Блок уроков-исследований «Механические силы»
план-конспект урока по физике (7 класс) на тему

Блок уроков-исследований «Механические силы»

Цель исследований: раскрыть суть трех основных механических сил: силы тяжести (тяготения), силы упругости (вес), силы трения.

Задачи:

Образовательные: ввести понятие силы, как причины изменения скорости тела; охарактеризовать силу модулем, направлением и точкой приложения; ввести понятие силы тяжести, выявить зависимость силы тяжести  от массы тела; изучить прибор динамометр и научить им пользоваться; объяснить причины возникновения силы упругости; вывести закон Гука; ввести понятие веса тела; установить отличия веса тела от силы тяжести; ввести понятие равнодействующей силы; выяснить причины появления силы трения, способы ее изменения, а также  ее значение.

Развивающие:

- Обучение приемам исследовательской деятельности, методам, принципам, формам и способам научного исследования, научного познания.
- Создание условий для самореализации учащегося через выполнение исследования.
- Формирование мотивации исследовательской деятельности.
- Формирование творческой активности.
- Развитие самостоятельности.

Урок 1 «Сила. Явление тяготения. Сила тяжести»

 Тип занятия: объяснение нового материала.

Особенность занятия: строится на деятельностной основе.

Формы обучения: беседа, рассказ, фронтальные лабораторные опыты, обсуждение

                                  демонстраций.

Методы обучения: иллюстрационный (работа над наблюдениями), репродук-

                                   тивный (проговаривают изучаемый материал), проблемный (ответы

                                   на проблемные вопросы учителя, выдвижение гипотезы), поисковый

                                   (выполнение практических экспериментальных задач), исследова-

                                   тельский метод (выяснение теоретических закономерностей при их

                                   проверке на практике)

Оборудование: мячик, магнит, мячик теннисный, стакан с водой, пружина, динамометр

                            лабораторный,  набор грузов, лист бумаги, перышко.

Ход урока.

1. Оргмомент.
2. Анализ контрольной работы.
3. Изучение нового материала.

1. Постановка проблемы.

      Я сейчас вам покажу несколько опытов. Вы внимательно посмотрите и ответите мне на вопрос: «Что общего в них?»

Опыт 1. Кидаю мяч с высоты.

Опыт 2. Толкаю мяч рукой (он катится по полу и потом останавливается).

Опыт 3. С помощью магнита сдвигаю с места гвоздики.

Опыт 4. Растягиваю пружину и отпускаю.

Опыт 5. Опускаю теннисный мяч в стакан с водой.

Учащиеся дают свои ответы.

Выводы. Во всех случаях тело пришло в движении, т.е. изменило свою скорость.

Для того, чтобы изменить скорость тела или вывести его из состояния покоя, надо подействовать на него с силой. Сила – причина изменения скорости.

Во всех опытах происходило взаимодействие двух тел. Поэтому можно сказать, что сила – это мера взаимодействия тел.

2. В природе существует не так уж и много сил. Какие же силы мы с вами только что наблюдали?

       Выталкивающая                                                        магнитная

Притяжения      

                                                                                             Упругости

                                              трения

В механике сил всего три: сила тяжести Fm, Fтр, Fупр. Т.е. сила есть физическая величина.

3. Чем характеризуется сила?

Опыт 1. Открыть дверь, прилагая сначала небольшое усилие, а потом большое.

Вывод. Сила характеризуется числовым значением.

Опыт 2. Открыть дверь, действуя на нее с силами, противоположными по направлению.

Вывод. Сила характеризуется направлением, т.е. это величина векторная.

Опыт 3. Открыть дверь, прилагая силу в разных точках (около петель, около ручки).

Вывод. Сила зависит от точки приложения.

Сила обозначается буквой F со стрелочкой, а ее модуль той же буквой, только без стрелочки.

На чертеже силу изображают в виде направленного отрезка прямой. Начало отрезка – есть точка приложения силы. Длина отрезка условно обозначает в определенном масштабе модуль силы.

(Делаются записи в тетрадь).

4. Есть у ребят такая игра: беремся за руки, встаем в круг и пытаемся его разорвать. Много ли силы надо, чтобы это сделать? (да).

Все тела во Вселенной связаны между собой невидимыми нитями тяготения.

Частью Вселенной является наша Солнечная Система. Из чего состоит Солнечная Система? (из планет, которые двигаются вокруг Солнца). Нашу планету всегда сопровождает Луна. Почему это происходит? (потому что между всеми небесными телами существуют силы притяжения).

Притяжение всех тел Вселенной друг к другу называется всемирным тяготением.

Закон всемирного тяготения был открыт в 1687 году Исааком Ньютоном (небольшое сообщение).

Закон: силы притяжения между телами тем больше, чем больше массы этих тел. Силы притяжения между телами уменьшаются, если увеличивается расстояние между ними.

Как вы думаете, а между нами есть силы тяготения? (да)

Но почему мы их не ощущаем? (потому что у нас маленькие массы, а тяготение властвует во Вселенной, в мире гигантских масс планет, звезд, галактик).

