Урок-путешествие «Сложение двух сил, направленных по одной прямой. Равнодействующая сила»

Разделы: Физика


Цели урока:

  • образовательная: вести понятие равнодействующей силы как векторной суммы всех сил, действующих на тело; научить графически изображать и вычислять модуль равнодействующей двух сил, направленных по одной прямой в одну сторону и в противоположные стороны.
  • развивающая: продолжать расширять кругозор учащихся, формировать научное представление об устройстве материального мира; развивать речь, мышление, двигательную сферу, развивать познавательный интерес учащихся через игровую деятельность и использование литературных произведений; формировать умения (находить связи между физическими величинами и представлять их графически);
  • воспитательная: учить подготавливать рабочее место, соблюдать дисциплину, быть собранным, усердным, чувствовать товарища; применять полученные знания для объяснения различных природных явлений.

Оборудование к уроку: демонстрационный динамометр, набор грузов, пружина, ватман с рисунками, бланки с заданиями, ноутбук, экран, мультимедийный проектор, уроки физики в 7 классе “Кирилла и Мефодия”.

План урока

Этап урока Приёмы и методы Время, мин
I Организационный этап   2
II Формирование мотивов для работы Письменный опрос - (физический диктант) 5
III Изучение нового материала Рассказ, беседа, игра, формулировка выводов 15-20
IV Закрепление изученного Решение задач, беседа 8
V Подведение итогов. Рефлексия Ответы на вопросы 3
VI Домашнее задание Пояснения учителя; записи на доске и в дневниках 2

Ход урока

I. Организационный этап (обеспечить готовность учащихся к уроку, готовность рабочего места и необходимого для урока оборудования)

II. Формирование мотивов для работы.

Учитель.

Здравствуйте, ребята! Я человек, который любит общаться и путешествовать. А вы любите путешествовать?

Ученики:

Да.

Учитель.

Я буду очень рада вместе с вами отправиться сегодня в путешествие по стране “ДИНАМОМЕТРИЯ”, эта страна очень загадочная, ведь там господствуют силы. “Внимание на экран!”. Это рисунок из известной басни И.А.Крылова “Лебедь, щука и рак”. (СЛАЙД №1)

Когда в товарищах согласья нет,
На лад их дело не пойдет,
И выйдет из него не дело, только мука.
Однажды Лебедь, Рак да Щука
Везти с поклажей воз взялись
И вместе трое все в него впряглись;
Из кожи лезут вон, а возу все нет ходу!
Поклажа бы для них казалась и легка:
Да Лебедь рвется в облака,
Рак пятится назад, а Щука тянет в воду. [1]

Кто виноват из них, кто прав – судить не нам;
Да только воз и ныне там.

И сегодня нам предстоит найти ответ на вопрос, почему воз и ныне там?

А для того, чтобы попасть в страну вам необходимо выполнить задание №1. (СЛАЙД № 2) В своём бланке заданий каждый ученик записывает фамилию и имя и выполняет самостоятельно (2 варианта)

Задание 1 Фамилия, имя_____________________________

Физический диктант

Вариант 1

1. Закончите предложение, используя одно из ниже перечисленных слов: инертность, движение, взаимодействие.

Масса – это мера__________________________________________

2. Необходимо заполнить в формулах все пустые квадратики:

а) S = v * __; б)   = __/V; в) __ = * V

3. В каких случаях возникает сила упругости? Выберите правильное утверждение.

а) при равномерном движении тела; б) при деформации тела; в) при падении тела.

4. Что нужно сделать, чтобы увеличить силу тяготения между двумя телами? Выберите правильное утверждение.

а) сблизить оба тела; б) удалить оба тела друг от друга; в) уменьшить массы этих тел.

5. Куда направлена сила тяжести? Выберите правильное утверждение.

а) вертикально вверх; б) вправо; в) вертикально вниз.

ОЦЕНКА________

Задание 1 Фамилия, имя_______________________________

Физический диктант

Вариант 2

1. Закончите предложение, используя одно из ниже перечисленных слов: инертность, движение, взаимодействие.

