Методическая разработка урока «Законы Ньютона»

Учитель:  Федотова Зинаида Ивановна , учитель физики высшей категории

        ГБОУ СОШ 420 Колпинский район Санкт-Петербург

Предмет – физика 9 класс

Тип урока – Обобщающий в игровой форме

                                                 2о14 год Санкт-Петербург

Методическая разработка

урока по физике в 9 классе

« Законы Ньютона » - 2 урока по времени

• Обобщающий урок основных законов динамики – законов Ньютона
•  Обобщение в игровой форме, закрепление знаний, полученных по теме, видение проявления изученных закономерностей в окружающей жизни, совершенствование навыков решения качественных и расчётных задач, расширение кругозора учащихся, развитие коммуникативных возможностей.

На доске эпиграфы:                    

Сделал, что мог, пусть

 другие сделают лучше.

Не знаю, чем я могу казаться миру, но самому себе я кажусь мальчиком, играющим у моря, которому удалось найти более красивый камешек, чем другим: но океан неизвестного лежит передо мной.

 Исаак Ньютон (1643-1727гг)

Сопровождение урока.  

Плакат с эпиграфом, портрет Ньютона, выставка литературы для дополнительной чтения, плакат:

Мы, играя, проверяем,

что умеем и что знаем!

Пред подготовка:

1. Класс делится на три равные команды, равные по силам.
2. Выбирается капитан
3. Получают задания – подготовит рекламный ролик I, II,  III  законов Ньютона.
4. Команды изучают литературу по истории жизни и деятельности Ньютона, приносят книги на урок или выдержки на цифровых носителях.  

Ход урока:

1. Вступительное слово учителя.
2. Конкурсы и игры.

«Доверяй, но проверяй!»

- 2 человека из команды получают экспериментальные задания и через несколько минут представляют классу опыт и анализ результата.

Задания примерные следующие :

1.  Проведите опыт: положите на стакан почтовую открытку, а на открытку – монету. Ударьте по открытке резким щелчком.

Почему открытка отлетает, а монета падает в стакан? Почему монета не падает, если медленно тянуть открытку к себе?

2. С помощью динамометра определите разрывное усилие для швейных ниток №40.

Возможен ли обрыв нити при подъеме гирьки массой 200 г вертикально вверх? При каких условиях? С каким ускорением можно поднимать гирьку?

3. Сравните интенсивность двух цилиндров (железного и алюминиевого).

Оборудование: нить длиной 500 мм с петлями на концах, штатив.

Соедините цилиндры нитью и подвесьте их на штативе. Отклоните оба цилиндра в противоположные стороны на одинаковые расстояния от положения равновесия и одновременно отпустите их. Наблюдайте за отклонениями цилиндров после взаимодействия.

Какой из цилиндров обладает большей инертностью: железный или алюминиевый?

3.  «Колесо истории»

Участвуют все учащиеся класса. На экране вопросы – викторина из истории и деятельности Ньютона. Верный ответ – балл в «копилку» команды. Примерные вопросы:

1. Назовите дату рождения Исаака Ньютона.

(25 декабря 1642 г. по старому стилю, 4 января 1643 г. по новому стилю).

2. В каком университете (и колледже) учился Ньютон с 1661 г.? (Кембриджский университет, колледж святой Троицы (Тринити-колледж.)
3. Студенты колледжа по происхождению и имущественному положению делились на группы. Высшую группу составляли «коммонеры», платившие наиболее высокую плату и получавшие право обедать вместе с членами колледжа. Основную массу студентов составляли «пенсионеры», платившие полную плату, но не имевшие особых привилегий; за ними следовали «сайзеры», платившие меньше, «пенсионеров» и обязанные за это прислуживать членам колледжа, и, наконец, беднейшие «субсайзеры», освобожденные от платы, но зато обязанные обслуживать бакалавров, магистров и более обеспеченных студентов. К какой группе принадлежал Ньютон?

(Ньютон был принят в Тринити-колледж субсайзером, и его самолюбие очень страдало от унизительного положения слуги, в которое он был поставлен вследствие скромного имущественного положения своей семьи.)

4. Сколько лет было Ньютону, когда он стал профессором Кембриджского университета?

