Разработка урока по статике в 9 классе
методическая разработка по физике (9 класс) по теме

Этап урока

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Самоопределение к учебной деятельности (мотивация) – 3 минуты.

Добрый день, ребята! Наш урок я хочу начать с очень красивого высказывания «Если хочешь увидеть радугу – будь готов попасть под дождь». Как вы думаете, какой смысл скрывается в этой фразе?

Сегодня нам предстоит познать красоту законов статики, понять их глубину и смысл. Готовы ли вы к тем трудностям, которые могут возникнуть при их изучении? Тогда вперед – к освоению новых вершин!

Учащиеся поясняют: Чтобы понять и увидеть красоту какого-либо явления или процесса, нужно быть готовым пройти через трудности. («Через тернии к звездам»)

Обучающиеся формулируют свои ожидания и опасения.

Формирование групп – 1-2 минуты

Ваша работа будет проходить сегодня в группах, у каждой из которых будет свое индивидуальное задание. При входе в класс каждый из вас получил элемент групповой карты с заданиями – всего таких элементов пять (АМ «Пятый элемент» - авторский – детальное описание в приложении). Вам необходимо, собравшись вместе, отыскать все «пять элементов» для каждой группы

Двигаясь по классу, учащиеся сопоставляют  «элементы» карты с заданиями по контуру и форме, пока не соберутся в группы по 5 человек (у каждой группы определенные контуры элементов, поэтому формирование групп происходит достаточно быстро). Собравшись в группы и сложив элементы карты, учащиеся смогут прочитать задания.

Актуализация знаний  и фиксирование затруднений в деятельности.(3  минуты)

- Изучая раздел физики «Динамика», мы с вами узнали, что тело может находиться в состоянии покоя.

1.Какие же условия должны для этого выполняться? Что нам говорят об этом законы Ньютона?

2. А если на тело действует одна сила? Как в этом случае движется тело?

3. Всегда ли такое движение будет поступательным?

На экране видеоролик, где демонстрируется результат действия силы в зависимости от точки ее приложения.

Учащиеся отвечают на вопросы:

Исходя из второго Закона Ньютона, тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, если  равнодействующая сил, приложенных к телу равна нулю.

Тело движется прямолинейно равноускоренно

Учащиеся выдвигают предположения, объясняя свой ответ.

Из увиденного учащиеся делают вывод о том, что результат действия силы зависит не только от ее величины, но и от точки приложения.

Экспериментальное задание по исследованию вращательного действия силы( 5 минут)

Учащимся предлагается выполнить эксперимент по исследованию вращательного действия силы (задание №15, учебник).

После озвучивания обучающимися результатов эксперимента и полученного вывода, учитель задает вопрос о практическом применении данной зависимости.

2. Экспериментальное задание «Исследование вращательного действия силы»

Оборудование: штатив, динамометр.

Ход работы:

1. Положите штатив на стол так, как показано на рисунке.
   
2. Прикрепите динамометр к муфте и поднимите с его помощью штатив.
   
3. Меняя положение муфты прикладывайте к динамометру силу, чтобы повернуть штатив.
   
4. В какой точке поворот штатива легче? Сделайте вывод.
   
5. Действуйте на штатив в точке А с одинаковой силой, но в разных направлениях. В каком случае легче повернуть штатив?
   
6. Заполните таблицу (задания каждой группы различаются разными значениями расстояния до оси вращения).
   

1. Сделайте вывод:
   

Вращательное действие силы зависит от ___________.

Проделав эксперимент, и сопоставив результаты всех групп, учащиеся приходят к выводу, что: вращательное действие силы зависит от расстояния до оси вращения – чем больше расстояние, тем меньшую силу необходимо приложить.

Постановка  учебной задачи- 2 минуты

Но какие же условия должны выполняться, чтобы тело оставалось в равновесии?

Итак, нам предстоит сегодня проверить правильность ваших рассуждений при помощи эксперимента и сформулировать условия равновесия тел.

Учащиеся  выдвигают гипотезы (от величины силы, от места приложения, от направления и т.д.), анализируют их.

Первичное введение в тему (лекция+побуждающий диалог) – 5 минут

Для того чтобы установить условие равновесия тел, имеющих ось вращения, вводим величину, характеризующую вращательное действие силы – момент силы.

M=Fl, где F- сила, l- момент силы – расстояние от оси вращения до линии действия силы (на рисунке демонстрируется плечо силы и ее направление).

Ставим перед учащимися проблему: как будет вести себя тело, к которому приложены несколько сил? Проделываем простой эксперимент – к двум уголкам учебника приложить две взаимно перпендикулярные силы (учащиеся приходят к выводу, что такое тело может вращаться).

