Разработка урока на тему "Равновесие тел"

«Утверждаю»

Директор школы №21

Ли С.Г.

Разработка урока

по физике

на тему : «Условия равновесия тел »

10 класс

Дата: 3 .12.21 г

Школа № 21

Г. Ангрен

Учитель: Аджибекирова Нелли Рафаиловна.

Тема урока: «Условия равновесия тел».

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

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.

Требования государственного стандарта

Знания: Знать различные виды равновесия

Умения: уметь анализировать, устанавливать связи между элементами содержания ранее изученного материала.

Навыки: Развитие навыков сравнивать, обобщать, выделять главное, делать выводы.

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Оборудование: учебник, раздаточный материал.

Ход урока.

I.Организационный момент.

Доброе утро, ребята, приготовьте все, что вам понадобиться сегодня на уроке.

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

II.Повторение изученного материала Учащимся предлагается пройти мини тест

( Время выполнения 2 минуты)

1. Тележка движется прямолинейно и равномерно по горизонтальной поверхности. Можно утверждать, что

1) на тележку не действуют никакие силы
2) на тележку действует только сила тяги
3) на тележку действует только сила тяжести
4) силы, действующие на тележку, скомпенсированы

2. Самолёт совершает поворот, двигаясь с постоянной скоростью в воздухе на одной высоте. Справедливо утверждение

1) самолет можно считать инерциальной системой отсчёта, так как он движется равномерно
2) самолёт нельзя считать инерциальной системой отсчёта, так как он движется не прямолинейно
3) самолёт можно считать инерциальной системой отсчёта, так как он движется на одной высоте
4) самолёт нельзя считать инерциальной системой отсчёта, так как на него действует сила тяжести

3. На груз массой 200 г действует сила 5 Н. Ускорение груза равно

1) 0
2) 10 м/с²
3) 15 м/с²
4) 25 м/с²

4. На рисунке показаны направления векторов скорости и ускорения движущегося тела.

Равнодействующая всех приложенных к телу сил направлена вдоль стрелки

5. Брусок лежит на столе и действует на стол силой, рав­ной 7 Н. Верным является утверждение:

1) стол действует на брусок силой 7 Н
2) стол действует на брусок силой, большей 7 Н
3) стол действует на брусок силой, меньшей 7 Н
4) стол не действует на брусок

III.Изучение нового материала.

Учитель:- Приветствие прошу произвести, стоя на одной ноге.

Что вам пришлось сделать, чтобы не упасть?

Тема урока: условия равновесие тел. ( Слайд 1).

Если тело покоится относительно ИСО, то говорят, что оно находится в равновесии

Статика - раздел механики, в котором рассматривается равновесие тел .

Что называется равновесием?

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

2. Условия равновесия. (слайд 2)

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

б) Пусть на доску действуют две равные силы, как показано на рисунке.

Будет ли она находиться в равновесии? (Нет, она будет поворачиваться)

В покое находится только центральная точка, а остальные движутся. Значит, чтобы тело находилось в равновесии, необходимо, чтобы сумма всех сил, действующих на каждый элемент равнялась 0.

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

Момент силы: M = F L

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

3. Центр тяжести тела и его нахождение. (слайд 4)

Центр 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:

4. Виды равновесия.

а) (слайды 5–8)

Вывод: Равновесие устойчиво, если при малом отклонении от положения    равновесия есть сила, стремящаяся вернуть его в это положение.

Устойчиво то положение, в котором его потенциальная энергия минимальна. (слайд 9)

б) Устойчивость тел, находящихся на точке опоры или на линии опоры. (слайды 10–17)

Вывод: Для устойчивости тела, находящегося на одной точке или линии опоры необходимо, чтобы центр тяжести находился ниже точки (линии) опоры.

Демонстрация опытов учителем

в) Устойчивость тел, находящихся на плоской поверхности. 

(слайд 18)

1) Поверхность опоры – это не всегда поверхность, которая соприкасается с телом (а та, которая ограниченна линиями, соединяющими ножки стола, треноги)

2) Разбор слайда

Чем различаются табуретки? (Площадью опоры)

1. Какая из них более устойчивая? (С большей площадью)

2. Чем различаются табуретки? (Расположением центра тяжести)

3. Какая из них наиболее устойчива? (У которой центр тяжести ниже)

4. Почему? (Т.к. её можно отклонить на больший угол без опрокидывания)

3) Опыт с призмой отклоняющейся

1. Поставим на доску призму с отвесом и начнём её постепенно поднимать за один край. Что мы видим?

2. Пока линия отвеса пересекает поверхность, ограниченную опорой, равновесие сохраняется. Но как только вертикаль, проходящая через центр тяжести, начнёт выходить за границы поверхности опоры, этажерка опрокидывается.

Разбор слайдов 19–22.

Выводы:

1. Устойчиво то, тело, у которого площадь опоры больше.

2. Из двух тел одинаковой площади устойчиво то,тело, у которого центр тяжести расположен ниже, т.к. его можно отклонить без опрокидывания на большой угол.

Разбор слайдов 23–25.

Какие корабли наиболее устойчивы? Почему? (У которых груз расположен в трюмах, а не на палубе)

Какие автомобили наиболее устойчивы? Почему? (Чтобы увеличить устойчивость машин на поворотах, полотно дороги наклоняют в сторону поворота.)

Выводы: Равновесие может быть устойчивым, неустойчивым, безразличным. Устойчивость тел тем больше, чем больше площадь опоры и ниже центр тяжести.

IV.Закрепление изученного материала

1. Задание ученикам: сидя на стуле, выпрямить спину, ноги поставить под углом 90°. Не наклоняя корпус вперед и не двигая ноги под стул, попробовать встать.

2. Вопрос ученикам: почему не удается встать? (потому что центр тяжести человеческого тела, который располагается в районе пупка, не пересекает площадь опоры, т.е. стоп).

3. Теперь задания группам: 1 вариант - попробуйте встать со стула наклоняясь вперед, 2 вариант - широко расставив ноги. Сделайте соответствующие выводы. Учащиеся делают выводы о том, что для того чтобы встать необходимо, чтобы отвесная линия пересекала площадь опоры человека.

Выводы из урока:

1. Каким специальностям наиболее необходимы знания о равновесии тел?

Проектировщикам и конструкторам различных сооружений (высотных зданий, мостов, телевизионных башен и т.д.),цирковым артистам, водителям и другим специалистам.

(слайды 28–30)

1. Почему «Ванька-встанька» возвращается в положение равновесия при любом наклоне игрушки?

(Центр тяжести у игрушки ванька-встанька расположен очень низко, игрушка находится в устойчивом равновесии и всякий раз при отклонении от вертикали ее центр тяжести поднимается так, что возникающий момент силы тяжести заставляет игрушку возвращаться к положению равновесия.)

1. Каким образом сохраняют равновесие велосипедисты и мотоциклисты? (человек сидящий на нем держит равновесие, Это достигается с помощью подруливания: если велосипед наклоняется, велосипедист отклоняет руль в ту же сторону. В результате велосипед начинает поворачивать и центробежная сила возвращает велосипед в вертикальное положение. )

V. Домашнее задание: Выучить определения и провести опыты на равновесие тел.