Экспериментальная проверка основных законов механики

Разделы: Физика


Тип урока: урок актуализации знаний и умений.

Класс: 9 класс.

Примечание: урок проводится в рамках курса по выбору для 9 класса «Методы познания природы». Можно провести как обобщающий урок после изучения раздела «Основы динамики» в 9 или 10 классах.

Цели урока:

Образовательные:

  • повторение основных формул и понятий: законы Ньютона, импульс тела, кинетическая и потенциальная энергии; законы сохранения импульса и механической энергии;
  • закрепление и применение полученных знаний для решения экспериментальных задач по данной теме.

Развивающие:

  • развитие умений проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, выдвигать гипотезы, анализировать результаты экспериментов и делать соответствующие выводы;
  • развитие умений быстро соображать и находить правильное решение.

Воспитательные:

  • содействовать формированию у школьников основных способов парной работы.

Структура урока:

  1. Организационный момент.
  2. Целеполагание и мотивация.
  3. Актуализация знаний учащихся.
  4. Выполнение экспериментальных заданий и анализ полученных результатов.
  5. Подведение итогов урока.
  6. Домашнее задание.
  7. Рефлексия.

Оборудование урока: карты ЗИУ, керамические магниты разного радиуса, деревянные бруски, шарики разной массы, наборы по механике, динамометры.

Ход урока

I. Учитель приветствует учащихся, создает эмоциональный настрой на работу.

II. Учитель предлагает вспомнить основные законы механики и подумать, где их можно применять в жизни.

Учащиеся предлагают разные варианты.

III. Заполнение учащимися второго и третьего столбиков карточки ЗИУ.

Вопрос Что я знаю Чем я интересуюсь Что я узнал
1. Как тело движется, если на него не действуют другие тела?      
2. Что является причиной ускоренного движения?      
3. Как читается третий закон Ньютона?      
4. На льду стоят два мальчика разной массы. Они попеременно толкают друг друга. При этом каждый раз мальчик, масса которого больше, откатывается с меньшей скоростью, чем другой мальчик.      
5. При каких условиях полная механическая энергия системы сохраняется?      

IV. Учащиеся выполняют экспериментальные задания учителя.

1) Исследовать результаты взаимодействия керамических магнитов на расстоянии (проверка законов Ньютона).

Учащиеся наблюдают, что при поднятии бруска магниты начинают движение навстречу друг другу. Магниты разной массы проходят разные расстояния.

2) Проверить выполнение закона сохранения импульса (оборудование как в предыдущей задаче).

3) Предложить опыты, доказывающие, что Ек зависит от массы тела и скорости, а Еп – от массы и высоты.

Возможный вариант:

  • деревянный брусок толкнуть сначала маленьким шариком, а затем большим => Ек ~ m;
  • деревянный брусок толкнуть маленьким шариком с небольшой силой, а затем увеличив приложенную силу => Ек ~ v;
  • в конце наклонной плоскости положить деревянный брусок, с наклонной плоскости скатить сначала маленький шарик, а затем большой => Еп ~ m;
  • в конце наклонной плоскости положить деревянный брусок, с наклонной плоскости скатить маленький шарик с середины, а затем сверху наклонной плоскости => Еп ~ h.

4) Проверьте выполнение закона сохранения полной энергии при соскальзывании бруска по наклонной плоскости.

Вариант решения:

Еп = Р∙h. Р измеряется динамометром, h – линейкой.

Ек = m ∙ v2/2.

m = P/g.

V = α∙t, t измеряется секундомером.

α = 2s/t2, s измеряется линейкой.

Еп ≥ Ек.

Обсудить, почему закон не выполняется. В каких жизненных ситуациях это нужно учитывать?

V. Заполнение учащимися последнего столбика карточки ЗИУ.

VI. Домашнее задание:

найти в различных источниках модели «вечных двигателей», выяснить принцип действия, объяснить невозможность его работы.

VII. Учащиеся отвечают на вопрос:

Что на этом уроке вам понравилось?