Цели урока: в интересной форме обобщить, закрепить знания, полученные по теме, научить видеть проявление изученных закономерностей в окружающей жизни, в искусстве, расширить кругозор учащихся сведениями из истории жизни великих учёных, из истории космонавтики, из истории искусств, совершенствовать навыки самостоятельной работы.
Оборудование: Интерактивная доска, проектор, компьютер, презентация PowerPoint.
Ход урока
I. Организационный момент (1–2 мин.)
II. Основная часть.
– Мы с вами закончили изучение одного из самых больших разделов курса физики, который называется «Механика". Мы познакомились с основными законами этого раздела, с различными видами движения, классификацией сил в природе. Сегодня на уроке мы попытаемся, насколько это, возможно, повторить основные понятия этого раздела, посмотреть, как они используются на практике. Также мы обратимся к истории жизни великих учёных и истории открытий законов. Поэтому мы сегодня с вами повторим основные законы механики и их практическое применение.
– Тема нашего урока «Законы механики в физике и искусстве»
– Как вы думаете, какой учёный, внёс огромнейший вклад в развитие физики? Конечно же, это Исаак Ньютон. Вспомните, сколько раз на зачётах вы проклинали его имя, а какой вклад он внёс в развитие не только механики, а всей физики.
– А теперь вспомним, какие законы сформулировал Ньютон? (ответы детей)
– Молодцы! Законы вы знаете. А теперь посмотрим, как вы можете их применить. Сегодняшний урок пройдёт как соревнование двух команд «Физики» и «Лирики». Каждая команда за правильный ответ получает 1 Ньютон. Команда, набравшая в конце урока больше Ньютонов, получает «5» по физике и МХК.
– А начнём урок с интерактивного теста по Законам Ньютона:
– Команда, знающая ответ, поднимает руку. Кто первый поднимет руку, тот получает право ответа. Правильный ответ 1 Ньютон.
Перечень используемых на данном уроке ЭОР – Приложение
– Ну, молодцы, законы вы знаете, но я просила вас подобрать интересные вопросы, какие-нибудь факты применения этих законов. Я знаю, что команды готовы, предоставляем слово команде «Лирики».
Команда «Лирики»
– Эпизод из мультфильма «Приключения Барона Мюнхгаузена»
– (Барон Мюнхгаузен утверждал, что вытащил сам себя из болота за волосы). Вот его рассказ: "Однажды, спасаясь от турок, я попробовал перепрыгнуть болото верхом на коне. Но конь не допрыгнул до берега, и мы с разбегу шлёпнулись в жидкую грязь. Нужно было выбирать одно из двух: погибнуть или как-то спастись. Я решил спастись. Но как? Ничего под рукой не было. Но голова-то у нас всегда под рукой. Я рванул себя за волосы и таким образом вытащил из болота вместе с конём, которого сжал обеими ногами, как щипцами" Обоснуйте невозможность этого. (Так как сила, действующая на голову вверх, равна силе, действующей вниз в плече).
Барон Мюнхгаузен утверждал, что вытащил сам себя из болота за волосы. Вот его рассказ: «Однажды, спасаясь от турок, я попробовал перепрыгнуть болото верхом на коне. НО конь не допрыгнул до берега, и мы с разбегу шлёпнулись в жидкую грязь. Нужно было выбирать одно из двух: погибнуть или как-то спастись. Я решил спастись. НО как? Ничего под рукой не было. Но голова-то у нас всегда под рукой. Я рванул себя за волосы и таким образом вытащил из болота вместе с конём, которого сжал обеими ногами, как щипцами" Обоснуйте невозможность этого.
(Это противоречит 3 закону Ньютона. Никакие внутренние силы не могут сообщить телу движение. Они могут сместить отдельные части тела, а его центр тяжести остаётся на месте. Силы взаимодействия между телами замкнутой системы не могут изменить положения центра масс системы
Команда «Физики»
– Задачи на законы Ньютона подсказывает сама жизнь. Все, наверное, в детстве видели мультфильм «Ну, погоди!». Там был эпизод: волк хочет догнать корабль с зайцем, садится в парусную лодку и заставляет лодку двигаться, дуя в парус.
– Давайте ребята посмотрим этот эпизод. По третьему закону Ньютона, выходящий из «волка» воздух действует на него с той же по модулю силой, с какой волк воздух выдыхает. И именно с этой силой воздух действует на парус. Но волк и лодка с парусом – единое целое. Силы оказываются приложенными не к разным телам, а к одному. Эти силы равны по модулю и противоположны по направлению. Их равнодействующая равна нулю. А по первому закону Ньютона, скорость тела при этом – величина постоянная, в данном случае нуль.
