Инерция — это явление сохранения скорости движения тела при отсутствии внешних воздействий.
Обрати внимание!
Согласно закону инерции, тела (материальные точки) находятся в покое или движутся прямолинейно и равномерно (т.е. сохраняют свою скорость неизменной), если на них не действуют другие тела.
На протяжении многих веков в науке господствовала точка зрения древнегреческого учёного Аристотеля и его последователей: при отсутствии внешнего воздействия тело может только покоиться, а для того чтобы тело двигалось с постоянной скоростью, нужно, чтобы на него непрерывно действовало другое тело.
Первым отверг такие представления Галилео Галилей. Он предположил, что в результате взаимодействий любого тела с другими телами происходят изменения скорости его движения. При отсутствии действия других тел скорость тела не изменяется ни по модулю, ни по направлению.
Таким образом, Галилей пришёл к выводу о том, что при отсутствии внешних воздействий тело может не только покоиться, но и двигаться прямолинейно и равномерно. А сила, которую приходится прикладывать к телу для поддержания его движения, необходима только для того, чтобы уравновесить другие приложенные к телу силы, например, силу трения.
Обрати внимание!
После прекращения воздействий тело движется равномерно и прямолинейно по касательной к первоначальной траектории движения.
На основе вывода Галилея английский учёный Исаак Ньютон сформулировал закон инерции.В изложении Ньютона закон инерции читается так:
Всякое тело продолжает удерживаться в своём состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.
Всякое тело находится в покое или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют другие тела или их действия компенсируют друг друга.
Закон инерции называют первым законом Ньютона или первым законом механики.
www.yaklass.ru
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда: Основные понятия и законы динамики.
2 слайд
Описание слайда: а в б v v v Наждачная бумага Обычный стол Стекло Сопротивление силы трения
3 слайд
Описание слайда: Галилео Галилей (1564-1642 На основе экспериментальных исследований движения шаров по наклонной плоскости На основе экспериментальных исследований движения шаров по наклонной плоскости Скорость любого тела изменяется только в результате его взаимодействия с другими телами. Инерция – явление сохранения скорости движения тела при отсутствии внешних воздействий.
4 слайд
Описание слайда: Первый закон Ньютона. Закон инерции (первый закон Ньютона, первый закон механики): всякое тело находится в покое или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют другие тела. Инертность тел – свойство тел сохранять своё состояние покоя или движения с постоянной скоростью. Инертность разных тел может быть различной. (1643—1727)
Описание слайда: Система отсчета называется инерциальной, если она покоится или движется равномерно и прямолинейно Система отсчета, движущаяся с ускорением, является неинерциальной m F F у т Действие одного тела на другое называют силой. F-действие земли – сила тяжести т у F - действие нити – сила упругости
6 слайд
Описание слайда: Fт Fу Устраним действие нити Мысленно устраним действие Земли
7 слайд
Описание слайда: Теперь вообразим что устранены оба действия на шарик, логика подсказывает что он должен остаться в состоянии покоя
8 слайд
Описание слайда: m Fу Fт Представим теперь что этот шарик покоится в вагоне, движущийся равномерно и прямолинейно. При этом на него действую те же тела Земля и нить, причем оба эти действия уравновешиваются. Однако относительно Земли шарик не находится в покое , он движется равномерно и прямолинейно.
Описание слайда: Обобщая оба эти примера можно сделать вывод: Тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно, если другие тела на него не действуют или их действия уравновешены (скомпенсированы). С точки зрения современных представлений первый закон Ньютона формулируется так: Существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной , если на них не действую другие тела.
Найдите материал к любому уроку,указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВсемирная историяВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеДругоеДругойЕстествознаниеИЗО, МХКИзобразительное искусствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИспанский языкИсторияИстория РоссииИстория Средних вековИтальянский языкКлассному руководителюКультурологияЛитератураЛитературное чтениеЛогопедияМатематикаМировая художественная культураМузыкаМХКНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирОсновы безопасности жизнедеятельностиПриродоведениеРелигиоведениеРисованиеРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФинский языкФранцузский языкХимияЧерчениеЧтениеШкольному психологуЭкология
Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс
Выберите учебник: Все учебники
Выберите тему: Все темы
также Вы можете выбрать тип материала:
Краткое описание документа:
Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело движется прямолинейно и равномерно или покоится, если на него не действуют другие тела или их действия скомпенсированы.
