Урок фізики у 7 класі «Сила тяжіння. Вага тіла. Невагомість»
Тема:
«Сила тяжіння. Вага тіла. Невагомість»
Мета
уроку:
·
навчальна:
сформувати
в учнів поняття про силу тяжіння, вагу тіла й невагомість; познайомитись з
природою цих сил;
·
розвивальна:
формувати в учнів алгоритмічні прийоми розв’язування фізичних задач на
визначення сили тяжіння та ваги тіла; розвивати вміння спостерігати та
аналізувати явища природи, комунікативне вміння й навички під час роботи в
класі;
·
виховна:
виховувати сумлінне ставлення до праці.
Тип
уроку: комбінований.
Обладнання:
набір тіл різної маси, штатив, динамометр, ваги, пружина, опорні конспекти для
кожного учня, комп’ютерна презентація до уроку, відеоматеріали, ноутбук,
проектор.
Хід уроку
I.
Організаційний
момент.
Вправа «Кольоровий настрій»
-Якого кольору у вас зараз настрій?
- Подивимося на блакитне небо!
- Поглянемо на червоні квіти на
підвіконні!
- Тепер переведемо погляд на зелені
штори!
- І тепер розпочнемо наш урок.
II.
Перевірка
домашнього завдання.
1)
Фронтальне опитування( метод «Мікрофон»)
1. Як у фізиці називають дію одного тіла на інше?
2. Як позначають сили?
3. В яких одиницях вимірюють сили?
4. Яким приладом вимірюють сили?
5. Які характеристики сили впливають на результат дії
сили?
6. Що таке рівнодійна?
7. Як знайти рівнодійну, якщо сили напрямлені в один
бік?
8. Як знайти рівнодійну, якщо сили напрямлені в
протилежні боки?
9. Як у фізиці називають дію одного тіла на інше?
10.
Як
позначають сили?
11.
В яких
одиницях вимірюють сили?
12.
Яким
приладом вимірюють сили?
13.
Які
характеристики сили впливають на результат дії сили?
14.
Що таке
рівнодійна?
15.
Як знайти
рівнодійну, якщо сили напрямлені в один бік?
16.
Як знайти
рівнодійну, якщо сили напрямлені в протилежні боки?
2)Самоперевірка письмового завдання за готовими розвязками.
Оголошення теми та мети уроку.
Молодці
з домашнім завданням справились на відмінно. Сьогодні на уроці ви дізнаєтесь
багато нового, а для цього треба бути активними, зібраними й уважними. Будь
ласка відкрийте зошити запишіть тему нашого уроку: «Сила тяжіння. Вага тіла.
Невагомість.» Вивчаючи цю тему ви дізнаєтесь про силу тяжіння, вагу тіла й невагомість;
познайомитись з природою цих сил.
III.
Вивчення
нового матеріалу.
Учитель:
Розпочати
наш урок пропоную з невеличкого досліду.
(Виконання
досліду. Падіння різних тіл під дією сили тяжіння, розтяг пружини підвішеним
вантажем).
Усі
тіла біля Землі падають на її поверхню, якщо їх ніщо не утримує. Яка ж причина такого
явища?
Спостерігаючи падіння тіл, можемо
помітити, що «важкі» тіла зазвичай падають швидше, ніж «легкі». Наприклад,
монета падає набагато швидше, ніж паперовий кружечок.
Ще
в давнину Аристотель стверджував, що легкі тіла мають властивість падати
повільніше, ніж важкі. Це переконання вважали правильним понад дві тисячі
років, поки його не спростував італійський учений Галілей, що перейшов від
спостережень до дослідів.
Якщо
Аристотель має рацію, то тіла рівної маси мають падати однаково. Перевіримо на досліді чи це так.
Відпустимо
з однієї висоти аркуш паперу й зроблену з такого ж аркуша паперову грудку.
Аркуш падає набагато повільніше від грудки, хоча їхні маси однакові.
Виходить,
тіла рівної маси не обов’язково падають однаково – дослід спростовує це
положення Аристотеля, а це значить, що воно неправильне.
Г.
Галілей припустив, що в ідеальній ситуації – якби опору повітря не було зовсім
– усі тіла падали б однаково. Щоб перевірити своє припущення, Г. Галілей кинув
із Пізанської вежі одночасно кулю й гарматне ядро. Хоча їхні маси відрізняються
в багато разів, куля та ядро впали практично одночасно, підтвердивши припущення
Г. Галілея Падіння тіл за відсутності опору повітря
називають вільним падінням. Отже, під
час вільного падіння всі тіла падають однаково.
