Обобщающий урок по теме « Законы Ньютона», 9 класс

Цели урока: обобщить и систематизировать знания обучающихся о законах Ньютона. Задачи урока: научить применять полученные ранее знания для объяснения изучаемых явлений, при решении задач; показать мировоззренческое и практическое значение законов Ньютона.

Оборудование: компьютерная презентация.

1. Организационный момент

2. Повторение изученного материала

Кроссворд – наоборот

Дать пояснение к словам. Ключевое слово « механика »

Механика была первой в истории физики (да и вообще науки) законченной теорией, правильно описывающей обширный класс явлений — движения тел . Приведите примеры движения тел (не только транспорта или людей). Как видите, эти движения и совершающие их тела разнообразны. Различны и силы, действующие на них.

Но для всех движений и тел справедливы законы Ньютона . Слайд 1

Один из современников Ньютона так выразил свое восхищение этой теорией в стихах (перевод С. Я Маршака):

Был этот мир
Глубокой тьмой окутан.
Да будет свет!
И вот явился Ньютон.

А теперь давайте повторим изученные понятия и законы Ньютона и применим их

для объяснения некоторых явлений.

Посмотрите на слайд 2. Какие силы действуют на парашютиста? Когда он движется равномерно?

Как движется космическая станция?

Продолжите предложения .

1 .Сила — величина… 2.Сила характеризуется тремя параметрами… 3. Равнодействующей называется сила… 4. Сила — причина…

Слайд 3 Согласны ли вы со следующими утверждениями?

1 .Если на тело не действует сила, то оно не движется.

2. Если на тело действует сила, то скорость тела изменяется.

3. Если на тело перестает действовать сила, то оно останавливается. 4. Тело обязательно движется туда, куда направлена сила. Слайд 6

5. Массу одного из взаимодействующих тел увеличили в 5 раз. При этом сила взаимодействия увеличилась в 5 раз.

6. Законы Ньютона действуют во всех системах отсчёта …

Как формулируются законы Ньютона и как записать их математически? (1 ученик читает формулировки, 2-й ученик записывает на доске)

1-й закон: v =0; v =const; F=0; a=0 (в векторном виде)
2-й закон: F=ma
3-й закон: F1= — F2

Подумайте и ответьте: С железнодорожным составом связана система отсчета. В каких случаях она будет инерциальной?

а) поезд стоит на станции; б)поезд отходит от станции; в) поезд подходит к станции; г) поезд движется равномерно на прямолинейном

участке дороги

3.Физкультминутка.

4. Давайте ещё раз повторим и обобщим всё сказанное по таблице. Слайд 4,5

I закон Ньютона	II закон Ньютона	III закон Ньютона
Формулировка	Существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела или действие других тел компенсировано	Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе	Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению
Математическая запись	v=0; v=const; F=0; a=0	a=F/m	F= — F
На какой вопрос отвечает	Почему тело движется прямолинейно и равномерно?	Почему тело движется с ускорением?	Как появляются силы?
Ответ	Тело движется прямолинейно и равномерно потому, что на него не действуют другие тела или действие других тел компенсировано.	Тело движется с ускорением потому, что на него действует сила или несколько сил, равнодействующая которых не равна 0.	Силы появляются при взаимодействии.
Особенности каждого закона	Выполняется только в инерциальных системах отсчета	Закон справедлив для любых сил; Сила F является причиной и определяет ускорение; вектор ускорения сонаправлен с вектором силы; Если результирующая сил F равна 0, то ускорение равно0, т.е. получаем I закон Ньютона.	Силы появляются только парами; Обе силы – одной природы; Силы не уравновешиваются, т.к. приложены к разным телам; Закон верен для любых сил.

Слайд 6

Посмотрите на график. Для каждого участка опишите движение. Какова равнодействующая всех сил, действующих на тело на каждом участке? Решите устно, какая сила действует на тело на 1-м участке, если масса тела= 2 кг. Слайд 8

Решим ещё задачи.

Задача1. Буксирным тросом перемещают автомобиль массой 2,5т по прямолинейному участку пути. Определите ускорение автомобиля, если сила тяги 5кН.

