Урок-путешествие «Сложение двух сил, направленных по одной прямой. Равнодействующая сила»

Цели урока:

• образовательная: вести понятие равнодействующей силы как векторной суммы всех сил, действующих на тело; научить графически изображать и вычислять модуль равнодействующей двух сил, направленных по одной прямой в одну сторону и в противоположные стороны.
• развивающая: продолжать расширять кругозор учащихся, формировать научное представление об устройстве материального мира; развивать речь, мышление, двигательную сферу, развивать познавательный интерес учащихся через игровую деятельность и использование литературных произведений; формировать умения (находить связи между физическими величинами и представлять их графически);
• воспитательная: учить подготавливать рабочее место, соблюдать дисциплину, быть собранным, усердным, чувствовать товарища; применять полученные знания для объяснения различных природных явлений.

Оборудование к уроку: демонстрационный динамометр, набор грузов, пружина, ватман с рисунками, бланки с заданиями, ноутбук, экран, мультимедийный проектор, уроки физики в 7 классе “Кирилла и Мефодия”.

План урока

Ход урока

I. Организационный этап (обеспечить готовность учащихся к уроку, готовность рабочего места и необходимого для урока оборудования)

II. Формирование мотивов для работы.

Учитель.

Здравствуйте, ребята! Я человек, который любит общаться и путешествовать. А вы любите путешествовать?

Ученики:

Да.

Учитель.

Я буду очень рада вместе с вами отправиться сегодня в путешествие по стране “ДИНАМОМЕТРИЯ”, эта страна очень загадочная, ведь там господствуют силы. “Внимание на экран!”. Это рисунок из известной басни И.А.Крылова “Лебедь, щука и рак”. (СЛАЙД №1)

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. [1]

Кто виноват из них, кто прав – судить не нам;
Да только воз и ныне там.

И сегодня нам предстоит найти ответ на вопрос, почему воз и ныне там?

А для того, чтобы попасть в страну вам необходимо выполнить задание №1. (СЛАЙД № 2) В своём бланке заданий каждый ученик записывает фамилию и имя и выполняет самостоятельно (2 варианта)

Задание 1 Фамилия, имя_____________________________

Физический диктант

Вариант 1

1. Закончите предложение, используя одно из ниже перечисленных слов: инертность, движение, взаимодействие.

Масса – это мера__________________________________________

2. Необходимо заполнить в формулах все пустые квадратики:

а) S = v * __; б)   = __/V; в) __ = * V

3. В каких случаях возникает сила упругости? Выберите правильное утверждение.

а) при равномерном движении тела; б) при деформации тела; в) при падении тела.

4. Что нужно сделать, чтобы увеличить силу тяготения между двумя телами? Выберите правильное утверждение.

а) сблизить оба тела; б) удалить оба тела друг от друга; в) уменьшить массы этих тел.

5. Куда направлена сила тяжести? Выберите правильное утверждение.

а) вертикально вверх; б) вправо; в) вертикально вниз.

ОЦЕНКА________

Задание 1 Фамилия, имя_______________________________

Физический диктант

Вариант 2

1. Закончите предложение, используя одно из ниже перечисленных слов: инертность, движение, взаимодействие.

Сила – это мера___________________________________________

2. Необходимо заполнить в формулах все пустые квадратики:

а) v = S/__; б) __ = m/; в) F_упр= ___ * l

3.Какая сила заставляет Землю и другие планеты двигаться вокруг Солнца? Выберите правильное утверждение.

а) сила упругости; б) сила инерции; в) сила тяготения.

4. Как изменится сила упругости, если удлинение пружины увеличить вдвое? Выберите правильное утверждение.

а) увеличится вдвое; б) уменьшится вдвое; в) останется неизменной.

5. От чего зависит величина силы упругости? Выберите правильное утверждение.

а) от скорости движения тела; б) от массы тела; в) от величины деформации тела.

ОЦЕНКА_______

ОТВЕТЫ

Критерии оценки

За каждый правильный ответ – 1балл; за неправильный ответ – 0баллов.

• “5” - 5 баллов (за каждый вопрос 1балл);
• “4” - 4 балла;
• “3” - 3 балла;
• “2” - 2 балла.

Затем идёт взаимопроверка и выставление оценок. Правильные ответы высвечиваются на экране. (СЛАЙД № 3) Справились вы с заданием достаточно успешно. Итак, мы отправляемся!

III. Изучение нового материала

Учитель.

В большинстве случаев, с которыми мы встречаемся в жизни и даже в басне, на одно и тоже тело чаще всего действует несколько сил. На желедорожный мост, например, действует сила тяжести, сила упругости опоры, вес проходящего по мосту поезда. Поэтому, чтобы строить здания, мосты, станки, и машины, надо уметь учитывать действие многих сил.

В каждом подобном случае можно заменить несколько сил, приложенных к телу, одной силой, равноценной по своему действию этим силам. Эту силу называют равнодействующей. Откройте страницу 68-ю и внимательно прочитайте определение.

Сила, которая производит на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил, называется равнодействующей этих сил.

Обозначается:

R – равнодействующая сил

У нас на пути город “Опыт №1”, который ставит перед нами задачу:

Как найти равнодействующую двух сил, действующих на тело по одной прямой в одну сторону?

Выполняем опыт по рис. 74 по учебнику А.В.Пёрышкина. [3]

Равнодействующая сил, направленных по одной прямой в одну сторону, направлена в ту же сторону, а её модуль равен сумме модулей составляющих сил.

