Проведение открытых уроков, занятий, мероприятий.

Урок №

Тема урока: Закон Всемирного тяготения.

      Цель урока – изучить закон всемирного тяготения, показать его практическую значимость. Шире раскрыть понятие взаимодействия тел на примере этого закона и ознакомить учащихся с областью действия гравитационных сил.

Задачи урока:

Образовательные:

- сформировать понятие гравитационных сил;

- добиться усвоения закона всемирного тяготения;

• познакомить с опытным определением гравитационной постоянной;

Воспитательные:

- формировать систему взглядов на мир;

- прививать интерес к физике и истории физики;

• воспитывать интерес к творческий и исследовательский работе.

Развивающие:

- развивать речь, мышление;

- развивать у учащихся умения пользоваться исследовательскими методами:  - собирать необходимую информацию, анализировать с разных точек зрения, делать выводы и заключения.

• формировать у учащихся коммуникативные навыки, умения работать парами, умения оценивать деятельность товарища.

Тип урока: комбинированный

Структура урока.

• Орг. момент.
• Изучение нового материала.
•  Презентации учащихся.
• Закрепление материала.
• Итоги урока.
• Работа с технологической картой

Оборудование к уроку:

- видеопроектор, экран

- оформление: на доске портрет Исаака Ньютона

- презентация

Ход урока.

Слайд 1  

Ребята! Тема урока: Закон всемирного тяготения

     Эпиграфом к нашему уроку будут слова:

«Если бы не было тяготения, то всё бы летало в космосе»  

Слайд 2

Сегодня на уроке мы познакомимся с законом Всемирного тяготения. Задача нашей встречи заключается не только в законе, а в истории появления закона. Сегодня мы научимся решать задачи по данной теме, рассмотрим границы применимости закона. Заслушаем сообщения ребят.

Создание проблемной ситуации (Слайд 1)

Преподаватель:  Что общего между этими  природными явлениями?

- падение тел  на Землю,

- движение  планет  вокруг Солнца,

- приливы и отливы,

- существование  воздушной атмосферы.

2. Изучение нового материала

Историю открытия законы в своём проекте нам представят ребята, которые подготовили небольшие презентации.                                                                                                

Слайд 3 . Учащийся 1 Историческая справка: Датский астроном Тихо Браге, многие годы, наблюдая за движением планет, накопил многочисленные данные, но не сумел их обработать. Это сделал его ученик Иоганн Кеплер. Кеплер установил законы движения планет вокруг Солнца. Но Кеплер не сумел объяснить динамику движения. Почему планеты обращаются вокруг Солнца именно по таким законам? На этот вопрос сумел ответить Исаак Ньютон.              

Слайд 4. В 1666 году в Кембридже началась какая-то эпидемия, которую тогда сочли чумой, и Ньютон удалился в свой Вульсторп. Здесь в деревенской тиши, не имея под рукой ни книг, ни приборов, живя почти отшельнической жизнью, двадцатичетырехлетний Ньютон предался глубоким философским размышлениям. Плодом их было гениальнейшее из его открытий — учение о всемирном тяготении.                                                                                              Слайд 5. Учащийся 2   Был летний день. Исаак Ньютон любил размышлять, сидя в саду. Предание сообщает, что размышления Ньютона были прерваны падением налившегося яблока. Без обдумывания, без предварительных логических рассуждений в мозгу его блеснула мысль, что падение яблока и движение планет по своим орбитам должны подчиняться одному и тому же универсальному закону. Он тут же сформулировал гипотезу о законе всемирного тяготения. В последующие недели мысли Ньютона все снова и снова возвращались к этой гипотезе                                                                       Слайд 6. Ему пришла в голову мысль, что сила тяжести не ограничена поверхностью Земли, а простирается гораздо дальше. Почему бы и не до Луны? Ньютон доказал, что Луна удерживается на своей орбите той же силой тяготения, под действием которой падают тела на поверхность Земли.               Слайд 7. Знаменитая яблоня долго хранилась в назидание потомству. Она пережила Ньютона почти на сто лет. Позднее засохла, была срублена и превращена в исторический памятник в виде скамьи. Этот сорт яблони решили посадить во всех учебных заведениях. Яблоня во дворе колледжа Бебсон США.                                                                  Слайд 8. Поставив задачу изучения различных сил, Исаак Ньютон сам же дал первый блистательный пример ее решения, сформулировав закон всемирного тяготения. Закон всемирного тяготения позволил Ньютону дать количественное объяснение движению планет вокруг Солнца и Луны вокруг Земли, понять природу морских приливов.