Команда «Лирики»
– И простой вопрос, касается он перетягивания каната. Если по 3 закону Ньютона на обе команды со стороны каната действуют одинаковые по модулю силы, направленные в противоположные стороны до команды тоже действуют на канат с одинаковыми по модулю и противоположными по направлению силами. Почему же одна из команд перетягивает другую? (Команды стоят на полу, упираясь в его поверхность и отталкивая землю назад. -По тому же 3 закону Ньютона земля действует на каждую команду с такой же по модулю, но противоположно направленной силой. То есть с одной стороны команды взаимодействуют через канат, а с другой стороны каждая команда взаимодействует с землёй. Победит та команда, которая сильнее опирается о землю.)
Команда «Физики»
– Яблоко падает на Землю оттого, что его притягивает земной шар; но точно с такой, же силой и яблоко притягивает к себе всю нашу планету. Почему же мы говорим, что яблоко падает на землю, вместо того чтобы сказать: «Яблоко и земля падают друг на друга"?
(Яблоко и земля действительно падают друг на друга, но скорость этого падения различна для яблока и для земли. Равные силы притяжения сообщают яблоку ускорение 10 м/с², а земному шару – во столько же раз меньше, во сколько раз масса земли превышает массу яблока. Конечно, масса земного шара в неимоверное число раз больше массы яблока, и потому земля получает перемещение настолько ничтожное, что практически его можно считать равным 0.)
– А я вам предлагаю история о том как "лебедь, рак да щука везти с поклажей воз взялись", известна всем. И результат тоже известен» а воз и ныне там". Но если рассматривать эту басню с точки зрения механики, результат получается вовсе не похожий на вывод баснописца Крылова. Напоминаю:
...Лебедь рвётся в облака,
Рак пятится назад,
А щука тянет в воду.
(Басня утверждает, что "воз и ныне там", другими словами, что равнодействующая всех приложенных к возу сил равна О.Лебедь помогает раку и щуке её тяга направлена против силы тяжести, она уменьшает трение колёс о землю и об оси, облегчая тем самым вес воза. Остаются две силы: тяга рака и тяга щуки. Они направлены под углом друг к другу, и их равнодействующая не может =0.)
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.
– Она остро сатирична; мораль, данная автором в начале произведения, помогает читателям настроиться на нужный лад, сразу и безошибочно понять мысли автора, завуалированные эзоповым языком. Современники Крылова прекрасно понимали аллегории поэта.
– Мастерство Ивана Андреевича заключается в универсальности его произведений. Написанные на конкретные события, они в силу своей многозначности могут быть приложены к любому подходящему моменту. Они существуют вне времени и пространства, в этом их главное достоинство. Они так же актуальны сегодня, как и сто лет назад. Как объяснить этот феномен? У него много составляющих: это и талант Крылова, нашедший свой выход в сатире, в жанре басен. И прекрасный, образный и лаконичный язык, которым так мастерски пользуется автор, переходя с литературного на разговорный, даже порой на диалектный. И конечно же, знание материала, о котором пишет Иван Андреевич.
– Крылов заимствует свои образы из фольклора, благодаря этому писателю не нужны развернутые характеристики героев, стереотипы уже сложились на протяжении веков. Этим он добивается лаконичности и точности характеристик, безошибочного попадания в истину.
– Крылов – подлинно народный писатель, художник огромной силы, его влияние на русскую литературу было огромным. У Ивана Андреевича учились такие мастера слова, как Некрасов, Салтыков-Щедрин, Островский.
– В наше время басни Крылова обрели новую жизнь. Они по-прежнему борются с ханжеством и лицемерием, пошлостью и чванством – в этом секрет их долголетия.
– Хорошо, давайте остановимся. Ведь у нас есть ещё не менее интересные законы. Давайте вспомним закон сохранения импульса. (Ответ) Не забудьте, что с законом сохранения импульса тесно связано понятие реактивного движения, то есть движения тела, возникающее в результате выброса им вещества или при отделении от него с какой-либо скоростью некоторой его части. -И вы знаете, что животные тоже используют этот закон. По принципу реактивного движения перемещаются осьминоги, каракатицы, кальмары.
– У Андрея Петрова есть такое стихотворение "Кальмар".
Наберёт он в рот воды,
Чтобы не было беды,
Изо всех силёнок дунет,
На врага водою плюнет
И мгновенно удерёт,
Как ракетный самолёт!
Как же происходит их движение?
(Каракатица, как и большинство головоногих моллюсков, движется в воде, таким образом, забирает воду в жаберную полость через боковую щель и особую воронку впереди тала, а затем энергично выбрасывает струю воды через эту же воронку в результате этого каракатица довольно быстро плавает задней частью тела вперёд. Причём каракатица, направляя трубку воронки вбок или назад и стремительно выдавливая из неё воду, может двигаться в любых направлениях. Так же перемещаются кальмары. Кальмар является самым крупным беспозвоночным обитателем океанических глубин. Он тоже передвигается по принципу реактивного движения, вбирает в себя воду, а затем с огромной силой проталкивает её через особое отверстие, и с большой скоростью (до 70км/ч) двигается толчками назад. При этом все 10 щупалец кальмара собираются в узел над головой, и он приобретает обтекаемую форму.)