R=F₁ + F₂

Внимание на экран! (СЛАЙД №4) Чтобы двинуться дальше в путь выполни задание №2 (сказка “Репка”)

Задание №2

Дед, взявшись за репку, развивает силу тяги до 600Н, бабка до 100Н, внучка до 50Н, Жучка до 30Н, кошка до 10Н и мышка до 2Н. Чему равна равнодействующая всех этих сил, направленных по одной прямой в одну и ту же сторону?

(ответ 792Н)

Хорошо.

И снова в путь!

На пути следующий город “Опыт №2”который ставит следующую задачу:

Как найти равнодействующую двух сил, действующих на тело по одной прямой в разные стороны?

Выполняем опыт по рис. 76 в учебнике А.В.Пёрышкина (очень похожий – подвешиваем на демонстрационном динамометре 3 грузика – вес 3Н (вес грузиков приложен к опоре или подвесу и направлен вниз) подействуем лабораторным динамометром с силой 1Н, направленной вверх. Тогда динамометр покажет силу 2Н. Эта сила есть равнодействующая двух сил: 3Н и 1Н. [3]

Равнодействующая сил, направленных по одной прямой в противоположные стороны, направлена в сторону большей по модулю силы, а её модуль равен разности модулей составляющих сил:

R= F₂ - F₁

Внимание на экран! (СЛАЙД №5) Чтобы двинуться дальше выполни задание №3

Задание №3

В задании №2 равнодействующая всех сил, приложенных к репке, у вас получилась равна 792Н. Справилась бы с репкой эта компания без мышки (напомним, что мышка развивает силу тяги до 2Н), если силы, удерживающие репку в земле, равны 791Н?

Ответ: нет

Продолжим путь дальше

А если к телу приложены две равные и направленные противоположно силы, то чему равна равнодействующая этих сил?

Опыт №3

(см. предыдущий) 3Н-3Н=0

R=0

Тело под действием двух равных и противоположно направленных сил будет находиться в покое или двигаться равномерно и прямолинейно.

Итак, возвращаемся к басне И.А.Крылова. Басня утверждает, что “воз и ныне там”. Что можно сказать о равнодействующей всех сил, приложенных к возу?

Ученики. Равна нулю.

Учитель. На этом наше небольшое путешествие не заканчивается, в эту страну, где господствуют силы, вы будете возвращаться ещё не один раз. Мы сегодня рассмотрели сложение двух сил, направленных по одной прямой, а когда вы изучите сложение сил, направленных под углом одна к другой, то вы поймёте, что И.А. Крылов не мог с уверенностью утверждать, что “воз и ныне там”. Это доказательство, однако, смысла басни не поменяет!

IV. Закрепление изученного

Задача 1. Один мальчик толкает сани сзади с силой 40 Н, а девочка тянет их за веревку с силой 20Н. Изобразите эти силы графически, считая, что они направлены, горизонтально, и найдите их равнодействующую. [2]

Дано: F1=40 H F2=20 H R = ?

Решение: Сила F1 > F2 (по модулю), поэтому длина стрелки этой силы на чертеже больше. Выберем масштаб: 1 клетка 10Н. Так как силы приложенные мальчиком и девочкой, действуют в одном направлении, то равнодействующую силу находим по формуле: R = F1+F2 R = 40 H + 20 H = 60 H На чертеже эту силу изображаем направленным отрезком, длина которого равна сумме длин отрезков сил F1 и F2.

Ответ: R = 60 H

Задача 2. Чему равна равнодействующая двух сил, приложенных к мячу, и куда она направлена?

Дано: (влево) F1 = 2 H (вправо) F2 = 6 H R = ?

Решение: Выберем масштаб: 1 клетка 2Н. R = F2 – F1 R = 6 H – 2 H = 4 H

Ответ: R = 4 H, направлена вправо.

Задача №3. Используя тренажёр, необходимо расставить силы на рисунке и ответить на вопросы. [5]

V. Подведение итогов. Рефлексия

Внимание на экран! (СЛАЙД № 6)

Чтобы понять, на сколько интересен и полезен материал, который мы изучали на уроке, выполните задание №4

Задание 4

Оцените сегодняшний урок: 0 – нет, 1 – да.

- Вам было интересно на уроке?________

- Вы узнали что-то новое?_____________

- Был ли доступен изучавшийся материал?_______

- Вы его поняли?_________

- Готовы ли вы работать над материалом на следующих уроках?_________

Количество баллов________

VI. Д/з

Параграф 29, составить кроссворд (ключевое слово “равнодействующая”), выполнить упражнение 11-ое на 70-ой странице.

Список литературы

1. Ефросинина Л.А. Литературное чтение. 2 класс. Учебник. — В 2-х частях. — 6-е изд., дораб. — М.: Вентана-Граф, 2013. — 176 с.
2. Лукашик В.И., Иванова Е.В. “Сборник задач по физике” 7-9 кл., М.: “Просвещение”, 2004
3. Перышкин А.В. Физика. 7 кл: учеб. Для общеобразоват. учреждений. - 2-ое изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2013. – 221 с.
4. Программы для общеобразоват. учреждений:  Физика. 7 – 11 кл.    / Сост. Е.М. Гутник, А. В. Перышки.– М.: Дрофа, 2010.
5. Уроки физики Кирилла и Мефодия. 7 класс.: электронный учебник. – NMG – 2006.