Конспект урока по физике 9 класс

Тема урока: Законы Ньютона

Тип урока: повторительно-обобщающий.

Образовательные ресурсы: ПК, мультимедийный проектор, аудио колонки, доступ к сети Internet, презентация к уроку, выполненная в Power Point.

Оформление: на доске записан эпиграф урока: “Ньютон... показал себя блестящим мастером гипотез, несомненно, превосходящим и в этом искусстве большинство своих современников” С.И.Вавилов

Цель урока: Повторить, обобщить, закрепить и систематизировать знания по теме “Законы Ньютона”; показать практическое и мировоззренческое значение законов Ньютона; создать условия для закрепления у учащихся навыков решения стандартных и нестандартных задач для закрепления ранее изученного; способствовать формированию навыков применения полученных знаний в новой ситуации, самостоятельного поиска необходимого материала, умения объяснять окружающие физические явления; развивать у учащихся эмоции посредством создания ситуации удивления, занимательности, парадоксальности.

Планируемые образовательные результаты:

• Предметные:

Научатся:

• применять формулы законов Ньютона при решении количественных и качественных задач;

• определять понятия, связанные с законами Ньютона;

• работать с таблицами физических величин;

• давать ответы на качественные вопросы о проявлении изученных закономерностей в окружающей жизни;

• строить и читать графики.

Получат возможность научиться:

• проявлять аккуратность при решении задач, проведении эксперимента;

• доброжелательно общаться и оказывать помощь одногруппникам.

• Личностные УУД:

• Повышают грамотность, получают новые знания по физике при изучении дополнительной литературы;

• Формируют нравственные и эстетические ценности через познание физических явлений.

• Метапредметные УУД:

Регулятивные: оценивать свои действия в соответствии с поставленной

задачей;

• Вырабатывать критерии оценки и определять степень успешности своей работы.

Познавательные:

• Самостоятельно делать выводы.

Познавательные: самостоятельно производить переработку информации, полученной в результате чтения дополнительной литературы;

• Анализировать, сравнивать, делать выводы, строить логические рассуждения.

Коммуникативные:

• Строить речевое монологическое высказывание в соответствии с поставленными задачами;

• выслушивать товарищей, уважать мнение других;

• договариваться и приходить к общему решению в совместной деятельности.

Организационная структура урока

1. Мотивация к учебной деятельности.

Преподаватель: Здравствуйте, ребята! Сегодня у нас урок повторения и обобщения знаний по теме “Законы Ньютона”. (Слайд №1)

Эпиграфом к нашему уроку стали слова С.И.Вавилова: “Ньютон... показал себя блестящим мастером гипотез, несомненно, превосходящим и в этом искусстве большинство своих современников”

На уроке мы обобщим и систематизируем знания по данной теме, повторим формулы. Знания, которые вы получили при изучении этой темы, сегодня будем применять при решении задач. Урок пройдет в виде соревнования, а наш девиз сегодня: «Хочешь понять лучше - попробуй решить!»

Работать будем в командах: две команды за столами. В каждой команде есть капитан, который принимает основные решения и распределяет работу, которая будет оцениваться в баллах. Участники команды, которая набирает максимальное количество баллов, получают за урок оценку «5».

Учитель: Сегодня мы подводим итог нашей работы по теме «Законы Ньютона».

Человек не только стремится к знаниям и получает их, но и систематизирует их. Ньютон создавал механику, как попытку создать систему, объясняющую мир, и это ему удалось.

Целью нашего урока будет систематизация знаний и их закрепление .А эпиграфом урока возьмём слова: "Истина - это то, что выдерживает проверку опытом"

Учитель: Механика включает в себя разделы - кинематика и динамика. Кинематика изучает виды движений и их законы. А что изучает динамика?

Учащиеся: Динамика изучает причины изменения скорости тела, т.е. причины ускорения.

Учитель: Кто стоял у истоков динамики?

Учащиеся: Исаак Ньютон.

Учитель: На какие законы опирается динамика?

Учащиеся: I закон Ньютона, II закон Ньютона и III закон Ньютона.

Учитель: Сформулируйте первый закон Ньютона. Как этот закон записать?

