Третій закон Ньютона

Урок 69 Третій закон Ньютона

Мета уроку:

формувати предметні компетентності на уроці фізики: ознайомити учнів з третім законом Ньютона, з межами його застосування ;

 розвивати мислення, пам'ять, увагу, вміння стисло та грамотно висловлювати свої міркування та обґрунтовувати їхню правильність

       розвивати ключові компетентності:

• математичну компетентність тобто вміння застосовувати математичні методи для розв’язання фізичних задач;

• інформаційно- комунікаційну компетентність (уміння розв’язувати прикладні задачі, здійснювати експеримент )

• навчання впродовж життя(вміння користуватися пошуковою системою та іншими інтернет сервісами);

• громадські та соціальні компетентності (вміння активно працювати в групах, ефективно співпрацювати в команді);

Очікувані результати:

учні повинні формулювати третій закон Ньютона, наводити приклади його прояву, пояснювати, чому цей закон називають законом взаємодії; розуміти природу сил, які виникають під час взаємодії тіл, і чому ці сили не зрівноважують одна одну.

Тип уроку: комбінований

Наочність і обладнання: навчальна презентація, комп’ютер, підручник, два пружинні динамометри, пляшка, вода, молоток, цвях, важок

 

ФОРМУЄМО КОМПЕТЕНТНІСТЬ

Я поміркую й зможу пояснити

1. Чи є відмінність між дією та протидією?

2. Чи зрівноважують одна одну сили, що виникають унаслідок взаємодії тіл?

3. Наведіть приклади, що підтверджують третій закон Ньютона.

4. Чим зумовлені межі застосування законів Ньютона?

Я вмію досліджувати й експериментувати

1. Візьміть два шматки пластиліну. Вдарте одним шматком по іншому. Поясніть, чому шматки пластиліну при цьому злипаються.

Я можу застосовувати знання й розв'язувати задачі

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

У народі говорять: «Як день почнеш, так його й проведеш». Отож, давайте почнемо наш урок із усмішки, усміхнемося одне одному й із таким настроєм проведемо наше заняття. Що візьмемо з собою на урок? – Розум, кмітливість, увагу, старанність та гарний настрій.

ІІ.Перевірка Д.З

 

Самостійна робота з теми «Закони Ньютона (І та ІІ)»

1 варіант

1. Виберіть приклад (-и) явища інерції. (1 бал)

1) автомобіль гальмує

2) кіт лежить на ліжку

3) потяг їде по прямій з постійною швидкістю

 

а) Тільки 1                   б) Тільки 2                    в) 1 і 2                     г) 2 і 3

2. Другий закон Ньютона записують так: (1 бал)

а)                         б)                    в)                      г)

3. Як напрямлена рівнодійна сил, прикладених до автомобіля, якщо він рухається рівноприскорено прямолінійно, сповільнюючи свій рух? (2 бали)

а) Горизонтально вліво                   б) Горизонтально вправо

в) Вертикально вгору                      г) Вертикально вниз

4. Одиниці вимірювання сили є …

5. Яка сила виникає під час деформації тіла?

6. Два вагони різної маси котяться з однаковою швидкістю. Який зних зупиниться раніше під дією однакової сили гальмування? 

7. Дві сили 30Н і 50Н, прикладені до однієї точки тіла, діють уздовж однієї прямої і спрямовані в протилежні боки. Який модуль і напрям рівнодійної названих сил

8. Спустившись з гірки, санки з хлопчиком гальмують із прискоренням 1,5 м/с2. Визначте модуль рівнодійної сил, які діють на хлопчика та санки якщо їх загальна маса дорівнює 40 кг.