Все стремится друг к другу! Не сожмется ли когда-нибудь Вселенная в комок, где будет все раздавлено чудовищным тяготением? (нет, потому что между телами наряду с силами притяжения существуют силы отталкивания (молекулы)).

5. Проведем ряд опытов.

Опыт 1. Мяч бросить вертикально вниз.

Опыт 2. Мяч бросить вверх.

Опыт 3. Мяч бросить под углом.

Вывод. Мяч во всех трех случаях падает на пол.

Опыт 4. Подпрыгнуть вверх как можно выше.

Опыт 5. Прыгнуть с парты вниз.

Вывод. Приземлимся все равно на полу.

Опыт 6. Бросить одновременно перышко и лист бумаги.

Вывод. Оба тела упадут на пол.

Почему?

Потому что Земля притягивает все тела к себе.

Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, называется силой тяжести. Сила тяжести является частным проявлением сил всемирного тяготения.

Куда же направлена сила тяжести? (вниз, к центру Земли). Обозначается сила тяжести Fm.

                                                                       Fm

А как выдумаете, если тела одной и той же массы находятся на различной высоте: 1 км, 3 км, 10 км, на какое из этих тел действует большая сила тяжести? (чем выше, тем дальше от центра, а значит, сила тяжести становится меньше с высотой).

На всех ли точках нашей планеты сила тяжести одинакова? (нет, так как с полюсов наша Земля сплюснута, плотность в этих местах больше, а значит, и притяжение больше).

6. Если сила характеризуется числовым значением, значит, она может измеряться

 каким-то физическим прибором. Каким?  (динамометром (это учащиеся знают с уроков биологии)).

Итак, перед вами прибор для измерения силы.

Название – динамометр лабораторный (динамос – сила, метрио – мерить)

Назначение – измерение сил

Предел – 4 Н (пишем по самому прибору, не называя единиц измерения)

Цена деления – 0,1 Н

Бывают – медицинские (силометры), тяговые, ртутные, электрические, гидравлические.

Но как же назвать единицу измерения, которую вы увидели на самом приборе? Ваши предположения? (в честь Исаака Ньютона)

Значит, единица измерения силы (любая физическая величина имеет единицу измерения) Ньютон.

7. А теперь давайте проверим зависимость силы тяжести от массы тела.

Перед вами лежат динамометры и наборы грузов. Масса одного груза равна 102 г. Подвесьте, пожалуйста, на динамометр один груз. Вследствие чего растянулась пружина динамометра? (т.к. на тело действует сила тяжести, направленная вниз). Затем подвесьте еще один груз, потом еще один. Увеличивается ли растяжение пружины? А сила тяжести, действующая на один груз, на два груза, на три груза?

Вывод. Чем больше масса тела, тем больше сила тяжести.

8. Рефлексия.

Решение задач задачника В.И.Лукашик, Е.В.Иванова № 287, № 291.

9. Домашнее задание.

Рабочая тетрадь Р.Д.Минькова урок 23,24, работа дома Стр.48., упр. 10 стр. 67 учебника А.В. Перышкина.

Урок 2 «Сила упругости. Закон Гука».

Тип занятия: объяснение нового материала.

Особенность занятия: строится на деятельностной основе.

Формы обучения: беседа, рассказ, фронтальные лабораторные опыты, обсуждение

                                  демонстраций.

Методы обучения: иллюстрационный (работа над наблюдениями), репродук-

                                   тивный (проговаривают изучаемый материал), проблемный (ответы

                                   на проблемные вопросы учителя, выдвижение гипотезы), поисковый

                                   (выполнение практических экспериментальных задач), исследова-

                                   тельский метод (выяснение теоретических закономерностей при их

                                   проверке на практике)

Оборудование: мячик резиновый, ластики, два деревянных бруска, полоска картона,

                            гирька, пружина, резиновый шнур, нить, груз, шарик из пластилина,

                            динамометр, набор грузов, ход лабораторных работ на отдельных листах.

Ход урока.

1. Оргмомент.
2. Актуализация знаний.

1. Проверка знаний учащихся.

1. В результате чего может меняться скорость тела? Приведите примеры.
2. Что такое сила?
3. Чем характеризуется сила?
4. Как изображают силы на чертеже?
5. Много ли сил в природе? Назовите силы, какие вы знаете?
6. Что называется всемирным тяготением?
7. Почему тела, брошенные горизонтально, падают на Землю?
8. Какую силу называют силой тяжести? Как ее обозначают?
9. Как зависит сила тяжести от массы тела?
10. Как направлена сила тяжести?
11. Каким прибором замерят силу?
12. Назовите единицу измерения силы.

2. Решение качественных задач.

1. Масса второго тела вдвое больше массы первого. Сравните силы тяжести, действующей на эти тела.
2. Почему в водопаде вода падает вниз?
3. Мировой рекорд при прыжках в высоту, установленный советским спортсменом Валерием Брумелем, равен 2 м 28 см. Большим или меньшим мог быть результат, если бы при всех других равных условиях он был бы совершен на стадионе высокогорного Мехико (большим, так как сила тяжести с высотой уменьшается).

