"Равнодействующая сил"


Скачать публикацию
Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: "Равнодействующая сил"
Автор: Филина Надежда Михайловна

Урок по теме «Равнодействующая сил»(урок № 13 по теме «Законы механики»)Физика, 9 классФилина Надежда Михайловна, учитель физики,МОУ средняя общеобразовательная школа12 г. ВолгоградаЦель урока:
  • Ввести понятия силы как количественной меры
  • Научить находить равнодействующую сил
  • Обеспечить условия для самостоятельного вывода правила сложения сил (с опорой на примеры из жизни содержательно-интуитивно и с использованием знаний правил геометрии о сложении векторов)
  • Ход урокаОрганизационный момент.Учитель: Здравствуйте, ребята. Начинаем наш урок. Давайте улыбнемся друг другу и пожелаем успехов в освоении новых знаний.ПовторениеУчитель: Сегодня мы начнем наш урок физики с игры, цель которой состоит в том, чтобы угадать, какой физический прибор спрятан под квадратиками. Только квадратиков нужно убрать, как можно меньше, убирая по одному. Один ученик приглашается к доске (рис. 1).Рис. 1Работа у доски: Используя инструмент «выбранный элемент», обучающиеся перетаскивает по одному квадратику на пустое место. Ответ: динамометр.Учитель: Что измеряем этим прибором? Ответ: Это прибор для измерения веса тела.- Сейчас давайте определим показание динамометра, если груз имеет массу . Ученик решает задачу у доски.Работа у доски: инструментом «маркер» записывает на доске решение задачи, ответ к задаче за голубым экраном (рис. 2). Рис. 2 Рис. 3Учитель: Продолжим нашу беседу о силе. Давайте вспомним, что такое сила? Ответ: Сила – мера взаимодействия тел между собой.- В каких единицах измеряется сила с системе СИ? Ответ: Сила измеряется в ньютонах.- С целью расширения кругозора слушаем мини-сообщение о И. Ньютоне, подготовленное учеником (рис. 3).- Сила, как векторная величина определяется: модулем, направлением, точкой приложения. Для характеристики таких физических величин как скорость, сила – недостаточно знать число, измеряющее их величину, необходимо знать и их направление. Такие величины называют векторными. Вспомните, как дается определение вектора на уроках геометрии. Ответ: Вектор – направленный отрезок прямой (страница, изображенная на рис. 4 показывается после ответа учеников).Рис. 4Работа у доски: с помощью инструмента выделение и перетаскиванием, вектора можно вращать и изменять их длину, показывая обучающимся, какое бесконечное множество векторов может быть.С целью пробуждения интереса к предстоящей работе ученики выполняют следующее задание: учитель показывает слайд с пустым полем в клеточку и задаёт вопрос: Что больше сила F1=2Н или F2=4Н, и просит изобразить эти силы на доске.Работа у доски: ученик с помощью инструмента «линии», изображает силы, произвольно выбрав единичный отрезок.Учитель: Следующую задачу решаем устно (рис. 5). Измерьте с помощью масштаба силу, действующую на шар лежащий на столе и определите её направление. Все ответы закрыты шторкой. Рис. 5Ученик отвечает, учитель открывает верхнюю шторку, под которой решение задачи.Учитель: В реальных условиях редко встречаются случаи, когда на тело действует только одна сила. Обычно их несколько и поэтому под силой F понимают равнодействующую всех сил, приложенных к телу. Можно ли на этом рисунка изобразить ещё силы?Ученик у доски достраивает ещё вектор: На шар действуют две силы -сила тяжести (mg) и сила реакции опоры (N), (а так же одна малозаметная по величине – сила трения покоя)Учитель: Две вертикальные силы – mg и N себя уравновешивают. Говорят что эти силы скомпенсированы.Работа у доски: учитель открывает нижнюю шторку, под которой решение задачи.Учитель: Другой пример. Рассмотрим шарик, который висит на жесткой нити. Изобразите силы действующие на него (рис. 6). Рис. 6 Рис. 7Ученик: На него действуют две сила: сила тяжести и сила натяжения нити (упругость нити). Сила mg и N скомпенсированы, в результате чего шар по отношению к опоре неподвижен. В противном случае шар бы перемещался по направлению действия большей силы.Работа у доски: ученик с помощью инструмента «линии» изображает силы.Изложение нового материала.Учитель: Тема нашего урока «Равнодействующая сил». Выводится страница с названием темы (рис. 7).- Решите задачу. Сила тяги автомобиля 1000 Н, сила сопротивления его движению 700 Н. Чему равна равнодействующая этих сил? (рис. 8). Рис. 8 Рис. 9Учитель: Для решения задачи необходимо вспомнить правило сложения сил, которые направлены в противоположные стороны. Кто нам его расскажет? Ответ: чтобы найти равнодействующую двух сил, направленных в противоположные стороны, надо из значения большей силы вычесть значение меньшей силы.