Слайд 9 Ученик 1  В 1667 г. Ньютон высказал предположение, что между всеми телами действуют силы взаимного притяжения, которые он назвал  силами всемирного тяготения.

Исаак Ньютон - английский физик и математик, создатель теоретических основ механики и астрономии. Он открыл закон всемирного тяготения, разработал  дифференциальное и интегральное исчисления, изобрел зеркальный телескоп и был автором важнейших экспериментальных работ по оптике. Ньютона по праву считают создателем "классической физики".

Слайд 10 Преподаватель: Ньютон предположил, что ряд явлений, казалось бы не имеющих ничего общего (падение тел на Землю, обращение планет вокруг Солнца, движение Луны вокруг Земли, приливы и отливы и т. д.), вызваны одной причиной.

    Окинув единым мысленным взором «земное» и «небесное», Ньютон предположил, что существует единый закон всемирного тяготения, которому подвластны все тела во Вселенной — от яблок до планет!

Слайд 11  Преподаватель: Таким образом, получаем зависимость силы взаимного притяжения двух тел от произведения масс этих тел и от расстояния между ними.      Сила взаимного притяжения двух тел прямо пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними                                                                                                              Формула закона: F = G ,                                                                                              где m1 – масса первого тела;                                                                                           m2 – масса второго тела;                                                                                               R - расстояние между телами;                                                                                                 G – гравитационная постоянная                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

Слайд 12.13   Запишите с доски

Преподаватель: Физический смысл гравитационной постоянной: Гравитационная постоянная численно равна силе, с которой притягиваются две частицы массой по 1 кг каждая, находящиеся на расстоянии 1 м друг от друга.                                                                                                                                                                                                                                                                                            

Слайд 14 Гравитационное взаимодействие – это взаимодействие ,свойственное всем телам Вселенной и проявляющееся в их взаимном притяжении друг к другу.

   Гравитационное поле –  особый вид материи, осуществляющее гравитационное взаимодействие.

Слайд 15 В настоящее время механизм гравитационного взаимодействия представляется следующим образом.

Каждое тело массой М создает вокруг себя поле, которое называют гравитационным.

Если в некоторую точку этого поля поместить пробное тело массой т, то гравитационное поле действует на данное тело с силой F, зависящей от свойств поля в этой точке и от величины массы пробного тела.

Слайд 16                                 

Закон всемирного тяготения имеет определенные границы применимости; он применим для:

1) материальных точек;

2) тел, имеющих форму шара;

3) шара большого радиуса, взаимодействующего с телами, размеры которых много меньше размеров шара.

Закон неприменим, например, для взаимодействия бесконечного стержня и шара.

Закон всемирного тяготения неприменим:
а) для взаимодействия бесконечного стержня и шара:
б) для тела и бесконечной плоскости: от расстояния не зависит. 

Преподаватель: Рассмотрим практическое применение закона. Слайд 17                                                        

Преподаватель: Притяжение двух масс                                                                                      Мы видали много раз.                                                                                                                                                                                                                             солнцу тянутся планеты.        

Как вы уже догадались из информации, предоставленной на этом уроке, что закон всемирного тяготения является основой в изучении небесной механики. А как вы знаете, небесная механика изучает движение планет.                                                                                                                           Сообщение учащегося о применении закона всемирного тяготения (презентация)                                                                                                              

Учащийся 3  

Ярчайшим примером применения закона Всемирного тяготения является запуск искусственного спутника Земли советскими учеными в 1957 году.

Слайд 19

 На основе всемирного тяготения:

- открыты планеты Уран,  Нептун, Плутон и спутник Сириуса; 

Слайд 20

- определены массы Солнца планет и других небесных тел; 

Слайд 21

- раскрыты загадки движения комет и планет, тайны приливов; 

Слайд 22 . На Земле есть места, где Закон всемирного тяготения не действует.

В  на северо-западе Китая есть холм, по склону которого вода течет не вниз, а вверх. Этот факт отметили двое путешественников, приехавших туда на автомобилях. Остановив автомобиль на дне расположенной на вершине холма V-образной впадины и сняв его с тормозов, туристы с удивлением обнаружили, что он сам покатился вверх по склону! Скорость его движения достигала 30 км/час. Вода, вылитая на дорогу, тоже потекла вверх, в сторону вершины. Выходит, что законы всемирного тяготения здесь совсем не действуют.