3. Решение экспериментальной задачи.

      Из нитки и небольшого груза сделайте отвес. Проверьте с помощью отвеса вертикальность стен.

4. Изучение нового материала.

1. Мы с вами выяснили, что под действием силы мы можем изменить скорость

тела. Но можно изменить скорость отдельных частей тела. У меня в руках резиновый мяч. Сейчас я порошу одного из вас сжать мяч. Видно, что некоторые части тела изменили свою скорость. Мяч изменил свою форму, свои размеры. Если вы сейчас отпустите мяч, то его форма и размеры вернутся в свое первоначальное состояние.

Любое изменение формы и размеров тела называется деформацией.

Сейчас проделаем часть опытов и определим, какие виды деформации бывают.

Опыт 1. Возьмите ластики в руку и согните его. Отпустите. Что вы наблюдали?

Вывод. Деформацию изгиба. Ластик принял свою первоначальную форму.

Опыт 2. Скрутите ластик. Отпустите. Что вы наблюдали?

Вывод.   Деформацию кручения. Ластик принял свою первоначальную форму.

Опыт 3. Один из вас сожмите мяч. Отпустите его. Что вы наблюдали?

Вывод. Деформацию сжатия. Мяч принял первоначальную форму.

Опыт 4. Возьмите в руки пружину. Растяните ее. Отпустите. Что вы наблюдали?

Вывод. Деформацию растяжения. Пружина приняла первоначальную форму.

А теперь ответь мне на вопрос. Знаете ли вы причину возникновения подводных землетрясений? (сдвиг тиктанических плит).

Деформация бывает разных видов: изгиб, кручение, сжатие, растяжение, сдвиг.

Деформация бывает упругой и неупругой.

Опыт 1. Сжать мяч и отпустить. Форма и размеры тела восстановились.

Опыт 2. Беру пластилин. Сдавливаю его. Форма и размеры тела не восстановились.

Вопрос: «Какая из этих деформаций упругая, а какая нет?» Попробуйте сформулировать правило, что такое упругая деформация.

Если тело после деформации возвращается в исходное положение, то деформация является упругой.

Если же тело не возвращается в исходное положение после деформации, то деформация является не упругой.

Мы будем рассматривать с вами только упругие деформации.

2. Мы с вами говорили о том, что сила тяжести притягивает все тела к Земле, по

этому тела падают на Землю.

Но вот на моем столе лежит книга. Почему же она не падает под действием силы тяжести, а находится в покое? Почему груз, подвешенный на нити, тоже не падает, а покоится?

Значит, существует еще одна сила, которая уравновешивает силу тяжести. Что же это за сила и как она возникает?

У вас на столах лежат два бруска, полоска картона, гирька.

Лабораторная работа «Возникновение силы упругости».

Цель работы: выяснить, что причиной возникновения силы упругости при взаимодействии тел между собой является их деформация.

Указания к работе.

1. Возьмите два деревянных бруска, расположите их параллельно друг другу, положите на них полоску картона.
2. Положите на серединку полоски картона гирьку.
3. Ответьте на вопросы:

1. Изменилось ли положение гирьки после того, как ее положили на полоску картона?
2. Взаимодействие с каким телом заставило двигаться гирьку вертикально вниз?
3. Взаимодействие с каким телом остановило движение гирьки?
4. Какие изменения произошли с полоской картона в результате взаимодействия ее с гирькой?
5. Как направлена сила, препятствующая движению гирьки вниз?
6. Связаны ли изменение формы полоски картона, ее деформация с возникновением силы, действующей на гирьку снизу  вверх?

4. Снимите гирьку с полоски картона.

1. Что вы наблюдаете? Восстановила ли полоска картона свою первоначальную форму?
2. Обладает ли полоска картона упругими свойствами?
3. Как вы назовете силу, возникающую при деформации полоски картона, определяемую ее упругими свойствами?
4. Изобразите силы, действующие на гирьку.
5. Сделайте вывод о причине появления силы.

       Вывод. Сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение, называется силой упругости. Она направлена вертикально вверх. Она уравновешивает силу тяжести. Обозначается Fупр. Если исчезает деформация, то исчезает и сила упругости.

В данной лабораторной работе полоска картона является опорой для гирьки. Когда сила упругости становится равной силе тяжести, то опора и гирька остановились.

                                                             Fупр

                                                                                             Fm

Теперь подвесим тело на нити. Нить растягивается. Нить – это подвес. В подвесе, как в опоре возникает сила упругости.

3. Перед вами лежат динамометр и набор грузов.

Лабораторная работа «Зависимость силы упругости от удлинения».

Цель работы:  выяснить, что сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины.

Указания к работе.