Сила – это мера___________________________________________

2. Необходимо заполнить в формулах все пустые квадратики:

а) v = S/__; б) __ = m/; в) Fупр= ___ * l

3.Какая сила заставляет Землю и другие планеты двигаться вокруг Солнца? Выберите правильное утверждение.

а) сила упругости; б) сила инерции; в) сила тяготения.

4. Как изменится сила упругости, если удлинение пружины увеличить вдвое? Выберите правильное утверждение.

а) увеличится вдвое; б) уменьшится вдвое; в) останется неизменной.

5. От чего зависит величина силы упругости? Выберите правильное утверждение.

а) от скорости движения тела; б) от массы тела; в) от величины деформации тела.

ОЦЕНКА_______

ОТВЕТЫ

Вариант 1 Вариант 2
1. Масса- мера инертности 1. Сила –это мера взаимодействия
2. а) S = v * t; б) = m/V; в) m = * V 2. а) v = S/ t; б) V = m/; в) Fупр= k * l
3. б) при деформации тела 3. в) сила тяготения
4. а) сблизить оба тела 4. а) увеличится вдвое
5. в) вертикально вниз 5. в) от величины деформации тела

Критерии оценки

За каждый правильный ответ – 1балл; за неправильный ответ – 0баллов.

  • “5” - 5 баллов (за каждый вопрос 1балл);
  • “4” - 4 балла;
  • “3” - 3 балла;
  • “2” - 2 балла.

Затем идёт взаимопроверка и выставление оценок. Правильные ответы высвечиваются на экране. (СЛАЙД № 3) Справились вы с заданием достаточно успешно. Итак, мы отправляемся!

III. Изучение нового материала

Учитель.

В большинстве случаев, с которыми мы встречаемся в жизни и даже в басне, на одно и тоже тело чаще всего действует несколько сил. На желедорожный мост, например, действует сила тяжести, сила упругости опоры, вес проходящего по мосту поезда. Поэтому, чтобы строить здания, мосты, станки, и машины, надо уметь учитывать действие многих сил.

В каждом подобном случае можно заменить несколько сил, приложенных к телу, одной силой, равноценной по своему действию этим силам. Эту силу называют равнодействующей. Откройте страницу 68-ю и внимательно прочитайте определение.

Сила, которая производит на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил, называется равнодействующей этих сил.

Обозначается:

R – равнодействующая сил

У нас на пути город “Опыт №1”, который ставит перед нами задачу:

Как найти равнодействующую двух сил, действующих на тело по одной прямой в одну сторону?

Выполняем опыт по рис. 74 по учебнику А.В.Пёрышкина. [3]

Равнодействующая сил, направленных по одной прямой в одну сторону, направлена в ту же сторону, а её модуль равен сумме модулей составляющих сил.

R=F1 + F2

Внимание на экран! (СЛАЙД №4) Чтобы двинуться дальше в путь выполни задание №2 (сказка “Репка”)

Задание №2

Дед, взявшись за репку, развивает силу тяги до 600Н, бабка до 100Н, внучка до 50Н, Жучка до 30Н, кошка до 10Н и мышка до 2Н. Чему равна равнодействующая всех этих сил, направленных по одной прямой в одну и ту же сторону?

(ответ 792Н)

Хорошо.

И снова в путь!

На пути следующий город “Опыт №2”который ставит следующую задачу:

Как найти равнодействующую двух сил, действующих на тело по одной прямой в разные стороны?

Выполняем опыт по рис. 76 в учебнике А.В.Пёрышкина (очень похожий – подвешиваем на демонстрационном динамометре 3 грузика – вес 3Н (вес грузиков приложен к опоре или подвесу и направлен вниз) подействуем лабораторным динамометром с силой 1Н, направленной вверх. Тогда динамометр покажет силу 2Н. Эта сила есть равнодействующая двух сил: 3Н и 1Н. [3]

Равнодействующая сил, направленных по одной прямой в противоположные стороны, направлена в сторону большей по модулю силы, а её модуль равен разности модулей составляющих сил:

R= F2 - F1

Внимание на экран! (СЛАЙД №5) Чтобы двинуться дальше выполни задание №3

Задание №3

В задании №2 равнодействующая всех сил, приложенных к репке, у вас получилась равна 792Н. Справилась бы с репкой эта компания без мышки (напомним, что мышка развивает силу тяги до 2Н), если силы, удерживающие репку в земле, равны 791Н?

