Методическая разработка урока по теме 'Инерция. Взаимодействие тел. Масса тела. '

План-конспект урока физики

Тема: Инерция. Взаимодействие тел. Масса тела

• Цели урока: Изучить явление- инерция
  

Показать на опытах, как изменяются скорости тел при их взаимодействии. Ввести понятие массы тела как физической величины, единицы измерения массы в системе СИ.

Развивать умение находить законы физики в окружающем мире, объяснять явления и процессы из повседневной жизни с точки зрения физики. Развивать внимание, логику.

Воспитывать аккуратность в записях, точность в изложении физического материала, в формулировках терминов.

Задачи: Научить находить в окружающем мире примеры проявления инерции и объяснять их.
Подготовить учащихся к восприятию первого закона Ньютона.
Развивать логическое мышление, культуру речи. Формировать осознание детьми культурных ценностей науки и умение ценить их.

Оборудование: мяч, разборный деревянный молоток, рубанок, шарик, наклонный желоб, штатив, кусочек ткани, стакан, открытка, монета, листы бумаги с надписями, магниты, интерактивная доска, проектор, компьютер.

План урока

1. Организационный момент - 2 мин.

2. Повторение раннее изученного материала - 5 мин.

3. Объяснение нового материала - 15 мин.

4. Физкультминутка - 1 мин.

5. Закрепление знаний и умений учащихся (решение экспериментальных и качественных задач, выполнение тестового задания) - 20 мин.

6. Подведение итогов урока. Домашнее задание - 2 мин.

Ход урока

1. Создание эмоционального настроя.

Добрый день! Я рада приветствовать вас в компьютерном классе, где сегодня проведём урок физики.

«Познать законы природы - наша цель!». Их вы изучаете и исследуете каждый раз на уроках физики. Физика любит удивлять вас, любит, чтобы вы наблюдали и думали, получали научные знания об окружающем нас мире с помощью Его Величества «Эксперимента».

Цель нашего урока - изучить необыкновенное явление под названием инерция, которая проявляется в окружающем нас мире на каждом шагу, но мы настолько привыкли к ней, что и не замечаем её.

Сегодня будем исследовать инерцию с помощью наблюдений, опытов, решением экспериментальных и качественных задач, выполнением тестовых заданий.

И тогда наверняка никто не забудет про неё.

Выясним, кто же первый о ней заговорил. Поэтому

Приглядывайтесь к облакам,

Прислушивайтесь к птицам,

Притрагивайтесь к родникам -

Ничто не повторится.

За мигом миг, за часом час

Впадайте в изумление.

Все будет так и все - не так

Через одно мгновение.

В дорогу мы возьмем багаж:

Учебник, ручку, карандаш,

Тетрадь и знаний саквояж.

2. Повторение раннее изученного материала. Фронтальная беседа

Учитель. Повторим изученный материал: (слайд 2)

1. Какое движение называется механическим? (Механическим движением называется изменение с течением времени положения тела относительно других тел. Примеры)

2. Какие виды движения вы знаете? (Равномерное и неравномерное).

3. Какое движение называют равномерным? Неравномерным? (Движение называют равномерным, если тело за равные промежутки времени проходит равные пути. Движение называют неравномерным, если тело за равные промежутки времени проходит разные пути)

4 .Чем они отличаются? (При равномерном движении скорость тела остаётся постоянной, а при неравномерном движении скорость тела изменяется).

3. Изучение нового материала (постановка первой учебной проблемы).

Учитель. (слайд 3)

1.- Может ли тело, находящееся в относительном покое, само собой изменить скорость?

Увеличить его? Уменьшить его? (Нет). Демонстрация с мячом, который на столе.

2.- Как можно изменить скорость тел? (Подтолкнуть, т.е. подействовать рукой)? Мяч начинает двигаться. Перестаю действовать, что наблюдаете? (Мяч останавливается).

Учитель. Как же можно изменить скорость движения тела? (Слайд 4.)

Ученики. Скорость тела изменяется, если на него действуют другие тела!!!

(1. Записать в листок с печатной основой).

3.Как можно изменить направление скорости тела? (Слайд 5)

Ученики. Направление скорости тела изменяется, если на него действуют другие тела!!! (2. Записать в листок с печатной основой).

Учитель. Так при каком же условии движется тело?