Другая формулировка: существуют такие системы отсчета, относительно которых тело движется прямолинейно и равномерно или покоится, если равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю.Свойство ИСО: все СО, движущиеся прямолинейно и равномерно относительно данной ИСО, тоже являются инерциальными. СО, движущиеся относительно любой ИСО с ускорением, являются неинерциальнымиВ реальной жизни абсолютной ИСО не существует. СО можно считать инерциальной с той или иной степенью точности в определенных задачах. Например, Землю можно считать ИСО при исследовании движения автомобиля и нельзя – при исследовании полета ракеты (необходимо учитывать вращение).
Общая информация
Номер материала: 128388
Похожие материалы
Оставьте свой комментарийinfourok.ru
Цели:
Образовательные:
1. Сформулировать понятие об инерциальной системе отсчёта, подчеркнуть важность её понятия при описании механического движения;
2. Добиться усвоения учащимися формулировки 1-го закона Ньютона;
3. Продолжить формирование знаний о природе, явлениях и законах в единой системе;
4. Повторить физическое содержание явления инерции.
Воспитательные:
1. Продолжить воспитание отношения к физике, как к интересной и необходимой науке;
2. Воспитывать в ребятах уважение и доброжелательность друг к другу, умение слушать ответ товарища;
3. Формировать у учащихся аккуратность, при работе с записями в тетради.
Развивающие:
1. Продолжить формирование умения высказывать умозаключения;
2. Развитие самостоятельности в суждениях;
3. Развитие логического мышления; развивать умение ставить мысленный эксперимент; развивать у учеников память, внимание; формировать умение решать качественные задачи.
1. Организационный момент
Приветствие, выявление отсутствующих, проверка готовности учащихся к уроку.
2. Актуализация знаний учащихся.
Учитель: На предыдущих уроках, изучая первый раздел механики - кинематику, мы научились составлять уравнения движения, с помощью которых мы можем определять положение тела в любой момент времени. Какие виды движения мы научились описывать?
Ученики: равномерное и неравномерное
Учитель: на каком из графиков зависимости скорости от времени показано равномерное, а на каком- равноускоренное движение. Обьясните. (слайд 1)
Ученики: график 3 – равномерное, т. к скорость остается неизменной, график 2, т. к скорость меняется согласно линейной функции
Учитель: на каком из графиков зависимости модуля ускорения от времени показано равномерное, а на каком- равноускоренное движение. Обьясните. (слайд 2)
Ученики: график 1 – равномерное, т. к скорость остается неизменной, график 3, т. к ускорение при равноускоренном движении не меняется
3. Постановка цели урока
Учитель: Сегодня мы приступаем к изучению нового раздела Механики – Динамика. Что же изучает динамика?
(слайд 3). (Записать в тетрадь тему «Динамика»)
В отличие от кинематики, динамика изучает движение тел, отвечая на вопрос, почему движется тело. Только что мы вспомнили, что тело может двигаться как с постоянной скоростью, так и с изменяющейся. Сегодня мы должны ответить на первый вопрос: почему скорость тел постоянна? Ответом на этот вопрос будет 1 закон Ньютона, один из 3-х законов, являющихся фундаментом механики. (Записать в тетрадь тему «1 закон Ньютона»)
4. Основная часть.
До Ньютона на этот вопрос пытались дать ответ и другие ученые.
Предлагаю вам выяснить с помощью учебника § 10 на с. 39-40, как ответили на этот вопрос Аристотель (1 ряд ), Галилей (2 ряд) и Ньютон (3 ряд).
Ученики:
Ответ Аристотеля: чтобы тело двигалось с постоянной скоростью, необходимо, чтобы на него действовала постоянная сила.
(слайд 4)
Учитель: как выдумаете, прав ли был Аристотель? (кто внимательно прочёл текст параграфа?)
Ученики: он не учел силу сопротивления
В правильности учения Аристотеля никто не сомневался две тысячи лет.
И только в начале XVII века в этом усомнился итальянский ученый Галилео Галилей.
Как он ответил на вопрос причине постоянства скорости тела? (2 ряд)
Ученики: Скорость тела не изменяется, если на тело не действуют другие тела
(слайд 5) Проведем опыты, которые около 400 лет назад провел Галилей.
Опыт 1:
1. Пустить шар по наклонной плоскости вниз – скорость шарика увеличивается;
2. Толкнуть шарик вверх по наклонной плоскости – скорость будет уменьшаться.
Что из опыта видно?
Ученики: Вероятно, наклонная плоскость изменяет скорость шарика.
3. Пустить шар по горизонтальной поверхности – скорость уменьшается и шар останавливается.
Учитель: Естественно предположить, что, если шарик пустить по горизонтальной поверхности, то его скорость меняться не будет.
