Решение задач по теме "Законы Ньютона". 9-й класс

Цели урока:

• Образовательные: повторение законов Ньютона, закрепление и применение полученных знаний для решения качественных и количественных задач и проведения экспериментов 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: воспитать любознательность, внимательность, усидчивость; содействовать формированию у школьников основных способов групповой работы.

План проведения урока

• Организационный момент
• Актуализация знаний
• Повторение
• Закрепление ранее полученных знаний
• Рефлексия
• Домашнее задание

Оборудование: Легкоподвижные тележки с магнитами, демонстрационные динамометры, лабораторные динамометры, стаканы с водой, листки бумаги, монеты.

Информационно-техническое сопровождение урока:

• Компьютерная презентация
• Компьютер, мультимедийный проектор, экран.
• Тест – Приложение 1.

ХОД УРОКА

1) Организационный момент

Здравствуйте ребята! Садитесь!

2) Актуализация знаний учащихся

Внимательно посмотрите на экран и сформулируйте тему урока.

Слайд 1

Учащиеся отвечают «Законы Ньютона». Да! Действительно сегодня на уроке мы повторим законы Ньютона, а затем перейдем к решению задач и проведению экспериментов по этой теме. Сколько законов вы знаете? Учащиеся отвечают « Три закона Ньютона».

Слайд 2

3) Повторение

Устная проверка знаний полученных на прошлых занятиях.

Фронтальный опрос по вопросам

Вопросы:

1. Сформулируйте первый закон Ньютона.
2. Каково значение первого закона Ньютона?
3.Какие системы отсчета называются инерциальными?
4. Приведите примеры инерциальных систем отсчета.
5. Сформулируйте второй закон Ньютона. Каково его значение?
6. Сформулируйте третий закон Ньютона. Каково его значение?
7. В каких системах отсчета выполняются законы Ньютона?

Слайд 3, Слайд 4, Слайд 5

Тест (по вариантам) Приложение 1

4) Закрепление ранее полученных знаний, решение качественных и количественных задач. Проведение экспериментов

Учитель. Как объяснить, что бегущий человек, споткнувшись, падает в направлении своего движения, а поскользнувшись, падает в направлении, противоположном направлению своего движения?

Учащиеся. Это явление легко объясняется на основании первого закона Ньютона. Бегущий человек, споткнувшись, падает в направлении своего движения. Потому что при этом ноги человека замедляют движение. А туловище сохраняет по инерции прежнее состояние движения. В то время как ноги начинают скользить вперед быстрее, потому человек падает назад.

Учитель. I закон – закон инерции. Непосредственно подтвердить экспериментально его невозможно, он аксиоматичен. Однако можно объяснить ряд опытов, что является косвенным подтверждением справедливости этого закона.

Слайд 6

Учитель. Положите листок бумаги на край стола. На листок поставьте стакан с водой. Свешивающийся конец листка возьмите в одну руку, а ребром ладони другой руки резко ударьте по нему.

(Учащиеся по группам проводят опыт. При этом листок выдергивается, а стакан остается.)

Учитель. Почему?

Учащиеся. Стакан сохраняет состояние покоя по инерции.

Слайд 7

Учитель. Положите на стакан почтовую открытку, а на открытку положите монету. Ударьте по открытке щелчком как показано на рисунке (Слайд). Почему открытка отлетает, а монета падает в стакан? (Учащиеся по группам проводят этот опыт и делают выводы).

Учащиеся. Монета сохраняет состояние покоя по инерции.

Учитель. Сформулируем проблему: если магнит действует на железо с некоторой силой, то действует ли железо на магнит и, если действует, то с какой силой?

Учащиеся ставят эксперимент.

Эксперимент. Возьмем две тележки и на одной из них закрепляем магнит, а на другой кусок железа. Затем соединяем их с динамометрами.

Учащиеся. Мы увидели, что показания этих приборов совпали. Это означает, что сила, с которой магнит притягивает к себе железо, равна по величине силе, с которой железо притягивает к себе магнит. Эти силы равны по абсолютной величине и противоположны по направлению: сила притяжения к магниту направлена влево, а сила притяжения к железу – вправо. Выполняется третий закон Ньютона.

Задача. Как направленно ускорение самолета, если на него действует 4 силы: по вертикали – сила тяжести = 200кН и подъемная сила 210кН. По горизонтали: сила тяжести мотора 20 кН и сила лобового сопротивления воздуха 10 кН. Чему равна равнодействующая всех сил?

Найдем равнодействующую всех сил, пользуясь правилом параллелограмма: R = R₁ + R₂

Модуль силы R вычислим с помощью теоремы Пифагора: Слайд 8

Ответ: Равнодействующая всех сил направлена под углом 450 к горизонту R ~ 1,4 · 10⁴ Н

Самостоятельная работа

Задача 1. Метеорит пролетает около Земли за пределами атмосферы. В тот момент, когда вектор силы гравитационного притяжения Земли перпендикулярен вектору скорости метеорита, вектор ускорения метеорита направлен

• параллельно вектору скорости
• по направлению вектора силы
• по направлению вектора скорости
• по направлению суммы векторов силы и скорости

Решение. Направление вектора ускорения любого тела всегда совпадает с направлением равнодействующей всех сил, приложенных к телу. За пределами атмосферы на метеорит действует только сила гравитационного притяжения Земли. Поэтому направление вектора ускорения метеорита совпадает с направлением вектора силы гравитационного притяжения Земли.

Ответ: 3

Задача 2. В инерциальной системе отсчета брусок начинает скользить с ускорением вниз по наклонной плоскости. Модуль равнодействующей сил, действующих на брусок, равен

1) mg
2) ma
3) Fтр
4) N

Решение. Направление вектора ускорения любого тела всегда совпадает с направлением равнодействующей всех сил, приложенных к телу.

Ответ: 2

Задача 3. Установите соответствие между физическими законами и физическими явлениями, которые эти законы описывают.

Ответ:

Задача 4. На левом рисунке представлен вектор скорости и вектор равнодействующих всех сил, действующих на тело. Какой из четырех векторов на правом рисунке указывает направление вектора ускорения этих тел в инерциальных системах отсчета?

Решение. Согласно второму закону Ньютона ускорение тела и равнодействующая сил имеют одинаковое направление.

Ответ: 2

5) Рефлексия

6) Домашнее задание. § 10-12. Выучить законы Ньютона.