Задача2 . Тело массой 2кг движется по прямолинейной траектории под действием равнодействующей силы. График движения представлен на рисунке. Чему равна проекция ускорения тела в следующие моменты времени: 0-20c; 20-35с; 35-50с?

Земная механика многим обязана гению Ньютона. С помощью законов движения тел механики до сих пор рассчитывают самые сложные конструкции, определяют скорость и ускорение многочисленных механизмов и транспортных средств и их координаты, оценивают прочность конструкций.

Мы же с вами решаем более простые задачи.

Решение задач (самостоятельно) слайд 7

1-й уровень

1.Найти массу тела, которому сила 2 кН сообщает ускорение 10 мс 2 .

2.К телу приложены две силы: F 1 =0,5Н, F 2 =2Н. Показать направление вектора ускорения. Найти модуль ускорения. Масса тела равна 1 кг.

F 1 F 2

2-й уровень

1.Тело массой 400 г, двигаясь прямолинейно с некоторой начальной скоростью, за 5 с под действием силы 0,6 Н приобрело скорость 10 мс. Найти начальную скорость тела.

2. После удара футболиста неподвижный мяч массой 500 г получает скорость 10 мс. Определите среднюю силу удара, если он длился в течение 0,5 с.

Сдаём свои работы.

Кто испытывал затруднения? Какие?

Вот слова самого Ньютона:

«Первое время в школе я учился очень посредственно. И вот однажды меня обидел лучший ученик в классе. Я решил, что самая страшная месть для обидчика – отнять у него место первого ученика. Дремавшие во мне способности, проснулись, и я с легкостью затмил своего соперника.» С этого счастливого дня для мировой науки начался процесс превращения скромного английского школьника в великого ученого.

Д.З. Таблицу (выданный вам бланк) заполните.

6. Итоги урока.

Введение в динамику

ИСО. Первый закон ньютона

9 класс

Цель урока:

Сформулировать понятие об инерциальной системе отсчёта. Изучить первый закон Ньютона. Показать важность такого раздела физики как «Динамика».

Ход урока:

1. Повторение.

В чём состоит основная задача механики?

Зачем введено понятие материальной точки?

Что такое система отсчёта? Для чего она вводится?

Какие виды систем координат вы знаете?

2. Новый материал.

В главном разделе механики – «Динамика» – рассматривается взаимное действие тел

друг на друга, которое является причиной изменения движения тел, т. е. их скоростей.

Если кинематика отвечает на вопрос: «Как движется тело?», то динамика выясняет,

почему именно так.

В основе динамики лежат три закона Ньютона.

Если неподвижно лежащее тело на земле начинает двигаться, то всегда можно

обнаружить предмет, который толкает это тело, тянет или действует на него

на расстоянии (например, если к железному шарику поднесём магнит).

Эксперимент 1

Возьмём кусок мела в руки и разожмём пальцы: мел упадёт на пол.

Какое тело подействовало на мел? (Земля)

Эти примеры говорят о том, что изменение скорости тела всегда вызывается воздействием на данное тело каких – либо других тел. Если на тело не действуют другие тела, то скорость его никогда не меняется, т. е. тело будет покоиться или двигаться с постоянной скоростью.

Этот факт помогли осознать великие гении Галилей и Ньютон.

Первый закон механики, или закон инерции, был установлен ещё Галилеем. Но строгую формулировку этого закона дал и включил его в число основных законов физики Ньютон. Закон инерции относится к самому простому виду движения – движению тела, на которое не оказывают воздействия другие тела. Такие тела называют свободными телами.

Первый закон Ньютона:

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

Такие системы отсчёта называют – инерциальными (ИСО) .

Чтобы пронаблюдать как движется тело, если на него не действуют другие тела, надо поставить условия, при которых влияние внешних воздействий было бы всё меньше и меньше, и наблюдать к чему это приведёт.

Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел называется инерцией.

Эксперимент 2

Подвесим шарик на шнуре. Пока шнур не перерезан, шарик находится в покое. Если бы можно было убрать Землю, но при этом сохранить действие натянутого шнура, то он бы стал двигаться с ускорением в противоположную сторону.

О чём говорит этот пример?

3. Закрепление изученного.

Вопросы для закрепления:

В чём состоит явление инерции?

В чём состоит 1 закон Ньютона?

При каких условиях тело может двигаться прямолинейно и равномерно?