Мы видим, что скорость шарика уменьшается, и он все равно останавливается. От чего же зависит путь, пройденный шариком до остановки?
Какой вывод мы можем сделать о пройденном пути шара из этого опыта?
Ученики: Путь зависит от свойств поверхности – чем больше трение, тем быстрее остановится шар.
Учитель: Правильно. Именно этот вывод сделал Галилей – при уменьшении трения тело движется дольше, и если бы трения не было совсем, то шар катился бы вечно
«Тело само по себе может двигаться сколь угодно долго с неизменной скоростью. Воздействие других тел приводит к ее изменению (увеличению, уменьшению или по направлению)». (Записать в тетрадь)
Таким образом, Галилей нашел разгадку непрекращающегося движения небесных тел: в космическом пространстве просто нет трения! Так он первым обнаружил единство законов природы: движение всех тел – и земных, и небесных – подчиняется одним и тем же законам.
Учитель: Льюис Кэрролл в сказке «Алиса в Зазеркалье» описал такое явление:
«Стоило Коню остановиться…как Рыцарь тут же летел вперед. А когда Конь снова трогался с места…Рыцарь тотчас падал назад».
Объясните его с точки зрения физики.
Ученики: Когда Конь останавливался, Рыцарь продолжал двигаться вперед, а когда Конь трогался с места, Рыцарь оставался на месте.
Учитель: То есть Рыцарь не мог быстро изменить свою скорость. Как называется такое явление?
Ученики: Инерция.
Учитель: Это слово в переводе с латинского означает – «бездеятельность». Открытый Галилеем закон получил название закона инерции:
«Если на тело не действуют другие тела, скорость тела не изменяется»(слайд 5). (Записать в тетрадь)
Давайте убедимся в справедливости закона на опытах.
Полную информацию смотрите в файле.
videouroki.net
Первый закон Ньютона.
Класс: 9 «а,б,в» классы.
Тип урока: Урок открытия нового знания.
Цель урока:
-Изучить первый закон Ньютона, ввести понятие об инерциальных системах (ИСО)
Образовательная цель:
- выяснить условия покоя и прямолинейного движения тела. сформировать умение применять закон
Развивающая цель:
уметь с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли, проводить анализ учебного материала.
Воспитывающая цель:
-формировать мотивации в изучении наук о природе, убежденности в возможности познания природы, уважения к творцам науки.
Основные ЗУН: Инерция, равномерное движение ,система отсчета, тело отсчета, материальная точка, компенсация сил, инерциальная система отсчета, первый закон Ньютона.
План урока
Инерция. Материальная точка. Система отсчета.
А) первоначальные представления о движении тел.
Б) опыты по движению металлического шарика по желобу
В) формулировка первого закона Ньютона.
Г) роль закона в механике, его место и применение.
А) Решение качественных задач, работа с графиком
Основные выводы
Задания на дом.
Методы и приемы:
1. Физический диктант
2. Демонстрация опыта. Абстрагирование, моделирование ситуации.
Работа с учебником.
Обобщение всего проделанного.
Повторение основных моментов.
Обсуждение качественных задач.
Ход урока.
Физический диктант.
Материальная точка –это…
Инерция –это явление …
Движение по скорости делится на …. и … виды движения.
Тело движется …, если векторная сумма всех действующих тел равно нулю.
Система отсчета –это…
Луну при ее движении по орбите ….. считать материальной точкой.
Тело движется равномерно, если сумма сил, действующих на тело …
При катании детей на самокатах используется явление ….
Если пройденный путь материальной точки равен его перемещению, то тело движется ….
Актуализация:
- Учитель. Когда вы едете на велосипеде, время от времени вы перестаете вращать педали, но велосипед ваш продолжает движение, как говорят «по инерции». Что называется инерцией? ( Инерцией называется явление сохранения скорости тела, при отсутствии действий на него других тел).
Приведите примеры проявлений инерции (Когда автобус внезапно останавливается, все пассажиры резко наклоняются вперед; при повороте автобуса влево пассажиры отклоняются вправо, если резко поднимать груз подъемным краном, то трос при этом разрывается).
Как вы считаете, будет ли тело двигаться прямолинейно и равномерно, если на него не действуют другие тела?
У нас возникла проблема. Мы не знаем ответа на вопрос. Как будем решать проблему? (изучим новую тему).
Ученикам объявляется тема урока. «Первый закон Ньютона»
История открытия закона:
Начало механике положено в трудах Аристотеля (древнегреческий ученый) жившего в (384-322) годах до нашей эры. Аристотель утверждал «что движется только движимое» или «без сил нет движения». Эти утверждения просуществовали две тысячелетия; повседневные наблюдения и практический опыт приводили человека к мысли, что для перемещения тел их надо тянуть, толкать. Ошибка таких рассуждений состояла в том, что не принимались во внимание силы сопротивления.