Кальмарский замок – одно из наиболее значительных произведений североевропейского фортификационного искусства эпохи Ренессанса. Расположен в шведском городе Кальмар и отделён от балтийского берега каналом.
История замка Кальмар начинается с XIII века, когда вокруг сторожевой башни, воздвигнутой еще в XII веке для обороны от пиратов, начали строить замок. Строительство замка началось в 1280х годах по велению короля шведского короля Магнуса Ладулуса (правил 1275 – 1290).
– Замок находился на границе с Данией и служил аванпостом Швеции. Свое название замок получил от шведского слова "kalm", что переводиться как "остров на реке". В 1397 году Шведская королева Маргарете собрала в замке Кальмар наиболее знатных дворян из всех трех скандинавских стран (Дания, Швеция и Норвегия, Финляндия тогда являлась частью Швеции) и 20 июля 1397 года здесь была провозглашена "Кальмарская уния", по которой Скандинавскими странами управлял один король и проводилась одна линия во внешней политике. В том же 1397 году был провозглашен первый король трех скандинавских стран – Эрик Померанский, сын дочери королевы Маргарете.
– Хорошо, но говоря о реактивном движении невозможно не заговорить о космонавтике. Попробуйте ответить мне на такой вопрос. Кстати, только недавно я прочитала, что при выходе в открытый космос космонавт должен обязательно держать что-нибудь в руках. Это вам подсказка, а вопрос такой.
– Космонавту, находящемуся в открытом космосе, необходимо вернуться на корабль. Как же космонавту сдвинутся с места, если оттолкнуться ногами не от чего?
III. Работа на интерактивной доске (запись делает ученик и объясняет)
(Необходимо бросить какой-нибудь предмет в сторону, противоположную кораблю. Тогда по закону сохранения импульса МV=mv, где М и m -массы космонавта и предмета, а V и v – скорости космонавта и предмета. Космонавт приобретает скорость, направленную к ракете и равную: V=v*m/М.)
– Кстати, если космонавту необходимо повернуться он тоже может использовать этот закон. Ему необходимо вращать рукой в противоположном направлении.
– Для поворота по часовой стрелке ему надо будет проделать следующий цикл движений: вытянуть правую руку в сторону, затем прижать её к груди, опустить вдоль туловища.
– Ну а теперь мы вплотную подошли ещё к одному фундаментальному закону-закону всемирного тяготения. Многие учёные так, скажем "приложили руку к созданию этого закона.
-
Знаменитый александрийский астроном Птолемей предложил геоцентрическую систему мира, т.е. в центре находится Земля, а вокруг движутся Солнце, Луна и другие планеты.
-
Польский астроном Николай Коперник создал принципиально новую, гелиоцентрическую систему мира. Где в центре мироздания находилось Солнце. Но большинство не придерживалось геоцентрической системы. В 1515 году великий польский ученый Николай Коперник (1473–1543), очень смелый человек, опровергнул учение о неподвижности Земли. По учению Коперника, в центре мира находится Солнце. Вокруг Солнца обращается пять известных к тому времени планет и Земля, которая также является планетой, и ничем не отличается от других планет. Коперник утверждал, что вращение Земли вокруг Солнца совершается за год, а вращение Земли вокруг своей оси происходит за сутки.
-
Джордано Бруно, бывший монах, развил систему Коперника и провозгласил о бесконечности Вселенной. За что и был сожжён в 1600 г. в Риме на площади Цветов. Идеи Николая Коперника также продолжали развивать великий ученый Галилео Галилей, датский астроном Тихо Браге, немецкий астроном Иоганн Кеплер. Высказаны первые догадки, что не только Земля притягивает к себе тела, но и Солнце притягивает к себе планеты.
-
А Галилео Галилей изготовил телескоп, и с его помощью сделал открытия, подтверждающие справедливость учения Коперника. Но труды Галилея были запрещены церковью, а он сам в течение 9 лет считался “узником инквизиции”. Г.Галилей впервые выяснил, что тяжелые предметы падают вниз так же быстро, как и легкие.
