Цели урока:
Образовательные:
- Закрепить знания по предыдущим темам.
- Закрепить навыки решения задач (расчетных, качественных, экспериментальных).
- Совершенствовать навыки применения формул.
- Повторить основные физические понятия по данной теме.
- Научить применять знания, полученные на уроке.
- Показать связь с жизнью, расширять межпредметные связи.
Воспитательные:
- Воспитывать добросовестное отношение к учебе.
- Прививать навыки как самостоятельной работы, так и работы в коллективе.
- Воспитывать познавательную потребность и интерес к предмету.
- Формировать интерес к предмету, к учебе, воспитывать инициативу, творческое отношение.
- Содействовать формированию представлений об общей физической картине мира.
- Показать объективный характер законов природы.
Развивающие:
- Развивать способность быстро воспринимать информацию и выполнять необходимые задания.
- Развивать физическое мышление учащихся, их творческие способности.
- Расширять познавательный интерес путем привлечения дополнительного материала, а также потребности к углублению и расширению знаний.
- Развивать речевые навыки.
- Формировать умения выделять главное, анализировать, сопоставлять полученные результаты, самостоятельно формулировать выводы.
- Развивать умение применять знания в новой ситуации.
- Объяснять наблюдаемые явления.
- Развивать устную и письменную речи, логическое мышление и внимание.
- Активизировать познавательную деятельность через содержание и степень сложности задач.
Этапы урока:
- Оргмомент – 1 мин.
- Повторение – 10 мин.
- Решение задач – 30 мин. + Физкультминутка – 2 мин.
- Подведение итогов – 2 мин.
Эпиграф: "В механике примеры и задачи учат не меньше, чем законы и правила." И.Ньютон.
Оборудование: портреты И.Ньютона, Г.Кавендиша, две книги, три шара разного диаметра и разной массы, гиря на нити, штатив, модель Солнечной системы.
Ход урока
Учитель: Здравствуйте, дети, садитесь. Сегодня на уроке мы с вами повторим основные физические понятия, закрепим знания, полученные на предыдущих уроках, попробуем объяснить явления, которые происходят в природе, научимся применять знания, полученные ранее, закрепим навыки решения задач.
Зачем вообще изучается любая наука? Чтобы применять полученные знания на практике. В жизни проблемы возникают все время, и мы их все время решаем. Вот, например, проблема: как использовать свободное время?
Дети рассуждают.
Учитель: Появляется цепочка действий: проблема – идея – расчеты – практика. Их всегда проходит человек, решая возникшие перед ним в жизни задачи. Мы изучили законы Ньютона и закон всемирного тяготения. Давайте вспомним их:
Как читается первый закон Ньютона?
Ученик: Существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела.
Учитель: Как читается второй закон Ньютона?
Ученик: Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе.
Учитель: Сформулируйте третий закон Ньютона?
Ученик: Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.
Учитель: Чему равна гравитационная постоянная?
Ученик: G = 6,67·10–11 Н*м2 /кг2.
Учитель: Про гравитационную постоянную есть даже стихотворение Е.Ефимовского:
Удивительный и странный
По устройству мир земной!
Во всемирной постоянной
Смысл содержится простой:
Притяжения здесь сила
Для двух тел отражена,
Килограмм у каждой было,
Между ними – метр длина.
В каком году открыт закон всемирного тяготения?
Ученик: 1667 году.
Учитель: А теперь переходим к решению задач.
Разминочные задачи.
- Притягивается ли к Луне человек, стоящий на Земле? К чему он притягивается сильнее: к Луне или к Земле? Притягивается ли Луна к этому человеку?
Ученик: Да, притягивается. Притягивается сильнее к Земле, так как расстояние меньше. Луна притягивается к человеку.
- Как и во сколько раз изменится сила тяготения, если при неизменном расстоянии массы тел возрастут вдвое?
Ученик: Увеличится в 4 раза.
- Как и во сколько раз изменится сила тяготения, если при неизменных массах тел расстояние между ними увеличится в 2 раза?
Ученик: Уменьшится в 4 раза
- Что притягивает к себе с большей силой: Земля – Луну или Луна – Землю?
Ученик: Одинаково.
- Самый крупный камень, извлеченный хирургом из желчных путей человека, имел массу 6,29 кг. Какую силу приложил врач при его подъёме?
Ученик: 63 Н.
- Самая тяжелая свинья, выращенная в США в 1933 году, имела массу 1157, 5 кг. Сколько человек потребуется, чтобы поднять её на весы, если каждый человек разовьет усилие 500 Н?
Ученик: 23 человека.
