Урок в 9-м классе по теме: "Свободное падение тела, как частный случай равноускоренного движения"

Разделы: Физика

Цели урока: Сформировать понятие о свободном падении. Путем исследования сделать вывод, что при свободно падении скорость тела не зависит от его массы.

Задачи урока:

Познавательные: При изучении движения шарика по желобу при различных углах наклона доказать, что свободное падение есть частный случай равноускоренного, когда.

Развивающие: Анализируя полученные результаты и делая выводы, записать набор формул для расчета физических величин при свободном падении.

Воспитательные: Привлекая материал из истории физики, показать роль гипотезы в научном познании. Формировать умения применять уравнения равноускоренного движения для случая свободного падения при решении задач.

Тип урока: Комбинированный.

Методы: Фронтальный опрос, рассказ-беседа, экспериментальное задание по группам, решение задач.

Формируемые умения: Наблюдать, сравнивать, анализировать, обобщать.

Оборудование: Картонный металлический диск, трубка Ньютона, штитф с желобом.

План урока:

Организационный момент - 3 мин.
Актуализация знаний: опрос - 7 мин.
Изучение нового материала - 25 мин.
Закрепление, отработка умений - 5 мин.
Подведение итогов урока - 3 мин.
Задание на дом - 2 мин.

Ход урока

Мы продолжаем с вами изучение равноускоренного движения. Темой сегодняшнего урока является частный случай равноускоренного движения – свободное падение.

Целью урока является изучение свободного падения.

Основные задачи, которые мы должны с вами решить:

1. Дать определение, что такое свободное падение.

2. Ответить на вопрос, который у нас стоит как эпиграф сегодняшнего урока. “Быстрее ли падает, что тяжелее?”

З. Мы должны с вами доказать, что свободное падение является, равноускоренны движением.

4. Записать формулы движения для случая свободного падения.

5. И на базе этих полученных формул рассмотреть решение задач на свободное падение.

Вернемся к теме: Свободное падение как частный случай равноускоренного движения. Пока один из учащихся записывает на доске формулы, описывающие равноускоренное движение, класс отвечает на вопросы учителя.

Вспомним определения:

1. Что такое равноускоренное движение.

2. Как называется величина равная изменению скорости в единицу времени.

3. В чем измеряется ускорение.

4. Ускорение равно 10 м/с, что это означает…

5. Записать формулы, описывающие равноускоренное движение (вызываю 1 ученика. )

6. Все решают: Тело прошло за 1 сек. 2 метра, за вторую 4 метра , за З сек. б метров. Можно ли сказать, что данное движение равноускоренное. Почему?

Нет

за 1:

за 2:

за 3:

7. К концу первой скорость тела была 2 м/с, к концу второй 4 м/с к концу третьей б м/с. Можно ли утверждать, что такое движение равноускоренное.

Да

Проверили формулы на доске.

Изучение нового материала

Ну а теперь приступим непосредственно к изучению нового материала.

Сегодня мы познакомимся со свободным падением тел. Закономерности этого движения были установлены известным итальянским ученым имя, которого вы мне сейчас назовете, ответив на стихотворный вопрос.

Быстрей ли то падает, что тяжелей?

И это проверить решил – Галилей.

Все его законы были открыты экспериментальным методом, который и в наши дни широко используется.

Вот и сегодня мы с вами проведем несколько экспериментов и ответим на поставленные в начале урока задачи.

1. Что такое свободное падение.

2. Влияет ли масса на V при свободном падении.

3. Доказать, что свободное падение - равноускоренное движение.

4. Вывести формулы.

5. Дать определение g.

Для этого разделимся на 5 групп, каждая из которых получает карточку с заданиями. Внимательно читает и проделывает эксперимент и делает выводы по увиденному.

1 карточка.

1. Перед вами два диска А - картонный, В - металлический.

1 опыт: Поднять оба диска на одинаковою высоту от стола и отпустить их.

Что вы видите, под действием какой силы падают диски.

Посмотрите, какой из дисков упал первым. Почему?

2 опыт: Положите картонный диск на металлический, а подняв ах на высоту тоже отпустите.

Одновременно ли упали эти диски или нет.

Сделайте вывод, влияет ли масса тела на V движения.

ВЫВОД: Тела разной массы, а падаю то по разному, то одинаково (есть сопротивление воздуха).

2 карточка.

Перед вами два одинаковых листка бумаги, что можно сказать про их массы.

Один листок оставьте в расправленном виде, другой сомните в комок. Поднимитё оба тела на одинаковою высоту и отпустите. Какое упало быстрее. Почему?

ВЫВОД: Тела одинаковой массы падают по-разному (есть сопротивление воздуха)

Рассмотрим движение различных тел: с разной массой и разной формы в вакууме, где нет сопротивления воздуха.

3 карточка.

Рассмотрите движение тел в трубке Ньютона, из которой выкачан воздух. Ответить на вопрос: как падают эти тела, одинаково ли меняются их скорость. Высокий вакуум Па 1 приборах 100 Па.

ВЫВОД: Тела разных масс и разной формы падают одинаково (с одной скоростью), если нет сопротивление воздуха.

Теперь докажем, что свободное падение есть частный случай равноускоренною движения.

Рассмотрим результаты эксперимента проведенного 4 и 5 группами.

4 карточка.

Разделитесь на две подгруппы:

первая выполняет задание 4а,
вторая выполняет задание 46.

Перед вами установка из лабораторной работы №1: измерение ускорения тела при равноускоренном движении.

Используя данную установку и пользуясь формулой ускорения (через S и t если )

Рассчитайте ускорение при угле наклона и .

ВЫВОД: в каком случае ускорение больше.

5 карточка

Рассчитайте ускорение при угле наклона и .

ВЫВОД: сделайте вывод, в каком случае ускорение больше, и какой должен быть угол чтобы ускорение было максимальное.

ВЫВОД: Если , то мы получим максимальное ускорение, а при движении тела можно рассматривать как свободно падающие. Свободное падение это равноускоренное движение.

Но так как все тела падают одновременно , величина постоянная u= 9, 8 м/c. Эту величину назвали ускорением свободного падения. Ускорение свободного падения различно в различных точках Земного шара.

Почему так происходит?

Подробно мы рассмотрим это в 9 классе, но чуть позже. Зависит это от того, что Земля не идеальный шар.

На широте Уфы g=9,8135

На широте Москвы g=9,8156. .

Ускорение свободного падение ;

1970-1971 сов. Физика Брагинского определяет g=9,8 с точностью до 12 знаков.

Что показывает g.

Следовательно, доказав, что свободное падение частный случай равноускоренного движения с ускорением g, мы можем записать физические формулы, описывающие свободное падение.

Записи на доске.

Тема урока: Свободное падение тел как частный случай равноускоренного движения.

“Быстрей ли то падает, что тяжелей?”

На это ответить решил Галилей.

На широте Москвы g=9,8156

Равноускоренное движение.

Свободное падение.

g=9,8

Ну, а, теперь, используя формулы свободного падения, решим задачу на данную тему.

В 1589 г. Галилей, изучая законы свободного падения, бросал без начальной скорости разные предметы с наклонной башни в городе Пиза. Какова высота пизанской башни и какова скорость тела в момент удара, если тело находилось в полет 3,4 с.

Дано:

g = 10