УРОК "Вільне падіння тіл. Прискорення вільного падіння"

Вільне падіння тіл. Прискорення вільного падіння

Куліш Н.Ю.

Учителя фізики

ЗОШ №3

м. Краматорськ, Донецька обл.

Мета уроку:

- пояснити учням закономірності падіння тіл у гравітаційному полі Землі;

- увести поняття прискорення вільного падіння та формули, що описують рух тіл по вертикалі вгору та вниз;

- ознайомити учнів з історією дослідження даного явища; розвивати інтерес учнів до вивчення фізики.

Тип уроку: комбінований.

Обладнання та наочність: мультимедійна презентація до теми уроку; падіння тіл у повітрі та розрідженому повітрі (трубка Ньютона); два аркуші паперу та підручник.

Ход уроку

І. Організаційний момент

ІІ. Актуалізація опорних знань і вмінь

Усне опитування учнів:
1. Як залежить модуль швидкості від часу в разі прямолінійного рівноприскореного руху?
2. Як залежить шлях від часу в разі прямолінійного рівноприскореного руху?
3. Доведіть, що в разі прямолінійного рівноприскореного руху середня швидкість тіла дорівнює півсумі початкової та кінцевої швидкостей.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Що вирозумієте під вільним падінням тіл? (учні дають відповіді на поставлене запитання).

А тепер давайте з’ясуємо  особливості руху тіл які падають і для цього звернемось до історії дослідження цього явища.

Великий учений давнини Аристотель на основі власних спостережень побудував теорію, яка доводила наступне: чим важче тіло, тим швидше воно падає. Ця теорія проіснувала 2 тисячі років, адже наприклад  підручник падає швидше ніж аркуш паперу.

Дослід 1. Падіння підручника і аркуша паперу з однакової висоти на поверхню столу

Висновок: Чим важче тіло, тим швидше воно падає.

Отже, двоє тіл однакової маси мають впасти на поверхню столу одночасно.

Дослід 2.   Падіння двох однакових аркушів паперу.

Висновок: Тіла однакової маси падають з однаковою швидкістю.

Дослід 3.   Один аркуш паперу зім’яти і повторити дослід 2.

Висновок: Отже справа не в масі.

Повернемось знову до історії. Вкінці ХVІ століття видатний італійський учений Галілео Галілей, щоб розв’язати дану суперечність вирішив нехай відповідь на це запитання знайде сама природа.

Галілей поставив дослід з Пізанською вежею: скидав одночасно кулю й гарматне ядро. Хоча маси цих тіл відрізняються в багато разів, куля і ядро падали одночасно.

Проведемо і ми дослід з трубкою Ньютона (вперше провів даний дослід Ісаак Ньютон – видатний англійський вчений фізик ХVІІ століття нашої ери).

Це трубка довжиною 1м і діаметром 8см з краном. В ній знаходяться троє тіл різної маси: металева кулька, шматочок поролону та кусочок тканини (демонстрація трубки Ньютона).

Виходячи з міркувань Аристотеля, та й наших міркувань ці тіла мають рухатися з різними швидкостями. Давайте розташуємо по черзі, хто як фінішуватиме при русі вниз? (Учні дають відповіді).

Дослід 4.  Падіння тіл у розрідженому повітрі (трубка Ньютона).

Що ми спостерігаємо? (Учні роблять висновок, що тіла фінішують майже одночасно).

А тепер впустимо повітря в трубку, відкривши кран, і повторимо дослід.

Дослід 5.  Падіння тіл у повітрі (трубка Ньютона).

 Що тепер ми спостерігаємо? (Учні роблять висновок, що тіла фінішують по черзі починаючи від тіла з більшою масою).

 Що ж заважає руху тіл і чому в природніх умовах вони падають з різними швидкостями? (Учні дають відповідь, що це – повітря).

 Чи змінюється швидкість тіла під час його руху вниз і вгору? (Учні дають відповіді, що змінюється: при русі вниз – збільшується, а при русі вгору – зменшується).

Зробимо висновки: (слайд 7).

Вільне падіння – це рух тіл під дією сили земного тяжіння у       безповітряному просторі.

Вільне падіння – це рівноприскорений рух тіл.

При вільному падінні тіла рухаються з однаковим прискоренням g = 9,8 м/с².

Що показує дане число g = 9,8 м/с²? (При вільному падінні через кожну секунду руху швидкість тіла змінюється на 9,8 м/с).

А чи однакове значення прискорення вільного падіння в різних місцях нашої планети? Виявляється це залежить від відстані до центру Землі. І хоча ми вважаємо, що форма Землі – куля, насправді вона має  форму – еліпсоїда, тому і значення прискорення вільного падіння різне.

ІV. Закріплення нових знань і вмінь

Що ми називаємо вільним падінням тіл?

Чому значення прискорення вільного падіння різне на різних широтах          Землі?

Що показує числове значення прискорення вільного падіння?

Розв’язання задач

1. Визначте глибину ущелини, якщо камінь, падаючи без початкової швидкості, досягнув її дна за 6 с.

2. Тіло вільно падає без початкової швидкості з висоти 80 м, яке його переміщення за останню секунду падіння?

V. Домашнє завдання

     Опрацювати §3 підручника.

      Розв’язати задачі:

1. Тіло падає з висоти 20 м без початкової швидкості. Визначте його швидкість в момент досягнення поверхні землі.

2. Скільки часу падало тіло без початкової швидкості, якщо за останні дві секунди воно пролетіло 60 м?