1. Общее описание урока.
Этот урок – изучение нового материала. От ребят не требуется какая-либо специальная домашняя подготовка, но на самом занятии нужно все время думать и действовать, выполняя разного рода задания. Особенность его в том, что я даю учащимся по сути лишь только определение нового для них явления с небольшим пояснением. А дальше организую работу так, чтобы ребята сами углубляли и расширяли знания: учились находить это явление в природе, быту, технике, использовали данное им определение для объяснения ряда фактов, попробовали применить его для предсказания событий, свели разрозненную информацию в общую картину. В итоге знания учащихся от исходной точки (определение инерции) развиваются по спирали, проходя несколько самостоятельных кругов (тем, этапов).
2. Структура и содержание урока.
2.1. Диалог с учащимися: введение понятий
"инерция", "инертность".
2.2. Постановка интересных опытов и их объяснение.
2.3. Объяснение, с точки зрения физики, некоторых
встречающихся в жизни ситуаций и фактов.
2.4. Предсказания.
2.5. Сбор информации для разных сфер жизни и
составление таблицы "Инерция в быту, природе,
технике".
3. Ход урока.
Диалог с учащимися: введение понятий "инерция", "инертность"
Учитель. Ребята, кого мы считаем ленивым?
Ученики (итоговый ответ). Того, кто не желает работать и любит, чтобы все было без изменений.
Учитель. Кого мы считаем упрямым?
Ученики. Неуступчивого, того, кто поступает вопреки здравому смыслу, неподатливого.
Учитель. Верно. Но оказывается предметы, которые окружают нас, тоже ленивые и упрямые.
Посмотрите на мяч. Он может тоже долго лежать на одном месте, сохраняя свою скорость, равную нулю. Какой он?
Ученик. Ленивый.
Учитель. Ударим по нему (показываю). Он покатился по гладкой ровной поверхности и его не догнать; катиться так он тоже может долго. Какой он?
Ученики. Упрямый.
Учитель. Да. Чтобы остановить мячик, нужно приложить усилие; поставить преграду или подсыпать на его дорожку песочек, иными словами, требуется внешнее воздействие.
Свойство тел сохранять свою скорость при отсутствии внешних воздействий, т.е. быть "ленивым" или "упрямым", физики называют инертностью.
“Ленивые вещи на свете живут,
упрямые вещи на свете живут
инертностью это упрямство зовут”.
Инертность – это свойство тел сохранять ту скорость, которую они уже имеют, при отсутствии внешних воздействий. Это понятие как бы определяет "характер" тела.
Беру стальной шар такого же размера, как мяч. Но массивнее его. Какой из этих шаров труднее сдвинуть?
Ученики. Второй, стальной.
Учитель. Верно. Ему труднее даются и начало движения, и его прекращение. Можно сказать так:
Чем массивнее тело, тем оно инертней:
С места сдвинуть нелегко.
Если все же покатилось,
То умчится далеко /если нет трения/.
Массивные тела ленивее и упрямее, чем легкие; они более инертны.
Смотрите: после толчка рукой шар покатился и продолжает катиться по стеклу при отсутствии внешних воздействий. Говорят: шар катится по инерции.
Инерция – это явление сохранения скорости тела при отсутствии воздействия на него других тел. Инерция – это "поступок" тела. Если нет внешних воздействий, тело может совершать, образно говоря, такие "поступки": сохранять свой покой или свое движение; "Ленивый лежит, упрямый бежит", "Ленивый без дела лежит. Упрямый до цели бежит".
И еще: чтобы тело смогло изменить свое поведение (например, преодолеть "лень" и начать двигаться или перестать быть "упрямым" и преостановить свое перемещение), нужно время.
А теперь хором повторим все вместе два раза, что называется инерцией, дадим определение.
Я сейчас скажу короткие три фразы, разделю их небольшими паузами, а вы произнесите их громко за мной:
Инерция – это явление.
Инертность – это свойство тела.
Массивные тела более инертны, чем легкие.
Постановка опытов
Учитель. Теперь сделаем несколько опытов и вы постараетесь их объяснить, опираясь на введенные понятия: инерция, инертность. Эксперименты осуществляют в демонстрационном варианте желающие.
Опыт 1. Скатить шарик по желобу на гладкую поверхность. Пронаблюдать за его поведением. Почему он продолжает катиться, т.е. быть "упрямым"?
Опыт 2. На столе находится пирамида из брусков. Приглашаю к столу по очереди учеников-"снайперов". Вручаю им линейку.
Задание: горизонтальным ударом выбить нижний брусок, не разрушив пирамиды. Объяснить свои действия и результаты.