Галилео Галилей –великий итальянский ученый , наблюдая движение тел по наклонной плоскости и на основании опытов сделал вывод о прямолинейном и равномерном движении тел.
Исаак Ньютон –английский ученый, обобщил и сформулировал выводы Галилея в виде закона. Особое значение первого закона -.его самостоятельность и определяющее место в механике, и в определении пространства (система отсчета), для которого справедлива классическая механика.
Записи на доске и в тетрадях:
| Г . Галилей (384 -322 до н.э.) утверждал «что движется только движимое» или «без сил нет движения» | Галилео Галилей (1564-1642) наблюдая движение тел по наклонной плоскости и на основании опытов сделал вывод о прямолинейном и равномерном движении тел. | Исаак Ньютон (1643 -1727) обобщил и сформулировал выводы Галилея в виде законов- I, II и III законы Ньютона. |
Перед изучением закона мы рассмотрим понятие о компенсации движения тел.
1.Книга , лежащая на столе находится в покое. Какие силы действуют на книгу?
- ( Вниз действует сила тяжести, вверх –сила упругости)
Мы можем сказать, что книга находиться в покое потому, что действие стола на книгу компенсируется действием Земли.
2. Шарик, висящее на пружине, находиться в покое. Какие силы компенсируют друг друга?
-(Сила упругости пружины и сила тяжести).
3. Указать и изобразить силы, действующие на гирю, помещенную на пружину.
Когда говорят, что действия двух или нескольких тел компенсируют друг друга, то это значит, что результат их совместного действия такой же, как если бы этих тел не было вовсе.
Записи в тетрадях:
| F т –вниз, Fупр -вверх Земля, опора (стол) Рис 1 | F т –вниз, Fупр –вверх Земля, подвес (пружина) Рис 2 | F т –вниз, Fупр -вверх Земля, опора (пружина) Рис 3 |
-Опыты по движению металлического шарика по желобу. Поместить тело в условия, при которых влияние внешних воздействий можно делать все меньше и меньше.
А) сначала в кучку песка, находящуюся, у основания наклонной плоскости.
Б). затем на шероховатую поверхность (на сукно, например)
в) на гладкую поверхность (на стекло)
Мысленно представим движение шарика по гладкой поверхности; при отсутствии сопротивления воздуха, шарик совсем не менял бы свою скорость.
Вопросы к классу:
1. Как меняется скорость тела в первом случае? Почему? Какие тела взаимодействуют? (сила трения при движении по песку большое, поэтому тело быстро остановится).
2. Как меняется скорость тела во втором случае? Почему? (Трения меньше чем во втором случае, тело проедет больший отрезок пути).
3. Как меняется скорость тела в третьем случае? Почему? (Коэффициент трения качения стали по стеклу очень мал, и поэтому можно пренебречь трением качения. Сопротивление уменьшилось, движение шарика увеличилось во времени).
4. Какие тела компенсируют друг друга?
Вывод: чем меньше взаимодействия, тем медленнее меняется скорость тела т.е тело сохраняет свою скорость, если нет влияния других тел.
Прочтите формулировку первого закона Ньютона на стр 41 и выпишите в тетрадь.
Существуют системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых тело находиться в покое или движется прямолинейно и равномерно, если на него не действуют другие тела, или действие этих тел скомпенсировано.
I закон Ньютона содержит (выделим главные утверждения)
Строгое определение инерциальной СО.
- СО называется инерциальной, если относительно нее тела находятся в покое или движутся прямолинейно и равномерно
2. Утверждение о том, что они существуют в действительности.
3. Первый закон Ньютона справедлив для материальных точек.
4. Этот закон справедлив не для всех систем отсчета.
Примеры инерциальных систем отсчета:
Гелиоцентрическая система отсчета, связанная с Солнцем.( с высокой степенью точностью).
Геоцентрическая система отсчета – система отсчета связанная с Землей (приближенно можно считать инерциальной)
Если существует хотя бы одна ИСО, то все другие СО, движущиеся равномерно и прямолинейно относительно первой, тоже являются инерциальными.
Границы применимости: закон справедлив для макротел, движущихся со скоростями, много раз меньшими чем скорость света.
Закрепление:
-В чем состоит явление инерции?
-Сформулируйте первый закон Ньютона.
-При каких условиях тело может двигаться равномерно?