- Какие варианты сложения сил могут быть ещё? Работа у доски: Обучающиеся на доске с помощью подготовленных заранее векторов строят различные варианты приложения сил к одной точке. С помощью инструмента выделение, задают произвольное направление векторов (рис. 9).- Как найти равнодействующую в этих случаях? Большинство учеников указывают на правило сложения векторов.- Полученные знания на уроках геометрии мы будем использовать при решении физических задач. Давайте вспомним, какие правила сложения векторов вы знаете (рис. 10). Рис. 10 Рис. 111. Пусть даны два вектора а и в, для нахождения их суммы нужно вектор в перенести параллельно самому себе так, чтобы его начало совпадало с концом вектора а. Тогда, вектор, проведенный из начала вектора а в конец перенесённого вектора в, и буде являться суммой а и в. с=а+в=в+а – правило треугольника.2. Сумма векторов может быть найдена и по правилу параллелограмма. В этом случае параллелограмм переносом нужно совместить начала векторов а и в и построить на них параллелограмм. Тогда сумма а и в будет представлять собой диагональ этого параллелограмма.Учитель показывает страницу интерактивной доски с различными вариантами сил, приложенных к телу, и просит найти равнодействующую (рис. 11).Работа у доски: ученик с помощью инструмента «линии» находит равнодействующую по правилу треугольника и параллелограмма.Учитель: Приведите примеры из повседневной жизни, подходящие к данным чертежам.Физкультминутка. После 25 минут работы проводим физ.минутку.Учитель: Я зачитываю предложения, а вы взмахом руки показываете, в какую сторону движется тело.
  • С огромной скоростью ракета стремится ввысь.
  • Падает синий мяч.
  • Дима идет к доске.
  • Ира выходит из класса (дверь класса находится с правой стороны)
  • Айсберг плывет влево
  • Закрепление материала
  • Какие физические величины называют векторными, приведите примеры.
  • Какие правила сложения векторов вы знаете?
  • Как производится сложение нескольких векторов?
  • С целью закрепления представлений о равнодействующей силе ученикам предлагается задача со следующего слайда (рис. 12).Рис. 12Перед выполнением задания повторяются правила, которые помогут успешно выполнять задание: Две силы F1=3Н и F2=4 Н приложены в одной точке тела. Угол между векторами этих сил составляет 90 . Определите модуль равнодействующей сил. (5 Н)Работа у доски: в целях экономии времени данные задачи уже записаны на доске, ученик выполняет построение с помощью инструмента линия и записывает решение задачиУчитель: По какому правилу будем решать эту задачу? Ответ: Решение задачи удобнее выполнять по правилу треугольника. Ученик еще раз проговаривает правило сложения векторов.- А сейчас я покажу вам картинку, может она кому-то знакома? (Учитель выводит следующую страницу) (рис. 13).Ученики угадывают зарисовку к басне Крылова «Лебедь, Рак и Щука».Учитель: История о том, как «Лебедь, Рак да Щука везти с поклажей воз взялись», известна всем. Какими словами заканчивает свою басню Крылов? Ответ: «А воз и ныне там».- Правильно (басня утверждает, что «воз и ныне там»), другими словами, что равнодействующая всех приложенных к возу сил равна нулю. Но если рассматривать эту басню с точки зрения механики, результат получается вовсе не похожий на вывод баснописца Крылова. Каким он будет?«Лебедь рвется в облака,Рак пятится назад,А Щука тянет в воду» Далее предлагается выполнить задание по готовому чертежу. (Лебедь, рвущийся в облака, не мешает работе Рака и щуки, даже помогает им: тяга лебедя, направленная против силы тяжести, уменьшает трение колес о землю и об оси, облегчая тем самым вес воза. Они направлены под углом друг к другу, следовательно, их равнодействующая не может равняться нулю). Рис. 13Работа у доски: Ученик с помощью инструмента «линии» находит равнодействующую по правилу параллелограмма, применяя его дважды.Подведение итогов урока.Учитель задает учащимся следующие вопросы:- Вспомните начало урока. Посмотрите, справились ли вы с проблемной ситуацией, открыли ли новые знания?- Узнали ли вы для себя что-нибудь новое?- Что на ваш взгляд мешало вам работе?- Что помогло преодолеть эти трудности? - Достигли ли вы поставленных целей? А почему, как вы думаете?Учитель делает вывод: проблема возникла в ходе урока и на этом же уроке была решена. С возникшей ситуацией справились успешно.Если на уроке осталось немного времени можно предложить решить кроссворд (рис14). Рис. 14 Рис. 15Работа у доски: дети инструментом «маркер» вписывают ответ. Ответы к кроссворду смотрят за шторкой. Можно предложить заполнить таблицу (рис. 15).Работа у доски: дети инструментом «маркер» вписывают значения. Ответы смотрят, перетащив в сторону малиновые прямоугольники.Комментарий к домашнему заданию. Учитель сообщает, какое задание следует выполнять дома.