Вимірювання
показали, що під час вільного падіння швидкість тіла щосекунди збільшується на
9, 8 м/с.
1) Сила тяжіння.
Камінь
падає на землю тому, що Земля притягує його. Камінь теж притягує Землю. Сили
взаємодії між каменем і Землею – це сили всесвітнього тяжіння.
Вивчивши
відомі на той час дані про рух небесних тіл, І. Ньютон дійшов висновку, що сила
притягання двох тіл пропорційна масам цих тіл й обернено пропорційна квадрату
відстані між ними.
Існує
красива легенда про відкриття закону всесвітнього тяжіння.
Вважають, що Ньютон відкрив закон спостерігаючи
падіння яблук у своєму саду.
Легенда про яблуко.
Сидів
Ньютон собі в саду,
Відпочивав
між ділом…
І
от на щастя, чи біду,
Тут
яблуко злетіло.
Могло
упасти на траву –
Нічого
б не змінилось.
Так
ніж - на голову йому,
А
потім вниз скотилось.
І
от задумався Ісаак,
Хоч
ще крививсь од болю:
«Чому,
і що, навіщо, як?»
Ну
що ж поробиш – доля.
Легенда
це чи може сон,
А
чи просте везіння,
Але
на світ з’явивсь закон
Всесвітнього
тяжіння.
Сила
тяжіння визначається як сила, з якою тіло притягується до Землі в певному
місці. Ознакою діє сили завжди є зміна швидкості руху тіла.
Отже,
силу, з якою Земля притягує до себе
тіло, називають силою тяжіння.
Виходячи
з того, що під час вільного падіння швидкість будь-якого тіла збільшувалася
щосекунди на 9,8 м/с, І. Ньютон довів, що сила тяжіння прямо пропорційна масі
тіла, а коефіцієнт пропорційності – 9,8 Н/кг. Цей коефіцієнт називають прискоренням вільного падіння.
Сила тяжіння діє на тіло і
напрямлена вниз, до центра Землі.
Тому
модуль сили тяжіння можна виразити через масу тіла m і
прискорення вільного падіння g
так:
Fт=mg
g = 9,81 м/с2
Проаналізуємо,
чи у всіх планет прискорення вільного падіння однакове.
Перегляд
відеофільму «Сила тяжіння».
2) Вага тіла
Покладіть на долоню
підручник. Ви відчуєте, що він тисне на долоню з певною силою, спрямованою
вниз. Як ми вже знаємо, ця сила обумовлена притяганням підручника до Землі.
Дослід
Підвісимо до пружини тіло, пружина розтяглася. Тіло діє на пружину з певною
силою, спрямованою вниз.
Покладемо тіло на опору
(лінійку), воно прогне опору.
Отже, усі тіла
внаслідок притягання до Землі або тиснуть на опору, або розтягують підвіс. Для
характеристики такої дії у фізиці вводять фізичну величину – вагу тіла.
Силу,
з якою тіло внаслідок притягання його Землею тисне на опору або розтягує
підвіс, називають вагою тіла.
Сила тяжіння
визначається як сила, з якою тіло притягується до Землі, а вага – як сила, з
якою тіло під дією сили тяжіння діє на опору або розтягує підвіс. Ці сили діють
на різні тіла: сила тяжіння – на саме тіло, а вага – на опору або підвіс. Якщо
тіло нерухоме або рухається рівномірно, то сила тяжіння й вага рівні за
модулем.
Вагу тіла позначають
буквою P.
Розрахунки показують, що вага тіла в
стані спокою дорівнює силі тяжіння, що діє на це тіло: P=gm.
Якщо на столі нерухомо
лежить книга масою 500г, то на цю книгу діє сила тяжіння 5 Н, але й вага цієї
книги також дорівнює 5 Н. однак це не означає, що вага й сила тяжіння – та сама
сила. Ці сили істотно відрізняються одна від одної.
По-перше, ці сили
прикладені до різних тіл: сила тяжіння прикладена до тіла, а вага тіла до опори
або підвісу. По-друге, ці сили мають різну фізичну природу: сила тяжіння – це
прояв сил всесвітнього тяжіння, що діють на відстані, а вага – зазвичай сила
пружності, що діє за безпосереднього контакту.
