Урок " Механічна взаємодія тіл . Сила . Види сил у механіці" .

         Тема уроку . Механічна взаємодія тіл . Сила . Види сил

                       у механіці .

Мета уроку : ознайомити учнів із поняттями динаміки як

                      розділу фізики ; сформувати знання про явище взаємодії, про  

                      характерну рису будь- якої взаємодії  - сталість відношень

                      прискорень двох взаємодіючих тіл під час руху по колу,

                      встановлюють причинно – наслідковий зв̓ язок між взаємодією і

                      прискоренням тіл. Розвивати логічне мислення. Виховувати

                      творчий підхід при розв̓ язуванні завдань.

Тип уроку :  урок засвоєння нових знань .

Обладнання : таблиця, демонстраційний динамометр , лабораторний   

                        динамометр .

                            Хід  уроку

1. Організаційний  момент .

1. Психологічний тест «Мій настрій сьогодні»
2. Закони співпраці на уроці.

Вправа «Мікрофон».

• Закон чіткості;
• закон часу;
• закон поваги;
• закон толерантності і ін.

2. Аналіз контрольної роботи ( робота над помилками).

3. Актуалізація опорних знань.

Цей урок є першим уроком в темі «Динаміка» . Оскільки у 7 – му класі ми вже вивчали взаємодію тіл , то здобуті знання будуть для вас базовими під час вивчення зазначеної теми . А в 10 – му класі ви їх поглиблювати й систематизувати .

Вправа «Капелюх запитань»

 ( учні по черзі витягають запитання і усно дають відповідь)

1. Які сили ви знаєте?
2. Як позначається і у чому вимірюється сила? (F, Н)
3. Як називається прилад для вимірювання сили? (Динамометр)
4. Яка сила виникає в будь – якому деформованому тілі? (Сила пружності)
5. Що є причиною виникнення сили пружності? (Взаємодія між молекулами тіла)
6. Як напрямлена сила пружності? (Протилежно напряму переміщення частинок тіла під час деформації)
7. Яка сила втримує тіла на поверхні Землі? (Сила тяжіння)
8. Від чого залежить сила тяжіння? (Від маси тіла)
9. Що називають вагою тіла? (Сила, з якою тіла діють на опору або підвіс)
10.  У чому відмінність сили тяжіння від ваги тіла? (Різна природа, діють на різні тіла)
11.  Під час відповіді хлопчик сказав: «Вага гарбуза становить 8кг». Чи правильне його висловлювання? (Ні)
12.  Що таке сила тертя?( Це сила, яка виникає під час руху одного тіла по поверхні іншого й завжди спрямована проти вектора швидкості)
13.  Яка сила виникає під час спроби зрушити одне тіло по поверхні іншого й перешкоджає початку руху?(Сила тертя спокою)
14.  Яка сила утримує цеглини на стрічці транспортера? Які властивості повинна мати стрічка транспортера? (На цеглини діє сила тертя спокою й утримує їх на стрічці. Для надійного утримання цеглин на стрічці поверхня стрічки повинна бути шорсткою).

4. Повідомлення теми , мети й завдань уроку .

  Я повідомляю тему уроку й пропоную учням ознайомитися з планом її вивчення , записаним на  дошці . Учні самостійно формулюють мету уроку, при необхідності вношу доповнення.

План вивчення теми

1. Динаміка як розділ механіки.
2. Взаємодія тіл.
3. Сила – міра взаємодії тіл.
4. Види сил у механіці.

5. Мотивація навчальної діяльності .

  Усе в світі перебуває у взаємному зв̓ язку.   Рух тіл  може змінюватися за видом , траєкторією , швидкістю . Отже , для того щоб глибше розуміти закони руху , необхідно вивчити взаємодію тіл одне з одним .

6. Сприймання й первинне осмислення нового матеріалу .

  Динаміка – розділ механіки , який вивчає закони механічного руху з урахуванням причин, що зумовлюють цей рух .

  Динаміка пояснює , за яких умов тіло рухається саме так , а не інакше ; коли воно рухається рівномірно і коли рівноприскорено ; коли прямолінійно й коли криволінійно .   

   Основою динаміки є закони руху тіл , сформульовані англійським фізиком Ісааком Ньютоном у праці «Математичні начала натуральної філософії» , що вийшла друком у 1687 р. . Робота Ньютона спиралась на здобутки вчених – його попередників і містила основні поняття : маса , сила , кількість руху , прискорення , три закони механіки , закон всесвітнього тяжіння .

