Цели:
- Систематизировать знания по теме “Виды сил”.
- Ввести понятие сложение сил, действующих по одной прямой.
- Закрепить умения решать задачи на нахождение силы тяжести и веса тела.
- Продолжать работу по закреплению графического изображения сил.
- Развивать у учащихся логическое мышление, умение самостоятельно делать выводы по данному материалу.
- Показать учащимся использование сил в быту, природе и технике.
Оборудование: мультимедийная установка, динамометр, набор грузов, коробка из-под конфет, карточки для награждения.
Ход урока
Мы сегодня собрались, что бы понять, что же такое сила? В результате чего она возникает? Что это за физическая величина, чем она особенна?
Итак, приступим: на экране перед вами будут представлены картинки с видами сил.
Один из учеников рассказывает о данной силе по плану:
- определение;
- направление;
- точка приложения;
- примеры.
За правильный ответ вручается карточка. Ученик, набравший большее количество карточек попадает в разряд “Умников”. Ученики, получившие 3 и более карточек, зарабатывают оценку.
- рис 1– сила тяжести.
- рис 2 – сила всемирного тяготения.
- рис3 – обобщенный рисунок силы тяжести и тяготения.
- рис 4 – сила упругости.
- рис 5 – вес тела.
- рис 6 – сила трения.
Работа с классом по вопросам.
1. С самолета на парашюте сброшен груз массой 16 кг, который прикреплен к стропам через динамометр. (Демонстрирую рисунок.) Парашют с грузом достигает скорости установившегося движения и далее опускается равномерно. Как менялись показания динамометра при падении груза? Рис 7 (Ответ. В незатяжном прыжке с парашютом можно выделить три этапа.
Первый этап – падение груза с нераскрытым парашютом. При таком движении (с ускорением свободного падения) показание динамометра равно нулю.
Второй этап – во время раскрытия парашюта резко возрастает сила сопротивления воздуха, которая больше силы тяжести. Груз теперь падает замедленно. Ускорение, направленное вверх, постепенно убывает до нуля; скорость при этом также уменьшается до некоторого значения, соответствующего равномерному движению груза. Динамометр показывает разность между силой сопротивления воздуха и силой тяжести.
Третий этап – при дальнейшем равномерном опускании груза сила тяжести равна силе сопротивления воздуха. Динамометр покажет силу = 160 Н).
2. Почему человек может бежать по тонкому льду и не может стоять на нем не проваливаясь? (Ответ. Результат действия силы на тело зависит не только от ее величины, но и от времени действия. Когда человек бежит по тонкому льду, время действия силы тяжести очень мало – за это малое время лед не успевает проломиться.)
3. Можно ли поставить на край стола плоскую коробку от конфет так, чтобы ее большая часть свешивалась над полм? Осуществить свое предложение можно, используя предметы, выставленные на демонстрационном столе, но чтобы они не были видны зрителям. (Ответ. Внутри коробки необходимо создать область большей плотности. Для этого надо поместить в коробку плоский тяжелый предмет и ту часть коробки, где находится этот предмет, поставить на стол.)
4. В невесомости, при свободном полете космического корабля, т.е. в полете с выключенными двигателями: пишет ли перьевая ручка? (Ответ. Перьевой ручкой писать можно. Это объясняется тем, что в жидкостях существуют силы поверхностного натяжения. Без них автоматическая чернильная ручка поставила бы большую кляксу, выпустив сразу весь запас чернил. Не образовывалась бы пена, помогающая смыть грязь. Действие перьевой ручки основано на явлении капиллярности, которое сохраняется в условиях невесомости.)
5. Плавает ли пробка на поверхности воды в условиях невесомости.? (Ответ. Пробка не сможет плавать на поверхности воды. Она будет плавать вместе с другими предметами по кабине корабля, если они не закреплены.)
6. Вытекает ли вода из носика чайника, если его наклонить в условиях невесомости? (Ответ. Не вытекает, так как в обычных условиях причиной вытекания жидкости из наклоненного чайника является разность давлений на разных уровнях. В невесомости исчезает вес и поэтому давление в жидкости на всех уровнях одинаково. В невесомости жидкость не вытекает – ее надо из сосуда выталкивать или выдавливать. В связи с этим у космонавтов пища в особых упаковках.
