Урок Графическое изображение сил. Сложение двух сил, направленных по одной прямой. Равнодействующая сил
методическая разработка по физике (7 класс) на тему

Урок Графическое изображение сил. Сложение двух сил, направленных по одной прямой. Равнодействующая сил

Цель урока: ввести понятие равнодействующей силы как векторной суммы всех сил, действующих на тело; научится изображать силу графически, находить равнодействующую сил направленных вдоль одной прямой.

Методические цели урока:

Образовательные: сформировать знания о равнодействующей силе и способах ее нахождения; сформировать практические умения сложения векторных величин, направленных по одной прямой в одном и противоположных направлениях.

Развивающие: развитие речи, мышления; способность наблюдать, выделять существенные признаки объектов, выдвигать гипотезы; применение полученных знаний к знакомой и новой ситуации при решении физических задач.

Воспитательные: формировать познавательный интерес, логическое мышление, формировать познавательную мотивацию осознанием ученика своей значимости в образовательном процессе. 

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Ход урока

1.Организационный этап

Приветствие учителя. Подготовка учащихся к работе на уроке: готовность класса и оборудования. Проверка наличия учебных принадлежностей. Проверка присутствующих. Запись домашнего задания.

2. Повторение изученного материала

Проверка письменного домашнего задания

Л. № 347, 354

3.Этап актуализации знаний

Фронтальный опрос

4. Этап  постановки целей и задач урока

Проблемная ситуация.

Нам известно, что на любое тело действует несколько сил: сила тяжести, сила упругости, сила тяги, сила трения, и т.д. Например: на движущийся корабль, действует сила тяги вращающего винта, силы сопротивления воды и воздуха, сила тяжести и выталкивающая сила со стороны воды. На тело, висящее на пружине, действуют две силы: сила тяжести и сила упругости пружины.  Всегда ли мы можем указать, в каком направлении будет двигаться тело под действием этих сил?

Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим два литературных сюжета: сказка «Репка», и басня Крылова «Лебедь, Рак  да Щука».

Вспомните сюжет сказки «Репка»: репку тянули дед, бабка, внучка, Жучка, кошка и мышка. В сказке «Репка» как были направлены силы, с которыми герои сказки действовали на репку? (В одну строну)

Что в результате произошло с репкой?  (Репку вытянули)

Почему это стало возможным? (Силы, действующие на репку, складывались, и этой силы было достаточно, чтобы вытянуть репку)

Таким образом, несколько сил можно было заменить одной, равноценной силой, приложенной к телу.

А теперь скажите, какой результат действия сил будет в басне Крылова?

Когда в товарищах согласья нет,
На лад их дело не пойдет,
И выйдет из него не дело, только мука.

Однажды Лебедь, Рак да Щука
Везти с поклажей воз взялись,
И вместе трое все в него впряглись;
Из кожи лезут вон, а возу все нет ходу!
Поклажа бы для них казалась и легка:
Да Лебедь рвется в облака, рак пятится назад, а Щука тянет в воду.
Кто виноват из них, кто прав, - судить не нам;
Да только воз и ныне там.

Как вы думаете, почему воз не двигается с места? (Силы направлены в разные стороны)

Как бы вы посоветовали поступить персонажам басни, чтобы перевести воз с поклажей? (В одну строну)

Умеем ли мы с вами находить равноценную силу,  которой можно было бы заменить несколько одновременно действующих сил?

• Как вы думаете, какая цель будет стоять перед нами на этом уроке?

Цель, которую мы ставим сегодня перед собой: рассмотреть понятие равнодействующая сила, дать определение этой физической величины, как обозначается, какие существуют единицы измерения, ввести формулу для расчёта равнодействующей сил, если эти силы направлены в одну сторону и в противоположные стороны.

Откройте свои рабочие тетради и запишите тему сегодняшнего урока «Графическое изображение сил. Сложение сил, направленных по одной прямой. Равнодействующая сил».

5. Этап усвоение новых знаний и способов действий

В каждом таком случае можно заменить несколько сил, в действительности приложенных к телу, одной силой, равноценной по своему действию эти силам. Сила, которое производит на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил, называется равнодействующей этих сил.
Найдем равнодействующую двух сил, действующих на тело по одной прямой в одну сторону. 

Опыт 1.

Подвешиваем к динамометру грузы: 100г, 200г, 100г. Указываем, с какой силой растягивает каждый груз пружину. На штативе отмечаем удлинение пружины для каждого груза. Затем заменяем все эти грузы одним, массой 400г. Указываем, с какой силой растягивает данный груз пружину. На штативе отмечаем удлинение пружины этого груза.

Обращаем внимание, что эти силы одинаково растягивают пружину.

В каждом таком случае можно заменить несколько сил, в действительности приложенных к телу, одной силой, равноценной по своему действию эти силам. 

Сила, которое производит на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил, называется равнодействующей этих сил. 

Найдем равнодействующую двух сил, действующих на тело по одной прямой в одну сторону. 

Исходя из этого, делаем вывод: равнодействующая сил, направленных по одной прямой в одну сторону, направлена в ту же сторону, а ее модуль равен сумме модулей составляющих сил.  Изобразим эти силы графически:  тогда можно записать формулу: R=F1+F2 

R – равнодействующая сил, действующих на тело; F1 и F2 – силы, действующие на тело. 

Выполнить чертёж, с указанием сил;  рассчитать равнодействующую сил по формуле и изобразить её графически.

Опыт 2.

На столик демонстрационного динамометра устанавливаем груз массой 500г. Указываем, с какой силой действует груз пружину вертикально вниз. Вторым динамометром поднимем груз, прикладывая силу 2Н. Обращаем внимание на показания демонстрационного динамометра.

Действуют две силы, направленные по одной прямой в противоположные стороны. Равнодействующая направлена в сторону большей силы. Теперь найдем равнодействующую двух сил, действующих на тело по одной прямой в разные стороны. 

Изобразим эти силы графически: тогда можно записать формулу: R=F1-F2 
Равнодействующая сил, направленных по одной прямой в противоположные стороны, направлена в сторону большей по модулю силы, а ее модуль равен разности модулей составляющих сил. 

Выполнить чертёж, с указанием сил;  рассчитать равнодействующую сил по формуле и изобразить её графически.

Тело под действием двух равных и противоположно направленных сил будет находиться в покое или двигаться равномерно и прямолинейно. 

Выполнить чертёж, с указанием сил;  рассчитать равнодействующую сил по формуле и изобразить её графически.

        6. Этап обобщения и закрепления  нового  материала         

Л. № 370

7. Рефлексия

• Что вам понравилось на сегодняшнем уроке?
• Что не понравилось?
• Достигли ли Вы тех целей, которые поставили в начале урока?
•  А теперь давайте выставим оценки.

Домашнее задание: §29 , упр. 11(2,3), выполнить конспект §30, 31.