Урок з теми "Вага тіла. Невагомість"

Тема: «Вага тіла. Невагомість»

Мета уроку:

• навчальна: сформувати в учнів поняття про вагу тіла й невагомість; познайомитись з природою сили
• розвивальна: формувати в учнів прийоми розв’язування фізичних задач на визначення сили тяжіння та ваги тіла; розвивати вміння спостерігати та аналізувати явища природи, комунікативне вміння й навички під час роботи в класі;
• виховна: виховувати сумлінне ставлення до праці.

Тип уроку: комбінований.

Обладнання: набір тіл різної маси, штатив, динамометр, ваги

Перебіг уроку

І. Організація класу

(Створення робочої атмосфери уроку. Обговорення епіграфу до уроку).

- Яка головна думка цього висловлювання? (Фізика – опора і основа всіх без виключення наук)

ІІ. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань

1. Опитування теоретичного матеріалу у формі дидактичної гри «Доміно». 

1. Вага тіла

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

Підвісимо до пружини тіло, пружина розтяглася. Тіло діє на пружину з певною силою, спрямованою вниз.

Отже, усі 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 опору або розтягує підвіс, називають вагою тіла.

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 опору або підвіс. Якщо тіло нерухоме або рухається рівномірно, то сила тяжіння й вага рівні за модулем.

Вагу тіла позначають буквою P. Розрахунки показують, що вага тіла в стані спокою дорівнює силі тяжіння, що діє на це тіло: P=gm.

Якщо на столі нерухомо лежить книга масою 500г, 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 за безпосереднього контакту.

І нарешті, сила тяжіння діє на тіло, що перебуває поблизу Землі, завжди, а вага тіла може при цьому дорівнювати нулю.

2. Невагомість.

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

Вам відомо, що на орбітальних космічних станціях, що рухаються 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.

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

Для людини невагомість, як правило, супроводжується розладом вестибулярного апарату, нервовими розладами, нудотою.

Вестибулярний апарат (лат.  Vestibulum - переддень), орган, що сприймає зміни положення голови і тіла в просторі і напрямок руху тіла у хребетних тварин і людини; частина внутрішнього вуха.

Космонавти на орбіті перебувають у стані невагомості тривалий час. Щоб витримати цей стан, вони проходять спеціальну тривалу підготовку.

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

У тривалому стані невагомості перебувають космонавти в космічному кораблі, коли його двигуни вимкнені. При цьому космонавти разом із космічним кораблем рухаються під дією тільки сил тяжіння (з боку Землі, Місяця або яких-небудь інших космічних тіл).

(Перегляд відеофільму «Невагомість»)

Дати відповідьна запитання

Закріплення вивченого на уроці.

Давайте ви самостійно заповните порівняльну таблицю, що не знатимете , потім разом з'ясуємо( учні заповнюють таблицю потім  разом з учителем обговорюють  кожен пункт )

1.            Які сили ми сьогодні вивчили? Що ви можете про них розповісти.
2.            Що таке невагомість?
3.            Яка сила тяжіння діє на м’яч масою 200 г ?
4.            Спортсмен утримує на витягнутих руках штангу вагою 500 Н. Чому дорівнює маса штанги?

Іноді вагу плутають з масою. Вага – сила, векторна величина, маса – скалярна величина; вони характеризують різні властивості тіл і мають різні одиниці. Кожне тіло завжди має певну незмінну масу, а вага тіла може змінюватися, якщо опора ( підвіс ) нерівномірно рухається. Чи може вага = 0? Давайте перевіримо.

Дослід: динамометр з прикріпленим до нього важком підняти на певну висоту ( динамометр показує деяку силу – це вага, сила з якою важок розтягує пружину динамометра ); відпустимо систему,  підставивши  посудину з піском; в момент польоту динамометр показував 0Н.

• Як називається стан тіла, коли його вага дорівнює нулю? (невагомість)
• За яких умов можливий такий стан? (коли тіло ні на що не тисне і ніщо не розтягує)

Невагомість – це такий стан тіла, за якого тіло не діє на опору чи підвіс.

• Наведіть приклади, коли тіло перебуває у невагомості?

Тіло поблизу поверхні Землі перебуває в стані невагомості, якщо на нього діє тільки одна сила – сила тяжіння. На короткий час невагомість легко створити вдома, на вулиці, в класі тощо. Ви можете, наприклад підстрибнути і на мить опинитися в стані невагомості. Постійно в стані невагомості перебувають космічні орбітальні станції і все, що в них є. У нетренованої людини тривале перебування у стані невагомості, як правило, супроводжується нудотою, порушенням роботи м'язів, вестибулярного апарату, нервовими розладами, саме тому космонавти проходять серйозну фізичну підготовку.

Поміркуй і відповідай.

     Відомий фантаст Герберт Веллс у своєму творі « Перші люди на місяці» писав: «Дивне це відчуття – витати в просторі: спочатку моторошно, але потім, коли страх проходить, воно не позбавлено приємності й дуже спокійно, схоже на лежання на м’якому пуховику. Повна відчуженість від світу й незалежність! Я не очікував нічого подібного. Я очікував сильного поштовху спочатку й запаморочливої швидкості польоту. Замість усього цього я відчув себе як би безтілесним. Це походило не на подорож, а на сновидіння.»

Яке явище описано в цьому уривку? (Невагомість)

Учитель: А тепер безпосередньо розглянемо дію сили тяжіння. Зараз ви сядете на стілець так, що не зможете з нього встати, хоча й не будете прив’язані, ви сприймаєте це, звичайно, за жарт. Сядьте так: тримайте тулуб прямо й підсовуйте ноги під стілець. А тепер спробуйте встати, не змінюючи положення ніг та не нахиляючи корпус уперед. Що, не можете встати? А тепер подивіться в опорний конспект, де ми зображали й писали напрямок сили дії тяжіння. Точка прикладання сили тяжіння – центр тяжіння – розташований у нас із вами поблизу хребта, сантиметрів на 20 вище від пупка. Щоб людина змогла стояти, необхідно, щоб вертикаль, проведена через цю точку, проходила між ступнями.

Можемо зробити висновок: щоб встати, нам необхідно нахилитися вперед (перемістивши центр тяжіння) або підсунути ноги під стілець(підвести опору під центр тяжіння).

1. Закріплення вивченого матеріалу

Вправа « продовж речення»:

Сила, з якою тіло тисне на опору або розтягує підвіс …

Вагу позначають буквою …

Одиниця ваги …

Якщо тіло перебуває в спокої або рівномірно прямолінійно рухається то вагу можна  

розрахувати …

Вага завжди прикладена до …

Стан, коли тіло не тисне на опору і не розтягує підвіс …

2. Д/з: §20; твір-роздум : « Якби зникло тяжіння »