1. Зафиксируйте первоначальное положение пружины динамометра.
2. Подвесьте на динамометр один груз. С помощью линейки измерьте, насколько удлинилась пружина. Запишите результат в таблицу.
3. Подвесьте еще один груз. Опять измерьте удлинение пружины. Запишите результат в таблицу.
4. Подвесьте еще один груз. Опять измерьте удлинение. Запишите результат в таблицу.
5. Подвесьте еще один груз. Опять измерьте удлинение. Запишите результат в таблицу.
6. Ответьте на вопросы:

      Что показывает динамометр? (силу тяжести, равную силе упругости по модулю)

      Как зависит сила упругости от удлинения пружины? (чем больше сила упругости, тем больше удлинение).

7. Постройте график зависимости силы упругости от удлинения.

           Fупр, Н

             0                                                     ∆ l, см      

4. Закон Гука: Fупр = k ∆l

   ∆ l – удлинение тела, м

   Fупр – сила упругости, Н 

   k – коэффициент жесткости, Н/ м

  Жесткость зависит от того из какого материала сделано тело и формы тела.

   Теперь давайте вернемся к нашей лабораторной работе.

8. Рассчитайте коэффициент жесткости пружины динамометра.

5. Рефлексия. Решение задачи на стр. 50 Рабочая тетрадь Минькова Р.Д.
6. Домашнее задание. § 25 учебника Перышкина А.В. Рабочая тетрадь Минькова Р.Д. стр. 51 урок 25 Работа дома.

Урок 3 «Вес тела. Связь между силой тяжести и массой тела»

Тип занятия: объяснение нового материала.

Особенность занятия: строится на деятельностной основе.

Формы обучения: беседа, рассказ, фронтальные лабораторные опыты, обсуждение

                                  демонстраций.

Методы обучения: иллюстрационный (демонстрации), репродуктивный (проговаривают                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         изучаемый материал), проблемный (ответы на проблемные вопросы учителя, выдвижение гипотезы), поисковый (выполнение практических экспериментальных задач), исследовательский метод (выяснение теоретических закономерностей при их проверке на практике).

Оборудование:  два деревянных бруска, полоска картона, гирька,  нить, груз,  

                            динамометр, набор грузов, ход лабораторных работ на отдельных листах.

Ход урока.

1.  Оргмомент.
2. Актуализация знаний.

1. Проверка знаний учащихся.

1. Какие силы действуют на книгу, лежащую на столе? Как эти силы направлены?
2. При каком условии книга будет находиться в покое?
3. Когда возникает сила упругости?
4. Что называют деформацией тела?
5. Какие виды деформации вы знаете?
6. Как формулируется закон Гука?
7. Как записывается закон Гука?

2. Решение задач

1. № 328 задачник В.И.Лукашик, Е.В.Иванова.
2. № 329.
3. № 332.

3. Изучение нового материала.

1. Слышали ли вы такое понятие «вес»? А как вы думаете, есть ли разница между двумя понятиями «масса» и «вес»?

Дело в том, что вес – это сила. Сейчас мы с вами проведем лабораторную работу и убедимся

в этом.

Лабораторная работа «Вес тела и невесомость»

Цель работы: сформулировать понятия «вес тела» и объяснить состояние тела, называемое невесомостью.

Указания к работе.

1. Возьмите в руку конец нити, на которой повешен шарик.
2. Опустите нить с шариком на стол и ответьте на следующие вопросы:

1. Как можно назвать нить, на которой подвешен шарик?
2. Растягивается ли подвес под действием шарика?
3. Какая сила возникает в нити при натяжении?
4. Какие силы действуют на шарик?
5. Равна ли сила, с которой шарик растягивает нить, называемая весом шарика, силе тяжести?

3. Взяв в руку конец нити, поднимите шарик над столом.
4. Поставьте ладонь другой руки под шарик, не касаясь его, отпустите его так, чтобы он упал прямо в ладонь руки.

1. Обратили ли вы внимание на то, что падающий шарик не растягивает нить?
2. Если тело не растягивает подвес, чему равен вес тела?
3. Как называется состояние тела, когда оно не имеет веса?

5. Положите книгу на ладони рук так, чтобы она лежала горизонтально.

1. Давит ли книга на ладони рук?
2. Значит ли это, что книга имеет вес?
3. Связана ли сила давления книги на ладони ваших рук с силой тяжести, действующей на книгу?

6. Резко отпустите ладони рук с лежащей на них книгой вниз так, чтобы, падая, книга оставалась в ваших руках.

1. Давила ли книга при падении на ваши руки?
2. Ощущали ли вы при падении книги ее вес?

7. Сделайте вывод из результатов опыта, что следует называть весом тела, и какое его состояние называется невесомостью.

Вес тела – это сила, с которой тело вследствие своего притяжения к Земле действует на опору или подвес.

Обозначается P.

Сейчас возьмите в руки динамометр с грузом. Обратите внимание на показания динамометра. Отпустите динамометр. Внимательно смотрите за его показаниями. Пружина динамометра не растягивается. Значит, что веса в данном случае нет.

Невесомостью называется состояние тела, когда его вес равен нулю. Падающее тело не действует на подвес (или опору), но сила тяжести не равна нулю (именно под действием этой силы тело падает).