Ученик - Тело движется, если на него действуют другие тела.
Учитель. Рада за Вас. Вы рассуждаете как выдающийся философ древней Греции Аристотель. Жил он в IV в. до н.э. (Слайд с портретом Аристотеля и его высказыванием: «Все, что находится в движении, движется благодаря воздействию другого. Без действия нет движения»). (Слайд 6)

Учитель. Согласно взглядам Аристотеля тело движется только тогда, когда на него действуют другие тела, а при отсутствии внешнего воздействия тело может только покоиться. Идеи древнего философа господствовали в науке около двух тысяч лет.

Верно ли утверждение Аристотеля?

(Постановка второй учебной проблемы). Опыт с машинкой и попугаем.

Учитель. Выполним опыт с попугаем Кешой, который отправился в Таити на машине. Но он так замечтался об отдыхе, что не увидел препятствия перед собой и упал. Подумайте и скажите, почему упал попугай? На него никто же не действовал, а он продолжил движение в виде падения.

В 17 веке итальянский ученый Галилео Галилей первый показал, что тело может не только покоиться в отсутствии внешнего воздействия, как утверждал Аристотель, но может ещё и двигаться. Это видно из опыта с попугаем.

Нам необходимо выяснить, как будет двигаться тело при отсутствии внешнего воздействия. Галилей использовал опыт. Наблюдал за движением шара по наклонной плоскости. Давайте и мы проделаем этот опыт и пронаблюдаем за движением шарика по наклонному желобу: сначала с тканью, а после без неё, т.е. без воздействия. Опыт. Вы заметили, что в первом случае скорость шарика уменьшилась очень быстро, движение было неравномерным, но во втором случае уменьшили трение, т.е. убрали ткань, шарик катится дальше, т.к. скорость шарика изменяется медленнее, т.е. дольше сохраняется, а движение шарика становится ближе к равномерному прямолинейному, но шарик снова останавливается. Почему?

Ученики. Потому что движению мешает трение шарика о поверхность наклонного желоба.

Учитель. Подумайте и скажите, как бы двигался шарик, если бы трения не было совсем.

Ученики. Шарик совершал бы равномерное и прямолинейное движение (РПД).

Учитель. Именно такое предположение высказал Галилей в ХVII в.

Учитель. Ещё раз рассмотрим, как зависит изменение скорости тела от величины действия другого тела? (Слайд 7.)

Вывод: чем меньше действие другого тела, тем дольше сохраняется скорость

движения и тем ближе оно к равномерному.

(3. Записать в листок с печатной основой).

Учитель. Вспомните, если движение равномерное и прямолинейное, то скорость тела изменяется или сохраняется постоянной? Ученики. Скорость тела сохраняется постоянной.

Учитель. Обобщим мысленно эксперимент Галилео Галилея и наши наблюдения и ответим на вопрос: Как же будет двигаться тело, если на него не будут действовать другие тела? (Слайд 8.)

Ученик. Тело, на которое не действуют другие тела, движется с постоянной скоростью.
Учитель. Именно так формулируется явление - инерция.

Откройте учебник и найдите в тексте (на с. 41) определение инерции, прочитаем.

Вывод: явление сохранения скорости тела, при отсутствии действия на него других

тел называется инерцией. (4. Записать в листок с печатной основой).

Кстати «инерция» в переводе с латинского - бездеятельность или бездействие.

Учитель. Кто-нибудь догадался, почему наш попугай упал.

Ученики. Потому что он двигался по инерции.

Учитель. Таким образом, движением по инерции называется движение тела при

отсутствии действия на него других тел.

(5. Записать в листок с печатной основой).

Учитель. На стр. 41 учебника найдите, что называется движением по инерции, прочитаем. (Слайд 9 с ракетой)

Учитель. В конце 17 века английский учёный Исаак Ньютон обобщил выводы Галилея, сформулировал закон инерции и включил его в качестве первого из трёх законов в основу механики. Законы Ньютона будете изучать в 9 классе.

Все открытия представляют бесценное культурное наследие для нас. Мы должны ценить всё, что сделано человечеством.

Теперь посмотрим 2 видеосюжета на понятие «движение по инерции».

Учитель. Проявление инерции мы наблюдаем постоянно и настолько привыкли, что даже не замечаем её. Явление инерции учитывается во многих видах спорта. (Слайд10.) Именно инерция помогает устанавливать мировые рекорды. (Слайд 11.)