Учащиеся: Существуют такие системы отсчёта, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела. = 0, если

Учитель: Сформулируйте второй закон Ньютона. Запишите его.

Учащиеся: Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к нему, и обратно пропорционально его массе.

Учитель: Сформулируйте третий закон Ньютона. Как этот закон записать?

Учащиеся: Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.

- Какие виды механиеского движения мы знаем?

(прямолинейное и криволинейное)

Какова причина движения?

(сила)

Что такое система отсчета (СО)?

(Система отсчёта — это совокупность тела отсчета, связанной с ним системы координат и системы отсчёта времени, по отношению к которым рассматривается движение (или равновесие) каких-либо материальных точек или тел)

Что мы можем сказать о массе тела?

Тело с БОЛЬШЕЙ массой получило МЕНЬШЕЕ ускорение и наооборот - тело с МЕНЬШЕЙ массой получило БОЛШЕЕ ускорение.

С чем связана инертность тела? Это масса тела
Чем она больше, тем инертнее тело, тем большую силу нужно приложить, чтобы оно начало двигаться

Что такое сила? Каковы ее характеристики? Сила - векторная величина, показатель воздействия на тело других тел . Сила, приложенная к телу изменяет его скорость, либо деформирует его. Сила характеризуется направлением вектора, величиной модуля, точкой приложения.

Приведите примеры выполнения I закона Ньютона

В качестве примера выполнения 1 закона Ньютона можно рассмотреть движение парашютиста. Он равномерно приближается к земле, когда действие силы тяжести компенсируется силой натяжения строп парашюта, которая в свою очередь обусловлена сопротивлением воздуха.

Каковы особенности II Закона Ньютона?

Особенности второго закона Ньютона:

- закон справедлив для любых сил;

- сила является причиной и определяет ускорение;

- вектор ускорения сонаправлен с вектором скорости;

- если на тело действует несколько сил, то берется равнодействующая;

- если результирующая сила равна нулю, то ускорение равно нулю, т. е. получаем первый закон Ньютона.

Каковы особенности III Закона Ньютона?

Особенности третьего закона Ньютона:

- силы появляются только парами;

- всегда применяется при взаимодействии тел;

- обе силы – одной природы;

- силы не уравновешиваются, т.к. приложены к разным телам;

- закон верен для любых сил.

3. Закрепление знаний

Для 1,2 группы: Экспериментальное задание 1:

На столе штатив с муфтой и лапкой, два связанных цилиндра. Пронаблюдайте взаимодействие данных цилиндров. Проследите, на какой угол будет отклоняться каждый цилиндр после взаимодействия, сравните эти углы и сравните массы цилиндров, взвешивая их на весах. (У 1 группы цилиндры равной массы, а у 2 группы цилиндры разной массы)

Учитель: Итак, какие результаты вы получили?

Учащиеся: цилиндры в результате взаимодействия приобрели разные по модулю скорости, а, следовательно, и разные по модулю ускорения: у цилиндра с меньшей массой ускорение больше. В случае равных масс ускорения одинаковы. Мы действительно убедились в том, что, чем больше масса, тем меньше ускорение (время взаимодействия одинаково).

Экспериментальное задание 2:

Три коробка со спичками положите один на другой. Быстрым движением линейки попробуйте выбить нижний коробок. Он должен выскочить, а остальные коробки должны остаться лежать один на другом. Объясните это явление. Учащиеся: действует закон инерции.

Самостоятельная работа с последующей проверкой:

Задача № 1. На покоящееся тело массой 2 тонны ,действует в течении 5 секунд сила 10 кН. Какую скорость приобретает тело и какой путь пройдет оно за указанное время?

Дано: Решение:

V₀=0 Тело движется равноускоренно. Сила сообщает этому телу ускорение,

F = 10кН = направленное так же как и сама сила. По второму закону Ньютона

= 10000 Н можно определить ускорение а_{х =} F_х/ m.

m= 2 т = 2000 кг Если направить координатную ось Ох вдоль направления силы, то

t= 5 с проекции векторов силы и ускорения будут положительны.

