Цель: помочь учащимся увидеть всю красоту физики, показать связь законов с жизнью, попытаться объяснить явления, происходящие вокруг нас, с точки зрения классической механики.
Вводное слово: (приложение 1, слайд 1)
Тема нашего урока “Великие законы физики”, и вы уже догадались, о чем пойдет речь. В истории есть немного имен и книг, пронизывающих века и даже тысячелетия. В архив сложены и забыты многочисленные гипотезы и теории. Но если научные открытия, сделанные давно, оказываются пригодными для решения современных практических задач, то это означает, что они достоверны, ибо ими пройдено самое строгое и жесткое испытание – испытание временем. Именно такими являются законы механики, открытые около трехсот лет назад гениальным английским ученым … Исааком Ньютоном.
Механика была первой в истории физики законченной теорией, правильно описывающей огромный класс явлений – движения тел. Поэтому сегодня мы посвящаем урок великим законам физики – законам механики Ньютона.
Повторение:
Для начала вспомним, о чем говорят эти законы, какие ситуации описывают и как применяются. Я прошу заполнить вас таблицу (приложение 1, слайд 2):
I закон |
II закон |
III закон |
|
| Физическая модель | |||
| Описываемое явление | |||
| Суть закона | |||
| Примеры проявления закона |
Проверим ваши записи: (приложение 1, слайд 2).
Физика и лирика:
Законы Ньютона не только служат физике, но и вдохновляют поэтов (приложение 1, слайд 3).
“Был тьмой кромешной мир планет
Как покрывалами, окутан.
Господь вскричал: “Да будет свет!” -
И в мир тотчас явился Ньютон”.
Продолжим тему лирики. Узнайте закон в стихотворении:
(К III закону Ньютона)
Мчится неприятность как акула,
Мчится на меня со стороны,
Уж она б меня в дугу согнула,
И не ощутила бы вины!
Но, мой внешний вид оберегая,
Той же силы и величины,
Неприятность движется другая
С противоположной стороны.
Потому-то я и улыбаюсь,
Потому-то я и не сдаюсь.
Маюсь, но от скуки не страдаю,
Даже больше – стройным остаюсь!
Финошин А., выпускник нашей школы 2004 года.
(I закон Ньютона)
Да, существуют системы отсчета,
Где все для нас необычное что-то,
Где все тела в равномерном движении
Или в спокойном лежат положении.
Но относительно данной системы –
Это закона инерции схемы.
В схеме такой все тела далеко,
И понимать нам ее нелегко.
Движется тело одно без помех
Или в покое, отдельно от всех.
Светел и чист по инерции путь.
В этой инерции – главная суть.
В. Чикин
(Ускорение свободного падения тел)
Падает зернышко в узкой меже…
Надо же, с ускорением g!
Падают камни в ущельях глухих…
Опять ускорение g и у них.
Что мы ни кинем, что мы ни бросим –
Все ускорение девять и восемь.
Падает тело, воздух сверля….
Всех притяжением ловит Земля!
В. Чикин
Решение задачи:
Вороне, масса которой 1 кг, Бог послал кусочек сыра. Ворона сидит на ветке, ветка под тяжестью вороны и сыра согнулась. Сила упругости ветки равна 10,8 Н. Лиса знала законы физики и вычислила массу сыра, который должен был ей достаться, если ворона каркнет во все воронье горло. Какова масса сыра?
Обсуждение задачи: Какие силы действуют на ворону? Куда направлены? Какая сила больше? Почему? Чему равна масса системы тел, находящихся на ветке?
(Масса сыра 80 г)
Какие законы Ньютона использовала лиса? (II и III законы)
Презентации:
У нас были организованы три творческие группы, которые подготовили к сегодняшнему уроку презентации. Давайте посмотрим, как они представили свои знания по данной теме. (приложение 2, приложение 3, приложение 4).
