Методологическая разработка урока физики «Законы Ньютона» 9 класс
план-конспект урока по физике (9 класс) на тему

Методологическая разработка урока физики «Законы Ньютона» 9 класс 

(для подготовки выпускников основной школы к ГИА).

Учитель: Лубошникова И.П.

Цели: Определение уровня овладения учащимися теоретическими знаниями по теме «Законы Ньютона», приведение знаний в стройную систему. Совершенствование у учащихся практических умений и навыков применения знаний к решению экспериментальных, расчётных и качественных задач. Развитие логического и аналитического мышления. Воспитание познавательного интереса к изучению физических законов и явлений. Научить видеть проявления изученных закономерностей в окружающей жизни.

Тип урока:  урок обобщения и систематизации знаний.

Методы: репродуктивный, частично-поисковый.

Приемы:  устная работа, самостоятельная работа, эксперимент, решение задач, создание ситуации успеха.

Формы деятельности учащихся: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Средства: учебник, рабочая тетрадь, компьютер с проектором, презентация к уроку, цилиндры, связанные нитью, штатив с муфтой и лапкой, спичечные коробки.

Структура урока:

Ход урока: 

I. Организационный момент.

Учитель: Сегодня мы подводим итог нашей работы по теме «Законы Ньютона».

Человек не только стремится к знаниям и их получает их, но и систематизирует их. Ньютон создавал механику, как попытку создать систему, объясняющую мир, и это ему удалось.

Целью нашего урока будет систематизация знаний  и их закрепление при решении задач. А эпиграфом урока возьмём слова: "Истина - это то, что выдерживает проверку опытом" (слайд 1)

Учитель: Механика включает в себя разделы - кинематика и динамика. Кинематика изучает виды движений и их законы. А что изучает динамика?

Учащиеся: Динамика изучает причины изменения скорости тела, т.е. причины ускорения.

Учитель:  Кто стоял у истоков динамики?

Учащиеся: Исаак Ньютон.

2. Актуализация опорных знаний.   Вопросы:

Учитель: На какие законы опирается динамика?

Учащиеся: I закон Ньютона,  II закон Ньютона  и  III закон Ньютона.

Учитель: Сформулируйте первый закон Ньютона. Как этот закон записать?

Учащиеся: Существуют такие системы отсчёта, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела.  = 0, если

Учитель: Сформулируйте второй закон Ньютона. Запишите его.

Учащиеся: Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к нему, и обратно пропорционально его массе. 

Учитель: Сформулируйте третий закон Ньютона. Как этот закон записать?

Учащиеся: Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.  

Учитель: Вспомним механические силы, существующие в  природе и  формулы их вычисления.

Учащиеся: сила тяжести ; сила упругости ;   вес тела  ;

сила трения  ; сила всемирного тяготения,          где G = 6,67·10-11  Н·м2/кг2

Качественные задачи:

1. (слайд 2) Почему стоящему в движущейся лодке человеку трудно сохранить прежнее положение, если лодка внезапно останавливается?
2. (слайд 2) Как объяснить опускание столбика ртути при встряхивании медицинского термометра?
3. (слайд 3) Выберите верное (-ые) утверждение (-я) (слайд 3)

А: в состоянии инерции тело покоится или движется равномерно и прямолинейно

Б: в состоянии инерции у тела нет ускорения

      а. только А                    б.  только Б                        в.  и А, и Б                    г.  ни А, ни Б

4. Первоклассник бежал по коридору и столкнулся со старшеклассником, масса которого много больше. Кто кого сильнее ударил?
5. (слайд 3) Парашютист спускается, двигаясь равномерно и прямолинейно. Объяснить действие каких сил компенсируются.
6. (слайд 4) Сила тяготения между двумя однородными шарами увеличится в 4 раза, если массу каждого из шаров

 1) увеличить в 2 раза

 2) уменьшить в 2 раза

3) увеличить в 4 раза

4) уменьшить в 4 раза

7. (слайд 4) Расстояние между центрами двух однородных шаров уменьшили в 2 раза. Сила тяготения между ними

1) увеличилась в 4 раза

2) уменьшилась в 4 раза

3) увеличилась в 2 раза

4) уменьшилась в 2 раза

8. (слайд 5) Автомобиль тормозит на  прямолинейном участке дороги. Какое направление имеет равнодействующая всех сил, приложенных к автомобилю?

Учитель: Теперь обсудим взаимодействие Земли и тела. То, что Земля притягивает к себе все тела для нас очевидно. Но можем ли мы действовать на Землю с определенной силой.

Вопрос: Яблоко падает с ветки дерева. Со стороны Земли на него действует сила, допустим 6 Н. По третьему закону Ньютона на Землю со стороны яблока тоже действует сила 6 Н. Почему же Земля не падает на яблоко?

С точки зрения теории: по третьему закону Ньютона: F1 = F2  или   =  

Вывод:  чем больше масса, тем меньше ускорение тела, т.е. изменение его скорости. Оценим данный вывод опытным путём.

3. Закрепление знаний

Для 1,2 группы: Экспериментальное задание 1:

На столе штатив с муфтой и лапкой, два связанных цилиндра. Пронаблюдайте взаимодействие данных цилиндров. Проследите, на какой угол будет отклоняться каждый цилиндр после взаимодействия, сравните эти углы и сравните массы цилиндров, взвешивая их на весах. (У 1 группы цилиндры равной массы, а у 2 группы цилиндры разной массы)

Учитель: Итак, какие результаты вы получили?

Учащиеся: цилиндры в результате взаимодействия приобрели разные по модулю скорости, а, следовательно, и разные по модулю ускорения: у цилиндра с меньшей массой ускорение больше. В случае равных масс ускорения одинаковы. Мы действительно убедились в том, что, чем больше масса, тем меньше ускорение (время взаимодействия одинаково).

