Условия равновесия. 10 класс

Физика

10 класс

Автор:

Погожев М.А., учитель физики первой квалификационной категории МОУ СОШ № 19 г. Калининграда

Тема: Статика. Условия равновесия.

Цели:

1.       Сформулировать условия равновесия плоской системы сил, рассмотреть задачи на применение условия равновесия. 2.       Развивать умение представлять задачу графически, умение  анализировать задание. 3.       Воспитывать культуру умственного труда.

Оборудование:

компьютер, мультимедийная установка, проектор

Литература:

1.     физика, 10:  учебник для общеобразоват. учреждений /Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, – 16-е изд., доп. – М.: Просвещение, 2007.

Ход урока.

I.                  Организационный момент.

Цель: сообщить тему урока, сформулировать цели урока, настроить учащихся на работу.

II.               Актуализация знаний учащихся.

Цель: опорное повторение.

Вопросы:

1)    Слайд 1.Решить задачи. Сначала в тетрадях. Потом у доски. Попутно устные ответы на вопросы:

2)    Что такое равнодействующая сила?

3)    Что нужно сделать прежде, чем складывать силы, приложенные под углом друг к другу?

III.           Мотивация и сообщение темы урока.

1)    Напомнить известный учащимся первый закон Ньютона «В инерциальных системах отсчета тело находится в равновесии, если сумма сил, действующих на него равна 0».

2)    Рассмотрим равновесие тела, подвешенного на кронштейне. (слайд 2)

3)    Слово учителя: подвес находится под действием веса тела, и двух реакций, направленных соответственно стержням. (слайд 3)Вводим систему координат и заменяем реакцию N₂ на две её проекции N_2x и N_2y. Условие равновесия примет вид, который вы видите на слайде.

4)Описанное условие является необходимым для равновесия, но оно не является достаточным. В приведенном примере, казалось бы сумма сил равна нулю, но система в равновесии находиться не будет. 

Многие строения в окружающем нас мире, в частности, пирамида Хеопса, имеют форму многогранников. Поэтому для лучшей эксплуатации и моделирования зданий нужно изучить свойства многогранников.

Многие многогранники изобрел не человек, а создала природа в виде кристаллов, соли – куб, льда, хрусталя – «заточённая» с двух сторон призма.

IV.            Стадия осмысления.

Цель: ввести понятия многогранника, призмы и его элементов.

1)         У учащихся на партах разложены многогранники (призмы); самостоятельная работа с учебником: п.27, 30,  с.60, 64.

2)         Проверка самостоятельно полученных знаний по вопросам.

Слайд 4 /по щелчку мыши/.

·        Что такое многогранник?

·        Какой многогранник называется выпуклым?

·        Дан куб – выпуклый многогранник. Как, имея пилу, получить из деревянного куба модель невыпуклого многогранника?

·        Слайд 5. Дан выпуклый многогранник. Что называют его гранью? Его ребром? Его вершиной?

·        Слайд 6. Среди изображённых тел выберите те, которые являются многогранниками.

·        Слайд 7. Рассмотреть примеры призм. Какой многогранник называется призмой? Как вычислить площадь боковой и полной поверхности призмы?

Объяснение учителя. В школе изучаются многогранники, Эйлерова характеристика которых равна 2, т.е. В – Р + Г = 2 /слайд 8/. Для закрепления понятий элементов многогранников с учащимися заполнить таблицу уже известных многогранников.

№ п/п	Наименование многогранника	В	Р	Г	Эйлерова характеристика
1	Тетраэдр	4	6	4	4 – 6 + 4 = 2
2	Параллелепипед	8	12	6	8 – 12 + 6 = 2
3	Куб	8	12	6	8 – 12 + 6 = 2

Практическая работа. Раздать на парту модели пирамиды или призмы и дать возможность самостоятельно подсчитать Эйлерову характеристику. Затем сделать вывод на основании вычислений, как подсчитать число вершин, ребер и граней для любой пирамиды и любой призмы и продолжить заполнение таблицы.

4	n – угольная пирамида	n + 1	2n	n + 1	n + 1 – 2n + n + 1 =2
5	n – угольная призма	2n	3n	n + 2	2n – 3n + n + 2 = 2

Это равенство было доказано Эйлером в 1752 году. Оно верно и для произвольного выпуклого многогранника.

V.               Стадия рефлексии.

Цель: применение полученных знаний при решении задач.

Решение задачи № 219

Слайд 9 – разобрать построение чертежа /по щелчку мыши/, устно обсудить план решения задачи, самостоятельно оформить решение.

Для самоконтроля можно 1 ученика вызвать к доске – решить задачу.

VI.           

Домашнее задание – слайд 9 /по щелчку мыши/  

VII.        Подведение итогов, выставление оценок.

Вопросы: Что такое многогранник? Среди моделей, представленных на столе учителя, выбрать модели многогранников и объяснить, почему они являются многогранниками, а оставшиеся модели – не являются?

Краткое описание документа:

Тема "Условия равновесия" входит в раздел "Статика", который в 10-м классе завершает изучение механики. По-моему мнению, этот раздел полезен еще и потому, что позволяет применить знания по сложению векторов, проецированию векторов, знания по тригонометрии. Эти навыки можно  переносить на задачи по кинематике, на задачи по  теме "импульсы". Особое внимание условиям равновесия уделяют на механических специальностях ВТУЗов при изучении "Технической механики", "Теории машин и механизмов", "Сопротивлении материалов". Поэтому формирование навыка по анализу данных задач является важным, перспективным и полезным.