- В 1987 году механизатор нашел в борозде золотой слиток объемом 665,2 см3 и плотностью 19320 кг/м3. Какая сила понадобилась ему, чтобы поднять слиток с земли?
Ученик: 126 Н.
- Пусть между двумя деревянными шарами, что лежат на столе, сила тяготения равна F. Изменится ли численное значение этой силы, если между шарами поместить экран?
Ученик: Нет.
- С какой силой притягиваются друг к другу две книги массой 0,2 кг каждая, находящиеся на расстоянии 1 м друг от друга?
Ученик: 0,26*10-11Н
- Солнце притягивает Луну почти в два раза сильнее, чем Земля. Почему же мы до сих пор “не потеряли” Луну?
Ответ ученика.
- Между какими двумя из трех шаров сила тяготения наибольшая?
| 2 кг | 5 кг | 10 кг |
Ответ ученика.
- При облете вокруг Земли “Аполлон – 13” был на максимальной высоте 400,187 км, а при облете Луны – на высоте 254 км. Как отличались силы притяжения объекта к небесным телам?
Ученик: Сила притяжения зависит от расстояния между телами и их масс. Земля по массе больше, поэтому сила притяжения больше, чем у Луны.
Практическое задание: на столе на штативе висит на нити груз массой 200 г. Вычислите силу всемирного тяготения.
Упражнение 16 (1) из учебника (работа с учебником).
Учитель: А теперь мы немного отдохнем.
Физкультминутка.
Давайте, изобразим:
Тела падают, (руки – вверх, вниз).
Приливы и отливы (руки – вправо, влево)
Движение Луны вокруг Земли (круговые движения руками).
Притяжение друг к другу.
Гравитационная постоянная открыта Генри Кавендишем – богатым английским лордом. Если бы эта величина была бы в 100 раз больше, то это привело бы к тому, что время существования звезд уменьшилось (и Солнца в том числе), и разумная жизнь на Земле появиться не успела. Нас бы с вами не было сейчас.
В результате открытия Ньютона выяснилось, что множество, казалось бы, разнородных явлений: падение тел на Земле, видимые движения Луны и Солнца, отливы и приливы – это проявление закона всемирного тяготения.
Всемирное тяготение, и только оно, объясняет устойчивость Солнечной системы, движение планет и других тел. Луна движется по орбите силами притяжения Земли, Земля удерживается на своей траектории силами притяжения солнца. С помощью закона всемирного тяготения открыты планеты Уран и Нептун. Поэтому говорят об этих планетах, что они открыты на “кончике пера”. Благодаря закону всемирного тяготения точно определяют место солнечных и лунных затмений.
g= G Mз/ Rз2 – доказал Кавендиш, который после этого с гордостью заявил, что “взвесил Землю”.
Учитель: Чтобы вы сделали, если вам на голову упадет яблоко?
Ответы учеников.
Учитель: А Ньютон не стал есть яблоко, а задумался и открыл закон всемирного тяготения.
Посмотрите на модель Солнечной системы, вот так движутся планеты вокруг Солнца. И движение планет подчиняется закону всемирного тяготения. Поэтому Земля “не уходит” от Солнца. Между нами тоже существует тяготение.
Почему мы не замечаем притяжения на поверхности Земли, хотя говорим, что сила тяготения – всемирная? Чтобы ответить на этот вопрос, рассчитаем силу притяжения между двумя учениками, сидящими за одной партой.
Ученики рассчитывают самостоятельно.
Вывод: эта сила не разорвет даже тончайшей паутинки. Может ли она быть замечена? (Ответы учеников).
Учитель: У многих авторов встречаются научные ошибки, неточности в художественной литературе. Например, Маленький принц (Экзюпери), живший на своей планете, мог поместиться только один сам? Что случится, если сила тяготения исчезнет?
Обсуждение.
Учитель: Это была бы ужасная катастрофа! Все полетело бы кувырком. Как у Чуковского:
Что такое, что случилось?
Отчего же все кругом
Завертелось, закружилось
И помчались колесом?
Утюги за сапогами,
Сапоги за пирогами,
Пироги за утюгами,
Кочерга за кушаком –
Все вертится и кружится,
И несется кувырком.
Несмотря на справедливость и огромное практическое значение закона, остается нерешенным вопрос: какими причинами вызывается гравитационное взаимодействие всех тел. Сам Ньютон говорил: “Не знаю, а гипотез не измышляю”. Окончательно эта загадка не разгадана и сегодня.
Поставить оценки учащимся.
Спасибо за урок.
Домашнее задание № 145, 146 из сборника задач Степановой.