Урок фізики по темі сила - векторна величина

цілі:
  1. Систематизувати знання з теми "Види сил".
  2. Ввести поняття складання сил, що діють по одній прямій.
  3. Закріпити вміння виконувати завдання на перебування сили тяжіння і ваги тіла.
  4. Продовжувати роботу по закріпленню графічного зображення сил.
  5. Розвивати в учнів логічне мислення, вміння самостійно робити висновки з даного матеріалу.
  6. Показати учням використання сил в побуті, природі і техніці.

Обладнання: мультимедійна установка, динамометр, набір вантажів, коробка з-під цукерок, картки для нагородження.

Ми сьогодні зібралися, щоб зрозуміти, що ж таке сила? В результаті чого вона виникає? Що це за фізична величина, ніж вона особлива?

Отже, приступимо: на екрані перед вами будуть представлені картинки з видами сил.

Один з учнів розповідає про дану силі за планом:
  • визначення;
  • напрямок;
  • точка докладання;
  • приклади.

За правильну відповідь вручається картка. Учень, який набрав більшу кількість карток потрапляє в розряд "Розумників". Учні, які отримали 3 і більше карток, заробляють оцінку.

- рис 1 - сила тяжіння.

- рис 2 - сила всесвітнього тяжіння.

- рис3 - узагальнений малюнок сили тяжіння і тяжіння.

- рис 4 - сила пружності.

- рис 5 - вага тіла.

- рис 6 - сила тертя.

Робота з класом з питань.

1. З літака на парашуті скинули вантаж масою 16 кг, який прикріплений до стропам через динамометр. (Демонструю малюнок.) Парашут з вантажем досягає швидкості усталеного руху і далі опускається рівномірно. Як змінювалися свідчення динамометра при падінні вантажу? Рис 7 (Відповідь. У незатяжном стрибку з парашутом можна виділити три етапи.

Перший етап - падіння вантажу з нерозкритим парашутом. При такому русі (з прискоренням вільного падіння) показання динамометра дорівнюватиме нулю.

Другий етап - під час розкриття парашута різко зростає сила опору повітря, яка більше сили тяжіння. Вантаж тепер падає уповільнено. Прискорення, спрямоване вгору, поступово зменшується до нуля; швидкість при цьому також зменшується до деякого значення, що відповідає рівномірному руху вантажу. Динамометр показує різницю між силою опору повітря і силою тяжіння.

Третій етап - при подальшому рівномірному опусканні вантажу сила тяжіння дорівнює силі опору повітря. Динамометр покаже силу = 160 Н).

2. Чому людина може бігти по тонкому льоду і не може стояти на ньому не провалюючись? (Відповідь. Результат дії сили на тіло залежить не тільки від її величини, а й від часу дії. Коли людина біжить по тонкому льоду, час дії сили тяжіння дуже мало - за цей короткий час лід не встигає проломитися.)

3. Чи можна поставити на край столу плоску коробку від цукерок так, щоб її велика частина звисала над півмилі? Здійснити свою пропозицію можна, використовуючи предмети, виставлені на демонстраційному столі, але щоб вони не були видні глядачам. (Відповідь. Усередині коробки необхідно створити область більшої щільності. Для цього треба помістити в коробку плоский важкий предмет і ту частину коробки, де знаходиться цей предмет, поставити на стіл.)

4. У невагомості, при вільному польоті космічного корабля, тобто в польоті з вимкненими двигунами: чи пише пір'яна ручка? (Відповідь. Пір'яний ручкою писати можна. Це пояснюється тим, що в рідинах існують сили поверхневого натягу. Без них автоматична чорнильна ручка поставила б велику пляму, випустивши відразу весь запас чорнила. Чи не утворювалася б піна, яка допомагає змити бруд. Дія пір'яний ручки засноване на явищі капілярності, яке зберігається в умовах невагомості.)

5. Плаває чи пробка на поверхні води в умовах невагомості. (Відповідь. Пробка не зможе плавати на поверхні води. Вона буде плавати разом з іншими предметами по кабіні корабля, якщо вони не закріплені.)

