Методическая разработка «Равновесие тел. Виды равновесия»

Конкурс методических разработок и проектов руководителей,

заместителей руководителей, методистов, педагогов, воспитателей образовательных организаций Республики Дагестан

Методическая разработка

«Равновесие тел. Виды равновесия»

Номинация: Педагог-эксперт.

Автор:

Загиров Нариман Рашидович

Место работы:

МБОУ «Чинарская СОШ №2 имени М.М.Гусаева»

Контактный телефон:

8960419255

Адрес электронной

znr82@mail.ru

Тема урока: «Равновесие тел. Виды равновесия».

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Цель урока: Изучить состояние равновесия тел, познакомиться с различными видами равновесия

Задачи:

Образовательная: Выяснить условия, при которых тело находится в равновесии.

Воспитательная: Воспитывать внимание, умения высказывать свою точку зрения и отстаивать её, развивать коммуникативные способности учащихся

Развивающая: Способствовать развитию познавательного интереса к физике.

Оборудование: учебник, материал для определения центра тяжести, ходунки, брусок деревянный, коробка, камень, игрушка Ванька-встанька, палочка на гвоздике, рычаг.

Ход урока.

1. Организационный момент.

- Здравствуйте ребята. Поприветствуйте друг друга стоя на правой ноге. У нас сегодня гости, повернитесь к ним, и поприветствуйте их стоя на левой ноге. Садитесь.

2. Актуализация знаний и умений.

- Есть ли у вас непонятные вопросы по домашней теме? Получилось решить задачу?

Проводим фронтальный опрос.

• Сформулируйте 1 закон Ньютона.

• Сформулируйте 2 закон Ньютона.

• Сформулируйте 3 закон Ньютона.

• Сформулируйте закон всемирного тяготения.

• Сформулируйте закон Гука.

• Сформулируйте закон сохранения энергии.

• Сформулируйте закон сохранения импульса.

Выберите формулу (На экране показаны формулы в разброс и в разных ориентациях. Ученикам нужно выбрать правильную и прочитать ее).

• Ускорения.

• Силы трения.

• Координаты при равноускоренном движении.

• Импульса.

• Механической работы.

• Мощности.

• Кинетической энергии.

• Потенциальной энергии.

Выберите ученого (На экране показаны портреты ученых в разброс. Ученикам нужно выбрать правильный)

• И. Ньютон.

• Г. Галилей.

• Г. Кавендиш

• Р. Гук.

• К. Э. Циолковский.

• Р. Декарт.

• Архимед.

• М.В. Ломоносов.

3. Мотивация учебной деятельности учащихся.

«Ни одно великое открытие не было сделано без смелой догадки».

Исаак Ньютон. (Обсуждаем с учащимися, как они понимают цитату великого ученого, и нужно ли рисковать. А вдруг будет не правильно!).

4. Выявление места и причины затруднения. Постановка задач урока.

(Раскрытие темы урока.)

- Вы приветствие произвели, стоя на одной ноге. Что вам пришлось сделать, чтобы не упасть?

УЧАЩИЕСЯ – НОГУ ПОДНЯТЬ, РАВНОВЕСИЕ ПОЙМАТЬ

- Как вы думаете, как называется тема нашего урока.

УЧАЩИЕСЯ – РАВНОВЕСИЕ.

- Да. Равновесие тел.

- Сегодня на уроке мы узнаем,  почему подъёмный кран не падает, почему игрушка «Ванька-встанька» всегда возвращается в исходное состояние, почему обезьяне длинный хвост.

5. Открытие новых знаний.

- Мы приступаем к изучению нового раздела «СТАТИКИ».

- Статика - раздел механики, в котором рассматривается равновесие тел.

- Равновесие – это состояние, при котором сумма всех сил, действующих на тело равна нулю и тело при этом находится в состоянии покоя.

Виды равновесия.

Равновесие называется устойчивым, если при небольших внешних воздействиях тело возвращается в исходное состояние равновесия.

Равновесия называется неустойчивым, если при небольшом смещении тела из положения равновесия равнодействующая приложенных к телу сил отлична от нуля и направлена от положения равновесия.

Если при небольших смещениях тела из положения равновесия равнодействующая приложенных к телу сил равняется нулю, тело находится в состоянии безразличного равновесия.¹

- Посмотрите на рисунки. (Приложение 1)

- Почему шарик, (Рис а) выведенный из состояния равновесия, опять возвращается в исходное состояние? А во втором случае (Рис б) нет? Почему равновесие шарика на рис в называется безразличным?

- У вас на столах лежат листочки «Гипотез и утверждений» (Приложение 2). Заполните ваши ФИ и напишите вашу гипотезу.

(Даем пару минут на запись гипотезы. Далее обсуждаем некоторые из них. Если отвечают не правильно, то дополнительными вопросами помогаем.)

- Какая величина уменьшается? (h) С какой энергией связана высота h. (С потенциальной энергией E=mgh). Шарит переходит в состояние с меньшей потенциальной энергией.

Условия равновесия.

а) Когда тело находится в покое? Из какого закона это следует?

Первое условие равновесия: Тело находится в равновесии, если геометрическая сумма внешних сил, приложенных к телу, равна нулю. ∑F = 0

чтобы тело находилось в равновесии, необходимо, чтобы сумма всех сил, действующих на каждый элемент равнялась нулю.