Закони динаміки дозволяють зрозуміти принцип роботи машин і механізмів , які застосовуються на виробництві , у побуті .

                                       Із взаємодією тіл ми стикаємося на кожному кроці . Наведемо приклади , які дозволяють краще зрозуміти сутність цього явища :

• тенісна кулька , потрапивши в сітку , відскакує назад . При цьому кулька змінює напрям руху , а сітка здійснює коливальні рухи .
• гребець , працюючи веслами , взаємодіє з водою . У зв’язку з цим човен рухається по воді вперед , а вода відштовхується веслами назад .
• спортсмен стрибає з трампліна . Взаємодія його тіла і трампліна призводить до деформації трампліна .

 

Запитання до класу . Який висновок можна зробити з наведених прикладів ? Що є наслідком взаємодії тіл ?

( Під час взаємодії змінюється швидкість тіл і відбувається їх деформація .)

Для характеристики взаємодії тіл введено силу .

Сила – це векторна фізична величина , яка характеризує механічну дію даного тіла на інше і є мірою цієї взаємодії .

Сила позначається символом F . Одиниця сили в СІ – Ньютон (Н) .

Сила характеризується :

1. точкою прикладання ;
2. числовим значенням (модулем)
3. напрямом .
4.  

Оскільки протягом взаємодії тіл може бути змінена швидкість руху , то силі приписують напрям , який збігається з напрямом прискорення, якого набуває тіло внаслідок взаємодії .

Кожну взаємодію двох тіл описують за допомогою двох сил . Вважають , що до кожного з двох тіл , які взаємодіють , прикладена сила з боку другого тіла . Оскільки обидві сили описують одну взаємодію , то природа цих сил та сама .

Механічні явища надзвичайно різноманітні , тому на перший погляд для їх опису необхідно дуже багато сил .

Але насправді усі механічні явища можна описати й пояснити за допомогою сил трьох видів :

1. сили всесвітнього тяжіння ;
2. сили пружності ;
3. сили тертя .

Оскільки з усіма названими силами ми знайомилися у 8 – му класі , давайте розберемо приклади дії сил і їх види :

- яблуко відірвавшись від гілки падає на землю

  ( сила взаємодії яблука із землею – сила всесвітнього тяжіння )

- стріла вилітає з лука

  ( сила взаємодії стріли і тятиви лука – сила пружності )

- людина робить крок по землі

  ( сила взаємодії підошви взуття людини і землі – сила тертя )

 

Придивляючись до рослин і тварин ви помітите, що вони дуже раціонально використовують різні сили для пристосування до умов життя в довкіллі.

  Насіння череди для переміщення на великі відстані використовує силу тертя. Плоди цієї рослини мають щетинки, якими чіпляються до одягу людей та хутра тварин, поширюючись на значні відстані.

  Існують рослини, що використовують силу пружності для розмноження та поширення своїх плодів. Прикладом може бути плід грабельок звичайних, що має «хвостик», який у суху погоду скручується в пружинку, а дощової погоди видовжується, заглиблюючи плід у землю. Волоски, які густо вкривають плід, перешкоджають йому рухатися у зворотньому напрямку завдяки силі тертя.

  Ще одним прикладом рослин, що використовують силу тертя , є виноград, горох. Вони чіпляються вусиками за опору і так знаходять можливість перебувати у вертикальному стані при слабкому стеблі .

  Тварини також використовують силу тертя в своїх цілях. Так, різноманітні гачечки і щетинки на кінцівках комах допомагають їм вправно пересуватися за допомогою сили тертя.

  Сила тяжіння має велике значення у житті істот. Тварини мають спеціальні органи , які дають змогу утримувати певне положення тіла відносно Землі.

  Розробляючи способи орієнтації космонавтів у стані невагомості , спеціалісти вирішили «повчитися» у котів. За допомогою кінозйомки було детально досліджено падіння цієї тварини. Виявилося, що, падаючи,  кіт керує тілом за допомогою хвоста, який обертається, примушуючи тіло повертатися у зворотному напрямку. Коли органи рівноваги кота встановлять, що голова обрала правильне положення відносно землі, хвіст починає працювати на сповільнення руху. Космонавтам були рекомендовані відповідні обертові рухи ногами .

Явище пружної деформації покладено в основу приладів для вимірювання сили – динамометрів . Будова динамометрів може бути різною , але принцип дії однаковий : у них використано властивість тіл видовжуватись або вигинатися при пружних деформаціях прямо пропорційна до прикладеної сили .

Досить часто трапляється так , що на тіло діє не одна сила , а декілька .