2. Лабораторная работа «Сила тяжести и вес тела».

 Цель работы: выяснить сходство и различие между силой тяжести и весом тела.

Оборудование: деревянные бруски (2 шт), полоска картона, гирька.

Указания к работе.

1. Возьмите два деревянных бруска, расположите их параллельно друг другу, положите на них полоску картона.
2. Положите на середину полоски гирьку, наблюдайте за  изменением их состояния.
3. Ответьте не вопросы:

1. Какая сила заставила гирьку двигаться вертикально вниз?
2. Что произошло с полоской картона?
3. Под действием какого тела произошла деформация полоски картонки?
4. Давит ли гирька на полоску картона?
5. Как можно назвать силу, с которой гирька оказывает давление на полоску картона?
6. Можно ли силу давления гирьки назвать весом гирьки?
7. К какому телу приложен вес гирьки?
8. Куда направлена сила, называемая весом гирьки?

4. Сделайте рисунки опыта.

         F m                                                                         

                                                                                P

5. Сравните сделанные рисунки и ответьте на вопросы:

1. Что вы можете сказать о направлениях веса гирьки и действующей на нее силе тяжести?
2. Что вы можете сказать о том, какая из этих физических величин больше: сила тяжести или вес гирьки?
3. Что вы можете сказать о точках приложения силы тяжести и веса тела?

      6. Сделайте выводы.

 Выводы. Вес тела равен по модулю и направлению силе тяжести, действующей на тело. Они  отличаются точкой приложения. Сила тяжести возникает вследствие взаимодействия тела с Землей, а вес тела – вследствие взаимодействия тела с опорой или подвесом.

3. Лабораторная работа «Связь силы тяжести и массы тела».

Цель работы: выяснить связь между силой тяжести и массой, вывести численное значение g.

Оборудование: динамометр, набор грузов.

Указания к работе.

1. К динамометру подвесьте груз массой 102 г.
2. Чему равна сила тяжести?
3. К динамометру подвесить еще один груз массой 102 г, потом еще один, и еще один.
4. Снять показания динамометра в каждом из этих случаев.
5. Данные занести в таблицу.
6. По данным построить график.

           Fm, Н

             0                                                          m, кг

Вывод. Сила тяжести и масса тела прямо пропорциональные величины.

7. Найдем отношение силы тяжести к массе в каждом случае.

 ≈ 10 Н/кг            ≈ 10 Н/кг         ≈ 10 Н/кг         ≈ 10 Н/кг

Вывод. Отношение силы тяжести к массе тела есть число постоянное. Оно называется ускорением свободного падения.

                               g≈10Н/кг

Итак:

                       F m                                                                                              P                                

                  m         g                                                        m      g

4. Единицы измерения силы.

              За единицу измерения силы принята сила, которая за время 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1м/с.

Дополнительные единицы силы: 1кН = 1000 Н;   1Н = 0, 001 кН.

5. Рефлексия.

 1. Каков ваш вес, если ваша масса       кг? Теперь вы убедились, что понятия «вес» и «масса» отличаются. Ваш вес больше вашей массы ≈ в 10 раз.

 2. Работа с учебником. Стр. 64. Решение задачи.

6. Домашнее задание.

 § 26, 27 учебника Перышкина А.В. Рабочая тетрадь Минькова Р.Д.  стр. 52 Урок 26, 27, работа дома

В тетради «Я» записать свой вес.

Доклады «Невесомость» и «Сила тяжести на других планетах»

Урок 4 «Невесомость. Сила тяжести на других планетах»

Ход урока.

1. Оргмомент.
2.  Актуализация знаний.

1. Проверка знаний учащихся.
2. Проверка домашнего задания.
3. Решение задач.

1. В начале подъема в лифте высотного здания человек ощущает, что его прижимает к полу лифта. Изменяются ли при этом: а) масса человека; б) вес человека; в) сила тяжести, действующая на человека.
2. № 336 (устно) задачника Лукашик В.И., Иванова Е.В.
3. № 344 (устно).
4. № 346 (устно).

3.Семинар.

1. Доклад «Невесомость»
2. Доклад «Сила тяжести на других планетах».
3. Решение задачи: «Человек, который весит на Земле 700 Н, весил бы на Марсе 266 Н, на Юпитере 1848 Н. Чем это можно объяснить? Изменилась ли при этом масса человека»
4. Решение задачи: «Одинакова ли сила тяжести, действующая на одно и то же тело: а) на полюсах и на экваторе Земли; б) на Земле и на Луне; в) на разных планетах? Почему?

               4.Решение задач. Задачник Лукашик В.И., Иванова Е.В.

               № 338, № 342, № 351, № 349 (письменно)

5. Домашнее задание.

             № 337, № 341.

Урок 5 «Лабораторная работа № 6 «Градуирование динамометра и измерение сил с его помощью». Решение задач»

Ход урока.

1. Оргмомент.
2. Актуализация знаний.

1. Проверка теоретических знаний.
2. Проверка домашнего задания.
3. Перевод единиц измерения.