(27 лет. С тех пор Кембридж стал славиться не богословием, а физикой и математикой, получение же кафедры, на которой работал Ньютон, стало делом чести для английских ученых.)

5. В какой области физики работал Ньютон в первые годы профессорской деятельности?

(Оптика. Он усовершенствовал модель нового типа телескопа-рефлектора, открыл явление дисперсии.)

6. В 1696 г. министр финансов Англии Монтегю вспомнил о своем великом друге Ньютоне и решил привлечь его к делу оздоровления финансов страны. Какое предложение получил от него Ньютон?

(15 марта 1696 г. он получил официальное извещение от Монтегю о назначении его, Ньютона, хранителем Монетного двора. Кембриджский период жизни Ньютона закончился, начался последний, лондонский период - период общественного признания заслуг Ньютона и его прижизненной славы.)

7. В какой работе Ньютона изложены его знаменитые законы?

(1687 г., «Математические начала натуральной философии». Эта книга оказала огромное влияние на развитие науки и научного мышления. В ней Ньютон дает образец научного подхода к явлениям природы и техники, вооружает науку точным методом, определяет развитие физики на целых два столетия вперед.)

8. От единичного факта - падения яблока - Ньютон приходит к грандиозному обобщению. Какому? (В 1667 г. Ньютон формулирует закон всемирного тяготения, лежащий в основе небесной механики.)
9. Достиг ли Ньютон вершин славы и признания при жизни? (В 1705 г. королева Анна возвела его в рыцарское достоинство. В Королевском обществе он пользовался непререкаемым авторитетом, был богат и окружен вниманием своей племянницы.)
10. Где похоронен Ньютон?

(Ньютон скончался в ночь с 20 на 21 марта 1727 г. Его похоронили с большими почестями в Вестминстерском аббатстве, английском национальном пантеоне. Надпись на памятнике над его могилой заканчивается словами: «Пусть смертные радуются, что существовало такое украшение человеческого рода». На статуе Ньютона в Кембридже высечен стих из Лукреция: «Разумом он превосходит род человеческий».)        

4.  «Цепочки»

Каждая команда получает структурно-логическую схему с пробелами. Схемы на отдельных листах. Каждую строчку заполняет следующая парта. Быстрота и правильность – победа команде, а каждому верно ответившему ученику – баллы в личный зачёт. Учёт ведет капитан.

Составить структурно-логическую схему по I закону Ньютона.

Какое состояние наблюдается у тела?            

Почему?

    Какой закон объясняет?

Так как сил несколько, то можно найти их …, по правилу…

Что будет с телом? а? V?

Почему?

Составь структурно-логическую схему по II закону Ньютона.

Какой одной силой можно заменить эти 2 силы, приложенные к телу? Как она называется?

Какое ускорение появится у тела?

Как его рассчитать? Какой закон

используется?

Куда будет направленно ускорение?

Если бы , то…

Составить структурно-логическую схему по III закону Ньютона.

Какое соотношение необходимо использовать, чтобы определить ?

Как рассчитать силы, действующие на тела? Какой закон применить?

Что можно сказать о направлении этих сил? Какой закон об этом говорит?

Каковы эти силы по природе? Компенсируют ли они друг друга?

5.  «Кто кого»

Участвуют  все, работая в рабочих тетрадях. Предлагаю для решения однотипные задачи. Первый донимает руку и называет ответ. Если правильно, фиксирует ответ на доске. Победителю – балл, который идёт в личный и командный зачёт.

1).Построить вектор равнодействующей сил и найти ее модуль.

Рис.2

Рис.3

Рис. 4

2). К телу приложены две силы  и . Показать направление вектора ускорения. Найти модуль ускорения.

Рис.5

Ответ:

К телу приложены две силы  и . При этом тело движется с ускорением . Показать направление вектора ускорения. Найти массу тела.

Рис.6

Ответ:

К телу приложены две силы  и .. Показать направление вектора ускорения. Найти модуль ускорения.

Рис.7

Ответ:

6. Реклама

Творческий конкурс – домашнее задание. Представление командами номеров, в которых рекламируют законы Ньютона.

7. Игра «Интересный вопрос»

Команды задают друг - другу интересные вопросы, подготовленные заранее.