Тогда в скалярной форме уравнение имеет вид:

V = ? а ₌ F_/ m ; а= 10000Н/2000 кг= 5 м/с²

S = ? Скорость тела можно определить по формуле:

V_{x =} V_{0x +} a_xt , но V₀=0, поэтому V = at= 5 м/с²*5 с=25 м/с

Путь, пройденный этим телом:

S_х= V_0xt + a_xt²/2, так как V₀=0, S= at²/2= (5 м/с²*(5 с)²⁾/ 2=62,5 м.

Ответ: V=25 м/с, S = 62,5 м/с

Задача №2.Под действием силы в 20 Н материальная точка движется с ускорением 0,4 м/с^2. C каким ускорением будет двигаться точка под действием силы 50Н?

Дано: Решение:

F₁ = 20Н Движение материальной точки является равноускоренным.

а₁ = 0,4 м/с² Из 2 закона Ньютона F_х =ma_x

F₂ = 50Н можно определить массу материальной точки. Проекции векторов

силы и ускорения положительны, если ось Ох направить по

а₂ - ? движению материальной точки, поэтому m = F₁/а_1.

После действия на эту же материальную точку силы F₂

она приобретает ускорение а_{2 ,} поэтому масса m = F₂/а₂

следовательно m = F₁/а₁= F₂/а₂ или F₁/а₁= F₂/а₂

в пропорции произведение членов по диагонали равны

F₁а₂= F₂а₁ из этого следует а_{2= (}а₁ F_{2) /} F₁

а_{2= (}0,4 м/с²*50Н) /20Н = 1 м/с²

Ответ: 1 м/с²

Задача №1.Под действием силы в 50 Н тело движется так, что его координата в направлении действия силы изменяется по закону х=100-5t+0,5 t². Какова масса тела?

Дано: Решение:

F₁ = 50Н Сравнивая данное уравнение движения материальной точки х=100-5t+0,5 t² с уравнением движения в общем виде, имеем X = X₀ + V₀t+ at²/2

х=100-5t+0,5 t² ; X₀=100, V₀=-5, а=1м/с²(так как а/2=0,5м/с²). Это

m - ? движение равноускоренное. Из 2 закона Ньютона F_х =ma_x

можно определить массу материальной точки. Проекции векторов

силы и ускорения положительны, если ось Ох направить по

движению материальной точки, поэтому m = F/а=50Н/1м/с²=50кг

Ответ: 50 кг.

Под действием силы в 20 Н материальная точка движется с ускорением 0,4 м/с². С каким ускорением будет двигаться точка под действием силы в 50 Н?

Дано: Решение.

F₁ = 20 H Движение материальной точки является равноускоренным.

a₁ = 0, 4 м/с² По второму закону Ньютона можно определить массу

F₂ = 50 H материальной точки.

- ? m= m== =

Ответ: а₂ = 1 м/с²

1. Четвертый конкурс «Нестандартные вопросы»

1.Если действие, как гласит закон, всегда равно и противоположно про­тиводействию, то сила, с которой лошадь тянет телегу вперед, равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой телега «тянет» лошадь назад. Но телега движется вперед, а лошадь назад не движется. По­чему и телега, и лошадь движутся вперед?

О т в е т: Сила, действующая на телегу, и сила, действующая на ло­шадь, в каждый момент времени равны; но так как телега свободно пере­мещается на колесах, а лошадь упирается в землю, то понятно, почему телега катится в сторону лошади.

2. Яблоко падает на землю оттого, что его притягивает земной шар; но точно с такой же силой и яблоко притягивает к себе всю нашу планету. От­чего мы говорим, что яблоко падает на землю, вместо того чтобы сказать: «Яблоко и земля падают друг на друга»?

Ответ: Яблоко и земля действительно падают друг на друга, но ско­рость этого падения различна для яблока и для земли. Равные силы взаим­ного притяжения сообщают яблоку ускорение 10 м/с², а земному шару - во столько же раз меньше, во сколько раз масса земли превышает массу яб­лока. Конечно, масса земного шара в неимоверное число раз больше массы яблока, и потому Земля получает перемещение, настолько ничтожное, что практически его можно считать равным нулю.

3. История о том, как «лебедь, рак да щука везти с поклажей воз взялись», известна всем. Но если рассматривать эту басню с точки зрения механики, результат получается вовсе не похожий на вывод баснописца Крылова. Каким он будет?