Для 3 группы: Экспериментальное задание 2:

Три  коробка со спичками положите один на другой. Быстрым движением линейки попробуйте выбить нижний коробок. Он должен выскочить, а остальные коробки должны остаться лежать один на другом. Объясните это явление.  Учащиеся: действует закон инерции.

Самостоятельная работа:  Тестирование по вариантам с последующей самопроверкой.

Вариант 1

1. Равнодействующая всех сил, действующая на тело, равно нулю. Движется ли это тело или находится в состоянии покоя?

1. Тело движется равномерно и прямолинейно или находится в состоянии покоя.
2. Тело движется равномерно и прямолинейно
3. Тело находится в состоянии покоя.

2. Как будет двигаться тело массой 5 кг под действием силы 10 Н?

1. Равномерно со скоростью 2 м/с
2. Равноускоренно с ускорением 2 м/с2
3. Будет покоится

3. На рисунке указаны направления векторов скорости и ускорения тела. Какой из векторов, изображенных на рисунке, указывает направление вектора равнодействующей всех сил, приложенных к телу?
4. На тело массой 1 кг действует сила F1=9 Н и F2=12 Н, направленные на юг и запад соответственно. Чему равно ускорение тела?

4. 15 м/с2        Б.30 м/с2           В.5 м/с2

5. Ученик тянет за один крючок динамометр с силой 40 Н, другой крючок динамометра прикреплен к стене. Определите показания динамометра.

5. 80 Н            Б.0                В. 40Н

 Вариант 2

1. Равнодействующая всех сил, действующая на движущийся мяч относительно инерциальной системы отсчета, равна нулю. Какова траектория движения мяча?

1. прямая.     Б.точка      В.парабола

2. Как будет двигаться тело массой 2 кг под действием силы 2 Н?

1. Равномерно со скоростью 1 м/с
2. Равноускоренно с ускорением 1 м/с2
3. Будет покоится

3.В инерциальной системе отсчёта брусок массой m начинает скользить с ускорением вниз по наклонной плоскости (см. рисунок). Модуль равнодействующей сил, действующих на брусок, равен:

А) ma

Б) N

В) mg

Г) Fтр

3. На тело массой 1 кг действует сила F1=8Н и F2=6Н, направленные на север и восток соответственно. Чему равно ускорение тела?

А.   2 м/с2          Б. 5 м/с2             В.10 м/с2

4. Масса Луны примерно в 81 раз меньше массы Земли. Если Земля притягивает Луну с силой, равной по модулю F, то Луна притягивает Землю с силой

А.              Б.               В.                  Г.  

4. Решение задач. (фронтальная работа класса)

Задача 1. (слайд 6)  Металлический брусок подвешен к пружине и целиком погружён в сосуд с водой, находясь в состоянии покоя. На рисунке показаны действующие на брусок сила тяжести и сила Архимеда , а также сила упругости пружины. Какое из записанных ниже соотношений является правильным?

1)

2)

3)

4)

Решение.

По второму закону Ньютона:

и входят в второй закон Ньютона с минусом, так как они противоположно направлены силе тяжести .

Ответ: №3.

Задача 2.(слайд 7)

На рисунке приведён график зависимости модуля скорости прямолинейно движущегося тела от времени (относительно Земли). На каком(-их) участке(-ах) сумма сил, действующих на тело, равна нулю?

 1) на участках ОА и ВС

 2) только на участке АВ

 3) на участках АВ и СD

 4) только на участке CD

Решение.

Сумма сил, действующих на тело равна нулю, если тело движется равномерно и прямолинейно или покоится. Это выполняется на участках АВ и СD.

 Ответ: №3.

Задача 3.(слайд 8)

Скорость автомобиля массой 1000 кг, движущегося вдоль оси Ох, изменяется со временем в соответствии с графиком (см. рисунок). Систему отсчета считать инерциальной. Равнодействующая всех сил, действующих на автомобиль, равна

1. 500 Н
2. 1000 Н
3. 10 000 Н
4. 20 000 Н

Решение.

По графику находим ускорение  = 0,5 м/с2

Тогда F = ma = 1000 кг·0,5 м/с2  = 500 Н

Ответ: 500 Н

Задача 4.  (слайд 9)  

Брусок массой 100 г находится на горизонтальной поверхности. Какую силу, направленную горизонтально, нужно приложить к бруску, чтобы он мог двигаться с ускорением 2 м/с2? Коэффициент трения между бруском и поверхностью равен 0,1.

1) 0,1 Н

2) 0,3 Н

3) 0,6 Н

4) 0,2 Н

Решение.

По второму закону Ньютона    или  

На 0Х:  

Ответ: правильный ответ № 2

Задача 4.  (слайд 10)  

К тележке массой 1 кг прикрепили лёгкую пружину жёсткостью 100 Н/м и начали тянуть за неё, прикладывая горизонтально направленную постоянную силу, так, что за время 2 c тележка проехала расстояние 1 м. На сколько удлинилась  пружина в течение движения тележки? Трением пренебречь.

1) на 0,05 см

2) на 0,1 см

3) на 0,5 см

4) на 2 см

Решение.

Найдём ускорение тележки:                                      ;                    

Найдём силу, с которой тянули тележку:        

Используя закон Гука, найдём удлинение пружины:      

Ответ: правильный ответ под № 3

5. Итоги урока. Наш  урок подходит к завершению. Все цели нашего урока достигнуты. Подведём итоги вашей работы на уроке. (Выставление оценок за работу на уроке).

6. Домашнее задание:  Записать в дневники: №130, № 141, №151 из «Сборника задач по физике»  А. П. Рымкевич

Урок окончен. Желаю успехов в изучении физики!