Физика в литературе:
1. А. Р. Беляев “Звезда КЭЦ”: “Ракета вдруг описала небольшой круг и перевернулась кормой вниз. Пламя вырвалось из дюз, и она все медленнее стала снижаться к озеру… эта тяжелая громадина, не долетая до поверхности воды несколько десятков метров, как бы повисла в воздухе: сила вырывающихся газов поддерживала ее в висячем положении. Отбросы газов рябили и волновали поверхность воды”. С какой целью использовалась сила вырывающихся газов? Какой закон Ньютона применялся?
20 ноября 2008 г. в новостях было сказано о том, что во время открытого выхода в космос космонавты потеряли сумку с инструментами. Что стало с сумкой? Каким законам подчиняется движение сумки сейчас?
2. Д. Н. Медведев “Сильные духом”: “После приземления партизаны собрались вместе. Последним подошел товарищ, которого я заметил в воздухе. Его парашют раскрылся не полностью, и он неминуемо разбился бы, но, к счастью, ударился ногами о телефонные провода, протянутые вдоль железной дороги, это смягчило падение”. Почему удар о телефонные провода смягчил падение парашютиста?
На спускающегося парашютиста действует сила земного притяжения, но движется он равномерно. Объясните это.
3. Н. С. Гайдук “С любовью и нежностью”: Герой повести разбивается на мотоцикле, не вписавшись в поворот. “Стрелку спидометра зашкалило на цифре 150… Кто-то мрачно усмехнулся:
- Непонятно! На таком повороте держать 150! Он что, чокнутый? Или взлететь хотел?” Почему опасно на повороте двигаться с большой скоростью?
В автомобилях применяют тормоза, которые действуют либо на все колеса, либо только на задние. Почему не применяется торможение только передних колес?
Почему не следует прыгать на ходу с подножки трамвая или из кузова автомобиля?
4. Барон Мюнхгаузен утверждал, что вытащил сам себя из болота за волосы. Вот его рассказ: "Однажды, спасаясь от турок, я попробовал перепрыгнуть болото верхом на коне. Но конь не допрыгнул до берега, и мы с разбегу шлёпнулись в жидкую грязь. Нужно было выбирать одно из двух: погибнуть или как-то спастись. Я решил спастись. Но как? Ничего под рукой не было. Но голова-то у нас всегда под рукой. Я рванул себя за волосы и таким образом вытащил из болота вместе с конём, которого сжал обеими ногами, как щипцами". Обоснуйте невозможность этого.
Когда вам приходилось въезжать на велосипеде с проезжей части дороги на тротуар, вы подтягиваете руль к себе. При этом передняя часть велосипеда приподнимается, и велосипедист без толчка въезжает на тротуар. Разве это не напоминает вам случай с бароном?
5. Возможен ли способ путешествия на Луну, предложенный Сирано де Бержераком, героем одноимённого произведения Эдмона Ростана?
“Лечь на железный лист и сильными рывками
Магнит подбрасывать. Он лист железный с вами
Подтянет кверху. Вы опять.
Так до Луны и упражняйтесь!”
Качественные задачи:
1. Стукните кулаком по столу. Почему бьете вы, а больно вам?
2. Двое стоят на одинаковых тележках. Тянет за веревку один, а в движение приходят обе тележки. Почему?
3. Вдоль экватора или меридиана легче запускать на орбиту искусственный спутник Земли?
Физика в картинках (приложение 5): подберите закон к каждой картинке.
Заключение:
Заслуга Ньютона состоит именно в том, что он, опираясь на труды своих предшественников, смог отказаться от устаревших, бывших неизменными почти в течение двух тысячелетий взглядов и создать свою, совершенно новую теорию движения, облечь ее в стройную математическую форму. Знаменитый французский писатель, философ и историк Вольтер написал: “Не так давно в одной знатной компании обсуждался избитый и пустой вопрос: кто был величайшим человеком – Цезарь, Александр, Тамерлан или Кромвель? Кто-то сказал, что таким человеком был, без сомнения, Исаак Ньютон. И он был прав, так как мы должны благодарить Ньютона за то, что он овладел нашим разумом не насилием, а силой правды”.
Итоги урока: выставление оценок.
Домашнее задание: самостоятельно найти в литературе случай и описать его законами Ньютона.