Слайд 23 Ученик 3

Притягиваем ли мы Землю? Притягивает Луна!

А притягиваем ли мы сами к себе Землю? Смешной вопрос, правда? Но давайте разберемся. Вы знаете, что такое приливы и отливы в морях и океанах? Каждый день вода уходит от берегов, неизвестно где находится  несколько часов, а потом, как ни в чем не бывало, возвращается обратно.

  Так вот вода в это время находится не неизвестно где, а примерно посредине океана. Там образуется что-то наподобие горы из воды. Невероятно, правда? Вода, которая имеет свойство растекаться, сама не просто стекается, а еще и образует горы. И в этих горах сосредоточена огромная масса воды.

         Просто прикиньте весь объем воды, который отходит от берегов во

  время отливов, и вы поймете, что речь идет о гигантских количествах. Но раз такое происходит, должна же быть какая-то причина. И причина есть. Причина кроется в том, что эту воду притягивает к себе Луна.

Вращаясь вокруг Земли, Луна проходит над океанами и притягивает к себе океанические воды. Луна вращается вокруг Земли, потому что она притягивается Землей. Но, выходит, что она и сама при этом притягивает к себе Землю. Земля, правда, для нее великовата, но ее влияние оказывается достаточным для перемещения воды в океанах.

Слайд 24 закон всемирного тяготения.

Слайд 24 ,25

Сможем ли мы сегодня на уроке на основе формул решить задачи от простого к сложному. Вам предлагается поработать с технологической картой.

Из формул  и , найдем .  

 m1 – масса первого тела;                                                                                               m2 – масса второго тела;                                                                                               R - расстояние между телами;                                                                                                 G – гравитационная постоянная      

                     G = 6,67·10−11 Hм2/кг2

4. Закрепление пройденного материала

Слайд 25 Решение задач.

Слайд 25  

5. Итог: В астрономии закон всемирного тяготения является фундаментальным, на основе которого

- вычисляются параметры движения космических объектов, определяются их  массы.

- предсказываются наступления приливов и отливов морей и океанов.

- определяются траектории полета снарядов и ракет, разведываются залежи   тяжелых руд

- одно из проявлений всемирного тяготения - действие силы тяжести.

4. Домашнее задание: слайд 26  

Работа с технологической картой:

Карточки 2 варианта заданий.

Вариант 1.

1. Как и во сколько раз нужно изменить расстояние между телами, чтобы сила тяготения уменьшилась в 2 раза?

А. увеличить в √2 раза. Б. уменьшить в √2 раза. В. увеличить в 2 раза.

2. Как изменится сила тяготения между двумя телами, если массу одного из них увеличить в 4 раза?

А. увеличить в √2 раза. Б. уменьшить в 4 раза. В. увеличить в 4 раза.

3. Космический корабль массой 8т приблизился к орбитальной станции 20т на расстоянии 100м. Найти силу их взаимного притяжения.

А   11мкН                     Б         32Н                С 546Н

4. На каком расстоянии сила притяжения между двумя телами массой 1т каждое будет равна 6,67·10-11Н.

Вариант 2.

1. Как и во сколько раз нужно изменить расстояние между телами, чтобы сила тяготения увеличилась в 4 раза?

А. уменьшилась в √2 раз. Б. уменьшить в 2 раза. В. увеличить в 2 раза.

2. Как изменится сила тяготения между двумя телами, если массу одного из них уменьшить в 2 раза?

А. уменьшится в 2 раза. Б. уменьшится в √2 раз. В. увеличится в 2 раза.

3. С какой силой притягиваются 2 вагона по 80т, если расстояние между ними 1 км.

А   427нН    Б     64мкН       В 53нН

4. На каком расстоянии сила притяжения между двумя телами массой 1т каждое будет равна 6,67·10-11Н.

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Московской области

«Арарно-технологический техникум «Дубна»

Открытый урок

по дисциплине   «Физика»

в группе ТП-79 (I курс)

                      Тема «Силы в природе. Сила упругости. Сила трения»

        Специальность: «Поварское и кондитерское дело»

Преподаватель:  Литвинюк И.П

2017-2018 год

г. Дубна

Урок№

"Силы в природе. Сила упругости, трения"

Цель урока:

• Выяснить природу сил упругости и трения, рассмотреть способы уменьшения и увеличения сил трения;
• научить учащихся находить информацию на заданную тему в различных источниках, сравнивать ее и критически осмысливать;
• Рассмотреть конкретные примеры действия сил в данной профессии.