Учащиеся фиксируют в своих тетрадях  новую физическую величину, делают поясняющие записи.

Открытие нового знания – 10 минут

Для того чтобы установить условие равновесия тел, имеющих ось вращения, вводим величину, характеризующую вращательное действие силы – момент силы.

M=Fl, где F- сила, l- момент силы – расстояние от оси вращения до линии действия силы (на рисунке демонстрируется плечо силы и ее направление).

Ставим перед учащимися проблему: как будет вести себя тело, к которому приложены несколько сил? Проделываем простой эксперимент – к двум уголкам учебника приложить две взаимно перпендикулярные силы(учащиеся приходят к выводу, что такое тело может вращаться). А что необходимо для того, чтобы тело под действием нескольких сил оставалось в покое? Учащимся предлагается выполнить компьютерный эксперимент по установлению условия равновесия тела, имеющего ось вращения,  на примере рычага. (Для этого используется «Живая физика», модель «Рычаг»)

Компьютерный эксперимент«Исследование вращательного действия силы».(у каждой группы свои данные для проверки)

Откройте диск «Живая физика», выберите модель «Рычаг».

Цель: выяснить при каких условиях тело, имеющее ось вращения (рычаг) будет: а) вращаться, б) оставаться в равновесии.

1. Установите угловую скорость вращения 10 рад/с, коэффициент трения 0.
   
2. Установите значение силы F2=10 Н.
   
3. Изменяя плечи сил, установите,  как соотносятся между собой величины сил и расстояния до оси от точек их приложения. Сравните моменты сил М1 и М2.
   
4. Заполните таблицу:
   

5. Установите угловую скорость вращения 0 рад/с, коэффициент трения 0.
   
6. Задавая различные значения силы F2, а также изменяя плечи сил, установите как соотносятся между собой величины сил и расстояния до оси от точек их приложения. Сравните моменты сил М1 и М2.
   
7. Заполните таблицу:
   

Обобщите  результаты экспериментов:

        Если тело может вращаться и двигаться поступательно, то для его равновесия необходимо выполнение следующих условий: тело, имеющее ось вращения, находится в состоянии покоя, если равны моменты сил, вращающих это тело в разные стороны.

Динамическая пауза– 3 минуты

АМ «Держи равновесие» - учитель предлагает учащимся выполнить небольшую зарядку – сесть ровно на стуле, сложив руки за головой (за спиной, на талии), попытаться подняться со стула, не наклоняясь вперед.

Учащиеся выполняют действия, предложенные учителем (при четком соблюдении инструкций, оторваться от стула не получается).

Лекция (продолжение)- 5 минут

Почему вам не удалось подняться, выполняя все условия задания? А что произошло, когда вы наклонились вперед?

Вводим понятие центра тяжести тела.

Что же необходимо, чтобы тело на опоре оставалось в состоянии покоя? (демонстрируем анимацию компьютерного опыта по установлению условия равновесия тела на опоре – особое внимание необходимо обратить на положение линии силы тяжести).

Можете ли вы теперь объяснить почему вы не могли встать со стула, не наклоняясь?

Учащиеся отвечают на вопросы учителя. После демонстрации анимации делают вывод о том, что тело выходит из положения равновесия, когда отвесная линия, проходящая через центр тяжести, выходит за пределы плоскости опоры.

Закрепление (5 минут)

В качестве закрепления учащимся предлагается выполнить компьютерный эксперимент по определению равновесия брусков на плоскости (модель «Равновесие брусков на плоскости» диска «Живая физика» или ресурсы сети Интернет).

Используя полученный вывод, выполните компьютерный эксперимент «Равновесие брусков на плоскости»

- Откройте диск «Живая физика» (можно использовать ресурсы ЭОР из сети Интернет).

- Выберите «Модели» - «Равновесие брусков на плоскости».

 Сначала рассчитайте теоретически максимальную длину, при которой сохраняется равновесие стопки брусков, а затем проверьте ваши расчеты с помощью с помощью компьютерной модели.

Рефлексия – 2 минуты

АМ «Калейдоскоп впечатлений» (авторский) – учитель предлагает на цветных геометрических фигурках (раздаются учащимся) поделиться впечатлениями от прошедшего занятия, оценить свою деятельность на уроке, свой вклад в процесс групповой работы. Затем фигурки прикрепить на ватмане, оформленном в виде круга.

Учащиеся могут озвучить написанное на листках, поделиться эмоциями, похвалиться успехами в освоении нового материала.

Домашнее задание

Экспериментальное задание «Определение центра тяжести плоской фигуры»