Время обсуждения 1,5 минуты. Правильный ответ 1 балл, баллы в личном зачёте фиксирует капитан.

1. Если действие, как гласит закон, всегда равно и противоположно противодействию, то сила, с которой лошадь тянет телегу вперед, равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой телега «тянет» лошадь назад. Но телега движется вперед, а лошадь назад не движется. Почему и телега, и лошадь движутся вперед?

О т в е т: Сила, действующая на телегу, и сила, действующая на лошадь, в каждый момент времени равны; но так как телега свободно перемещается на колесах, а лошадь упирается в землю, то понятно, почему телега катится в сторону лошади.

2. Яблоко падает на землю оттого, что его притягивает земной шар; но точно с такой же силой и яблоко притягивает к себе всю нашу планету . Отчего мы говорим, что яблоко падает на землю, вместо того чтобы сказать: «Яблоко и земля падают друг на друга»?

Ответ: Яблоко и земля действительно падают друг на друга, но скорость этого падения различна для яблока и для земли. Равные силы взаимного притяжения сообщают яблоку ускорение 10 м/с(2), а земному шару - во столько же раз меньше, во сколько раз масса земли превышает массу яблока. Конечно, масса земного шара в неимоверное число раз больше массы яблока, и потому Земля получает перемещение настолько ничтожное, что практически его можно считать равным нулю.

3. История о том, как «лебедь, рак да щука везти с поклажей воз взялись», известна всем. Но если рассматривать эту басню с точки зрения

механики результат получается вовсе не похожий на вывод баснописца Крылова. Каким он будет?

Напоминаем: ...Лебедь рвется в облака,

Рак пятится назад,

А щука тянет в воду.

Лебедь

Рак

Вода

Щука                                       F

Ответ : Басня утверждает, что «воз и ныне там», другими словами что равнодействующая всех приложенных к возу сил равна нулю.

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.

Остаются две силы: тяга рака и тяга щуки. Они направлены под углом друг к другу, следовательно, их равнодействующая не может равняться нулю.        

Подведение итогов, награждение участников

Заключительное слово учителя;

- Биографы Ньютона рассказывают, что первое время в школе он учился очень посредственно. И вот однажды его обидел лучший ученик в классе. Ньютон решил, что самая страшная месть для обидчика - отнять у нег место первого ученика. Дремавшие в Ньютоне способности проснулись, и он с легкостью затмил своего соперника.

Разбуженного джинна познания нельзя снова спрятать в темную заплесневелую бутылку. С того счастливого для мировой науки эпизода начался процесс превращения скромного английского школьника в великого ученого.

Хочется надеяться, что сегодняшний урок разбудит и у вас, девятиклассников, жажду новых познаний, ведь «великий океан истины» попрежнему расстилается перед вами не исследованным до конца.

Литература.

1. Блинов В. Н. Тесты по физике. 9 кл. - Саратов: Лицей, 1997.
2. Буров В. А. и др. Фронтальные экспериментальные задания по физике. 8 кл. (Дидактический материал): Пособие для учителя / В. А. Буров,

А. И. Иванов, В. И. Свиридов / Под ред. В. А. Бурова. М.: Просвещение, 1985.-64 с.: ил.

3. Вологодская 3. А., Усова А. В. Дидактический материал по физике.

8 кл.: Пособие для учителя.-М.: Просвещение, 1988.-80 с.: ил.

4. Дягилев Ф. М. Из истории физики и жизни ее творцов: Кн. Для учащихся.-М.: Просвещение, 1986.-255 с.: ил.
5. Колтун М. Мир физики-М.: Детская литература, 1984.-271 с.: ил.
6. Кудрявцев П. С. Исаак Ньютон-М.:Учпедгиз, 1963- 141 с.
7. Перельман Я. И. Занимательная физика: В 2 кн. Кн. 2-я. - М.: Наука, 1976.-272 с.: ил.
8. Саенко П. Г. Физика: Учеб. для 9 кл. сред, шк- М.: Просвещение, 1992,-175 с.: ил.
9. Слово о науке: Афоризмы. Изречения. Литературные цитаты. Кн.2-я/Сост., авт. предисловия и введений к главам Б. С. Лихтенштейи- М.: Знание, 1986,-288 с.