Систематизация знаний на уроке "Сила тяжести. Вес тела"

Разделы: Физика

Цель: повторить, уточнить, сравнить, обобщить и систематизировать понятия «вес» и «сила тяжести».

Оборудование:

  • динамометры с подвешенными на нити грузами массой 100 г;
  • полоски картона длиной 40 см;
  • деревянные бруски;
  • дидактические карточки (оборудование и печатные материалы по количеству учащихся);
  • интерактивная доска (программа Notebook).

Примечание. Работа с текстом проводится по учебнику 10 класса В.А.Касьянова.

№ этапа, вид работы

 Деятельность учителя и содержание этапа

Действия учащихся
Подготовительный (перед уроком). Готовит все необходимое оборудование для фронтального эксперимента, выкладывает на последний стол.

Раздают оборудование.
1. Фронтальный эксперимент 1. Предлагает провести фронтальный эксперимент[1]: поднять полоску картона с бруском на 40 – 50 см над поверхностью стола. Отбирают приборы, выполняют действия.
Предлагает обратить внимание на начальную деформацию картона. Наблюдают.
Ставит вопрос: «Под действием какой силы он деформируется?» Отвечают на вопрос.
Предлагает отпустить картон вместе с бруском, наблюдать за изменением деформации картона во время падения. «Роняют» картон с бруском, наблюдают, повторяют эксперимент.
Предлагает проанализировать опыт, сформулировать вывод. Анализируют экспериментальные факты, делают умозаключение 1: вес свободно падающего тела равен нулю.
Ставит вопрос: «Изменилась ли при этом сила тяжести?» Анализируют, отвечают на вопрос.
2. Работа с учебником, повторение, уточнение и расширение понятий. Предлагает дать определение силы тяжести и веса (работает с текстом учебника, §26).

Читают учебник, формулируют определения.
3. Работа небольшими группами, работа с учебником. Предлагает заполнить (воспользовавшись текстом учебника, §26) первые 5 строк в таблице 1. (см. Приложение 1).

Читают учебник, анализируют и отбирают материал, заполняют таблицу в тетради, затем на интерактивной доске.
4. Фронтальный эксперимент 2. Предлагает поставить динамометр на край стола, подвесить к крючку грузик массой 100 г на нити. Отклонив груз в сторону на некоторый угол, отпустить его, наблюдая за показаниями динамометра во время колебания груза [1]. Подбирают приборы и выполняют эксперимент, проводят наблюдения.

Предлагает сформулировать вывод из эксперимента.

(В случае затруднения предлагает ответить на вопросы:

  • Изменяется ли скорость груза при его колебаниях?
  • Изменяются ли ускорение и вес груза при его колебаниях?
  • Как изменяются центростремительное ускорение и вес груза при его колебаниях?
  • В каких точках траектории центростремительное ускорение и вес груза по модулю наибольшие, в каких наименьшие?)
 Анализируют экспериментальные факты, делают умозаключение 2: вес тела зависит от величины и направления ускорения.
Ставит задачу: «Как экспериментально проверить этот вывод?»

Высказывают предположения, выполняют эксперимент (напр., подвешивают к динамометру груз на нити и, измерив вес груза, с различной (постоянной, затем изменяющейся) скоростью поднимают динамометр с грузом, затем его опускают, перемещают горизонтально, наблюдая за показаниями динамометра во время движения груза.
5. Работа с таблицей. Предлагает заполнить шестую строку таблицы, сопоставить особенности.

Заполняют, сопоставляют.
6. Решение задач-«синонимов» (задачи, имеющие различные условия, но одинаковое решение).

Предлагает решить задачи в общем виде на определение веса тела в различных ситуациях» (задачи одной группы решаются на доске одновременно).

  • Первая группа задач:
    •

    Тело, находящееся в лифте, движется равноускоренно (разгон) вверх; тело, находящееся в лифте, движется равноускоренно («равнозамедленно», торможение) вниз; тело, двигаясь с постоянной скоростью, проходит середину вогнутого моста.

    • Вторая группа задач:

    Тело, находящееся в лифте, движется равноускоренно (разгон) вниз; тело, находящееся в лифте, движется равноускоренно («равнозамедленно», торможение) вверх; тело, двигаясь с постоянной скоростью, проходит середину выпуклого моста.

    		 Делают записи в тетради и на интерактивной доске.
    Помогает выполнить чертежи к задачам первой группы (задачи сгруппированы по характеру изменения скорости), обращает внимание на выбор системы отсчета, указание сил, направление ускорения. Выполняют рисунки в тетради и на интерактивной доске.
    Предлагает начертить вес во всех ситуациях мелком яркого цвета, обращает внимание на точку приложения веса.

    Задает вопрос: «Зависит ли значение веса от скорости движения тела, от ускорения?».

    		 Повторяют и обсуждают характеристики веса; рисуют векторы.
    Ставит вопрос о способе рационального решения задачи, обращает внимание на невозможность нахождения веса непосредственно из уравнений второго закона Ньютона для тела, т.к. вес приложен не к данному телу, а к связи. Обсуждают и решают систему уравнений. Находят в общем виде значение веса тела. Сравнивают это значение со значением силы тяжести.
    Ставит вопрос: «Почему различные задачи имеют абсолютно одинаковое решение и результат?» Обсуждают.
    Обращает внимание на универсальный подход к решению задач, ставит вопрос: «Как зависит значение веса от скорости тела, от ускорения?» Обсуждают, учатся выстраивать аналогии, делают вывод: вес не зависит от скорости тела, а зависит от ускорения (если ускорение противонаправлено ускорению свободного падения, то вес тела увеличивается, если сонаправлено – уменьшается, если равно ускорению свободного падения – вес тела равен нулю).
    7. Разминка. Предлагает увеличить, уменьшить свой вес, оказаться в невесомости (продемонстрировать каждую ситуацию).

    Приседают, подпрыгивают, комментируя свои действия. Проверяют результат, используя напольные весы.
    8. «Физика и здоровье». Работа с учебником. Предлагает обсудить вопрос о влиянии невесомости и перегрузки на организм. Обращает внимание на физиологические эффекты, связанные с перегрузками (табл. 10 учебника).

    Работают с таблицей, воспринимают и обсуждают информацию.
    9. «Найди ошибку в прессе». Предлагает найти ошибки в печатной статье (раздает копии заметки из прессы, содержащую физические ошибки и некорректно использованные термины). Работают с информацией, обсуждают.
    10. Выполнение самостоятельной работы. Предлагает выполнить самостоятельную работу. (см. Приложение 2) Выполняют работу индивидуально.
    11. Самоконтроль. Предлагает выполнить самопроверку, демонстрируя рисунки – верные решения на интерактивной доске. Проверяют своё решение и фиксируют правильность решения знаком «+» или «−». Обсуждают, задают вопросы.
    12. Обсуждение и запись домашнего задания. Предлагает подобрать в учебнике, пособиях или «сочинить» задачи-«синонимы» по теме и решить их.

    Выполнить эксперимент:

    а) в пластиковую бутылку с дыркой в дне налить воду (придержав пальцем отверстие), наблюдать за вытеканием воды (над ванной);

    б) налить в бутылку воду, отпустить (уронить) её в ванну, понаблюдать (вода не вытекает, почему?).

    		 Обсуждают, задают вопросы, записывают.

    Литература: В.А.Буров, А.И.Иванов, В.И.Свиридов. Фронтальные экспериментальные задания по физике. Москва, «Просвещение», 1987 г.