 

 

Самостійна робота з теми «Закони Ньютона (І та ІІ)»

2 варіант

1. Виберіть приклад (-и) явища інерції. (1 бал)

1) книга лежить на столі

2) ракета летить по прямій з постійною швидкістю

3) автобус від'їжджає від зупинки

 

а) Тільки 1                   б) Тільки 2    в) 1 і 3                     г) 1 і 2

2. Силу, яка діє на тіло, можна обчислити за формулою: (1 бал)

а)                         б)           в)         г)

3. Як напрямлена рівнодійна сил, прикладених до гелікоптера, якщо він рухається рівноприскорено прямолінійно зі швидкістю, що збільшується за модулем? (2 бали)

а) Горизонтально вліво                  б) Горизонтально вправо

в) Вертикально вгору                     г) Вертикально вниз

4.Яка фізична величина характеризує інертність тіла?  

 

5. Тіла перебувають у відносному спокої або рухаються прямолінійно і рівномірно, коли дія на них усіх інших тіл зрівноважена. Це одне з формулювань

6.Яка сила заважає нам зрушити тіло з місця, але допомагає ходити?

7. Дві сили 40Н і 60Н, прикладені до однієї точки тіла, діють уздовж однієї прямої і спрямовані в протилежні боки. Який модуль і напрям рівнодійної названих сил?   

8.Спустившись з гірки, санки з хлопчиком гальмують із прискоренням 2 м/с2. Визначте модуль рівнодійної сил, які діють на хлопчика та санки якщо їх загальна маса дорівнює 35 кг.

Самостійна робота

(Взаємоперевірка)

І варіант

1.г) 2 і 3

2.  

3. а) Горизонтально вліво                             

4. Ньютон

5. Пружності

6. той, що має меншу масу

7. 20Н і спрямована в бік більшої сили

8.  60Н

ІІ варіант

1.г) 1 і 2

2. в) F=ma       

3. в) Вертикально вгору                    

4.маса

5.тертя

6. І закон Ньютона

7.20Н і спрямована в бік більшої сили

8.  70Н

 

Діти міняються зошитами і роблять взаємоперевірку

Слухаємо учнів які підготували сторінку у фейсбуці Ісааку Ньтону

ІII. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

 По очах бачу, що ви готові до уроку, який ми сьогодні проведемо. 

Вправа «Кросворд»

Вчитель: Pозгадайте кросворд

Kросворд

 

По горизонталі:

1Розділ фізики

По вертикалі:

1. Міра інертності тіла.

2. Напрямлений відрізок, що сполучає початкове і кінцеве положення тіла.

3. Довжина траєкторії або відстань, яку пройшло тіло.

4. Лінія, вздовж якої рухається тіло.

5. Явище збереження швидкості руху тіла за відсутності зовнішніх впливів.

6. Розділ механіки.

7. Міжнародна одиниця маси.

8. Міра дії одного тіла на інше.

Відповіді:

По горизонталі: 1.Механіка.

По вертикалі: 1. Маса. 2. Переміщення. 3. Шлях. 4. Траєкторія. 5. Інерція.      6. Динаміка. 7. Кілограм. 8. Сила.

Мотивація

Відео перегляд

Чи зможете ви, вхопившись за волосся, витягти себе з води? Ні? Але чому? Ви ж зможете витягти в такий спосіб із води людину, яка навіть важча за вас.

Ударте долонею об парту. Боляче? Але чому? Адже це ви били парту, а не парта вас.

Потягніть свого товариша за руку, стоячи на гладенькому льоду. Хто зрушить із місця? Обидва? А чому? Адже це ви тягнули товариша, а не товариш вас.

Хлопцям прийдеться нести службу у армії. Хто може пояснити навіщо потрібно щільно притискати приклад  зброї до плеча? Яка природа цього явища?

25 лютого проводять День пістолета. Самуель Кольт винайшов револьвер – пістолет з кількома камерами для куль. Він запатентував його в Європі в 1835 році і в Сполучених Штатах в 1836 році – патент №138.

 

У 1871 році Лариса Косач-Квітка або Леся Українка (пом. 1913), українська поетеса і письменниця.

На ці та інші запитання вам допоможе відповісти третій закон Ньютона.

ОЧІКУВАННІ РЕЗУЛЬТАТИ!!!