Ответ: нет

Продолжим путь дальше

А если к телу приложены две равные и направленные противоположно силы, то чему равна равнодействующая этих сил?

Опыт №3

(см. предыдущий) 3Н-3Н=0

R=0

Тело под действием двух равных и противоположно направленных сил будет находиться в покое или двигаться равномерно и прямолинейно.

Итак, возвращаемся к басне И.А.Крылова. Басня утверждает, что “воз и ныне там”. Что можно сказать о равнодействующей всех сил, приложенных к возу?

Ученики. Равна нулю.

Учитель. На этом наше небольшое путешествие не заканчивается, в эту страну, где господствуют силы, вы будете возвращаться ещё не один раз. Мы сегодня рассмотрели сложение двух сил, направленных по одной прямой, а когда вы изучите сложение сил, направленных под углом одна к другой, то вы поймёте, что И.А. Крылов не мог с уверенностью утверждать, что “воз и ныне там”. Это доказательство, однако, смысла басни не поменяет!

IV. Закрепление изученного

Задача 1. Один мальчик толкает сани сзади с силой 40 Н, а девочка тянет их за веревку с силой 20Н. Изобразите эти силы графически, считая, что они направлены, горизонтально, и найдите их равнодействующую. [2]

Дано:

F1=40 H

F2=20 H

R = ?

Решение:

Сила F1 > F2 (по модулю), поэтому длина стрелки этой силы на чертеже больше. Выберем масштаб: 1 клетка 10Н. Так как силы приложенные мальчиком и девочкой, действуют в одном направлении, то равнодействующую силу находим по формуле:

R = F1+F2

R = 40 H + 20 H = 60 H

На чертеже эту силу изображаем направленным отрезком, длина которого равна сумме длин отрезков сил F1 и F2.

Ответ: R = 60 H

Задача 2. Чему равна равнодействующая двух сил, приложенных к мячу, и куда она направлена?

Дано:

(влево) F1 = 2 H

(вправо) F2 = 6 H

R = ?

Решение:

Выберем масштаб: 1 клетка 2Н.

R = F2 – F1

R = 6 H – 2 H = 4 H

Ответ: R = 4 H, направлена вправо.

Задача №3. Используя тренажёр, необходимо расставить силы на рисунке и ответить на вопросы. [5]

V. Подведение итогов. Рефлексия

Внимание на экран! (СЛАЙД № 6)

Чтобы понять, на сколько интересен и полезен материал, который мы изучали на уроке, выполните задание №4

Задание 4

Оцените сегодняшний урок: 0 – нет, 1 – да.

- Вам было интересно на уроке?________

- Вы узнали что-то новое?_____________

- Был ли доступен изучавшийся материал?_______

- Вы его поняли?_________

- Готовы ли вы работать над материалом на следующих уроках?_________

Количество баллов________

VI. Д/з

Параграф 29, составить кроссворд (ключевое слово “равнодействующая”), выполнить упражнение 11-ое на 70-ой странице.

Список литературы

  1. Ефросинина Л.А. Литературное чтение. 2 класс. Учебник. — В 2-х частях. — 6-е изд., дораб. — М.: Вентана-Граф, 2013. — 176 с.
  2. Лукашик В.И., Иванова Е.В. “Сборник задач по физике” 7-9 кл., М.: “Просвещение”, 2004
  3. Перышкин А.В. Физика. 7 кл: учеб. Для общеобразоват. учреждений. - 2-ое изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2013. – 221 с.
  4. Программы для общеобразоват. учреждений:  Физика. 7 – 11 кл.    / Сост. Е.М. Гутник, А. В. Перышки.– М.: Дрофа, 2010.
  5. Уроки физики Кирилла и Мефодия. 7 класс.: электронный учебник. – NMG – 2006.