Тип урока: комбинированный.

Методы словесные, наглядные.

План урока.

• Организационный момент. Приветствие учащихся, проверка готовности к уроку.
• Постановка цели урока.
• Изучение нового материала. Презентация. Сообщения учащихся.
• Закрепление материала. Тренировочный тест.
• Итоговый этап. Оценивание знаний учащихся. Домашнее задание.
• Оборудования к уроку:

• Видеопроектор, экран
• Презентация
• Карточки с разноуровневыми заданиями
• Прибор для демонстрации силы упругости

Ход урока:

Слайд 1

Движение тел, которые изучаются в механике, можно объяснить, рассматривая 3 вида сил: сила трения, сила упругости и сила притяжения. Рассмотрим 2 из них, силу упругости и силу трения.

Рассмотрим понятие СИЛА в повседневной речи.

Почти в любом толковом словаре объяснению этого слова отводится едва ли не самое большое место.

Учащийся №1 подготовил сообщения о силе

В словаре В.Даля можно прочесть: “ сила – это источник, начало, основная причина всякого действия, движения, стремления, побуждения, всякой вещественной перемены в пространстве, или: “начало изменяемости мировых явлений”

А как вам нравится еще одно определение силы у того же В.Даля: “Сила – есть отвлеченное понятие общего свойства вещества, тел, ничего не объясняющее, а собирающее только все явления под одно общее понятие и название”.

Разнообразие смыслов, в которых употребляется слово “СИЛА”, поистине удивительно: здесь физическая сила и сила воли, лошадиная сила и сила убеждения, стихийные силы и силы страсти и т.д.

Но, может быть, словарь В.Даля устарел? Обратимся к словарю русского языка С.И.Ожегова, который составлен в 1953 году. Здесь мы не найдем вообще единого определения этого слова, зато увидим сразу десять различных толкований от “центробежной силы” до “силы привычки”, “силы возможности”.

Мы же с вами сегодня будем говорить о тех силах, которые являются предметом изучения в физике.

В механике в основу понимания силы легли ощущения, которые появляются у человека при поднимании груза, при приведении в движение окружающих тел и своего собственного тела. Объяснение искали метафизическое, как и многим другим явлениям и понятиям в те времена.

“Подобно тому, - рассуждали ученые древности – как утомленный путник ускоряет шаги по мере приближения к дому, падающий камень начинает двигаться все быстрее и быстрее, приближаясь к матери – Земле. Как это ни странно для нас, движение живых организмов, например, кошки, казалось в те времена гораздо более простым и понятным, чем падение камня”.

[Лауэ “История физики”]

Только Галилею и Ньютону удалось целиком освободить понятие силы от “стремлений” и “желаний”.

Классическая механика Галилея и Ньютона стала колыбелью научного понимания слова “сила”.

Количественная мера воздействия тел друг на друга называется в механике силой.

Слайд 2

Сколько же различных типов сил существует в природе?

Рассмотрим

Следующие силы с которыми мы знакомы –это сила упругости и сила трения

Слайд 3,4

Под действием внешних сил тело деформируется. Как вы это понимаете? Р

Слайд 5

Рассмотрим виды деформации и их применения в быту.

Природа силы упругости

Вследствие каких-либо деформаций тела всегда возникают силы, препятствующие деформациям; эти силы направлены в сторону восстановления прежних форм и размеров тела, т.е. направлены противоположно деформации их называют силами упругости.

Слайд 6

Любое тело состоит из частиц (атомов или молекул), а те, в свою очередь, состоят из положительного ядра и отрицательных электронов. Между заряженными частицами существуют силы электромагнитного притяжения и отталкивания. Если частицы находятся в состоянии равновесия, то силы притяжения и отталкивания уравновешивают друг друга.

В случае деформации тела происходят изменения во взаимном расположении частиц. Если расстояние между частицами увеличивается, то электромагнитные силы притяжения превышают силы отталкивания. Если же частицы сближаются, то преобладают силы отталкивания.

Силы, возникающие в результате изменения расположения частиц очень малы. Но вследствие деформации изменяется расположение очень большого количества частиц, поэтому равнодействующая всех сил уже является значительной. Это и есть сила упругости. Следовательно, сила упругости по своему происхождению - электромагнитная сила.

 Слайд 7

Сила упругости - это сила, возникающая в результате деформации тела и направленная противоположно направлению смещения частиц в процессе деформации.