3. Лабораторная работа № 6. (выполняется по инструкции учебника Перышкина  А.В.)
4. Решение задач.

      № 354, №357 (устно), № 358, № 365 задачника Лукашик В.И., Иванова Е.В.

     1.  Измеряя удлинение пружины, ученик подвешивал к ней грузы разной массы. Полученные результаты приведены в таблице. По данным этой таблицы постройте график зависимости удлинения пружины от веса тела. По полученному графику определите, каким будет удлинение, если к пружине подвесить груз массой 600 г.

2.На рисунке приведен график зависимости изменения длины резинового шнура от приложенной к нему силы. Найдите удлинение шнура при действии на него силы 10 Н. Чему равна жесткость шнура?

   ∆ l,  м

    2

   1,5

    1

   0,5

        0       10     20     30     40                  F, Н

  3. Шарик массой 100 г, висящий на резинке, растянул ее на 1 см. Найдите жесткость резинки.

  4. Какой груз нужно подвесить к пружине жесткостью k = 600 Н/м, чтобы растянуть  ее на 4 см?

5. Домашнее задание

     № 359, 360 задачника Лукашик В.И., Иванова Е.В.

Урок 6 «Сложение двух сил, направленных по одной прямой. Равнодействующая двух сил»

Тип занятия:  проверка умений учащихся, объяснение нового материала.

Особенность занятия: строится на деятельностной основе.

Формы обучения: беседа, рассказ, фронтальные лабораторные опыты, обсуждение

                                  демонстраций, самостоятельная работа.

Методы обучения: иллюстрационный (работа над наблюдениями), репродук-

                                   тивный (проговаривают изучаемый материал), проблемный (ответы

                                   на проблемные вопросы учителя, выдвижение гипотезы), поисковый

                                   (выполнение практических экспериментальных задач), исследова-

                                   тельский метод (выяснение теоретических закономерностей при их

                                   проверке на практике)

Оборудование: динамометр демонстрационный со столиком, лабораторный динамометр,

                            грузы разного веса, канат, карточки с самостоятельной работой.

Ход урока.

1. Оргмомент.
2.    Проверка знаний учащихся.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ «СИЛА ТЯЖЕСТИ. СИЛА УПРУГОСТИ. ВЕС ТЕЛА»

ВАРИАНТ 1.

1. В каких случаях возникает сила упругости? Выберите правильное утверждение.

1. При равномерном движении тела.
2. При деформации тела.
3. При падении тела.

2. На столе лежит шарик массой 400 г. Какая сила тяжести на него действует? Выберите правильный ответ.

1. 4000 Н.
2. 40 Н.
3. 4 Н.

3. На рисунке изображены некоторые из сил, действующих на тело и опору. Выберите правильное утверждение.

                                                                    F2                                                                       

                      F1                                                                                                                                            F3

1. Сила F1 – вес тела.
2. Сила F2 –  сила тяжести.
3. Сила F3 – сила реакции опоры.

4. Определите массу ящика с песком, если на него действует сила тяжести 800 Н.
5. Определите удлинение пружины, если на нее действует сила 10 Н, а коэффициент жесткости пружины 500 Н/м.
6. * Найдите силу тяжести, действующую на стальную отливку объемом 20 дм3.

ВАРИАНТ 2.

1. От чего зависит жесткость пружины? Выберите правильное утверждение.

1. От материала и формы пружины.
2. От длины пружины.
3. От массы пружины.

2. Какая сила заставляет мяч, брошенный вертикально вверх, падать на Землю?

1. Сила упругости.
2. Сила тяжести.
3. Вес тела.

3. Сила тяжести, действующая на люстру, равна 120 Н. Какова масса люстры? Выберите правильное утверждение.

1. 12 кг.
2. 120 кг.
3. 1200 кг.

4. Имеет ли вес гиря, висящая на нити? Чему будет равен вес, если нить перерезать? Изобразите графически вес шара, висящего на нити.

5. Под действием какой силы пружина, имеющая коэффициент жесткости 1000 Н/ м, сжалась на 4 см?
6. * Найдите силу тяжести, действующую на 20 л воды.

3. Изучение нового материала.

1. Понятие равнодействующей силы.

      Мы с вами рассматривали в течении всех последних уроков, что на тело может действовать сразу несколько сил. Так на книгу, лежащую на столе, действуют …... силы (учащиеся сами отвечают на вопрос). Она находится в покое, потому что существует так называемая равнодействующая (результирующая) сила, которая будет являться равноценной по своему действию этим двум силам.

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

2. Нахождение равнодействующей двух сил, действующих на тело по одной прямой в одну сторону.

Опыт 1. Давайте сейчас попробуем сдвинуть парту: сначала сдвигает один человек, а потом двое в одну сторону. «Эх, ухнем!»

Вывод. Вдвоем сдвинуть парту легче, так как приложены две силы и, причем в одну сторону.

Опыт 2. Подвесим к лабораторному динамометру два груза весом 1 Н и 2 Н. Заметим показания динамометра. Затем снимем эти грузы с динамометра, а подвесим груз весом 3 Н. Заметим показания динамометра.

