конспект уроку у 7 класі "Сила тяжіння. Вага тіла. Невагомість"

Тема. Сила тяжіння. Вага тіла . Невагомість.

 

Мета уроку. Навчальна: формувати в учнів знання про явище земного тяжіння; дати учням відомості про силу тяжіння й вагу тіла; дослідити та вивчити від чого залежать сила тяжіння, вага тіла; вчити розрізняти поняття сили тяжіння і ваги; вміння вказувати на причину виникнення сили тяжіння, ваги тіла, невагомості. Формувати в учнів алгоритмічні прийоми розв’язування фізичних задач.

Розвивальна: розвивати в учнів мислення та розумову діяльність; розвивати спостережливість учнів, вміння аргументовано пояснювати закономірності явищ природи, застосовувати теоретичні положення для пізнання дійсності, мислення, вміння розв’язувати задачі.

Виховна: формувати навички раціональної організації навчальної праці; формувати уміння користуватися набутими знаннями і розширювати їх під час самостійного вивчення; виховувати спостережливість, старанність, дисципліну праці, виховувати відповідальне ставлення до навколишнього середовища

1. Організаційний момент 1 хв.

2. Актуалізація опорних знань  5 хв.

Робота в зошиті по картках

4.Мотивація навчальної діяльності.

Сил у природі дуже багато. Сьогодні на уроці ми розглянемо деякі з них. Що це за сили? Відповідь на це запитання є у вірші, який пропоную вам послухати.

Легенда про яблуко

Сидів Ньютон собі в саду,

Відпочивав між ділом,

І от на щастя чи на біду,

Тут яблуко злетіло.

Могло упасти на траву –

Нічого б не змінилось.

Та ні на голову йому,

А потім вниз скотилось.

І от задумавсь Ісаак,

Хоч ще крививсь од болю,

Чому і що, навіщо, як?

Ну, що ж поробиш – доля.

Легенда це чи, може, сон,

А чи просте везіння,

Але на світ з’явивсь закон

Всесвітнього тяжіння.

(Т. Білецька)

5 .Оголошення теми і мети.

Учні відкривають зошити і записують тему уроку.

« Сила тяжіння. Вага тіла. Невагомість».

 

6. Вивчення нового матеріалу.

6.1. Падіння тіл.

Спостерігаючи падіння тіл, можна помітити, що «важкі» тіла падають звичайно швидше, ніж «легкі». Наприклад, монета падає набагато швидше, ніж паперовий кружок.

Ще в давнину Арістотель стверджував, що легкі тіла мають властивість падати повільніше, ніж важкі.

Це переконання вважалося правильним понад дві тисячі років, поки його не спростував італійський учений Галілей, що перейшов від спостережень до дослідів.

Якщо Арістотель має рацію, то тіла рівної маси повинні падати однаково. Перевіримо на досліді: чи так це?

Демонстрація падіння тіл на землю. (Дослід з листочками паперу).

 

Відпустимо з однієї й тієї ж висоти аркуш паперу й зроблену з такого ж аркуша паперову грудку.

 Аркуш падає набагато повільніше від грудки хоча їхні маси однакові. Виходить, тіла рівної маси не обов'язково падають однаково — дослід спростовує це положення Арістотеля, а це значить, що воно неправильне.

 

Галілей припустив, що в ідеальній ситуації — якби опору повітря не було зовсім — всі тіла падали б однаково. Щоб перевірити своє припущення, Галілей кинув з Пізанської вежі одночасно кулю й гарматне ядро. Хоча їхні маси відрізняються в багато разів, куля та ядро впали практично одночасно, підтвердивши припущення Галілея.

 

Падіння тіл за відсутності опору повітря називають вільним падінням. Отже, при вільному падінні всі тіла падають однаково.

6.2.Всесвітнє тяжіння. З перших уроків фізики ви знаєте, що усі тіла в природі взаємодіють між собою – притягуються. Взаємне тяжіння існує між космічними тілами – зорями, планетами, між планетами і тілами на їх поверхні та між окремими тілами. Взаємне тяжіння називають всесвітнім. Одним із проявів всесвітнього тяжіння є взаємне притягання між Землею і тілами, які перебувають на її поверхні або за межами Землі – Космосі. Притягання тіл до Землі називають Земним тяжінням.

