Конспекти уроків з фізики в 10 класі з розділу «Рух тіла під дією декількох сил» з мультимедійною підтримкою

м.Синель

Вступ

В збірці представлені конспекти уроків з теми «Вага, невагомість та перевантаження. Їх урахування в практичній діяльності людини».

Структура уроку побудована на застосуванні інтерактивних технологій навчання, що включають в собі роботу в групах, самостійний пошук знань по даному матеріалу в додатковій літературі, «Інтернет ресурсах». Це сприяє розвитку всіх видів мислення, вмінню з великої кількості відомостей вибирати конкретне, розуміння глибини  матеріалу, що вивчається, широке практичне застосування людиною набутих знань.

Подані розробки уроків пропонуються вчителям фізики використовувати при систематизації та узагальнення  матеріалу з розділу « Рух тіл під дією декількох сил», а саме теми «Вага. Невагомість Перевантаження. Їх урахування в практичній діяльності людини».

Тема уроку:

Вага, невагомість та перевантаження.

Мета:

Сприяти: засвоєнню поняття «вага тіла»; показати відмінність між поняттями «вага» та « маса»; довести різницю  ваги та сили тяжіння; показати звʼязок вивченого матеріалу із життям; як впливає стан невагомості на  здоровʼя людини.

Розвивати: уміння працювати в групах, з додатковою літературою, «Інтернет ресурсами», набувати здібності експериментаторів, вміння робити висновки з вивченого, проведеного.

Виховувати: наполегливість; самостійність в  пошуку знань;   широке розуміння явищ навколишнього світу, їх  врахування, застосування людством в практичній діяльності.

Очікувані..результати:       

 - засвоєння поняття «ваги тіла» (напрям, величина, способи розрахунку);                                                                               

- практичне застосування одержаних знань в практичній діяльності;                                                            

 - узагальнення та систематизація понять: сила, вага, маса, невагомість, перевантаження.

Тип уроку: комбінований урок.

Форма проведення:  

урок - дослідження з застосуванням  методу проекту. Поділ на групи: «Земляни», «Зважені», «Перевантажені», «Невагомі».

Завдання групам:          

1) «Земляни» - дати поняття сили тяжіння.    

 2) «Зважені» - розкрити фізичний зміст ваги.     

 3) «Перевантажені» - розкрити залежність ваги від руху тіла.

4) «Невагомі» - продовжити розгляд прикладів залежності  ваги тіла від механічного стану тіла.

Основні поняття: маса, сила, вага, невагомість, перевантаження.

Обладнання уроку:

                                                                                                                                                  1) мультимедійна установка, 

2) презентації вчителя та учнів,

3) демонстраційний динамометр, набір тягарців.

Хід уроку

І. Організаційний момент уроку

ІІ. Мотиваційний етап уроку

Вчитель: На попередніх уроках розглядались закони Ньютона, на яких , як на трьох китах Земля, стоїть динаміка - розділ фізики, що вивчає види рухів, їх причини та повʼязані з цим поняття маси, сили. Розгляду фізичної суті невагомості, перевантаження присвячений цей урок, на якому групи учнів 10 класу нададуть вашій увазі свої презентації  по запропонованим питанням

 ІІІ. Наступність навчання                                                                                                                                      

Вчитель : Що таке маса? (Міра інертності – здатності тіла під дією певної сили «набирати» швидкості).                                                                                                                                                     Вчитель : Що таке сила? (Міра дії одного тіла на інше, причина виникнення прискорення, або деформації тіла)                                                                                                                                        Вчитель : В результаті опитуванні складено порівняльну таблицю (див. таблицю). (Учні, що виступали, коментують таблицю №1. Вірність заповнення перевіряється мультимедійно)

ІV. Дослідницький етап

Вчитель: Яка сила вам найбільш відома? (Сила тяжіння)                                                                                Вчитель: З презентацією на тему «Сила тяжіння» виступить група «Земляни». (презентація групи).

Вчитель: В житті зустрічаються вислови «зважування», «вага», що мають фізичне походження. Що ж таке вага? До слова запрошуються представники групи «Зважені»  (презентація групи).                                             

Вчитель: На основі виступів цих груп складено порівняльну таблицю(див. таблицю). (Учні, що виступали, коментують таб. №2, вірність заповнення перевіряється мультимедійно)

Вчитель: Чи може змінюватись сила тяжіння? А чи змінна вага? Для вияснення цього питання надаємо слово групі «Перевантажені».                                  

Вчитель: Підсумовуючи виступ групи зроблено висновок: якщо тіло рухається з прискоренням більшим ніж прискорення вільного падіння направленим протилежно силі  тяжіння тіло зазнає перевантаження.    

Вчитель: Протилежно навантаженню існує явище невагомості. Свої наробки з цього питання пропонує група «Невагомі».                                                           Вчитель: Підсумовуючи виступ групи зроблено висновок: якщо тіло рухається з прискоренням  Меншим ніж прискорення вільного падіння направленим в одну сторону з силою  тяжіння тіло зазнає невагомості. Схема проектується на екран.

