Урок физики "Движение связанных тел". 10-й класс

Разделы: Физика

Класс: 10


Цели урока: учащиеся должны

  • обобщить и систематизировать знания по данной теме.
  • научиться применять их к решению задач повышенной сложности.

Задачи урока:

Образовательные задачи урока:

  • Повторить основные законы динамики и кинематики с помощью решения задач.
  • Продолжить работу над развитием умений работать с графиками.
  • Продолжить работу над развитием умений решать количественные задачи по рассматриваемой теме.

Развивающие задачи:

  • Развитие познавательного интереса к предмету посредством обучения учащихся переносить знания в практическую деятельность.
  • Развитие умений применять полученные знания в новой ситуации.
  • Развитие логического мышления учащихся, самостоятельности мышления.
  • Продолжить работу над развитием умений решать физические задач.

Воспитательные задачи:

  • Продолжить работу по воспитанию культуры научного труда посредством наблюдения, усвоения научной информации.
  • Воспитание целеустремленности к процессам познания.
  • Воспитание стремления к преодолению трудностей в процессе интеллектуальной деятельности.
  • Аккуратность при оформлении чертежей;

I этап:

Цель: Организация учащихся для работы на уроке. Создание положительного эмоционального настроя на работу. Сообщение цели урока, форм организации их деятельности.

II этап:

Цель: Диагностика знаний учащихся, необходимых для решения задач.

а) Физический диктант.

Тело движется горизонтально под действием силы F = 2H, масса тела 2кг, ч = 0.2.

Уравнение движения тела x = 3+2t-0,5t2

Зарисуйте все векторы.

Запишите II закон Ньютона в векторной форме.

Выберите оси координат и запишите закон в проекции на оси.

Найдите вес тела.

Найдите силу давления на поверхность.

Запишите уравнение зависимости Vx(t).

Найдите силу трения Fтр. (2 способа).

Ответы к физическому диктанту:

1)

2) + тр + m + = m

3) Fтр-? F = ma        N - mg =0

4) P = N = mg      P=20H

5) Fg = N = 20H

6) Vx = 2 - t2

7) 1. Fтр = чN N=mg Fтр = чmg Fтр =0,2*2кг*10м/с2 = 4H

2. Fтр = ma + F Fтр = 1*2H+2H = 4H

После диктанта взаимоконтроль учащихся.

Оценка знаний: Все верно - "5"; 2 ошибки - "4"; 3 верных ответа - "2"

б) Проведем "аукцион" формул.

Учитель: продается лот.

На графике изображена зависимость Vx(t) тела на горизонтальном участке. Извлеките максимум информации из него о движении этого тела.

Дано: m = 2кг

Правильный ответ - карточка. Четыре карточки - "5". Два помощника следят за быстротой поднятия рук.

Возможные варианты ответов.

По графику можно определить характер движения на участке

t (0,5) a1 < 90 а1 > 0 движение равноускоренное

t (5,10) a2 > 90 а2 < 0 движение равнозамедленное

Можно определить величину ускорения тела

а1 = 2м/с2 а2 = -2 м/с2 1|= |а2|

Определим перемещение на каждом участке S1 = 25м S2 = 25м

(двумя способами аналитически и графически)

Определим весь путь, пройденный телом (движение S2прямолинейно в одну сторону) S = S1 + S2 S=50м.

Определим среднюю скорость на всем пути Vср=S/t Vср = 5 м/с

На 1 участке равнодействующая сил направлена вдоль оси F1 = 4H

На 2 участке равнодействующая сил направлена против оси F2 = 4H

Можно записать зависимость Vx(t)

V1 = 2t

V2 = 10 - 2t

Можно найти вес тела P = mg P = 20H

Подведение итогов. Выставление оценок. Поощрение хорошо работающих учеников.

III этап:

Цель: Закрепление и расширение знаний, умений и навыков в решении задач.

Задача №1.

Решает учитель у доски с комментариями учащихся.

Два груза, массы которых m1 = 0.1кг; m2 = 0.2кг связаны нитью и лежат на гладкой горизонтальной поверхности. К левому грузу приложена F2 = 0,5H; к правому F1 = 3H. Чему равна сила натяжения нити?

Дано:

m1 = 0.1кг

m2 = 0.2кг

F1 = 3H

F2 = 0,5H

Найти

Т - ?

Изобразим все векторы сил действующие на тела.