6.3. Сила тяжіння.

Як розрахувати Земне тяжіння?

Демонстрація з динамометром і важком 1 кг.

Сила тяжіння визначається як сила, з якою тіло притягується до Землі в даному місці. Ознакою дії сили завжди є зміна швидкості руху тіла.

Сила тяжіння – сила, з якою Земля притягує до себе тіла, що перебувають на її поверхні або поблизу неї.

 

Позначають силу тяжіння    F

це сила прикладена до центра тіла, що притягується Землею, і напрямлена вертикально вниз, до центра Землі.

 

На тіло масою 1 кг з боку Землі на її поверхні діє сила 9,8 Н. Цю величину позначають g і записують g=9,8 Н/кг.

Виходячи з того, що під час вільного падіння швидкість будь-якого тіла збільшувалася щосекунди на 9,8 м/с, Ньютон довів, що сила тяжіння прямо пропорційна масі тіла, а коефіцієнт пропорційності — 9,8

Цей коефіцієнт називають прискоренням вільного падіння.

Тому модуль сили тяжіння можна виразити через масу тіла й прискорення вільного падіння g так:   F _Т  =  mg

 

 

 

 

 

 

 

Тяжіння на інших планетах різне. Наприклад на Місяці g=1,6 Н/кг,

Тіло, з вагою 70н на Землі, має на Місяці вагу  12Н,   а на Марсі 27Н

Вага тіла  залежить від маси планети і її радіуса.

Записати  на дошці

Задача 1

Тіло  має  масу 50 кг  з  якою  силою  воно  притягується  до  Землі?

І так, ми з’ясували, що на всі тіла розміщенні поблизу Землі діє сила тяжіння. Ця сила є причиною того, що тіла, які позбавлені опори або підвісу падають на Землю.

Але як поведуть себе тіла, які знаходяться на опорі або підвісі? (проблема)

Фронтальний експеримент.

Порівняння  дії  на  долоню  листка  та  важка.

Яке  тіло  чинить  сильнішу  дію:  листок  чи важок ?  А  як  би  ви  назвали  цю  дію?   Яке  тіло  більше  важить?

Наслідки тяжіння.

Сила тяжіння діє на тіло незалежно від того, чи падає воно на землю, чи лежить на підставці. В обох випадках воно дорівнює 9,8 Н/кг*m. Тіло, що лежить на поверхні, не падає вниз, тому що ця поверхня перешкоджає йому.

 

6.4. Вага тіла.

Покладіть на долоню яблуко. Ви відчуєте, що яблуко тисне на долоню з певною силою, спрямованою вниз. Як ми вже знаємо, ця сила обумовлена притяганням яблука до Землі.

Демонстрація ваги тіла. (Дослід з важком, лінійкою і брусками).

 

 

 

Демонстрація  .

Дія  гирі  на лінійку  покладену на  дерев’яний  брусок.

Яка  сила  діє  на  гирю? Що  сталося  з  лінійкою  під  дією  гирі? (

 

Демонстрація  .

Розтягування  пружини  динамометра  під  дією важка.

Яка  сила  діє на  важок?

Що  сталося з  пружиню  динамометра  під  дією  важка?

Отже, всі тіла внаслідок притягання до Землі або тиснуть на опору, або розтягують підвіс. Для характеристики такої дії у фізиці вводять фізичну величину — вагу тіла.

Силу, з якою тіло внаслідок притягання його Землею тисне на опopy або розтягує підвіс, називають вагою тіла.

 

Необхідно звернути увагу учнів на те, що сила тяжіння визначається як сила, з якою тіло притягується до Землі, а вага — як сила, з якою тіло під дією сили тяжіння діє на опору або розтягує підвіс. Ці сили діють на різні тіла: сила тяжіння — на саме тіло, а вага — на підставку або підвіс. Якщо тіло нерухоме або рухається рівномірно, то сила тяжіння й вага рівні за модулем.