 Байка Л.Глібова «Лебідь , щука і рак».

                              Лебідь , щука і рак .

У товаристві лад – усяк тому радіє;

дурне безладдя лихо діє ,

і діло , як на гріх ,

не діло – тільки сміх .

Колись – то Лебідь , Рак та Щука

приставить хуру узялись .

От троє разом запряглись ,

смикнули – катма ходу …

Що за морока ? Що робить ?

А й не велика , бачся , штука , -

так Лебідь рветься підлетить ,

Рак упирається , а Щука тягне в воду .

Хто винен з них , хто ні – судить не нам ,

та тільки хура й досі там .

  Згідно з байкою хура залишається нерухомою . Чи є це твердження правильним з точки зору фізики ?

Розкладання сил за байкою і знаходження рівнодійної сили .

Рівнодійною сил називається сила , яка заміняє дію на тіло декількох сил .

Рівнодійна дорівнює геометричній сумі сил , які діють на тіло . Якщо сили діють під кутом одна до одної , то рівнодійну знаходять , користуючись правилом паралелограма або трикутника .

7. Закріплення матеріалу .

Вправа «Чомучка»

1. Дві рівні за модулем сили додали, в результаті чого отримали рівнодійну, що дорівнює за модулем кожній із складових. Як це могло трапитись? ( Кут між векторами складових дорівнював 120˚)
2. Чи може існувати сила без точки її прикладання? А чи може одна і та сама сила мати кілька точок прикладання? ( Відсутність точки прикладання сили означає відсутність тіл, з якими дане тіло взаємодіє, а отже, і самої сили. Може бути кілька точок прикладання сили у тому розумінні, що вона є рівнодійною кількох сил)
3. Чи можна стверджувати, що коли на тіло діють дві протилежні сили, то воно обов̓ язково має рухатись у напрямі більшої за модулем сили?

(  а) Так, якщо тіло до дії на нього сил буде нерухоме;  б) ні, якщо тіло рухалось у напрямі меншої  за модулем сили по лінії її дії. Гальмуючи до зупинки, воно деякий час переміщуватиметься проти напряму більшої за модулем сили; в) так, якщо тіло рухалося в напрямі більшої за модулем сили  по лінії її дії )

Розв’язування задачі .

 Казка «Ріпка» .

Сила , що утримує ріпку у землі , 791 Н . Дід , взявшись за ріпку , розвиває силу тяги – 600 Н , баба – 100 Н , онука – 50 Н , а собака Жучка , кішка та мишка – 30 Н , 10 Н і 2 Н відповідно . Чи зможе компанія витягти ріпку ?

Тест «Так – Ні»

1.Сила – це векторна величина , що характеризує механічну дію даного тіла на інше і є мірою цієї взаємодії . ( Так )

2.Сила – це скалярна величина . ( Ні )

3.Сила характеризується точкою прикладання , модулем , напрямком. ( Так )

4.Модуль сили – це її числове значення . ( Так )

5.Одиниця сили в СІ – кН . ( Ні )

6.Для опису механічних явищ необхідно дуже багато сил . ( Ні )

7.В механіці розрізняють три види сил . ( Так )

8.Сили вимірюють динамометром . ( Так )

9.Рівнодійна сила дорівнює алгебраїчній сумі сил , які діють на тіло .( Ні )

8. Підбиття підсумків уроку .

Рефлексія.

Дати відповіді на питання анкети

 

 

Анкета Я прийшов на урок …..(веселим, похмурим, засмученим, з гарним настроєм) Яким було спілкування на уроці?......( цікавим , пізнавальним, ігровим, незвичайним, нудним, не цікавим, доброзичливим) Сьогодні на уроці:….( я багато чому навчився, мені було легко, було важко) Заняття мені допомогло:…( виявити свої найкращі якості, одержати знання, звернутися до літератури, не допомогло) Які завдання вам сподобалися найбільше? (……………………………………………………………………) Своєю роботою на уроці я:….(задоволений, не зовсім задоволений, зовсім незадоволений) Я незадоволений, тому що.................................................................................................................................... Ти можеш похвалити однокласників? ………………………………………………………………………… Від наступного заняття я чекаю: (нових знань, особистісних вражень, спонукання до роботи над собою, нічого)

 

9. Домашнє завдання .

Вивчити теоретичний матеріал за підручником .

Повторити тему « Вектори . Дії над векторами » .

Поділитись на три групи і скласти рекламу одній з сил: «Сила тертя», «Сила тяжіння», «Сила пружності»