-Гребцы, пытающиеся заставить лодку двигаться против течения, не могут с этим справиться, и лодка остается в покое относительно берега. Действия каких тел при этом компенсируется?
Задачи и упражнения для закрепления.
На книгу, лежащую на столе, поставим утюг. Книга сохраняет состояние покоя, несмотря на то, что на него действует вес утюга. Нет ли здесь противоречия с первым законом Ньютона?
Поезд движется относительно Земли прямолинейно, а относительно автомобиля равноускоренно. Является ли инерциальной системой отсчета автомобиль? Поясните свой ответ.
Автомобиль равномерно движется по кольцевой трассе. Является ли связанная с ним система отсчета инерциальной?
Автомобиль движется прямолинейно с постоянной скоростью. Выберите систему отсчета, в которой скорость автомобиля равна нулю.
Плафон люстры покоится. С какими телами плафон взаимодействует? Почему ускорение плафона равно нулю.
Какие СО, связанные с перечисленными ниже телами, являются инерциальными?
а) поезд трогается с места;
б) шайба движется прямолинейно равномерно по гладкому льду;
в) конькобежец скользит по льду на прямолинейном участке беговой дорожки с постоянной скоростью;
г) автомобиль при его торможении;
д) наша школа;
7. Дан график скорости.
а)Укажите, на каких участках действия окружающих тел скомпенсированы.
Б) характер движения на каждом этапе.
Рефлексия учебной деятельности на уроке.
− Что нового вы узнали сегодня на уроке?
− Какова была цель вашей деятельности?
− Вы достигли цели?
Дома: § 15 Читать, ответить на вопросы к параграфу. Упражнение 10.
Список литературы:
Физика 9 кл,: учебник для общеобразовательных учреждений./ А.В.Перышкин. Е.М. Гутник. –М.: Дрофа,2002г
Физический эксперимент в средней школе: Механика. Молекулярная физика. Электродинамика./Шахмаев Н.М., Шилов В.Ф. –М.: Просвещение, 1989г.
Физика. Тесты 7-9 классы. Кабардин О.Ф., Орлов В.А. Учебно-методическое пособие. –М.: Дрофа, 2000г.
Сборник задач по физике 7-9 кл./ А.В.Перышкин,: –М. Экзамен, 2014 г.
.
multiurok.ru
Тест по физике Первый закон Ньютона, Инерциальные системы отсчета для учащихся 9 класса с ответами. Тест состоит из 10 заданий и предназначен для проверки знаний к главе Законы взаимодействия и движения тел.
1. Кто из ученых сформулировал закон инерции?
1) Аристотель2) Галилей3) Ньютон4) Архимед
2. Выберите верное(-ые) утверждение(-я).
А) в состоянии инерции тело покоится или движется равномерно и прямолинейноБ) в состоянии инерции у тела нет ускорения
1) Только А2) Только Б3) И А, и Б4) Ни А, ни Б
3. Выберите пример явления инерции.
А) книга лежит на столеБ) ракета летит по прямой с постоянной скоростьюВ) автобус отъезжает от остановки
1) А2) Б3) В4) А и Б
4. На столе лежит учебник. Система отсчета связана со столом. Ее можно считать инерциальной, если учебник
1) находится в состоянии покоя относительно стола2) свободно падает с поверхности стола3) движется равномерно по поверхности стола4) находится в состоянии покоя или движется равномерно по поверхности стола
5. На стене музея висит картина. Выберите, с каким(-и) телом(-ами) можно связать инерциальную систему отсчета.
А) стенаБ) мальчик проходит вдоль стены с постоянной скоростьюВ) маятник в часах, висящих на стене
1) А2) Б3) В4) А и Б
6. Система отсчета связана с мотоциклом. Она является инерциальной, если мотоцикл
1) движется равномерно по прямолинейному участку шоссе2) разгоняется по прямолинейному участку шоссе3) движется равномерно по извилистой дороге4) по инерции вкатывается на гору
7. Система отсчета связана с воздушным шаром. Эту систему можно считать инерциальной в случае, когда шар движется
1) равномерно вниз2) ускоренно вверх3) замедленно вверх4) замедленно вниз
8. По прямолинейному участку железной дороги равномерно движется пассажирский поезд. Параллельно ему в том же направлении едет товарный состав. Систему отсчета, связанную с товарным составом, можно считать инерциальной, если он
1) движется равномерно2) разгоняется3) тормозит4) во всех перечисленных случаях
9. По прямолинейному участку шоссе движется с постоянной скоростью автомобиль. Выберите, с каким(-и) телом(-ами) можно связать инерциальную систему отсчета.