-
Польский учёный Николай Коперник(1473-1543)разработал схему гелиоцентрического устройства нашей планетной системы, но не смог объяснить причины, под действием которых происходит вращение планет вокруг Солнца. Немецкий астроном Иоганн Кеплер(1571-1630)вывел законы движения планет и высказал предположение, что тела взаимно притягиваются, эта сила прямо пропорциональна массам взаимодействующих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
-
Исаак Ньютон предложил строгую математическую формулировку закона и впервые доказал, что именно сила тяготения определяет движение планет. Ньютон открыл этот закон в 23 года, но 9 лет не публиковал его, так как неверные данные о расстоянии между Землёй и Луной не подтверждали его идею. Когда это расстояние было уточнено, Ньютон в 1667году опубликовал закон всемирного тяготения.
Как он формулируется? (ответ)
ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ
-
Как изменится сила взаимодействия двух тел массами m1 и m2 , если массу одного из них увеличить в 2 раза, а массу другого уменьшить в 2 раза, не меняя расстояния между ними? (не изменится)
А) увеличится в 2 раза
Б) увеличится в 4 раза
В) уменьшится в 4 раза
Г) не изменится -
Что произойдет с силой гравитационного взаимодействия двух тел, если расстояние между ними увеличить в 3 раза? (В 9 раз уменьшится)
А) увеличится в 3 раза
Б) уменьшится в 3 раза
В) уменьшится в 9 раз
Г) не изменится -
Почему пуговица, оторвавшись от пальто, падает на землю, ведь она находится значительно ближе к человеку и притягивается к нему? (потому что масса земли намного больше массы человека)
А) потому что человек двигается
Б) потому что земля больше намагничена
В) потому что масса земли намного больше массы человека
Г) Потому что Луна движется вокруг Земли -
Как и во сколько раз изменится сила тяготения, если при неизменном расстоянии массы тел возрастут вдвое? (увеличится в 4 раза)
А) увеличится в 4 раза
Б) уменьшится в 4 раза
В) уменьшится в 16 раз
Г) не изменится -
Как и во сколько раз изменится сила тяготения, если при неизменных массах тел расстояние между ними увеличится в 2 раза? (уменьшится в 4 раза).
А) увеличится в 16 раза
Б) уменьшится в 16 раза
В) уменьшится в 4 раз
Г) не изменится -
Чем объясняется наличие и периодичность морских приливов и отливов на Земле? (движением Луны вокруг Земли)
А) движением Луны вокруг Земли
Б) движением Земли вокруг Солнца
В) движением Земли относительно собственной оси
Г) штормами
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Г | В | В | А | В | А |
IV. Заключение
– Но наш урок подходит к концу и пора подвести некоторые итоги. Мы с вами повторили основные законы механики, правда у нас не осталось времени, чтобы повторить ещё один очень важный закон-закон сохранения и превращения энергии, но, надеюсь, мы к нему ещё вернёмся на следующих уроках. Вы тоже неплохо поработали с дополнительной литературой, нашли интересные вопросы, исторические сведения. Надеюсь, что на этом ваше знакомство с механикой и её законами не закончится, и вы захотите сами продолжить её изучение с помощью книг. А теперь давайте посчитаем сколько Ньютонов набрала каждая команда. Ведь для того, чтобы хорошо познакомиться с этой наукой у нас в рамках школьной программы очень мало времени.
– Из биографии Ньютона нам известно, что первое время в школе он учился очень посредственно. И вот однажды его обидел лучший ученик в классе. Ньютон решил, что самая страшная месть для обидчика – отнять у него место первого ученика. Дремавшие в Ньютоне способности проснулись, и он с легкостью затмил своего соперника.
– Разбуженного джинна познания нельзя снова спрятать в темную заплесневелую бутылку. С того счастливого для мировой науки эпизода начался процесс превращения скромного английского школьника в великого ученого.
Хочется надеяться, что сегодняшнее мероприятие разбудит и у Вас жажду новых познаний ведь “великий океан истины” по-прежнему расстилается перед Вами неисследованным до конца.
Список литературы:
- Синичкин В.П. ,Синичкина О.П. Внеклассная работа по физике. Саратов: ОАО «Издательство» Лицей”, 2002.
- Юфанова И.Л.Занимательные вечера по физике в средней школе. – М.: Просвещение, 1995.
- Елькин В.И., Гармаш Л.Д., Браверман Э.М. Физика и астрономия в походе и на природе. М.: ”Школьная пресса”, 2003.
- Ерунова Л.И. Урок физики и его структура. – М.: Просвещение, 1998.
- Детская энциклопедия «Я познаю мир». – М.: АСТ, 1997.
- www.stihi.ru/pics/2011/09/09/1199.jpg
- www.tpg.ua/userfiles/image/Sweden/Kalmar/1.jpg
- www.fictionbook.ru/static/bookimages/00/05/24/00052415.bin.dir/h/n25.png
- www.bestreferat.ru/referat-15487.html
- www.my-ussr.ru/diafilmy/stihi-i-basni/basni-dedushki-krylova/31-basni-dedushki-krylova.jpg
- markx.narod.ru/pic/forces.gif