Вагу тіла позначають буквою Р.

 Розрахунки показують, що вага тіла у стані спокою дорівнює силі тяжіння, що діє на це тіло: Р = mg.

 

 

 

 

 

 

Якщо на столі нерухомо лежить книга масою 500 г, то на цю книгу діє сила тяжіння 5 Н, але й вага цієї книги також дорівнює 5 Н. Однак це не означає, що вага й сила тяжіння — та сама сила. Ці сили істотно відрізняються одна від одної.

По-перше, ці сили прикладені до різних тіл: сила тяжіння прикладена до тіла, а вага тіла—до опори або підвісу.

По-друге, ці сили мають різну фізичну природу: сила тяжіння — це прояв сил всесвітнього тяжіння, що діють на відстані, а вага —зазвичай сила пружності, що діє при безпосередньому контакті.

І, нарешті, сила тяжіння діє на тіло, що перебуває поблизу Землі, завжди, а вага тіла може при цьому дорівнювати нулю. Вага тіла не завжди дорівнює силі тяжіння. Якщо швидкість тіла змінюється, його вага може бути більшою або меншою сили тяжіння.

Використовую ППЗ «Фізика 8», урок крок 10.

 

Розглянемо дію ще однієї сили, тобто коли підвіс діє на опору з певною силою називають Силою реакції опори.

 Силу, з якою опора або підвіс діють на тіло називають силою реакції опори або підвісу. Позначають N.

                                          

 

 

 

 

На тіло, яке лежить на опорі, або утримується підвісом діють дві сили, сила тяжіння і сила реакції опори. Сила реакції опори і вага завжди рівні за модулем і протилежно напрямлені.

 

 

Інколи вагу ототожнюють з масою. Давайте звернемося до підручника і знайдемо на сторінках 106 та 137 відмінності між вагою та масою тіла.

Самостійна робота із підручником – 2 хв.

Погляньте на дошку і перевірте правильність виконання роботи. 

 

 

P	m
напрям	числове значення
Н	Кг
Може змінюватися	Стала величина

 

6. 5. Невагомість.

Фронтальний екперимент 2

Динамометр з  підвішеним  важком: 

1)Рухаємо  рівномірно:  вгору, вниз, по  горизонталі.

2)Рухаємо  прискорено вгору ( перевантаження).

3)Різко опускаємо  вниз,  відпускаємо (невагомість).                     

З телевізійних передач і кінофільмів ми знаємо, що на орбітальній космічній станції, що рухається навколо Землі, тіла перебувають у стані, який називається невагомістю. Космонавт, як і всі інші тіла, може вільно ширяти на космічній станції. У цьому випадку він не тисне на опору і його вага дорівнює нулю.

Стан, за якого вага тіла дорівнює нулю, називають невагомістю.

Характерною властивістю стану невагомості є відсутність «внутрішніх напружень» у тілі, наприклад відсутність тиску одних органів на інші в тілі людини.

Якщо ви хочете відчути на собі короткотривалий стан невагомості, для цього необов'язково записуватися в космонавти — достатньо просто підстрибнути.  

7. Закріплення і узагальнення матеріалу проводжу розв’язуванням задачі.

Задача.

Хлопчик масою 40 кг стоїть у нерухомому ліфті. Якою є сила тяжіння та вага хлопчика?

Мотоцикл важить 980 Н. Чому дорівнює маса мотоцикла?

 

Чому  дорівнює  вага  20л  гасу?

Дано: СІ                    Розв*язання

V=20л 0,02          За  формулою  ваги:

ρ=800кг/                                      P=gm

                                                             m=ρV

P-?                                                       P=g ρV

                                                             P=800кг/·0,02·9,8Н/кг=160 Н

Відповідь: Р=160 Н

 

8. Домашнє завдання.

Опрацювати §20 , розв’язати задачі 3,4,5впр 20 ст. 139.

Додаткове завдання: підготувати інформацію про вплив стану невагомості на здоров’я людини. Придумати і провести досліди, які свідчать про дію сили тяжіння

9. Підсумок уроку. Закінчення уроку проводжу у вигляді інтерактивної гри «Незакінчене речення». Виставлення оцінок.