V. Закріплення

 Вчитель: Представники кожної групи поставлять вам запитання, на які ви повинні дати відповідь.

«Земляни»: Існує думка, що зникнення ваги космонавта на МКС пов’язано зі зникнення сили тяжіння. Чи вірне це твердження?

Учні: Досить часто зникнення ваги повʼязують  із зникненням гравітаційного притягання.  Але  це не так. В якості  прикладу можна привести ситуацію на Міжнародній космічній станції (МКС). На висоті 350 кілометрів (висота знаходження станції) прискорення  вільного падіння має значення 8,8 м/с², що всього лише на 10 % менше, ніж на поверхні Землі. Стан  невагомості на МКС виникає за рахунок руху по коловій орбіті з першою космічною швидкістю.

«Зважені»: Говорячи: « 5 кг цукру», що мають на увазі?

Учні: Мають на увазі масу цукру, бо, якщо йде мова про вагу, треба перш за все змінювати одиниці виміру,  тобто – 5Н.

«Перевантажені»: Яка причина збільшення ваги?

Учні: Якщо  тіло рухається з прискоренням більшим ніж прискорення вільного падіння направленим протилежно силі  тяжіння, то тіло зазнає перевантаження.

«Невагомі»: Невагомість – це просто клас! А яка думка на це у вас? 

Учні:  6 цікавих фактів про невагомість

1) У астронавтів рано чи пізно починається космічна хвороба, яка супроводжується головними болями и проблемами в суглобах при русі. Але це тільки частина проблем. Коли астронавт опиняється в невагомості  вся рідина, що знаходиться в організмі, піднімається догори  і викликає закупорку носоглотки і набряки на обличчі. Мʼязи  починають атрофуватися,  в кістках стає все менше кальцію, а кишечник працює в 2 рази повільніше.

 2) Вчені провели досліди  на пацюках: що відбудеться, якщо самка пацюка виношує плід в космосі. Так ось! Все потомство має проблеми з вестибулярним апаратом.

3) В космосі про повноцінний сон не може бути й мови. Схід Сонця трапляються 16 разів, із-за чого звичайно відбувається зміна в  сприйнятті  ритму життя.

4) Ті, що повертаються з космосу, розповідають, що надзвичайно важко рухати руками і ногами зразу ж після приземлення. Тому приземлення вони називають другим  народженням.

 5) Ще виникають проблеми з адаптацією щодо сприйняття  земного тяжіння. Якщо предмет падає, то  він  все-таки   падає, а для астронавтів це до деякої міри незвичайно.

6) Але є один бонус за невагомість  – це  збільшення зросту через низький тиск. Він діє на скелет, людина виростає як мінімум на 5 см.

Вчитель:  Отже, сьогодні на уроці ми з вами розглянули поняття «Вага. Невагомість. Перевантаження».

 Результатом нашої спільної роботи стали дві таблиці та записи конспекту уроку. Вони дані вдрукованому вигляді.

      Ми дізналися, що вага це… (учні продовжують думку)

      Які навички здобули?   (учні відповідають)

      Відповіді яких учнів вам більше всього сподобалися?

      Чому?

А тепер повернемось до ваших записів у зошитах. Прошу вас зачитати те, що ви написали на початку уроку і скажіть, за час уроку ваша думка підтвердилася, змінилася чи ви розширили своє уявлення про вагу, невагомість, перевантаження. (Учитель надає слово учням). 

VІ. Домашнє завдання

Опрацювати §19 підручника, перенести в зошит конспект уроку. Задачі  в зошитах.

VІІ. Оцінювання

 Учитель оцінює роботу учнів разом з ними.

Тема уроку:

Рух тіла під дією декількох сил (рух по колу)

Мета:

продовжити удосконалювати поняття ваги, як змінної величини, на приклади  розвʼязування задач;

познайомити  учнів з алгоритмом розвʼзування задач з теми; ввести поняття першої космічної;                                                                           

розвивати логічне мислення; формувати культуру оформлення задач;                                                                                                                                         

показати нерозривний звʼязок знань, одержаних в школі, з практичною діяльністю людини.

Очікувані результати:

-   засвоєння фізичної суті ваги, алгоритму розвʼзування задач з теми;

-   усвідомлення: знання одержані в школі - ключ до розуміння навколишніх явищ;

-   закладання фундаменту вивчення розвитку космонавтики;

-   роль України в освоєнні космосу. 

Тип уроку:  урок узагальнення та систематизації знань.

 Форма  проведення:

 – урок дослідження з застосуванням  методу проекту; групова робота, поділ на групи мостобудівників: «Арочні», «Екстримали», «Прямолінійні», звіт груп про виконану роботу.                           

Завдання групам:     

Дати поняття залежності ваги тіла від форми траєкторії руху тіла  та від  швидкості руху при цьому.                                                                                                                                                                                                                                   

Основні поняття і терміни:  вага, доцентрове прискорення, перша космічна швидкість,  формули розрахунку.