Какие системы отсчёта используются в механике?

Гребцы, пытающиеся заставить лодку двигаться против течения, не могут с этим справиться, и лодка остаётся в покое относительно берега. Действие каких тел при этом компенсируется?

Яблоко, лежащее на столике равномерно движущегося поезда, скатывается при резком торможении поезда. Укажите системы отсчёта, в которых первый закон Ньютона:

а) выполняется; б) нарушается.

Каким опытом внутри закрытой каюты корабля можно установить, движется ли корабль, равномерно и прямолинейно или стоит неподвижно?

Задачи и упражнения на закрепление:

С целью закрепления материала можно предложить ряд качественных задач по изученной теме, например:

1. Может ли шайба, брошенная хоккеистом, двигаться равномерно по льду?

2. Назовите тела, действие которых компенсируется в следующих случаях: а) айсберг плывёт в океане; б) камень лежит на дне ручья; в) подводная лодка равномерно и прямолинейно дрейфует в толще воды; г) аэростат удерживается у земли канатами.

3. При каком условии пароход, плывущий против течения, будет иметь постоянную скорость?

Можно предложить и ряд чуть более сложных задач на понятие инерциальной системы отсчёта:

1. Система отсчёта связана с лифтом. В каких из приведённых ниже случаях систему отсчёта можно считать инерциальной? Лифт: а) свободно падает; б) движется равномерно вверх; в) движется ускоренно вверх; г) движется замедленно вверх; д) движется равномерно вниз.

2. Может ли тело в одно и то же время в одной системе отсчёта сохранять свою скорость, а в другой – изменять? Приведите примеры, подтверждающие ваш ответ.

3. Строго говоря. Связанная с Землёй система отсчёта не является инерциальной, обусловлено ли это: а) тяготением Земли; б) вращением Земли вокруг своей оси; в) движением Земли вокруг Солнца?

4. Домашнее задание.

1. Параграф 10, ответить на вопросы.

2. Выполнить упражнение 10.

3. Ответить на вопросы микротеста:

Действие всех сил скомпенсировано. Какова траектория движения этого тела?

А) парабола;

Б) окружность;

В) прямая;

Г) эллипс.

5. Подведение итогов урока.

План-конспект урока по физике в 9м классе

Тема урока: Третий закон Ньютона. Принцип относительности Галилея

Дата проведения: 22.01.2013

Цели урока:

Образовательная: Изучить III закон Ньютона, его особенности и значение, сформировать умение у учащихся применять III закон Ньютона для решения практических, логических, качественных задач. Изучить принцип относительности Галилея

Развивающая: развивать умение наблюдать, анализировать. Делать выводы, формировать учебно-коммуникативные навыки и умения учащихся:
- отвечать на вопросы в соответствии с их характером;
- уметь вести диалог с целью уточнения, получения, систематизации информации, с целью закрепления данной темы;
- строить рассказ о физическом законе на основе плана;
- умение пользоваться физическими приборами.

Воспитательная: воспитывать культуру учебного труда, уверенность, самостоятельность, умение слушать своих товарищей.

Здоровьесберегающая: Обеспечить школьникам возможность сохранения здоровья во время обучения физике.

Тип урока:

Изучение нового материала

Вид урока:

Комбинированный

ТСО: мультимедийная доска, мультимедео и видео сопровождение

Структура урока:

Организационный этап 2 мин

Актуализация опорных знаний 10 мин

Изучение новой темы 20 мин

Закрепление 5мин

Рефлексия,д/з. 8 мин

Ход урока.

Организационный этап

Эпиграф: Сделал, что мог, пусть другие сделают лучше.

Йсаак Ньютон(1643-1727)

Ребята! Я рада Вас приветствовать, и приглашаю совершить на автобусе увлекательное путешествие по стране «Динамика». И мы знаем, что основными в динамике являются законы Ньютона, которые мы продолжим изучать в ходе этого путешествия. А Исаак Ньютон незадолго перед смертью, словно оглядывая свою жизнь, такую спокойную внешне и такую неистово бурную внутренне, писал:

«Не знаю, чем я могу казаться миру, но самому себе я кажусь мальчиком, играющим у моря, которому удалось найти более красивый камешек, чем другим, в то время как великий океан истины расстилается передо мной неисследованным»

Актуализация опорных знаний

Но для того что бы отправиться в путь, необходимо проверить состояние всех деталей автобуса. Обнаружены неисправности спущены шины, нужно накачать воздух в колеса, наполнить их знаниями. Для этого ответим на вопросы по пройденным темам:

1.Что такое сила?