А) на обочине шоссе растет деревоБ) автобус подъезжает к остановкеВ) по шоссе равномерно движется грузовик
1) А2) Б3) В4) А и В
10. Утверждение, что материальная точка покоится или движется равномерно и прямолинейно, если на нее не действуют другие тела или воздействие на него других тел взаимно уравновешено,
1) верно при любых условиях2) верно в инерциальных системах отсчета3) верно для неинерциальных систем отсчета4) неверно ни в каких системах отсчета
Ответы на тест по физике Первый закон Ньютона, Инерциальные системы отсчета1-32-33-44-45-46-17-18-19-410-2
testschool.ru
| Львовская Г.Ф. кандидат физико-математических наук учитель физики гимназия № 1576, г. Москва Конспект урока по теме урока: «Первый закон Ньютона» (физика, 9 класс) Цели и задачи урока:
Оборудование: компьютер, интерактивная доска, программно-методический комплекс «Интерактивные творческие задания. Физика 7–9 класс». Ход урока
– Как известно, кинематика отвечает на вопросы «Что? Где? Когда? и Как?» (какое тело, где и когда находится, как движется), но не отвечает на вопрос «Почему?» (почему оно движется именно так, а не по-другому). Рассмотрим анимации (открываем раздел «Силы и их действие», задание «Сложение сил»): камень, брошенный в воду, тонет; корабль, спускаемый на воду, остается на плаву. Постараемся ответить на вопрос, почему это происходит? В этом нам поможет раздел физики, называемый динамикой.
Обсуждение поставленной проблемы: – И камень, и корабль взаимодействуют с окружающими телами (землей и водой). Земля притягивает оба тела к себе, вода оба тела выталкивает. При этом и камень, и корабль действуют на воду и, как мы скоро узнаем, на землю. Т. е. между телами происходит взаимодействие. Чтобы описать эти взаимодействия, в физике вводят специальные физические величины, называемые силами. Вспомним, как называется сила притяжения тел к земле. Как называется сила, действующая на тела, погруженные в жидкость? Да, это сила тяжести и сила Архимеда. А еще в механике рассматривают силы упругости и силы трения. Действуют ли какие-либо из этих сил в рассмотренных примерах? Да, и на камень, опускающийся на дно, и на корабль, скользящий по воде, действуют силы трения. В случае с камнем трение о воду называют силой сопротивления воды. А действуют ли силы упругости? Стапели действуют на спускаемое судно силой упругости, дно действует на утонувший камень силой упругости. И корабль, и камень действуют силами упругости на воду и на другие тела, с которыми они соприкасаются. Как видим, мы обнаружили много действующих сил в рассматриваемых примерах, но будем рассматривать только силы, действующие на неподвижный корабль и на тонущий камень. Сделаем в тетрадях чертежи и начертим эти силы. Вспомним, в каких единицах измеряются силы. Поставим стрелочки, изображающие силу тяжести и силу Архимеда в компьютерных анимациях для корабля и для камня.
– Итак, на неподвижный корабль на поверхности воды действуют две силы: вниз направлена сила тяжести, вверх – сила Архимеда. Такие же две силы действуют на тонущий камень (кроме того, на него действует сила сопротивления воды, тоже направленная вверх, но при небольших скоростях движения камня эта сила мала, и мы будем ею пренебрегать, в физике так поступать приходится часто). Итак, в обоих случая действуют две противоположные силы, а результат разный: камень тонет, а корабль не движется. Почему? На этот вопрос ответил Ньютон. Сила, которая тянет камень вниз, больше, чем сила, толкающая камень вверх. Силы, действующие на корабль, уравновешены. Покажем это на компьютерной модели – задание «Сложение сил». Установим стрелки, изображающие силу тяжести (эта стрелка направлена вниз), и стрелки, изображающие архимедову силу (они направлены вверх). Как видно из модели, силы, действующие на корабль, уравновешены, а на камень действует сила тяжести, большая архимедовой силы. Согласно первому закону Ньютона, в инерциальных системах отсчёта тела не меняют скорости поступательного движения (т. е. движутся прямолинейно и равномерно) при условии, что воздействия на них со стороны других тел отсутствуют, либо уравновешены. Покоящееся тело также не меняет скорости. Покой – частный случай равномерного прямолинейного движения.
– Рассмотрим модель «Сила упругости» (раздел «Силы и их действие»). – Выясним, какие силы уравновешены в этом случае. – Сделаем чертежи в тетрадях. Как в этих случаях применить первый закон Ньютона? – Приведите примеры, в которых проявляется закон Ньютона.