І нарешті, сила тяжіння
діє на тіло, що перебуває поблизу Землі, завжди, а вага тіла може при цьому
дорівнювати нулю.
3) Невагомість.
Стан,
за якого вага тіла дорівнює нулю, називають невагомістю.
Вам відомо, що на
орбітальних космічних станціях, що рухаються навколо Землі, тіла перебувають у
стані, який називається невагомістю.
Космонавт, як і всі
інші тіла, може вільно ширяти на космічній станції. У цьому випадку він не
тисне на опору і його вага дорівнює нулю.
Характерною властивістю
стану невагомості є відсутність «внутрішніх напружень» у тілі, наприклад
відсутність тиску одних органів на інші в тілі людини.
Для людини невагомість,
як правило, супроводжується розладом вестибулярного апарату, нервовими
розладами, нудотою.
Вестибулярний апарат
(лат. Vestibulum - переддень), орган, що
сприймає зміни положення голови і тіла в просторі і напрямок руху тіла у
хребетних тварин і людини; частина внутрішнього вуха.
Космонавти на орбіті
перебувають у стані невагомості тривалий час. Щоб витримати цей стан, вони
проходять спеціальну тривалу підготовку.
Якщо ви хочете відчути
на собі короткотривалий стан невагомості, для цього необов’язково записуватися
в космонавти – достатньо просто підстрибнути.
У тривалому стані
невагомості перебувають космонавти в космічному кораблі, коли його двигуни
вимкнені. При цьому космонавти разом із космічним кораблем рухаються під дією
тільки сил тяжіння (з боку Землі, Місяця або яких-небудь інших космічних тіл).
(Перегляд
відеофільму «Невагомість»)
1. Які сили ми сьогодні
вивчили?
2. Як вони напрямлені?
3. Точки
прикладання сил?
4. Позначення,
одиниці вимірювання.
5. Формули
для обчислень.
6. Що таке невагомість?
1. Яка сила тяжіння діє на м’яч масою 200 г ?
2. Спортсмен утримує на витягнутих руках штангу
вагою 500 Н. Чому дорівнює маса штанги?
Поміркуй
і відповідай.
Відомий фантаст Герберт Веллс у своєму
творі « Перші люди на Місяці» писав: «Дивне це відчуття – витати в просторі:
спочатку моторошно, але потім, коли страх проходить, воно не позбавлено
приємності й дуже спокійно, схоже на лежання на м’якому пуховику. Повна
відчуженість від світу й незалежність! Я не очікував нічого подібного. Я
очікував сильного поштовху спочатку й запаморочливої швидкості польоту. Замість
усього цього я відчув себе як би безтілесним. Це походило не на подорож, а на
сновидіння.»
Яке
явище описано в цьому уривку? (Невагомість)
IV.
Розв’язування
задач
сторінка
104 підручника
№116-122
V.
Домашнє
завдання.
1. Вивчити
§26,27(2частина),
2. №123-127
сторінка 104.
Оцінювання
учнів.
Опорний
конспект учня ____________________________(Прізвище
та ім’я)
Тема уроку _______________________________________________
1.СИЛА
ТЯЖІННЯ.
Вчений, якого по праву
називають творцем класичної
фізики________________________________________________
Силу, з якою Земля
притягує до себе тіло, називають______________________________
Сила тяжіння діє на
тіло і напрямлена________________________
Модуль сили тяжіння
можна визначити за формулою______________,
де сила
тяжіння_________, маса тіла ______, прискорення вільного падіння_________
2.ВАГА
ТІЛА.
Силу, з якою тіло
внаслідок притягання його Землею тисне на опору або розтягує підвіс,
називають__________________
Вагу тіла позначають
буквою________________
Вага тіла в стані
спокою дорівнює силі тяжіння, що діє на це тіло:___________
Відмінності між силою
тяжіння та вагою тіла:
·
Точка прикладання сили тяжіння
__________________________
·
Точка прикладання ваги
_________________________________
·
Різна фізична природа: сила тяжіння це____________________________________________________
Вага
це________________________________________________
·
Сила
тяжіння діє на тіло, що перебуває поблизу Землі, завжди, а вага тіла може при
цьому дорівнювати нулю.
3.
НЕВАГОМІСТЬ.
Стан,
за якого вага тіла дорівнює нулю, називають
___________________________________________________
Комментарии
Отправить комментарий