Повідомлення теми, мети й завдань уроку

Вступне слово вчителя: в історії є не так вже і багато імен та книг, які пронизують віка та постійно впливають на розвиток культури, техніки та науки. Багато гіпотез та теорій складені в архіви. Але є такі відкриття, які пройшли перевірку часом, зберегли свою дійсність, і по цей час використовуються  при рішенні нових наукових та практичних задач в сучасних умовах.

Саме такими і є закони механіки , відкриті близько 300 років тому геніальним  англійським вченим Ісаком Ньютоном. Що складає ядро класичної механіки?

Вірно, два компонента – 1-й та 2-й закони Ньютона. Але є ще третя структурна одиниця- 3-й закон Ньютона. Про це ви сьогодні і дізнаєтесь.

Хлопцям прийдеться нести службу у армії. Хто може пояснити навіщо потрібно щільно притискати приклад  зброї до плеча? Яка природа цього явища?

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Третій закон Ньютона

Ви вже знаєте, що у природі тіла взаємодіють між собою (граючи з м’ячем, ви дієте на нього, наприклад, ногою; м’яч теж діє на ногу (ця дія особливо відчутна, якщо ви граєте босоніж)).

Проведемо дослід

 

Молоток, цвях

Повітряна кулька

Пружина з тягарцем

Кулька на  мотузці

Два динамометри

Два пружні динамометри

 

 

Третій закон Ньютона:

Тіла взаємодіють одне з одним із силами, які напрямлені вздовж однієї прямої, рівні за модулем і протилежні за напрямком:

 

2. Деякі особливості взаємодії тіл

Робота з підручником ст. 207 п.2

1. Третій закон Ньютона виконується як у випадках безпосереднього контакту тіл (), так і у випадках взаємодії тіл на відстані ().

 

2. Сили завжди виникають парами.

 

3. Пари сил, що виникають під час взаємодії двох тіл, завжди мають одну природу.

 

4. Ці сили не зрівноважують одна одну, тому що прикладені до різних тіл.

 

ІV. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ І ВМІНЬ

1. Учень тримає в руці рюкзак, прикладаючи до його ручки силу 40 Н. Чи діє ручка рюкзака на руку хлопця? Якщо діє, то в якому напрямі? Визначте модуль цієї сили.

Відповідно до третього закону Ньютона ручка рюкзака та рука хлопця взаємодіють одне з одним із силами, які напрямлені вздовж однієї прямої, рівні за модулем (40 Н) і протилежні за напрямком.

 

2. Об вітрове скло автомобіля, що рухається вдарилася муха. Порівняйте сили, що діють на муху та автомобіль під час удару.

Згідно з третім законом Ньютона на автомобіль діє сила удару мухи, а на муху діє сила удару автомобіля; ці сили напрямлені вздовж однієї прямої, рівні за модулем і протилежні за напрямком.

 

3. Два фігуристи, стоячи на ковзанах на льоду, відштовхнулися один від одного. Що станеться з фігуристами?

Згідно з третім законом Ньютона вони роз’їдуться в різні сторони.

 

4. Що станеться з космонавтом при вільному польоті космічного корабля, якщо він випустить (без поштовху) з рук масивний предмет? якщо він кине його?

Якщо відпустити предмет не штовхаючи його, він залишиться на місці, як і космонавт. Згідно з третім законом Ньютона при кидку космонавт і предмет розлетяться в різні боки.

 

5. Чому човен не зрушується з місця, коли людина, що знаходиться в ньому, тисне на борт, і починає рухатися, якщо людина вийде з човна і буде штовхати його з такою ж силою?

Коли людина в човні тисне на його борт, він не рухається, так як і на людину діє така ж сила. Коли він штовхає човен стоячи на березі, він діє ще і на Землю.

 

6. Барон Мюнхгаузен стверджував, що витягнув сам себе з болота за волосся. Обґрунтуйте неможливість цього.

З якою силою людина тягне себе за волосся, з такою ж силою волосся тягне людину вниз. Максимум можна вирвати волосся.

 

7. Посудина з водою зрівноважена на терезах. Чи порушиться рівновага терезів, якщо опустити у воду палець, не торкаючись при цьому дна й стінок посудини?