Правило рычага. (Приложение 3)

Момент силы: M = F L

L – плечо силы – кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы.

Второе условие равновесия: Сумма моментов сил, действующих по часовой стрелке, должна равняться сумме моментов сил, действующих против часовой стрелки.²

Д/з. Придумать правила игры на рычаге и название игры.

- Почему тело остается в покое, когда чуть высунута за край стола, и когда до половины, а когда большая часть выходит то падает. (Показываем на бруске формы прямоугольного параллелепипеда).

Для дальнейшего изучения условий равновесия тел необходимо ввести еще одно понятие – центр тяжести.

Центр тяжести тела и его нахождение.

Ц ентр тяжести тела – это точка, через которую проходит равнодействующая всех параллельных сил тяжести, действующих на отдельные элементы тела (при любом положении тела в пространстве).

Найти центр тяжести следующих фигур:

Демонстрация 1. Определение центра тяжести тела неправильной формы. (Приложение 4)

Практическая работа. «Определение центра тяжести плоской фигуры неправильной формы». (Приложение 5)

-Ребята, у вас на столах плоские тела различной формы. Кому попалась фигура правильной формы, центр тяжести находите как точку пересечения диагоналей. У кого неправильной формы, работаем по инструкции. (Приложение 3). (Учитель проверяет правильность выполнения работы).

Постановка проблемы: А всегда ли большая часть тела должна находиться на опоре, чтобы тело оставалось в равновесии? -5ук

Демонстрация 2. Система вилок. (Приложение 6)

- Почему, даже когда вся система тел, находится за краем стола, находится в равновесии. Напишите в ваших листочках ваше объяснение (гипотезу) (Обсуждаем некоторые гипотезы учащихся, и приходим к выводу).

Вывод. Центр тяжести должен находиться на опоре.

Демонстрация 3. Точка опоры выше центра тяжести. Равновесие устойчивое. Пример системы тел.

Точка опоры ниже центра тяжести. Равновесие не устойчивое. Пример: 1) Жонглирование палкой. (Приложение 7) Можно привести в равновесие смещением точки опоры в сторону смещения центра тяжести. 2) Хотьба на ходунках. (Приложение 8).

Демонстрация 4.

1. Ванька-встанька. (Приложение 9).

2. Задание ученикам: сидя на стуле, выпрямить спину, ноги поставить под углом 90. Не наклоняя корпус вперед и не двигая ноги под стул, попробовать встать. (Приложение 10).

- Напишите гипотезу, почему так происходит.

Вывод 3. Если вертикальная линия, проведенная из центра тяжести, пересекает площадь опоры, то тело находится в устойчивом равновесии. Если вертикальная линия, проведенная из центра тяжести, не пересекает площадь опоры, то тело опрокидывается.

Демонстрация 5.

Ставим на плоскость коробку формы прямоугольного параллелепипеда, гранью меньшей площади. Медленно поднимаем плоскость, создавая угол наклона подпоркой. Фиксируем угол, при котором брусок опрокинется. Ставим в коробку камень при том же угле наклона, теперь коробка не опрокидывается. Почему?

- Напишите гипотезу, почему так происходит.

Вывод 4. Тело тем более устойчиво, чем центр тяжести ниже.

6. Закрепление.

1. Фронтальный опрос по новой теме.

• Что такой равновесие?

• Какие виды равновесия вы знаете?

• Условия равновесия тел?

• От чего зависит равновесие тел?

2. Решение задач типа.

7. Рефлексия.

1. (беседуем с классом)

• Какие демонстрации вам понравились?

• Все ли вы поняли?

• Какие этапы вы не поняли?

• Какие этапы урока были трудными, легкими, интересными?

2. Напишите в группе СФЕРУМ и в ДНЕВНИК.РУ ваши впечатления об уроке.

8. Домашнее задание.

1. § 25, зад ЕГЭ на стр 56. Выполните хоть одно задание. По желанию можно решить все.

2. Придумать правила игры на рычаге и название игры.

3. Изучите блок. Почему подвижный блок дает выигрыш в силе. Доказать, на основе условий равновесия. (Для увлекающихся физикой)

Приложения.

1.

2.

Лист гипотез и утверждений.

Ф И ____________________________________________

3.

4.

5.

Практическая работа. «Определение центра тяжести плоской фигуры неправильной формы».

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, кусочек пробки (или ластика), иголка (или декоративная кнопка), самодельный отвес (например, пуговица на двойной нити), вырезанная из бумаги фигура неправильной формы.

Ход работы:

1. Закрепить пробку в лапке штатива.

2. На иголку повесить отвес и приколоть фигуру за край к пробке.

3. Вдоль отвеса провести карандашом линию.

4. Снять фигуру с пробки, повернуть на некоторый угол, снова прикрепить к пробке за другой край и провести еще одну линию вдоль отвеса.

5. Проделать опыт третий раз.

6. Точка пересечения трех линий и есть центр тяжести.

7. Чтобы проверить правильность определения центра тяжести фигуры, необходимо взять стержень авторучки и на торцевую часть положить фигуру точкой пересечения линий. Если центр тяжести определен правильно, то фигура должна находиться в равновесии.

6.

7.

8.

1^ Физика 10 кл. Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский. Просвящение. 2017 г.

2^ Физика 10 кл. Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский. Просвящение. 2017 г.