  Слайд 8

 Слайд 9

Закон Гука

В 7 классе мы изучали закон Гука:

в пределах упругой деформации сила упругости прямо пропорциональна абсолютному удлинению пружины: 

Жесткость пружины определяется по формуле:

Отсюда следует, что единица жесткости в системе СИ измеряется в Н/м.

Следовательно, коэффициент жесткости зависит от упругих свойств материала, из которого изготовлено тело, и его геометрических размеров.

Прямую пропорциональную зависимость между силой упругости и удлинением используют в динамометрах.  Слайд 10.11

Слайд 12,13  Применение сил упругости

Сила упругости часто работает в технике и природе: в часовых механизмах, в амортизаторах на транспорте, в канатах, тросах, в человеческих костях и мышцах т.д.

2 Сила трения

Жизнь – это движение!!!

Без каких сил невозможно движение? ( Без сил трения.)

 Слайд14

Еще один вид сил электромагнитного происхождения, с которыми имеют дело в механике, - это силы трения. Эти силы действуют вдоль поверхности тел при их непосредственном соприкосновении. Из повседневной жизни известно, что при движении одного тела по поверхности другого, возникает сопротивление движению. Это и есть трение.

Силы, действующие между поверхностями соприкасающихся твердых тел, называются силами трения.

 Слайд15

Главная особенность сил трения, отличающая их от сил упругости, состоит в том, что они зависят от скорости движения тел относительно друг друга.Они всегда направлены по касательной к соприкасающимся поверхностям.

 Слайд 16

Различают: силу трения покоя, силу трения скольжения, силу трения качения.

 Слайд 17 Сила трения покоя

 Слайд18 Сила терния качения

Слайд 19 сила трения скольжения

Слайд20 Формула для силы трения

 Слайд 21,22

Различаю внешнее сухое и внутреннее жидкое или вязкое трение.

Внешнее трение возникает при соприкосновение поверхностей при их перемещении, внутреннее возникает между слоями жидкости или газа, движущихся относительно друг друга

 Слайд 23  Сила сопротивления зависит…

Попробуем разобраться, от чего зависят силы трения.

Сила трения не зависит от площади контактирующих поверхностей.Сила трения зависит от вида соприкасающихся поверхностей. На более гладкой поверхности, сила трения меньше, чем на шероховатой.

Сила трения зависит от массы тела (силы реакции опоры), т.е. чем больше масса тела, тем больше сила трения.

При движении тела в жидкости или газе сила трения уменьшается. При медленном движении сила трения пропорциональна скорости движения; при быстром движении- квадрату силы трения.

Сила трения скольжения зависит от нормального давления (или силы реакции опоры), от состояния и вида поверхностей (описываются коэффициентом трения скольжения), что в итоге приводит к следующему закону для силы трения F=µN.

 Слайд 24,25

Применение сил трения в быту

Трение сопровождает нас повсюду. В одних случаях оно полезно, и мы стараемся его увеличить. В других – вредно, и мы ведем с ним борьбу.

Привести примеры полезного и вредного трения и методы борьбы с ним.

 Слайд 26 итог

тест

Закрепление. Тренировочный тест.

Вариант 1

1. Чтобы растянуть пружину на 2 см, нужно приложить силу в 10 Н. Какова жесткость пружины.
2. Деревянный брусок массой 2 кг тянут равномерно по деревянному бруску, расположенному горизонтально, с помощью пружины с жесткостью 100 Н/м. Коэффициент рения равен 0,3. Найти удлинение пружины.
3. Вычислите массу груза, висящего на пружине жесткостью 100 Н/м, если удлинение пружины равно 1 см?
4. В гололед тротуары посыпают песком. При этом трение подошв обуви о лед

1. Не измениться
2. Уменьшиться
3. Увеличиться

Вариант 2

1. К пружине жесткостью100Н/м, приложили силу 8 Н. На сколько растянулась пружина.
2. Деревянный брусок тянут равномерно по деревянному бруску, расположенному горизонтально, с помощью пружины с жесткостью 100 Н/м. Коэффициент рения равен 0,3. Найти массу бруска, если пружина удлинилась на 5 см..
3. Вычислите удлинение пружины, если  жесткость100 Н/м, а масса груза висящего на пружине 2 кг.
4. Как измениться сила трения когда брусок по столу движется вправо?

1.        вправо

2.        влево

3.        вертикально вниз

Итог урока

Домашнее задание: Дмитриева В.Ф Физика