Напоминаем:

«... Да Лебедь рвется в облака,

Рак пятится назад, а Щука тянет в воду.

Кто виноват из них, кто прав,- судить не нам;

Да только воз и ныне там.…» (Слайд №19)

Ответ: Басня утверждает, что «воз и ныне там», другими словами, что равнодействующая всех приложенных к возу сил равна нулю.

Лебедь, рвущийся в облака, не мешает работе рака и щуки, даже помогает им: тяга лебедя, направленная против силы тяжести, уменьшает трение колес о землю и об оси, облегчая тем вес воза. Остаются две силы: тяга рака и тяга щуки. Они направлены под углом друг к другу, следовательно, их равнодействующая не может равняться нулю.

• Семь приключений Хатема (персидская сказка)

«В поисках говорящей горы прекрасный юноша Хатем долго шел по пустыне. Усталый и истомленный жаждой, присел он отдохнуть.

По прошествии некоторого времени прилетел орел и опустился на землю неподалеку от Хатема. Походил, походил орел и скрылся в какой-то яме, но вскоре появился снова, и, когда встряхнул крыльями, с перьев его полетели водяные брызги. Хатем тотчас направился к яме и увидел, что она полна чистой прозрачной воды».

• Почему слетаются водяные брызги, когда птица встряхивает крыльями?

• (по инерции)

• А.П.Гайдар «Чук и Гек»

«Весело взвизгнув, Чук и Гек вскочили, но сани дернули, и они дружно плюхнулись в сено». (Слайд № 23)

• Почему мальчики плюхнулись в сено? Из-за инерции ;-) ведь масса мальчиков отлична от 0.

• Ф.Искандер «Святое озеро»

Герой рассказа поскользнулся и полетел по крутому склону ледника вниз. Поперек его пути была глубокая траншея, «где клокотала и неслась талая вода. Он подумал, что сейчас погибнет, попав в эту траншею, но перелетел через нее и на пологом склоне затормозился». (Слайд №23)

• Какое физическое явление помогло герою рассказа не упасть в траншею?

  • Л.Кэрролл «Алиса в зазеркалье»

«Стоило Коню остановиться… как Рыцарь тут же летел вперед. А когда конь снова трогался с места… Рыцарь тотчас падал назад». (Слайд №23)

• Объясните явление.

• А.А.Блок «Все чаще я по городу брожу…

Запнулась запыхавшаяся лошадь,

Уж силой ног не удержать седла,

И утлые взмахнулись семена,

И полетел, отброшенный толчком… (Слайд №21)

• Объясните падение всадника с точки зрения физики.

• И.А.Бунин «Отлив»

В кипящей пене валуны,

Волна, блистая, заходила-

Ее уж тянет, тянет сила

Восходящей за морем луны.

Во тьме кокосовых лесов

Горят стволы, дробятся тени-

Луна глядит - и, в блеске, в пене,

Спешит волна на тайный зов. (Слайд №21)

• О какой силе говорит поэт в данном отрывке?

• Исцеление Ильи Муромца (былина)

- Я ведь слышу-то силушку в себе великую;

Кабы было кольцо в матушке в сырой земле,

Я бы взял- то я сам бы единую рукой,

Поворотил бы всю матушку сыру землю» (Слайд №21)

• Как вы считаете, смог бы Илья Муромец выполнить обещанное?

7. Домашнее задание: Записать в дневники: №130, № 141, №151 из «Сборника задач по физике»  А. П. Рымкевич

Итоги урока. IV. Рефлексия.

Наш урок подошел к завершению. В атмосфере и обстановке, в которой мы сегодня работали, каждый из вас чувствовал себя по-разному.

Заключительное слово: Большой и сложный путь прошла наука от первых попыток изучения движения до наших дней. Не следует, однако, думать, что ученые остановились в своем процессе познания законов природы. Процесс познания бесконечен.

В заключении хочется закончить урок современной трактовкой законов Ньютона

Большое спасибо за приятное путешествие, хочу надеяться, что сегодняшний урок разбудит у вас жажду новых знаний.

Великий океан по-прежнему расстилается перед вами и не исследован до конца.