Учитель формулює незакінчене речення і пропонує учням висловитися, щодо підсумку уроку, закінчуючи його. Учні працюють з відкритими реченнями:

На сьогоднішньому уроці я дізнався…,

Я навчився …

Мені сподобалось …

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К А Р Т К А   УЧНЯ

 

1. Продовж речення.

Сила – це фізична величина, що є мірою ………………….

 

2.   Що треба зробити , щоб  вивести тіло із стану спокою або змінити його швидкість?

	3.  Як називають величини,  результат дії яких залежить не тільки від їх значення ,а і від напряму?   4.. Три сили замінили однією,  яка викликала таку саму зміну швидкості. Як називається така сила?   5.    Дві сили по 20 Н кожна діють в одному напрямі. Чому дорівнює рівнодійна цих сил?   6.   Як треба спрямувати сили 3Н і 4 Н, щоб рівнодійна цих сил дорівнювала 1Н?   7. Яка з двох сил 4кН і 800Н більша й у скільки разів?   8. Як може рухатися тіло, якщо рівнодійна сил, прикладених до нього, дорівнює нулю?   9. Встановіть  співвідношення між фізичними величинами і одиницями вимірювань,   фізичними величинами і приладами для вимірювання ФІЗИЧНА ВЕЛИЧИНА ОДИНИЦІ   ВИМІРЮВАНЬ F кг m г/м3 р м3 V Н   ФІЗИЧНА ВЕЛИЧИНА ФІЗИЧНИЙ ПРИЛАД F Мензурка m Динамометр V Терези
	Закріплення нового матеріалу: 1.  Чи перебуватиме у стані невагомості тополиний пух? А) так   б)   ні 2.  Визначте у якому із випадків тіло перебуває в н  евагомості: А.  тенісний м’яч плаває на поверхні води; Б.  риба плаває в озері; В.  сокіл злітає у височінь; Г.  повітряна кулька піднімається в небо; Д.   сталева кулька вислизнула із рук.    Дати відповіді на питання : 3.  Яблуко, що падає з гілки, набуває швидкості завдяки притяганню Землі. А чи набуває Земля швидкості завдяки притяганню до цього яблука?   4. Яка сила тяжіння діє на дівчинку масою 50 кг? А.  5 Н         Б. 50 Н    В. 500 Н    Г. 0,5 Н 5. Яка сила тяжіння діє на автомобіль масою 800 кг? А.  0,8 Н         Б. 8к Н     В. 800 Н    Г. 80Н   6.  Чи із однаковою силою притягує Сонце тіла, що перебувають на поверхні Землі, протягом доби?   7. Пасажир підняв з палуби корабля сталеву гайку і кинув у воду. Гайка опустилася на дно річки. Чи однаковою буде сила тяжіння, що діє на гайку на палубі корабля і на дні річки?   8. Дерев’яну кульку кинули спочатку у воду, а потім у масло. Чи змінилася при цьому сила тяжіння, яка діє на кульку.
	) Сила тяжіння на Місяці буде більшою чи меншою ніж на Землі?Чому? 4) Що  свідчить  про  існування  всесвітнього  тяжіння?  Які  явища  на  Землі – наслідки  притягання  нашої  планети  до  Місяця. 5) Усно визначте вагу космонавта масою 70 кг: а) на космодромі; б) на  орбіті. 6)  Яка  сила  залишає  слід  на  вологому  піску?

 

 

 

 

 

 

Всесвіт починається біля порога твого будинку. Погано,коли він там же й закінчується….

Махатма Ганді

 

Ісаак ньютон, 1643-1727 рр

Англійський фізики і математик,,який сформулював основні закони класичної механіки, відкрив закон всесвітнього тяжіння. Розклав біле світло на кольори, вперше сконструював дзеркальний телескоп

 

Портрет на стр 51

План уроку

 

1.         Сила тяжіння
2.         Вага тіла
3.         Невагомість

 

 

 

 

ВАГА    P	МАСА m
числове значення  і напрям	числове значення
Н	Кг
Може змінюватися	m=const     стала