2.Первый закон Ньютона

3.Второй закон Ньютона

4. На автобус действуют сила тяги 6кН и сила трения 3кН. Автобус движется с ускорением 1м\с2. Чему равна масса автобуса?

Получаем билет в наш автобус - это и есть тема нашего урока.

Записываем тему в рабочий конспект: Третий закон Ньютона. Принцип относительности Галилея.

Проложим маршрут для нашей экскурсии. Глядя на тему урока, сформулируйте задачи, которые хотелось бы решить

Формулируют учащиеся:

Познакомиться с принципом относительности Галилея

Изучение новой темы

Мотивация:

Итак, ребята, Вы изучили I и II закон Ньютона, узнали, при каком условии тело сохраняет свою скорость постоянной в ИСО, о том, что в результате взаимодействия тело приобретает ускорение, которое прямо пропорционально силе и обратно пропорционально его массе. Но ни I, ни II закон Ньютона не говорит нам о том, что же будет происходить со вторым взаимодействующим телом. Речь пойдет об этом в III законе Ньютона.

Ударьте рукой по столу. Что вы испытали?

Боль.
- Почему? Ведь это вы бьете стол, а не он вас.

Ответы на эти вопросы мы узнаем, если изучим III закон Ньютона.

III закон Ньютона объясняет явление отдачи при выстреле. Откат пушки и есть результат отдачи при выстреле. III закон Ньютона лежит в основе реактивного движения, движения кальмара и т.д.

Посмотрим кинофильм “III закон Ньютона”.

После просмотра кинофильма мы ответим на вопросы:
- Как формулируется III закон Ньютона?
- Могут ли эти силы возникать по одной?
- Какова природа этих сил?
- Можно ли эти силы складывать?

Откройте учебник на стр. 103, найдите запись третьего з-на и коротко запишите в конспект.

Мы изучили законы Ньютона. Познакомимся еще с одним важным положением в механике - принципом относительности Галилея.

Какую систему отсчета называют инерциальной?

Будет ли инерциальной система отсчета, которая движется с постоянной скоростью относительно инерциальной системы отсчета.

Будут ли выполняться в неинерциальных системах отсчета законы Ньютона?

Является ли геоцентрическая система строго инерциальной?

Теоретическое обоснование принципа относительности.

Галилео Галилей писал: « Заключите себя с каким-нибудь приятелем в зале под палубой какого-нибудь большого корабля и заставьте привести в движение корабль с какой угодно быстротой и вот (если только движение будет равномерным) вы не заметите ни малейшей перемены во всех явлениях и ни по одному из них не в состоянии будете судить - движется ли корабль или стоит на месте…»

Вопросы учащимся:

Если вы совершаете путешествие в самолете, ощущается ли скорость, с которой движется самолет?

Необходимо обратить внимание учащихся, что в инерциальных системах отсчета тождественны законы динамики, а не кинематические величины.

Какова форма траектории падения мяча в равномерно и прямолинейно движущемся автобусе?

(вертикальная линия)

Какую траекторию опишет падающий мяч относительно Земли? (Часть параболы)

Почему траектории движения одного и того же тела различны? (В движущемся поезде, начальная скорость тела, равна нулю. А для наблюдателя на Земле, начальная скорость тела равна скорости автобуса, относительно Земли.)

Какие явления начнут происходить в автобусе, если он будет двигаться с ускорением?

(Вода будет выплескиваться из стакана, предметы, находившиеся в покое на столе, начнут приходить в движение без видимой причины.)

В данном случае автобус считается неинерциальной системой отсчета и законы Ньютона в ней не выполняются.

Закрепление

Физкультминутка. «Поездка в автобусе»

Внимание. Ребята, впереди знак «Извилистая дорога». Вы - пассажиры автобуса и должны показать, как меняется положение тела пассажира относительно сиденья кресла, т.е. относительно Земли в разных ситуациях.

Автобус резко тормозит.

