Сложение сил.
методическая разработка по физике (7 класс) на тему

7 класс. Сложение двух сил, действующих по одной прямой. Равнодействующая сила.

Цель и задачи урока:

1. Образовательная: обеспечить формирование понятия «равнодействующая сила» и усвоение правил нахождения равнодействующей двух  сил, действующих на тело вдоль одной прямой.
2. Воспитательная: содействовать формированию научного мировоззрения учащихся, познавательного интереса.
3. Развивающая: развивать и совершенствовать память, внимания, логическое мышление; познавательный интерес.

Ведущая идея: Сила, которая оказывает на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил, называется равнодействующей этих сил.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Форма проведения урока: урок-беседа

Методы обучения: объяснительно-иллюстративные.

ТСО: демонстрационный динамометр с круглой шкалой, динамометр Бакушинского, набор грузов по механике с двумя крючками (массой по 100г каждый). 

Структура урока:

1. Организационный момент.
2. Определение цели и задачи урока.
3. Проверка домашнего задания.
4. Активизация опорных знаний.
5. Мотивация.
6. Формирование  новых знаний.
7. Минута отдыха.
8. Закрепление новых знаний.
9. Обобщение и систематизация знаний.
10. Домашнее задание.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент.

Вхожу в класс, здороваюсь, отмечаю отсутствующих.

2.         Определение цели и задачи урока.

(слайд 1)

Иллюстрацию к какой детской сказки вы видите? Сегодня мы с вами на уроке попробуем дать физический смысл детской сказке. Действительно без мышкиной мускульной силы не вытащили бы репку? Чтобы решить эту задачу, нам необходимо изучить новое понятие.

Сегодня на уроке мы с вами познакомимся с таким физическим понятием как «равнодействующая сила»; усвоим правила нахождения её для двух сил, направленных вдоль одной прямой, научимся применять эти правила для нахождения равнодействующей в конкретных случаях.

(слайд 2)

Итак, тема нашего урока: Сложение двух сил, действующих по одной прямой. Равнодействующая сила.

3.        Проверка домашнего задания.

4.        Активизация знаний

Но для того, чтобы это сделать, нам с вами необходимо вспомнить предыдущий материал по теме «Силы».

(слайды 3 – 17)

5.         Мотивация

Чаще всего в реальной жизни на любое движущееся или покоящееся тело действует не одна сила, как было рассмотрено ранее, а несколько сил. Как в предыдущих заданиях и сказке про репку.

(слайд 18)

         Эпиграфом к изучению материала я выбрала слова великого учёного-физика Майкла Фарадея: “Если вы в этом разберетесь как следует, вы лучше сможете следить  за ходом моей мысли при изложении дальнейшего”.
Вопрос для обсуждения: «Как определить, в какую сторону будет двигаться тело, если на него действует несколько сил?».

(слайд 19)

Попробуем решить такую задачу. Вы с другом перевозите на тележке груз, причём один из вас тянет за ручку, прикладывая горизонтально силу F1=100Н, другой толкает тележку сзади, действуя с силой F2=80Н, направленной горизонтально (рис.146). Какова сила, которая двигает тележку?
Часто тела движутся под действием нескольких сил. При этом очень удобно все силы заменять одной силой, которая называется равнодействующей силой.

6. Изучение нового материла.

(действие сонаправленных сил)

(слайд 20)

Равнодействующая сила – это сила, которая производит на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил.

(слайды 21 – 24)

Давайте рассмотрим ситуации, когда силы направлены в одну или в противоположные стороны. Мы должны узнать, чему равна равнодействующая и в какую сторону она направлена?

(Слайд 25)

7.         Минута отдыха (упражнение для глаз)

Потрите ладони рук и плотно прижмите их к глазам крест на крест, так чтобы под руками была полная темнота. Посидите и отдохните так 1 минутку.

(Слайд 26)

Вернёмся к нашей сказке про репку. Введём следующие данные: Дед, взявшись за репку, развивает силу тяги до 600 Н, бабка – до 100 Н, внучка – до 50 Н, Жучка – до 30 Н, кошка – до 10 Н и мышка – до 2 Н. Чему равна равнодействующая всех этих сил, направленных по одной прямой в одну и ту же сторону? Справилась бы с репкой эта компания без мышки, если силы, удерживающие репку в земле, равны 791 Н? 