6. Витікає вода з носика чайника, якщо його нахилити в умовах невагомості? (Відповідь. Чи не випливає, тому що в звичайних умовах причиною витікання рідини з нахиленого чайника є різниця тисків на різних рівнях. У невагомості зникає вага і тому тиск в рідині на всіх рівнях однаково. У невагомості рідина не витікає - її треба з посудини виштовхувати або видавлювати. у зв'язку з цим у космонавтів їжа в особливих упаковках.

Отже, підводимо підсумки і робимо висновок про силу за узагальненим малюнком, який з'являється на екрані ....

Перехід до пояснення нового матеріалу.

На екрані з'являється казка "Ріпка". Рис 12-18 (Додаток)

Посадив дід ріпку. Виросла ріпка велика-превелика, важка-претяжелая, розрослася вона на всі боки, грунт потіснила. Пішов дід ріпку рвати. Тягне потягне - витягнути не може. Сили йому не вистачає: впирається ріпка, нерівностями і виступами за землю чіпляється, своєму руху противиться. Покликав дід бабку. Бабка за діда, дід за ріпку, тягнуть потягнуть - витягнути не можуть: міцно корінь в грунті тримається. Немає і удвох їм не впоратись.

Покликала бабця внучку. Внучка за бабку, бабка за діда, дід за ріпку, тягнуть потягнуть - витягнути не можуть: всі ще їх загальна сила тяги менша від тієї граничної сили, яка по поверхні зіткнення ріпи з землею виникає. Силою тертя спокою вона називається.

Покликала внучка Жучку. Тягнуть потягнуть - витягнути не можуть. Бракує їх загальної сили впоратися з силами тяжкості ріпки і тертям грунту.

Покликала Жучка кішку. Кішка за Жучку, Жучка за внучку, внучка за бабку, бабка за діда, тягнуть потягнуть - витягнути не можуть: на зовсім небагато, але все ж менше зовнішня сила виявилася, ніж сила тяжіння ріпки і сила тертя між грунтом і ріпкою.

Покликала кішка мишку. Стали всі разом тягнути і витягли ріпку.

Отже, ми бачимо, що над векторами можна проводити дії: додавання і віднімання. На екрані з'являється плакат про складання сил. Рис 19 З учнями в зошитах оформляємо правила додавання і віднімання сил, знаходження рівнодіюча сили. На розвороті дошки записані завдання на закріплення теми "Додавання сил", які вирішують учні на дошці і в зошитах:

Завдання 1.Одін хлопчик штовхає сани ззаду з силою 40 Н. а другий тягне їх за мотузку з силою 15Н. Покажіть ці сили графічно, вважаючи, що вони спрямовані, горизонтально, і знайдіть їх рівнодіюча.

Сила F1> F2 (по модулю), тому довжина стрілки цієї сили на кресленні більше. Так як сили прикладені хлопчиками, діють в одному напрямку, то рівнодіюча силу знаходимо за формулою:

R = 40 H + 15 H = 55 H

На кресленні цю силу зображуємо спрямованим відрізком, довжина якого дорівнює сумі довжин відрізків сил F1 і F2.

Завдання 2. Чому дорівнює рівнодіюча двох сил, прикладених до м'яча, і куди вона спрямована?

Відповідь: R = 300 H, рівнодіюча сила спрямована вправо.

У висновку на екрані з'являється малюнок з байки І. А. Крилова "Лебідь, щука і рак".

Коли в товаришах згоди немає,
На лад їх справа не піде,
І вийде з нього не справа, тільки борошно.
Одного разу Лебідь, Рак та Щука
Везти з поклажею віз взялися
І разом троє все в нього впряглися;
З шкіри лізуть геть, а воза все немає ходу!
Поклажа б для них здавалася і легка:
Так Лебідь рветься в хмари,
Рак задкує назад, а Щука тягне в воду.
Хто винен з них, хто має рацію - судити не нам;
Та тільки віз і нині там.

- Що можна сказати про рівнодіюча цих сил? - Вона дорівнює нулю.

Висновок, ще раз на екрані узагальнений малюнок сили, узагальнюються характеристики сили - векторної величини:

  • числове значення;
  • напрямок;
  • точка докладання;
  • геометричний спосіб складання.

Завдання додому: п.29, упр.11.

Аналізую роботу класу, вважаю картки, ставлю оцінки учням.