Вывод. Показания динамометра и в первом и втором случае одинаковы. Это значит, что в первом случае две силы 1 Н и 2 Н складываются. Результирующая сила направлена в ту же сторону, что и сами силы.

Равнодействующая сил, направленных по одной прямой в одну сторону, направлена в ту же сторону, а ее модуль равен сумме модулей составляющих сил.

                                   R = F1+ F2

                       F1                                                              

                       F2                    

                        R                                

3. Нахождение равнодействующей двух сил, действующей на тело по одной прямой в разные стороны.

Опыт 1. Давайте разделимся на две группы. А теперь поиграем в русскую народную игру: перетягивание каната. Начали. Победила та группа, у которой на данный момент силы было больше. «Когда в товарищах согласья нет, на лад их дело не пойдет!»

Вывод. Силы направлены в разные стороны. Результирующая сила направлена в сторону большей по модулю силы. Как вы думаете, она больше чем ваши силы или меньше? (меньше).

Опыт 2. Возьмем демонстрационный динамометр со столиком. Поставим на него гирю весом 5 Н (сила направлена вниз). Обратим внимание на показания динамометра. Теперь подействуем на столик силой, равной 2 Н в противоположную сторону. Показания динамометра изменились. Он теперь показывает 3 Н.

Вывод. Силы направлены в противоположные стороны, равнодействующая сила равна разности сил, приложенных к телу.

Равнодействующая двух сил, направленных по одной прямой в противоположные стороны, направлена в сторону большей по модулю силы, а ее модуль равен разности модулей составляющих сил.

                                       R = F2 – F1

                     F1                   

          R

          F2 

А теперь вернемся к нашей на столе лежащей книге. На книгу действуют две силы: сила тяжести и сила упругости опоры. Они направлены противоположно, а по модулю равны. Значит, их разность даст нам 0. Т.е. результирующая сила равна нулю, а это значит, что книга находится в покое. Говорят, что силы уравновешивают друг друга.

Тело также может двигаться равномерно и прямолинейно при равенстве модулей сил и противоположно направленных.

         4. Закрепление материала.

№ 377, № 376 (устно), № 371, № 381 (устно), № 382. (задачник Лукашик В.И., Иванова Е.В.)

         5. Домашнее задание.

§ 29 прочитать учебник Перышкин А.В., стр. 58 Работа дома Рабочая тетрадь Минькова Р.Д. (стр. 59 не надо);

№ 370, № 379.

Урок 7 «Сила трения. Сила трения скольжения. Сила трения покоя».

Тип занятия:   объяснение нового материала.

Особенность занятия: строится на деятельностной основе.

Формы обучения: беседа, рассказ, фронтальные лабораторные опыты, обсуждение

                                  демонстраций.

Методы обучения: иллюстрационный (работа над наблюдениями), репродук-

                                   тивный (проговаривают изучаемый материал), проблемный (ответы

                                   на проблемные вопросы учителя, выдвижение гипотезы), поисковый

                                   (выполнение практических экспериментальных задач), исследова-

                                   тельский метод (выяснение теоретических закономерностей при их

                                   проверке на практике)

Оборудование: динамометр лабораторный, брусок с крючком, 3 груза, кусок клеенки,

                           растительное масло, два карандаша, лупа, доска деревянная (шероховатая),

                           ход лабораторной работы.

Ход урока.

1. Оргмомент.
2.    Актуализация знаний.

1. Анализ самостоятельной работы.
2. Проверка знаний учащихся.
3. Проверка домашнего задания.
4. Решение задач.

         №  1 упр.11 учебника Перышкина А.В.,

         На тело в горизонтальном направлении действуют две силы- 10 Н и 20 Н. Изобразите эти силы, взяв масштаб 1 см – 10 Н. Сколько вариантов рисунка вы можете сделать? Чему равна равнодействующая этих сил?

        3.Изучение нового материала.

     Мы с вами прошли две основные силы механики: силу тяжести (тяготения), силу упругости (вес). Осталось рассмотреть последнюю силу – это силу трения.

Сейчас я вам предлагаю посмотреть на изображения на фотографиях. Давайте обсудим каждую из них.

1. Как движутся санки с горы?
2. Как движется велосипед?
3. Что мы имеем в виду, когда говорим о тормозном пути автомобиля?

Что общего во всех этих случаях? (скорость движения постепенно снижается, тело тормозит).

Как вы думаете, почему тело тормозит? (возникает сила, препятствующая движению)

При соприкосновении одного тела с другим возникает взаимодействие, препятствующее их относительному движению, которое называют трением. А силу, характеризующую это взаимодействие, называют силой трения. Она обозначается Fтр.

Причины возникновения силы трения:

1. Шероховатость поверхностей соприкасающихся тел.

Даже гладкие на вид поверхности тел имеют неровности, бугорки, царапины. На рис.79 (а) неровности изображены в увеличенном виде. Когда оно тело скользит или катится по поверхности другого, эти неровности цепляются друг за друга, что создает  некоторую силу, задерживающую движение.