Запишем уравнение II закона в векторной форме для каждого тела.

I тело 1 + 1 + + m1 = m1

II тело + 2+ 2 + m2 = m2

Каковы значения Т1и Т2? Т1 = Т2 = Т Если ребята сомневаются, то опыт с резиной. Можно ли определить, кто натянул резину сильнее?

Запишем уравнение в проекциях на координатной оси.

ОХ: F1 - Т = m1a ОХ: Т - F2 = m2a

ОУ1: N1 - m1g = 0 ОУ2: N2 - m2g = 0

Составляем систему: F1 - Т = m1a

Т - F2 = m2a

F1 - F2 = a(m1 + m2)

a = в уравнение Т = F2 +

Дома сделайте вычисления , а так же выясните, изменится ли натяжение нити ,если силы поменять местами.

На прошлом уроке я задала интересную задачу. Кто решил? Один из решивших оформляет решение на доске. В это время остальные учащиеся решают на местах задачу из сборника задач под редакцией Рымкевич № 312. С места один комментирует, другой расставляет силы на рисунке на доске.

Задача №2

Дано:

m = 1кг

m1 = m

m2 = m

m3 = 2m

ч = 0,2

Найти

T1 -? T2 -?

Обращается внимание, что нити две, соответственно силы натяжения разные T1?T2

I тело: 1 + m1= m1

II тело: 2 + + тр + 1 + m2= m2

III тело: m3+ 2 = m3

0Y1: T1-m1g = m1a

0X: T2 - T1 - Fтр = m2a m3g - T2 = m3a

0Y2: N - m2g = 0 Fтр = чN=чm2g

Составляем систему:

1) T1-m1g = m1a

2) T2 - T1 - чm2g = m2a

3) m3g - T2 = m3a

m3g - m1g - чm2g = a(m1+m2+m3)

g(2m-m-чm)=a(m+m+2m)

a = g(1-ч)/4

T1=m1(a+g) T2=m3(a+g)

Дома дорешайте в числах и найдите силу давления возникающую в оси левого блока (Fg=N) (Силу реакции действующую на ось левого блока)

Задача №3

На гладком столе лежит брусок массой 2кг, на котором лежит тело 1кг. Какую силу нужно приложить к нижнему бруску, чтобы он двигался с а = g/2? Коэффициент трения между брусками 0,5.

Дано:

M = 2кг

m = 1кг

ч = 0.5

а = 0.5 g

Найти

F - ?

+ + тр1+ m = m

  + + тр2 + М +2 += М

1: Т - Fтр1 = mа

0X2 : F - Т - Fтр2 = Ма

0Y1 : N1 - mg = 0

Fтр1 = Fтр2 =чmg

Fтр1 = ч N1 = чmg

Так как Fтр1 = Fтр2 , то уравнение для 2го тела в проекции ось Y писать не обязательно!

Составляем систему:

Т - чmg = mа

F - Т - чmg = Ма

F - 2чmg = mа + Ма

F = а(m + М) + 2чmg =1/2 g(m + М) + mg

F = 1/2 g(m + М + 2m) =1/2 g(М + 3m) =1/2 ·10 · 2 = 25 Н.

Анализ ответа делает другой учащийся, так же решивший эту задачу.

IV этап.

Цель: Систематизировать знания с помощью алгоритма решения задач.

В ходе урока мы рассмотрели несколько задач. Давайте обобщим наши знания и вместе составим алгоритм решения задач такого типа. (Называют этапы учащиеся, учитель контролирует).

Прочитать условие. Выяснить характер движения. Какие силы действуют.

Записать краткое условие.

Сделать рисунок с указанием всех векторов.

Выбрать координатные оси для каждого тела в отдельности.

Найти проекции векторов на выбранные оси.

Написать второй закон в скалярной форме.

Составить систему уравнений (для каждого тела).

Решить её.

Проверить единицы измерения.

Подсчитать численное значение.

Оценить его "разумность".

В течение урока вы получили задание на дом:

Поменять F1 и F2 местами в задаче №1.

Найти силу реакции действующую на ось левого блока в задаче №2

Задача №313

А сейчас, в заключении нашего урока ещё раз проверьте свои ЗУН при работе с графиками и выполните тест. (Тест прилагается).

Проверяются ответы. Листочки с работами сдаются. Выставляются оценки активным участникам урока.