(Слайд 27)

Ответ. Модуль равнодействующей силы, равный сумме модулей сил, с которыми дед тянет за репку, бабка за дедку, внучка за бабку, Жучка за внучку, кошка за Жучку, а мышка за кошку, будет равен 792 Н. Вклад мускульной силы мышки в этот могучий порыв равен 2 Н. Без Мышкиных ньютонов дело не пойдет.

Ребята, вы сегодня ввели новое понятие равнодействующей сил, сами ввели правила нахождении равнодействующей сил, направленных в одну и в противоположные стороны. А теперь применим полученные знания для решения задач.

8.        Закрепление новых знаний.

Нахождение модуля и направления равнодействующей сил

1. Чему равна равнодействующая двух сил, приложенных к телу в точке А? (Устно)

2. Чему равна равнодействующая двух сил, приложенных к телу в точке А? (Устно)

3. Чему равна равнодействующая трех сил, приложенных к телу в точке А? (Устно)

4. На тело вдоль одной прямой действуют две силы 20 и 30 кН. Изобразите эти силы графически для случаев, когда их равнодействующая равна 10 и 50 кН.

5. (Устно) На вопрос, чему может быть равна равнодействующая двух сил 2 и 5 Н, действующих на тело по одной прямой, некоторые учащиеся дали ответы: 10; 7; 5; 4; 2; 3; 8 Н. Из приведенных ответов укажите правильные.

6. На тело по одной прямой действуют силы 3; 4; 5 Н. Может ли равнодействующая этих сил быть равной 1; 2; 3; 4; 6; 10; 12; 15 Н? (Нарисовать возможные случаи.)

7. Капля дождя в воздушной среде равномерно движется вниз. Какие силы в этом случае действуют на каплю? Изобразите эти силы графически.

8. Парашютист весом 800 Н спускается с раскрытым парашютом. Чему равна сила сопротивления воздуха при равномерном движении парашютиста? Чему равна в этом случае  равнодействующая сил, действующих на парашютиста?

9. Сокол благодаря восходящим потокам воздуха неподвижно парит в небе. Масса сокола 0,5 кг. Изобразите графически силы, действующие на сокола (масштаб: 0,5 см (1 клетка) — 1 Н). Чему равна   равнодействующая  этих  сил? (g принять равным 10 м/с2)

(слайды 28 – 31)

Могут ли силы 5Н и 7Н, приложенные к одному телу, вдоль одной прямой, дать равнодействующую, равную 1Н; 2Н; 5Н; 12Н; 15Н; 0Н.

Решение: FР= 5 Н+7 Н=12 Н

Сила F1 =20 Н и неизвестная сила F2 приложены к телу вдоль одной прямой. Каковы возможные значения  силы F2 , если равнодействующая сил F1 и F2 равна 25 Н?

Решение:

Вам необходимо в соответствующую клетку поставить знак «+» или «–».
– Если для расчёта равнодействующей, силы необходимо сложить, то ставим знак «+».
– Если для расчёта равнодействующей, силы необходимо вычесть, то ставим знак «–».

1. Два мальчика тянут канат в противоположные стороны. Рассчитать равнодействующую сил тяги мальчиков.
2. Спортсмен держит на вытянутой руке гирю. Равнодействующая силы тяжести спортсмена и гири…
3. Парашютист с раскрытым парашютом опускается на землю. Равнодействующая силы тяжести и силы сопротивления воздуха…
4. Маленький мальчик сел к папе на колени. Равнодействующая силы тяжести мальчика и папы…
5. Камень бросили в воду, и он опускается на дно озера. Равнодействующая силы тяжести и силы сопротивления…

(слайд 32)

9. Обобщение и систематизация знаний

Выводы:

1. Действие нескольких сил, приложенных к телу, можно заменить их равнодействующей.
2. Направление равнодействующей двух сил, действующих вдоль одной прямой, определяется направлением большей из них.
3. Если  равнодействующая сил, приложенных к телу,  равна нулю, то оно либо покоится, либо движется с постоянной скоростью.
4. Если  равнодействующая сил не равна нулю, скорость тела изменяется.

(слайд 33)

10. Домашнее задание:

Изучить §29, уметь отвечать на контрольные вопросы к §29. Решить задачи № 1, 2 из упражнения 9