Итак, подводим итоги и делаем вывод о силе по обобщенному рисунку, который появляется на экране….
Переход к объяснению нового материала.
На экране появляется сказка “Репка”. Рис 12-18 (Приложение)
Посадил дед репку. Выросла репка большая-пребольшая, тяжелая-претяжелая, разрослась она во все стороны, грунт потеснила. Пошел дед репку рвать. Тянет потянет – вытянуть не может. Силы ему не хватает: упирается репка, неровностями и выступами за землю цепляется, своему движению противится. Позвал дед бабку. Бабка за дедку, дедка за репку, тянут потянут – вытянуть не могут: крепко корень в грунте держится. Нет и вдвоем им не справиться.
Позвала бабка внучку. Внучка за бабку, бабка за дедку, дедка за репку, тянут потянут – вытянуть не могут: все еще их общая сила тяги меньше той предельной силы, которая по поверхности соприкосновения репы с землей возникает. Силой трения покоя она называется.
Позвала внучка Жучку. Тянут потянут – вытянуть не могут. Не хватает их общей силы справиться с силами тяжести репки и трением почвы.
Позвала Жучка кошку. Кошка за Жучку, Жучка за внучку, внучка за бабку, бабка за дедку, тянут потянут – вытянуть не могут: на самую малость, но все же меньше внешняя сила оказалась, чем сила тяжести репки и сила трения между почвой и репкой.
Позвала кошка мышку. Стали все вместе тянуть и вытащили репку.
Только не подумайте, что маленькая мышка сильнее всех оказалась! Ее маленькая сила к общей силе тяги добавилась, и теперь результирующая сила даже превысила силу тяжести репки и силу трения.
Итак, мы видим, что над векторами можно производить действия: сложение и вычитание. На экране появляется плакат о сложении сил. Рис 19С учениками в тетрадях оформляем правила сложения и вычитания сил, нахождение равнодействующей силы. На развороте доски записаны задачи на закрепление темы “Сложение сил”, которые решают учащиеся на доске и в тетрадях:
Задача 1.Один мальчик толкает сани сзади с силой 40 Н., а второй тянет их за веревку с силой 15Н. Изобразите эти силы графически, считая, что они направлены, горизонтально, и найдите их равнодействующую.
| Дано: F1=40 H F2=15 H R = ? |
Решение: Сила F1 > F2 (по модулю), поэтому длина стрелки этой силы на чертеже больше. Так как силы приложенные мальчиками, действуют в одном направлении, то равнодействующую силу находим по формуле: R = F1+F2 R = 40 H + 15 H = 55 H На чертеже эту силу изображаем направленным отрезком, длина которого равна сумме длин отрезков сил F1 и F2.
|
Ответ: R = 55 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:
R = F2 – F1 R = 6 H – 2 H = 4 H |
Ответ: R = 4 H, направлена вправо.
Задача 3. На движущийся автомобиль в горизонтальном направлении действует сила тяги двигателя 1,25 кН, сила трения о дорогу 600 Н и сила сопротивления воздуха 450 Н. Чему равна равнодействующая этих сил?
| Дано: (вправо) F1 = 1,25 к Н =1250 Н (влево) F2 = 600 H (влево) F3 = 350 H R = ? |
Решение:
R = F1 – (F2 +F3) R = F1 – F2 – F3 R = 1250 H – 600 H – 350 H = 300 H |
Ответ: R = 300 H, равнодействующая сила направлена вправо.
В заключении на экране появляется рисунок из басни И.А.Крылова “Лебедь, щука и рак”.
рис 11
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.
Кто виноват из них, кто прав – судить не нам;
Да только воз и ныне там.
- Что можно сказать о равнодействующей этих сил? – Она равна нулю.
Вывод, еще раз на экране обобщенный рисунок силы, обобщаются характеристики силы – векторной величины:
рис 12
- числовое значение;
- направление;
- точка приложения;
- геометрический способ сложения.
рис 13
Задание на дом: п.29, упр.11.
Анализирую работу класса, считаю карточки, ставлю оценки ученикам.