взаимодействия с другими телами. Для количественной оценки взаимодействия используют физическую величину, называемую силой. Сила измеряется в ньютонах. В механике рассматривают силы тяжести, упругости, трения, архимедову силу. Результат действия сил на тело зависит от системы отсчета, в которой мы рассматриваем тело. В инерциальных системах отсчета справедлив первый закон Ньютона.
|
koledj.ru
Второй закон Ньютона
Цель урока: вывести формулу второго закона Ньютона.
Тип урока: Урок объяснения нового материала.
Вид урока: комбинированный.
Цель: вывести формулы второго закона Ньютона, ознакомить учащихся с формулировкой основного закона динамки.
Задачи урока:
Образовательная: Обеспечить проверку и оценку знаний учащихся по теме «первый закон Ньютона», ускорение. Выяснить причину появления у тела ускорения, вывести формулу второго закона Ньютона. Формировать умения применять второй Ньютона при решении задач .
Воспитательная: стимулировать учащихся к работе на уроке, продолжить формирование познавательного интереса к предмету «Физика», продолжать развивать навыки грамотной, монологической и диалогической речи учащихся с использованием физических терминов. Содействовать развитию у детей умения общаться, приучать учащихся к доброжелательному общению, взаимопомощи, формировать навыки коллективной работы, продолжить работу по развитию внимания учащихся, самостоятельности и целеустремлённости в достижении поставленных целей.
Развивать физическое мировоззрение, воспитывать в учениках уважение к учёным в области физики.
Развивающая: Продолжать развивать умение учащихся проводить анализ и оценку работы одноклассников, способствовать развитию познавательной компетентности: обеспечить развитие у школьников умения объективировать деятельность; продолжать работу по развитию умения наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты.
Оборудование: экран, ноутбук, проектор, скрепки или английские булавки, магниты.
Ход урока
Здравствуйте, садитесь.
Сегодня я хочу начать урок с того, что зачитаю интересный факт из жизни величайшего английского учёного-физика. А вы опробуете догадаться, о ком же шла речь.
В начальной школе этот юный физик учился весьма посредственно. Но ровно до тех пор, пока его не избил и не оскорбил лучший ученик в классе, нанеся ему моральную травму. С того момента, он решил во что бы то ни стало обогнать своего обидчика в учёбе и тем самым оскорбить его. Спустя месяц успехи юного дарования в учебе были блестящи.А вот ещё интересный случай из жизни знаменитого физика. Он, как известно был членом палаты лордов. Заседания палаты лордов посещал самым регулярным образом. Однако, на протяжении многих лет этот знаменитый английский физик не проронил ни слова на заседаниях. Все замерли когда, наконец, великий человек вдруг попросил слова. Все ожидали грандиозной и умной речи от признанного гения. Но наш учёный в гробовой тишине провозгласил свою единственную речь в парламенте: «Господа, я прошу закрыть окно, иначе я могу простудиться!»
как вы думаете, о ком же идёт речь?
Совершенно верно, этот учёный – Исаак Ньютон.
Как вы думаете, о чём мы будем говорить на уроке?
Ученики: О Ньютоне.
Учитель: Если быть конкретнее, то о тех законах, которые он любезно открыл.
Открываем тетрадочки, записываем тему урока «Второй закон Ньютона».
Однако, прежде чем приступить к изучению нового материала, нам следует повторить то, что мы с вами изучили на предыдущем уроке.
Актуализация знаний.
Дайте определение ускорению.
В каких единицах в СИ оно измеряется?
Чему равно ускорение в случае равномерного прямолинейного движения ?
Что такое сила?
Сформулируйте первый закон Ньютона.
Как называются системы отсчета, относительно которых поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела или равнодействующая всех сил равна нулю?
Как называется система отсчета, относительно которой тело движется с ускорением?
Молодцы!
– Ребята, у вас на столах находится скрепка на «плоту», который лежит на поверхности воды, налитой в блюдце. В каком состоянии находится скрепка? (ил монетка на столе) (Ответ: В покое.)
– Почему? (Действия всех сил скомпенсированы.)
– Поднесите магнит к скрепке и скажите, что вы наблюдаете? (Скрепка движется.)
Итак, скрепка начала двигаться, то есть приобрела ускорение, так ведь? Почему скрепка начала двигаться? Причиной чего является ускорение?
Сегодня на уроке нам с вами предстоит ответить на этот вопрос и выяснить причину ее движения.
Записываем в тетради вопрос: почему движутся тела?
Можете ли вы предположить, почему скрепка пришла в движение?
(Ответ в большинстве случаев: На скрепку подействовали силой магнита).
