачитывает формулировку закона/.

3. Как вообще возникает сила? Ответ на этот вопрос дает 3-й закон Ньютона ученик зачитывает формулировку закона/.

Законы движения выражаются простыми, на первый взгляд, формулами, но содержится в них необыкновенно много. Ведь вокруг нас происходят самые разнообразные движения.

Попрошу написать эти формулы на доске.

Тема урока. Целеполагание.

Попробуйте назвать тему урока.

Обобщить  и  закрепить  знания , полученных  при изучении законов Ньютона и уметь применять эти знания  к различным жизненным ситуациям.

Как бы вы хотели сегодня работать на  уроке: индивидуально, парами или в группе?.

Самостоятельная работа в парах.

Проведём самостоятельную письменную работу. Вам необходимо заполнить пропуски.. Цель  ее – вспомнить то, что вы уже знаете о законах Ньютона. Работаем в парах.

Вариант 1

1.     Под действием постоянной силы тело движется ____________________

2.     Если при неизменной массе тела увеличить силу в 2 раза, то ускорение _________________ в _____ раза

3.     Если массу тела уменьшить в 4 раза, а силу, действующую на тело, увеличить в 2 раза, то ускорение ___________________ в ______ раз.

4.     Если силу увеличить в 3 раза, а массу ___________________ в _____ раза, то ускорение останется неизменным.

5 Дан график зависимости проекции скорости от времени для прямолинейного движения тела. Укажите, на каких участках действия окружающих тел скомпенсированы.

Вариант 2

1.     Если на тело не действует никакая сила, то оно движется __________________________.

2.     Если при неизменной массе тела уменьшить силу в 2 раза, то ускорение _________________ в _____ раза

3.     Если массу тела увеличить в 4 раза, а силу, действующую на тело, уменьшить в 2 раза, то ускорение ___________________ в ______ раз.

4.     Если силу уменьшить в 3 раза, а массу ___________________ в _____ раза, то ускорение останется неизменным.

5.     Дан график зависимости проекции скорости от времени для прямолинейного движения тела. Укажите, на каких участках действия окружающих тел скомпенсированы.

Самопроверка.

Вариант 1

5.     Под действием постоянной силы тело движется _____равноускоренно_______________

6.     Если при неизменной массе тела увеличить силу в 2 раза, то ускорение __увеличится_______________ в _2____ раза

7.     Если массу тела уменьшить в 4 раза, а силу, действующую на тело, увеличить в 2 раза, то ускорение _____увеличится______________ в ___8___ раз.

8.     Если силу увеличить в 3 раза, а массу _____увеличить______________ в __3___ раза, то ускорение останется неизменным.

5 Дан график зависимости проекции скорости от времени для прямолинейного движения тела. Укажите, на каких участках действия окружающих тел скомпенсированы.

На участке в промежуток времени от 2 до 6 с.

Вариант 2

1.     Если на тело не действует никакая сила, то оно движется ___прямолинейно и равномерно_______________________.

2.     Если при неизменной массе тела уменьшить силу в 2 раза, то ускорение _____уменьшится ____________ в __2___ раза

3.     Если массу тела увеличить в 4 раза, а силу, действующую на тело, уменьшить в 2 раза, то ускорение ____уменьшится_______________ в ___8___ раз.

4.     Если силу уменьшить в 3 раза, а массу _____уменьшить______________ в __3___ раза, то ускорение останется неизменным.

5.     Дан график зависимости проекции скорости от времени для прямолинейного движения тела. Укажите, на каких участках действия окружающих тел скомпенсированы.

(На участке аб)

Работа в группах:

Проведения эксперимента.

Учитель: «Экспериментируя, исследователь как бы спрашивает природу: верна ли его гипотеза, справедливы ли его теоретические рассуждения? Результаты решающего опыта либо подтверждают выводы ученого, либо решительно опровергают его, заявляя: нужно думать дальше».

Поэтому  сейчас я предлагаю вам поработать в группах и сделать небольшие экспериментальные задания.

Группа 1.

Опытным путем доказать справедливость третьего закона Ньютона.

       Группа 2.

Проверить зависимость ускорения от движущей силы при постоянной массе.

       Группа 3

. Докажите экспериментально справедливость первого закона Ньютона.

       Группа 4

 Положите на стакан открытку. Поставьте на открытку прищепку, чтобы она находилась над серединой стакана. Резко и с силой щелкните по открытке пальцем, чтобы она отлетела в сторону. Повторите это несколько раз.  Иногда прищепка падает в стакан в своем прежнем положении, а иногда падая, переворачивается. Почему?

        Группа 5.

Наэлектризованную палочку поднесите к висящей гильзе. Объясните наблюдаемое явление.

. Наши эксперименты показали справедливость законов Ньютона.

Физкультминутка.

Представьте что вы стоите в автобусе. Вы  должны показать,  как меняется положение  вашего тела . относительно Земли в разных ситуациях.

Автобус плавно отъезжает от остановки.

Автобус резко тормозит.

Поворот влево на большой скорости.

Поворот вправо на большой скорости.

Автобус плавно отъезжает от остановки.

Автобус резко тормозит.

Поворот влево на большой скорости.

Поворот вправо на большой скорости.

Автобус движется равномерно и прямолинейно.

Решение качественных и расчетных задач.

А сейчас каждой группе предлагаются по одной качественной и по одной  расчетной задаче. Задачу 2 или 3 выбирать вам.

