Урок решения задач «Законы механики служат железной дороге» 9 класс
план-конспект урока по физике (9 класс)

Татьянкина Ю.Г., учитель физики

Урок решения задач «Законы механики служат железной дороге»

9 класс

Тип урока:  урок совершенствования умений и навыков.

Цели урока:

1. продолжить формировать умения работы в группах по решению различного рода задач по механике с применением алгоритма решения задач;
2. научить видеть проявления изученных закономерностей в окружающей жизни, а именно – на железной дороге;
3. подчеркнуть познавательное и мировоззренческое, практическое и воспитательное значение законов механики;
4. развивать коммуникативные способности учащихся

                              “Человек знает физику, если он умеет решать задачи»

                                                                                          Энрико Ферми

За неделю ученикам даётся задание подобрать и решить задачи по теме урока, повторить законы и основные формулы.                                      

Вопросы для учащихся:

-  Сформулируйте второй закон Ньютона.

-  Что означает «результирующая сила»?

-  Что называют импульсом тела?
-   Что можно сказать о направлениях векторов импульса и скорости движущегося тела?
-  Что принимают за единицу импульса?
-  Сформулируйте закон сохранения импульса.

-  Какие виды энергии вы знаете? Напишите формулы.

-  Сформулируйте закон сохранения энергии.

Вспомните алгоритмы решения задач на законы, приведите примеры решения задач.

               Работа проходит в группах. Каждая группа рассматривает свой закон. Записывает алгоритм решения задач, находит или составляет задачи по теме, решает их. Затем группы представляют решения с соответствующими пояснениями  на доске. (Возможен вариант работы на ноутбуках с оформлением презентации - зависит от уровня подготовки класса).  Предлагают 1-2 задачи для самостоятельной работы на дом. Все остальные делают записи в своих тетрадях.

Домашнее задание: решить предложенные задачи.

Первая группа

«Решение задач  на второй закон Ньютона».

    Алгоритм решения задач  

1. Внимательно прочитать условие задачи и выяснить характер движения

2. Записать условие задачи, выразив все величины в единицах «СИ»

3. Сделать чертеж с указанием все сил, действующих на тело, векторы ускорений и системы координат

4. Записать уравнение второго закона Ньютона в векторном виде

5. Записать основное уравнение динамики (уравнение второго закона Ньютона) в проекциях на оси координат с учетом направления осей координат и векторов

6. Найти все величины, входящие в эти уравнения.

7. Решить задачу в общем виде, т.е. решить уравнение или систему уравнений относительно неизвестной величины

8. Проверить размерность

9. Получить численный результат и соотнести его с реальными значениями величин.

Если в задаче рассматривается движение нескольких тел, необходимо записать 2 закон Ньютона для каждого из них и учесть кинематические и динамические связи между ними.

Пример решения задачи.

Тепловоз на горизонтальном участке пути длиной 600 м развивает постоянную силу тяги 147 кН. Скорость поезда возрастает при этом от 36 до 54 км/ч. Определите силу сопротивления движению, считая её постоянной. Масса поезда 1000 т.

Вторая группа

«Решения задач на применение закона сохранения импульса»

Алгоритм решения задач

1. Необходимо проверить систему взаимодействующих тел на замкнутость.

2. Изобразить на чертеже векторы импульсов тел системы непосредственно   перед и после взаимодействия.

3. Записать закон сохранения импульса в векторной форме.

4.Спроецировать векторные величины на оси х и у  (выбираются произвольно, но так, чтобы было удобно проецировать).

5.Решить полученную систему скалярных уравнений относительно неизвестных в общем виде.

6. Проверить размерность и сделать числовой расчёт.

Пример решения задач.

Вагон массой  20 т, движущийся со скоростью  0,3 м/с, нагоняет вагон массой  30 т, движущийся со скоростью  0,2 м/с. Какова скорость вагонов после взаимодействия, если удар неупругий? 

На вагонетку массой  50 кг, катящуюся по горизонтальному пути со скоростью  0,2 м/с, насыпали сверху  200 кг щебня. На сколько при этом уменьшилась скорость вагонетки?

.

Третья группа «Решения задач на закон сохранения и превращения энергии».

Алгоритм решения задач

1. Сделать схематический чертёж. Обозначить на нём кинематические характеристики начального и конечного состояний системы.

2. Проверить систему на замкнутость. Если система тел замкнута, решение проводится по закону сохранения механической энергии. Если система тел не замкнута, то изменение механической энергии равно работе внешних сил.

3. Выбрать нулевой уровень потенциальной энергии (произвольно).

4. Записать формулы механической энергии в начальном и конечном положениях.

5. Установить связь между начальными и конечными скоростями тел системы.

6. Подставить полученные значения энергий и работы в формулу работы и сделать числовой расчёт.

Пример решения задачи.

С какой скоростью двигался вагон массой 20 т по горизонтальному пути, если при ударе о преграду каждая пружина буфера сжалась на 10 см. Известно, что для сжатия пружины буфера на 1см требуется сила 10 кН. Вагон имеет два буфера.

               Урок такого типа позволяет учащимся увидеть прикладное использование физики. Удаётся рассмотреть и решить достаточное количество задач при активном обсуждении всего класса. У ребят появляется возможность проявить  свои творческие способности, умение работать в команде, хорошо подготовиться к контрольной работе.                                           

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 40 ОАО «РЖД»

ВОРОНЕЖ

Урок решения задач

Законы механики служат железной дороге

9 класс

                                                                             Татьянкина Ю.Г.

                                                                    учитель физики