Опыт. Рассматривание двух поверхностей через лупу.

2. Взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел.

Трение

скольжения                                          качения                                    покоя (покой относителен!)

(санки, машина)                               (качели, роликовые                   (книжный шкаф)

                                                                   коньки)  

Лабораторная работа «Измерение силы, которая возникает при движении бруска с грузом по парте, по клеенке»

Цель работы: измерить силу динамометром, определить ее вид; определить способ уменьшения силы трения.

Указания к работе.

1. Возьмите брусок. С помощью динамометра взвесьте брусок. Это будет сила, которая прижимает тело к поверхности.
2. Положите брусок на парту. Тяните его равномерно динамометром и заметьте положение указателя динамометра. Опыт повторите три раза, возьмите среднее показание динамометра.
3. Нагрузите брусок одним грузом (1 Н). Опять повторите опыт. Засеките показания динамометра.
4. Затем нагрузите брусок еще одним грузом (2 Н), а затем еще одним (3 Н). Снова засеките показания динамометра.
5. Результаты запишите в таблицу.

6. Ответьте на вопросы:

1. Какую силу мы с вами сейчас измерили?
2. Как направлена эта сила?
3. Во сколько раз изменилась прижимающая сила в 1-2 опыте?
4. Во сколько раз изменилась сила трения скольжения?
5. Какой вывод можно сделать?

7. Вывод. Сила трения скольжения изменяется во столько раз, во сколько раз изменяется прижимающая сила (вес груза).
8. Переверните брусок на другую грань. Нагрузите его сначала одним грузом, затем двумя, затем тремя. Во всех случаях замерьте силу трения скольжения. Заполните таблицу.

9. Ответьте на вопросы:

1. Во сколько раз  изменяется прижимающая сила в опытах 1-2?
2. Во сколько раз изменяется сила трения скольжения?

10. Выводы:  сила меняется во столько же раз, во сколько изменяется прижимающая сила.
11. Общий вывод. Сила трения скольжения не зависит от площади  трущихся поверхностей.
12. Положите брусок на парту.  Он находится в покое. С помощью динамометра пытайтесь сдвинуть брусок. Засеките показания динамометра в момент сдвига бруска. Для получения более точного результата опыт проведите три раза. Какую силу вы измерили?
13. Сравните численное значение силы трения скольжения и силы трения покоя. Вывод:  ма

      ксимальная сила трения покоя больше, чем сила трения скольжения.

14. Возьмите два карандаша, положите их параллельно на парте. Положите брусок на эти карандаши. Перемещайте брусок по парте при помощи динамометра. Какую силу вы сейчас замерили? Вывод: сила трения качения меньше силы трения скольжения.
15. Положите брусок с двумя грузами на клеенку. При помощи динамометра перемещайте брусок по клеенке. Сравните силу трения скольжения по клеенке с силой трения скольжения по парте (при одной прижимающей силе).
16. Смажьте клеенку маслом. Положите на нее брусок с двумя грузами. При помощи динамометра замерьте силу трения скольжения по клеенке, смазанной маслом. Сделайте вывод.

Способы изменения силы трения

                увеличение                                                               уменьшение

увеличение           увеличение              шлифование    смазка     уменьшение           обтекаемая

    нагрузки           шероховатости                                                     нагрузки                 форма

4.Рефлексия.

1. Какой вид трения проявляется при: а) ходьбе, беге; б) держании предметов в руках; в) катании с горы на санках; г) беге на лыжах; д) катании на роликовых коньках?

2. в каком случае требуется большая сила: при сдвигании вагона с места или когда уже сдвинутый вагон продолжают толкать?

3. С какой целью зимой задние колеса грузовых автомобилей перевязывают цепями?

5. Домашнее задание.

§ 30, 31 учебника Перышкина А.В.

Подумать над вопросом: «Если бы не было силы трения, чтобы было?»

Одному из учащихся (по желанию) дать провести ряд опытов по проявлению силы трения.

Урок  8 «Трение в природе и технике»

Ход урока.

1. Оргмомент.
2. Актуализация знаний.
3. Работа с фотографиями. (определить вид силы трения, решить качественные задачи). Приложение № 1.
4. Исследовательская работа «Проявления силы трения»
5. Изучение нового материала.

1. Полезное действие трения. Значение трения на транспорте, для ходьбы человека по земле, для растений и животных.
2. Вредное действие трения. Способы уменьшения трения.
3. Использование подшипников скольжения. Устройство подшипника.

6. Обсуждение вопроса: «Если бы не было силы трения, что было бы?»
7. Подготовка к контрольной работе.  (работа с рабочей тетрадью Миньковой Р.Д.  стр. 61 работа в классе (№ 1, 5) работа дома № 1.
8. Домашнее задание.

§ 32 учебника Перышкина А.В. рабочая тетрадь Минькова Р.Д. стр. 63 работа дома (№ 2, 3).

Урок 9 Контрольная работа по теме: «Сила»