 

Після занурення у воду на палець почне діяти архімедова сила, напрямлена вертикально вгору. Відповідно до третього закону Ньютона з боку пальця на воду теж почне діяти сила – рівна за модулем архімедовій силі й напрямлена вниз:

Таким чином, палець, навіть не торкаючись дна та стінок посудини, штовхне воду, а разом з нею й посудину вниз – рівновага терезів порушиться.

 

8. Хлопчик масою 48 кг, стоячи на гладенькому льоду, відштовхнув від себе кулю масою 3 кг, надавши їй у горизонтальному напрямку прискорення 8 м/с². Якого прискорення набув хлопчик?

Дано:	Розв’язання За третім законом Ньютона, тіла діють з однаковими за модулем силами: За другим законом Ньютона:   Відповідь:.

9. Мотузка витримує натяг не більш ніж 300 Н. Чи порветься мотузка, якщо четверо тягнуть її в протилежні боки так, як показано на рисунку, силами по 100 Н кожен? Чи порветься мотузка, якщо один її кінець закріпити, а всі четверо тягтимуть її за другий кінець в одному напрямку?

Ні. Так як розтягування каната героями з силою 100 Н+100 Н = 200 Н еквівалентно тому, що один кінець каната закріплений, а до іншого підвішений вантаж 200 Н.

В другому випадку канат розірветься, так як прикладена до нього сила буде рівна 400 Н, а канат витримує натяг не більш ніж 300 Н.

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

 

   Закони Ньютона дають нам змогу тепер відповісти на питання: “ Як рухається тіло і чому ?”

 Закони Ньютона не втратили свого значення і тепер, а поправки до них стосуються лише тіл, розміри яких близькі до розмірів атома або явищ, які відбуваються із швидкостями близькими до швидкості світла. Для макроскопічних тіл, що рухаються з невеликими швидкостями, закони Ньютона справджуються з дуже великою точністю.

  У техніці закон інерції використовується у вентиляторах, відцентрових насосах, зерно пультах, соломосилосорізках; другий закон динаміки застосовується в зерноочисних машинах, де залежно від маси компоненти суміші під дією повітряного потоку набувають різних прискорень. На основі третього закону ньютона працюють ножі жниварок, комбайнів, рухаються сита віялок.

   Приклади взаємодії двох тіл знаходимо в роботі всіх машин для обробітку ґрунту.  Так, леміш плуга діє на грунт, а грунт на леміш. Це враховується в конструкції плугів, а також при виготовлені сошників сівалок. Діючи на грунт, сошник сам зазнає його дії. У трієрах одночасно використовується і закон інерції, і другий закон Ньютона.

 

 

 

Бесіда за питаннями

1. Сформулюйте третій закон Ньютона. Чому цей закон називають законом взаємодії?

2. Наведіть приклади прояву третього закону Ньютона.

3. Що можна сказати про природу сил, які виникають під час взаємодії тіл? Наведіть приклади.

4. Чому сили, які виникають під час взаємодії тіл, не зрівноважують одна одну?

VI. Домашнє завдання

Опрацювати § 32, Вправа № 32 (1, 2)

 Пройти тестування на платформі Мій клас

 

 

 

Розв’язування якісних  задач

Інтерактивна вправа «Реклама»  на застосування  законів Ньютона.

Задача 1.  Як ви розумієте вислів: «їхати за рахунок Ньютона»?

Відповідь: Ньютон сформулював закон інерції.  «Їхати за рахунок Ньютона»- означає їхати за інерцією, не витрачаючи пального.

Задача 2. Йде механізований збір урожаю. Із бункера комбайна зерно сиплеться в кузов автомобіля. З якою швидкістю повинен рухатися автомобіль?

Відповідь:З такою самою, як і комбайн.

Задача 3. Чому під час прополювання бур’яни треба витягувати з ґрунту повільно, уникаючи ривків?

Відповідь:Якщо рослину потягти ривком, то внаслідок інерції гичка обірветься, а коріння залишиться в ґрунті.