Значит можно сказать, что причиной ускорения движения тел является действие на них других тел, то есть взаимодействие тел.
Убедимся в этом на видеоопыте. Прошу всё внимание на экран.
Видео опыт с тележками.
На опыте мы убедились, что при взаимодействие тел они оба получают ускорения, направленные в противоположные стороны.
Этот же факт мы можем подтвердить бесконечными примерами из жизни.
На перемене вы играете в теннис. Ударяя ракеткой по теннисному мячику, мы придаём ему ускорение, но и мячик, в свою очередь, придаёт ускорение ракетке, она незначительно откланяется назад, в противоположную сторону.
Если вдруг на перемене двое первоклассников столкнулись в коридоре, то каждый из них приобрёл ускорение, которое будет направлено в разные стороны.
Скажите, а как называется величина, с помощью которой количественно описывают взаимодействие тел?
Совершенно верно, из курса 7 класса мы с вами знаем, что это ни что иное, как сила.
Значит, ускорение тела зависит от силы.
А как ускорение зависит от силы? (Ответ: Прямопропорциональна).
Совершенно верно, ведь чем большую силу мы приложим, тем большее ускорение тело приобретёт.
Причём, для двух взаимодействующих тел, отношение модулей их ускорений всегда одно и тоже.
Может быть от чего-то ещё зависит ускорение?
Я предлагаю вновь обратится к опыту. Всё внимание на экран.
Опыт с изменением массы.
Скажите от чего ещё зависит ускорение?
Совершенно верно, от массы.
Давайте вспомним, а что такое масса?
Масса – это мера инертности тел.
Например, оттолкнувшись от партнерши, фигурист приобретает меньшее ускорение и меньшую скорость, чем фигуристка. Это свидетельствует о том, что он более инертен, т. е., что его масса больше, чем масса партнерши. При выстреле ружье приобретает меньшую скорость, чем нуля, следовательно, его ускорение при взаимодействии тоже меньше. Это значит, что ружье более инертно, обладает большей массой, чем пуля.
А как оно зависит от массы прямопропорциональна или обратнопропорционально? Иными словами, увеличивается с ростом массы тел или уменьшается? Что нам будет легче, сдвинуть 2-х граммовую скрепку или слона?
Обозначим массы взаимодействующих тел через т, и т2, я приобретаемые ими ускорения через а1, и а2, тогда можно записать:
Отношение модулей ускорении двух взаимодействующих тел равно обратному отношению их масс.
Ученики: то, у чего масса меньше, значит обратнопропорционально!
Попробуйте данные утверждения представить самостоятельно в виде формулы.
Что получили?
.
Таким образом, получили: ускорение прямопропорциональна силе и обратнопропорционально массе тела.
Это соотношение выражает Второй закон Ньютона:
Ускорение, которое приобретает тело в результате взаимодействия, прямопропорциональна действующей на это тело силе и обратнопропорционально его массе.
Закрепление.
Заполните пропуски (фронтальные ответы учащихся):
Под действием постоянной силы тело движется… равноускоренно
Если при неизменной массе тела увеличить силу в 2 раза, то ускорение увеличится… в 2 раз(а)
Если массу тела уменьшить в 4 раза, а силу, действующую на тело, увеличить в 2 раза, то ускорение увеличится в… 8 раз(а)
Решение количественных задач.
Определите силу, под действием которой велосипедист скатывается с горки с ускорением, равным 0,8 м/с2, если масса велосипедиста вместе с велосипедом равна 50 кг.
Герой одного из рассказов О’ Генри дал пинок поросенку с такой силой, что тот полетел, «опережая звук собственного визга». С какой силой должен был ударить поросенка герой рассказа, чтобы описанный случай произошел в действительности? Массу поросенка примем равной 5 кг, а продолжительность удара 0,01 с.
С каким ускорением двигался при разбеге реактивный самолет массой 70 т, если сила тяги двигателей 110 кН?
Домашнее задание: §11, Упр.11 письменно.
Подведение итога урока.
Вот и подошёл к концу наш урок. Скажите, что нового вы узнали?
Как называется физическая величина, характеризующая меру действия одного тела на другое?
Что является причиной изменения скорости тела?
Какой формулой описывается второй закон динамики?
Что особенно запомнилось?
Мне было очень приятно сегодня с вами работать. Всем спасибо за урок, до свидания.
Литература:
А. В. Перышкин Физика 9 класс
Физика. 9 класс. Кикоин И.К., Кикоин А.К М.: Просвещение, 1992. - 191с.
infourok.ru
|
|
|
|
|
|