Опыт 3. Приглашаю к доске двух и даю им в руки по ножу (или по стальной линейке). На горизонтально расположенные ножи вешаю бумажные кольца. На кольца кладу карандаш. Зову третьего ученика и прошу его металлическим стержнем от штатива резко ударить по карандашу. Карандаш рассыпается на кусочки – кольца бумажные сохраняются. Предлагаю объяснить наблюдаемый эффект.
Опыт 4. На станки кладу открытку с монетой. Предлагаю щелкнуть по открытке, направив щелчок по горизонтали, и объяснить увиденное.
Результаты эксперимента:
1) монета падает в стакан;
2) монета летит мимо стакана.
Объяснение. В первом случае щелчок был быстрым; его действие передалось только открытке, монета, как "ленивое" существо имела горизонтальную скорость нуль и она ее сохранила, поэтому и попала в стакан.
Во втором случае щелчок был медленным, действие его успело передаться не только открытке, но и монете, поэтому монета смогла изменить свою нулевую горизонтальную скорость на другую, и проскочить мимо стакана.
Опыт 5. На столе лежит полоска бумаги, на ней стоит банка, наполненная водой. Как, не поднимая банку и не пролив воду, извлечь бумагу из-под банки? Свои предложения сначала назвать, обосновать; только потом проделать действия. Разрешаются 2 попытки.
Ответ. Полоску бумаги нужно резко дернуть за край. Вследствие инерции банка и вода не успеют прийти в движение.
По ходу этой части урока ученики должны выполнить рисунки опытов и написать около каждого тела буквы л ("ленивый"), если тело вследствие инерции продолжает лежать, висеть, стоять, сохраняя скорость, равная нулю, или букву у ("упрямый"), если тело вследствие инерции продолжает движение и сохраняет скорость, отличную от нуля.
Объяснение фактов
Учитель. А теперь постарайтесь на основе определения инерции объяснить несколько жизненных ситуаций, с точки зрения физики, и ответить на вопросы.
1. В какую сторону падает идущий споткнувшийся человек? Выслушав ответы, задаю еще вопрос. А почему?
Учитель. Послушайте стихи, которые называются "Случайное падение":
Я бежал, бежал,
Споткнулся,
На дороге растянулся.
Тело скорость сохраняло,
А у ног – Земля отняла.
Потеряли скорость ноги,
А тело мчалось по дороге.
В этом случае одна часть тела – ноги, ударившись о преграду, изменила свою скорость, а другая "упрямая" часть – корпус туловища – продолжала свой бег по инерции.
2. Почему лиса делает резкие движения в сторону,
если ее догоняет волк? Два ученика в масках
зверей изображают ситуацию и объясняют ее.
3. Мама встряхивает медицинский термометр прежде
чем его поставить заболевшему ребенку.
(Процедура показывается). Почему ртуть
опускается вниз?
4. Как насадить молоток на рукоятку с помощью
инерции? Ученик выполняет действие и объясняет
его.
5. Ребенок ставит на тележку игрушку –
куклу-невалюшку и резко толкает вперед тележку.
Игрушка опрокидывается назад. Почему? Действие
выполняется.
6. Маленький Вова включил в сеть электрический
вентилятор; лопасти начали крутиться. Он
испугался и выключил прибор, но с удивлением
увидел, что лопасти вентилятора продолжали
вращаться и не сразу остановились. С криком
"Почему" Вова побежал за разъяснением к все
знающей бабушке. Что та ему сказала?
7. Водитель автобуса, увидев на дороге аварийную ситуацию, резко затормозил. Стоявшие в салоне пассажиры качнулись и тоже резко. В какую сторону произошел наклон? Почему так?
Предсказания
Играя в машине в детском садике, маленький Леня поставил в кузов игрушечного грузовика игрушечную мебель, которую он должен был перевозить. Но машина из-за плохой дороги застряла. "Сейчас позвоню и вызову буксир", – сказал Леня. Он дернет машинку сзади на себя. Предскажите, что может произойти с мебелью и почему. Свой прогноз подтвердите опытом.
Предскажите, изменятся ли результаты 2 (со стопкой из брусков), который мы сегодня делали в начале урока, если бруски взять более массивные? Свои ответы поясните, а потом проверьте на опыте.
Составление сводной таблицы
Заключительная часть урока – выполнение практического задания и заполнение таблицы "Инерция в быту, природе, технике". Дается ученикам ее форма (см. табл.), а они должны вписать кратко в ее столбцы разные примеры. Примеры можно взять из окружающей жизни.
Табл. Инерция
| В быту | В природе | В технике |
Домашнее задание: продолжить заполнение таблицы, взяв примеры из кинофильмов и мультфильмов.