Задача 4.Яке з двох коліс мотоцикла слід блокувати під час різкого гальмування?

Відповідь:Різко загальмувавши, мотоцикл продовжує рухатися за інерцією, тому блокувати необхідно заднє колесо. У цьому разі мотоцикл від дії сили тертя не перекинеться, оскільки збільшується реакція опори, прикладена вгору до переднього колеса.

Задача 5.Автомобіль з несправними гальмами суворо заборонено транспортувати на гнучкому тросі. Чому?

Відповідь:Автомобіль, який транспортують, не зможе загальмувати, маючи несправні гальма, і продовжить рухатися вперед за інерцією, що може призвести до зіштовхування автомобілів.

 Задача  6.Як слід тягти «бегемота з болота» — ривком чи повільно? - Чому?

Відповідь:Краще тягнути бегемота ривком., бо в цьому випадку він продовжить рух за інерцією з наданою йому початковою швидкістю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аркуш самооцінювання

Прізвище______________

ім’я__________________

Оцініть себе за кожним із визначених напрямків (від 0 до 2 балів)

1. Брав активну участь у проведенні уроку.
2. Розгадування кросворда
3. За самостійну роботу

4. Висував нові ідеї, що сподобались іншим.

5. Вдало узагальнював думки інших.

6. Робив повідомлення.

7. Розв’язування задач

Усього балів

Аркуш самооцінювання

Прізвище______________

ім’я__________________

Оцініть себе за кожним із визначених напрямків (від 0 до 2 балів)

1. Брав активну участь у проведенні уроку.

2. Розгадування кросворда

3. За самостійну роботу

4. Висував нові ідеї, що сподобались іншим.

5. Вдало узагальнював думки інших.

6. Робив повідомлення.

7. Розв’язування задач

Усього балів

Аркуш самооцінювання

Прізвище______________

ім’я__________________

Оцініть себе за кожним із визначених напрямків (від 0 до 2 балів)

1. Брав активну участь у проведенні уроку.

2. Розгадування кросворда

3. За самостійну роботу

4. Висував нові ідеї, що сподобались іншим.

5. Вдало узагальнював думки інших.

6. Робив повідомлення.

7. Розв’язування задач

Усього балів

Аркуш самооцінювання

Прізвище______________

ім’я__________________

Оцініть себе за кожним із визначених напрямків (від 0 до 2 балів)

1. Брав активну участь у проведенні уроку.

2. Розгадування кросворда

3. За самостійну роботу

4. Висував нові ідеї, що сподобались іншим.

5. Вдало узагальнював думки інших.

6. Робив повідомлення.

7. Розв’язування задач

Усього балів

Аркуш самооцінювання

Прізвище______________

ім’я__________________

Оцініть себе за кожним із визначених напрямків (від 0 до 2 балів)

1. Брав активну участь у проведенні уроку.

2. Розгадування кросворда

3. За самостійну роботу

4. Висував нові ідеї, що сподобались іншим.

5. Вдало узагальнював думки інших.

6. Робив повідомлення.

7. Розв’язування задач

Усього балів

Аркуш самооцінювання

Прізвище______________

ім’я__________________

Оцініть себе за кожним із визначених напрямків (від 0 до 2 балів)

1. Брав активну участь у проведенні уроку.

2. Розгадування кросворда

3. За самостійну роботу

4. Висував нові ідеї, що сподобались іншим.

5. Вдало узагальнював думки інших.

6. Робив повідомлення.

7. Розв’язування задач

Усього балів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 «Cила дiї дорiвнює силi протидiї»

 

 

 

 

 

 

 

Тіла взаємодіють між собою з силами:

• Ø Завжди однієї природи;
• Ø Сили виникають лише при взаємодії тіл (контактній чи безконтактній);
• Ø Сили виникають лише парами, тобто при взаємодії сили діють на кожне із взаємодіючих тіл;
• Ø Прикладені до різних тіл, а отже НЕ МОЖНА говорити, що ці сили скомпенсовані;
•     Ø Третій закон Ньютона справджується для сил БУДЬ-ЯКОЇ природи.