Автобус плавно отъезжает от остановки.

Автобус резко тормозит.

Поворот влево на большой скорости.

Поворот вправо на большой скорости.

Автобус движется равномерно и прямолинейно.

Нас остановил контролер. Ответьте на ваши вопросы, которые Вы получили в билетах.

Отвечаем на вопросы вместе, проводим взаимопроверку.

Котролер убедился в ваших знаниях физики и предлагает веселую задачу. Белку, прижимающую к себе орехи, посадили на очень гладкий стол и слегка толкнули по направлению к краю. Приближаясь к краю стола, белка почувствовала опасность. Она знает законы физики и предотвращает падение со скользкого стола. Каким образом?

Ответ: Несмотря на то, что задача вызывает улыбку, она безусловно имеет решение.

Так как стол гладкий, то силами трения мы вынуждены пренебречь. Зацепиться белке просто не за что. Выход для белки, знающей законы Ньютона - отбросить в противоположную направлению своего движения сторону все орехи со всей силой, которая есть у белочки. Бросок создаст силу противодействия движению. Орехи, отделяясь от белки, затормозят её.
Примерно по такому же принципу летит ракета, поднимаясь вверх.

Рефлексия,д/з.

Наш урок подходит к завершению. Давайте оценим нашу деятельность на уроке. Получилось ли у нас решить поставленные задачи к уроку? Вспомним их.

Изучить третий закон Ньютона;

Познакомиться с принципом относительности Галилея Дамашняе заданне К следующему уроку

§ 12, упр. 12 №1, 2

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. Оцените свою работу на уроке. Вам достался орешек от белочки, если вы все усвоили на уроке то положим его обратно в красную корзину к белочке, если остались некоторые вопросы по теме, вы не до конца поняли все на уроке, то кладем в синюю корзинку белочки. Приложение2

* Если время останется отвечаем на вопросы

Вы отталкиваетесь от Земли с силой 50Н. С какой силой Земля отталкивает Вас?

20 человек разделилось на две команды по перетягиванию каната. Какой будет сила натяжения каната, если каждый прикладывает силу 200Н.

Ожидаемый ответ: 10∙200Н=2000Н

Яблоко падает на Землю, потому что его притягивает Земля. Но с такой же силой и яблоко притягивает земной шар. Можно ли сказать: «Яблоко и земля падают друг на друга»?

Ожидаемый ответ: Да можно. Равные силы притяжения сообщают яблоку ускорение ≈ 10м/с2, а земному шару во столько же раз меньше, во сколько раз масса Земли превышает массу яблока.

Человек стоит на стуле. Когда человек спрыгивает со стула, то мы видим, как он падает на Землю. Почему же земля не падает на Человека?

О каких законах идет речь?

Здоровый человек передвигается по льду или скользкой дороге, делая частые мелкие шаги.

Получив в боксерском поединке, удар в челюсть, можете смело говорить после нокдауна «Ох, и ударил я его сегодня».

Проанализируйте и скажите, что объединяет все эти на первый взгляд разные примеры?

Ожидаемый ответ: все эти примеры показывают, что в природе не бывает так, чтобы только одно тело действовало на другое тело, а это другое тело на первое не действовало бы. Тела взаимно действуют друг на друга.

Приложение 1

1. Лошадь тянет телегу. Сравните модули силы F1 действия лошади на телегу и F2 действия телеги на лошадь при равномерном движении телеги А . F1=F2. Б . F1>F2. В . F1Г. F1>>F2 2. Два ученика растягивают динамометра в противоположные стороны с силами 50 Н каждый. Каково показание динамометра в этом случае? А. 0. Б . 50Н. В. 100Н. Г . Среди приведенных ответов нет правильного. 3 . Зависит ли направление и численное значение скорости тела от выбора системы отсчета? А . Да, зависит модуль и направление. Б . Зависит только модуль, направление не изменяется. В. Модуль скорости не зависит, а направление изменяется. Г. Нет, т.к. вид механического движения не изменяется при переходе из одной системы отсчета в другую. 4. Система отсчета связанная с телом инерциальная при условии, что А. тело покоится Б. тело движется равномерно и прямолинейно В . если тело покоится или движется равномерно и прямолинейно. Г. нет правильного ответа.

Приложение 2