Группа 1.

1.     Почему стоящему в движущейся лодке человеку трудно сохранить прежнее положение, если лодка внезапно останавливается?

2.      Шарик массой 1 кг движется с ускорением 50 см/с². Определите силу, действующую на шарик.

3.      На тело массой 5 кг действуют силы 3 Н и 4 Н, направ­ленные на юг и запад соответственно. Чему равно и куда направлено ускорение тела?

Группа 2.

1.   Как ослабляют силу удара тяжелого мяча, ловя его руками?

(Схватив мяч, дать ему еще некоторое время двигаться по инерции, постепенно тормозя его, чтобы увеличить путь остановки, и соответственно уменьшить ускорение. Как вратари делают - прокатывают его по рукам от пальцев до груди.)

        2.   Сила 2 мН действует на тело массой 5 г. Найдите уско­рение, с которым движется тело.

        3. Санки массой m = 10 кг движутся на восток с ускоре­нием a = 0,5 м/с² под действием двух      сил, одна из кото­рых F₁ = 20 Н направлена на запад. Куда направлена и чему равна сила F₂, действующая на санки?

      Группа 3.

1.     С высокого обрыва безопаснее прыгать в рыхлую песчаную насыпь, чем на твердую почву. Почему?

(Сила упругости для песка и земли будет одинакова, т.к. она равна силе давления человека на опору. Деформации песка будет больше деформации земли, следовательно, жесткость земли будет больше жесткости песка.)

      2.  Тело массой 4 кг под действием некоторой силы приоб­ретает ускорение 2 м/с². Какое ускорение приобретет те­ло массой 10 кг под действием такой же силы?

       3.    На груз, движущийся вертикально вверх с ускорением a = 2 м/с², действуют две силы: F₁ = 8 Н, направленная вертикально вверх, и F₂ = 3 Н, направленная вертикаль­но вниз. Какова масса груза?

 Группа 4.

1.       Почему автомобиль трудно тронуть с места на обледенелой улице?

(На колесо действует сила тяги и сила трения. Когда сила тяги превышает силу трения покоя, колесо начинает проскальзывать (буксовать) .со действует сила тяги и сила трения.)

2.   . Определите массу тела, которому сила 50 мН сообщает ускорение 0,2 м/с².

        3.     На брусок массой m = 200 г действуют две силы: сила F₁ = 1 Н, направленная на юг, и сила F₂ = 1,5 Н, направ­ленная на север. С каким ускорением движется брусок?

Группа 5.

1.          Почему тяжелогруженый 50-тонный вагон, прицепленный к пассажирскому поезду, делает ход поезда более плавным?

(Увеличение массы поезда уменьшает ускорения, сообщаемые поезду толчками тепловоза, и делает ход поезда более спокойным)

2.      Сила 60 Н сообщает мячу ускорение 0,8 м/с². Какая сила сообщит этому мячу ускорение 2 м/с²?

3.      Автомобиль движется с ускорением a = 2 м/с² под дей­ствием двух сил: силы тяги двигателя F₁ = 10 кН и силы сопротивления движению F₂ = 4 кН. Сила F₁ направлена на юг, сила F₂ — противоположна направлению движе­ния автомобиля. Чему равна масса автомобиля?

Ученики решают задачи у доски и объясняют их.

Подведение итогов. Рефлексия.

Следует отметить, что законы движения надо и знать и помнить машинистам поездов, водителям автомашин и вообще всем, кто управляет транспортными средствами, а также пешеходам, пересекающим оживленную улицу, - ведь для остановки движущихся тел нужны время и пространство.

 Бурно развивающаяся техника требует решения ряда научных проблем, в первую очередь в механике. Ньютон видел в науке важный способ совершенствования производства. Вот что об этом он написал…

«Если дети будут хорошо обучены и воспитаны опытными учителями, то со временем народ получит более умных моряков, кораблестроителей, архитекторов, инженеров и лиц всевозможных математических профессий для работы, как на море, так и на суше».

Эти слова ученого не потеряли своего значения и в наше время. Изучая основы динамики, мы овладели ее основными понятиями и законами, научились решать задачи и, что особенно важно, научились, применять законы динамики в технике. Это поможет вам в дальнейшем понять принципы устройства и работы тех машин и механизмов, с которыми придется иметь дело на производстве, в армии, в быту.

Итак, мы с вами эффективно поработали. Давайте подведем итоги. На каждом столе лежит лист рефлексии. Проанализируйте каждый свою работу и работу групп и ответьте на поставленные там вопросы. А теперь прошу очень кратко высказаться по результатам достижения целей и эффективности работы в группах.

ИТОГ.

Сегодня вы продуктивно поработали, осознали, глубоко ли вы освоили основные понятия и законы динамики. Развили умение проводить эксперименты, делать выводы, оценивать результаты своей работы.

Лист рефлексии

1.     Сегодня на уроке мы с группой ……

Лист рефлексии

1.     Сегодня на уроке у меня ……

Лист рефлексии

1.     В нашей группе сегодня ……

Лист рефлексии

1.     Для меня на сегодняшнем уроке самым важным было ….

Лист рефлексии

1. Сегодня на уроке я впервые смог……

Лист рефлексии

1. Самым трудным для меня сегодня было……

Лист рефлексии

1. Работая в группе я сегодня научился …….