Обладнання уроку: мультимедійна  установка, ноутбук, дидактичний матеріал, таблиці.

Хід   уроку

 І.  Організаційна частина уроку

 ІІ. Мотиваційний етап

Вчитель: На попередньому уроці розглядалось питання: «що таке вага, стан перевантаження та невагомості тіла, що рухається».  Були розглянуті  приклади зміни ваги при прямолінійному русі тіла вздовж осі ОХ або ОУ. Чи зміниться вага тіла при криволінійному русі. Найкращим на прикладом такого руху є    рух тіла по мостам різної конструкції. Від чого залежить ця зміна? Пропоную розглянути дослідження цього питання в  проекті: «Що нам стоїть міст побудувати, аби по ньому було безпечно їздити й ходить», та в презентаціях учнів.

Вчитель: Від чого залежить, на вашу думку, вага тіла, що рухаються по мосту? (від швидкості руху тіла). Підтвердіть вірність висновків заповненням таблиці. Вірність заповнення таблиці перевірять представники груп.

Вчитель: Група «Арочні» пропонують задачу. Збільшуючи швидкість руху тіла, можна домогтися зникнення ваги, Р=0. Визначимо при  якій швидкості це можливо.

 Учень: Проаналізуємо  одну з формул, а саме: P = mg - ma, так як P=0, то  mg=mа згідно законів математики одержуємо  g=a (1), але g = G   - прискорення вільного падіння, що залежить від маси планети та її радіуса (2), =    -  доцентрове прискорення руху тіла по коловій траєкторії  (3) .

Обʼєднуючи  формули (1), (2), (3) маємо  G = , звідси  V=  

Використаємо табличні дані: 

G=6.67×  - гравітаційна стала,                                                                                                                         M =6× кг – маса Землі,                                                                                                                                     R=6,4×  -радіус Землі                                                                                                                                   маємо, що  V= 7,9.

Вчитель: Чи знайома вам  така швидкість?

Учень:  Це  перша космічна швидкість.                                                                         

Вчитель: Який же висновок можна зробити?

Учень: Тіло, що має швидкість  V= 7,9, стає штучним   супутником Землі.

Вчитель: Завданням наступного уроку буде розглянути рух ШСЗ та розвиток космонавтики. Пропонуються теми виступів, презентацій по даній темі  (Теми написано на дошці або висвітлюються на екрані).

Теми виступів:                                                                                                                                                                                                                  1) Умови необхідні для руху ШСЗ по орбіті;                                                                                                                  2)Розвиток космонавтики, зокрема на Україні;                                                                                                                            3) Практичне застосування людством досягнень космонавтики.

Вчитель:  Продовжуємо розвʼзувати  задачі на рух тіла  під дією  декількох сил. Згадаємо ці сили заповнивши «пелюстки ромашки» (міні-самостійна робота).

 Вчитель: Група «Екстримали» пропонують свою задачу.                                                                              Учень: На горизонтальній дорозі автомобіль має зробити поворот радіусом 50м. Яку найбільшу швидкість може розвинути автомобіль, щоб «вписатись» у цей поворот? Коефіцієнт тертя ковзання шин об асфальт дорівнює 0,2.   

OX: Fтр.сп = maдц

                                         OY: N – mg = 0

                                         OZ: Fтяги –Fоп. = 0 

                                       Fтр сп мах = µN  aдц =                                                                                

Розвʼяжемо одержану систему рівнянь відносно  ῡ,  одержимо:                                                                                                                                                                                                              N=mg        F=µmg       µmg=ma      µg=a       µg=          =          =

Визначимо значення шуканої величини: =10                        

Вчитель: Отже, сьогодні на уроці ми з вами розглянули поняття: «Як зменшити вагу тіла. Як на практиці це враховується, не за для красоти, а з практичної точки зору.  Вияснили, що рух по колу не завжди спричиняє зменшення ваги. Зрозуміли закономірності польоту ШСЗ, умови його виникнення».

 Результатом нашої спільної роботи стали: таблиця, що має  три малюнка, яка показує один з прикладів зменшення ваги тіла, узагальнююча таблиця з визначенням сил «Ромашка», формула розрахунку першої космічної швидкості, розглянуті алгоритми розвʼзку задач, одержані завдання на наступний урок.

Ми дізналися, що щоб  тіло стало ШСЗ треба… (учні продовжують думку)

      Які навички здобули?   (учні відповідають)

      Відповіді яких учнів вам більше всього сподобалися?

      Чому?

А тепер повернемось до ваших записів у зошитах. Прошу вас зачитати те, що ви написали на початку уроку і скажіть, за час уроку ваша думка підтвердилася, змінилася, чи ви розширили своє уявлення про вагу тіла, умови її зміни, про освоєння Космосу, умови за яких це відбудеться. Вчитель надає слово учням. 

III. Домашнє  завдання

Опрацювати §19 підручника, перенести в зошит конспект уроку. Задачі  в зошитах.

VI. Оцінювання. Вчитель оцінює роботу учнів разом з ними.