9 класс ФИЗИКА Урок № __
Тема: Движение бросаемых тел.
Цель: Дать учащимся формулы для расчёта времени свободного падения и дальности
полёта тела, брошенного горизонтально; показать, что при отсутствии
сопротивления воздуха траектории тел, брошенных горизонтально и под углом к
горизонту, являются параболами.
ХОД УРОКА
I. Приветствие. Выявление отсутствующих
II. Повторение. Проверка домашнего задания
Учитель проводит устный опрос учащихся
- Сформулируйте закон всемирного тяготения. Запишите формулу, выражающую этот закон.
- Приведите примеры, когда эту формулу применять нельзя.
- Куда направлена действующая на вас сила тяжести?
- Какой опыт показывает, что ускорение свободного падения не зависит от массы и формы тела?
- Имеются два одинаковых маятника, расположенные в разных точках Земли на одной широте. Период колебаний первого маятника больше периода колебаний второго. Что можно сказать о плотности земных недр под этими маятниками? Какие месторождения могут находиться под маятниками?
Задача повышенного уровня:
Вы знаете, что ускорение свободного падения g уменьшается с увеличением высоты подъёма над Землёй. Как вы думаете, что будет происходить с g, если, пробурив глубокую шахту, мы будем спускаться к центру Земли?
(Ответ:g будет линейно уменьшаться до 0.)
III. Изучение нового материала
В числе прочих проблем, которыми занимался Галилей, была и такая, которая по современной терминологии называется баллистикой. Галилей решил задачу движения пушечного ядра, вылетевшего из пушки в горизонтальном направлении. Его вывод о том, что это ядро и ядро, отпущенное без начальной скорости, находятся в полёте одно и тоже время (конечно, при условии, что эти ядра первоначально находятся на одной высоте над Землёй) у многих из нас вызовет такое же удивление, как у современников Галилея. Тема не менее, опыт это подтверждает.
- Найдём время свободного падения тела с высоты h
R3. Используя формулу S =
с учётом, что ускорение a = g, а путь S = h, получим:
h =
Отсюда время падение
t =
.
- Время движения тела, брошенного горизонтально, также определяется по этой формуле (строгое доказательство этого утверждения будет дано в 10 классе). Интересен и тот факт, что в горизонтальном направлении это тело будет двигаться с постоянной скоростью – той, с которой было брошено. Обозначим эту скорость v0. Тогда дальность полёта горизонтально брошенного тела
t = v0 ∙ t = v0 ∙
.
- При фиксированном значении начальной скорости расстояние, которое пролетает тело в горизонтальном направлении до возвращения на первоначальную высоту, зависит от направления начальной скорости, т.е. угла α между направлением вектора скорости и горизонтом. Наибольшая дальность полёта наблюдается при угле α = 45
.
III.Упражнения и вопросы на закрепление
- Из контейнера, поднимаемого краном, случайно выпали кирпич и половинка кирпича. Что быстрее долетит до Земли?
- По какой формуле определяется время свободного падения тела с высоты
?
- По какой формуле определяется дальность полёта тела, брошенного горизонтально с высоты
со скоростью v0 ? Какова траектория этого тела?
- Два тела бросили с поверхности Земли с одинаковой по величине скоростью v0, но под разными углами: α1 = 10
, α2 = 30
. Какое из тел полетит дальше?
- Как влияет сопротивление воздуха на траекторию и дальность полёта тела?
IV. Решение задач
Парашютист при затяжном прыжке пролетает, не раскрывая парашюта, расстояние
=7680 м за время t1 = 142 с. На сколько секунд сопротивление воздуха увеличило время падения парашютиста?
(Ответ: Δt = t1 -
≈ 102 c.)
V. Домашнее задание
Решить задачу: С балкона 8-го этажа здания вертикально вниз бросили тело, которое упало на землю через 2 с и при падении имело скорость 25 м/с. Какова была начальная скорость тела?
Решение:
VI. Оценивание