Недавно в Ванкувере прошла Зимняя олимпиада. Наши спортсмены принимали участие почти во всех видах спорта, в том числе и в кёрлинге, где явно проявляется явление инерции.

1. Видеосюжет спортивного соревнования «Керлинг» (Инерция движения).

2. Видеоролик «Инерция покоя»

Учитель. «Движение по инерции» понимается так, что неподвижные тела сохраняют неподвижность, а движущиеся - сохраняют своё движение.

4. Физкультминутка с музыкой. Теперь немного отдохнём. Предлагаю вам изобразить поведение пассажиров во время поездки в троллейбусе.

Представьте, что я - водитель. Я:
• Резко трогаюсь с места. Куда отклоняетесь? (Назад). Почему? Из-за инерции движения пассажира. При резком увеличении скорости ноги уходят вперёд, а верхняя часть тела продолжает двигаться с прежней скоростью, в результате происходит отклонение пассажира назад.
• Поворачиваю направо. (Налево). Почему? Т.к. вы продолжили по инерции двигаться по курсу вперёд.
• Поворачиваю налево. (Направо).
• Резко торможу. (Вперёд). Происходит это в силу инерции движения пассажира, т.к. при внезапной остановке ноги из-за трения «припечатываются» к полу, а тело продолжает двигаться

Учитель. Пока мы ехали, всё время с нами была госпожа «Инерция». Подумайте и ответьте, когда же проявляется инерция? Ученики. Инерция проявляется, если изменяется значение скорости или её направление. (6. Записать в листок с печатной основой).

5. Закрепление знаний и умений учащихся

а). Решение экспериментальных задач

Учитель. Человек не может изменить законы, но может их познать и учитывать в жизни и практике. У учителя технологии вышел из строя деревянный молоток и затупился рубанок. Предлагаю вам изготовить заново киянку, а железку вытащить из рубанка для заточки. (вызываются 2 учащихся). Покажите, как можно насадить молоток на рукоятку. Теперь объясните свои действия с использованием термина «инерция». Ученик. Здесь используется инерция молотка. Учитель. Правильно. Кто может извлечь железку (резец) из рубанка? Эксперимент объясните. Ученик. Здесь необходимо стукнуть по колодке. Используется инерция резца. Учитель. Как видите, явление инерции помогло нам подготовить для работы инструменты. Я думаю, в жизни полученные знания обязательно вам пригодятся.

Учитель. На стакане лежит открытка, на ней монета. Как, не задевая монеты, опустить её в стакан? (Ударить по открытке щелчком, открытка отлетит, а монета упадёт в стакан). Почему? Ученики. Объясняется это тем, что ввиду краткости взаимодействия сила трения не успевает сообщить монете достаточную скорость в направлении удара, и монета падает в стакан.

II. Взаимодействие тел.


Вы уже знаете, что если на тело (зеленый шарик) действует другое тело (красный шарик), то оно изменяет свою скорость. Говорят, что первое тело подействовало на второе.
А теперь понаблюдаем за красным шариком, который катится с желоба. Оказывается, он тоже изменил свою скорость. Говорят, что второе тело действует на первое.

Определение: Действие тел друг на друга называют взаимодействием.

!!! При взаимодействии оба тела меняют свою скорость.

Примеры:

• 
  Человек прыгнул с лодки, значит, он приобрел скорость. Но лодка тоже изменила свою скорость - она отплыла назад.

• 
  При стрельбе из пушки и пушка, и снаряд приобретают скорости: снаряд летит вперед, пушка откатывается назад.

Выясним, от чего зависит изменение скорости тел при их взаимодействии?

Демонстрация: прибор для изучения закона сохранения импульса.

Опыт 1: Шарики на цилиндрах одинаковые и скорости их при взаимодействии тоже одинаковые (сравниваем по расстояниям, которые пролетели шарики).
? Как вы думаете, изменятся ли скорости шариков, если один пластмассовый шарик поменять на стальной? Как?
Давайте проверим нашу гипотезу на опыте.

Опыт 2: Шарики разные и скорости их при взаимодействии тоже разные, причем скорость металлического шарика меньше скорости пластмассового шарика.
Говорят, что одно тело тяжелее другого, более инертно (т. е. дольше стремится сохранить свою скорость), одно тело массивнее другого, т. е. имеет большую массу.

Определение: Масса - это физическая величина, характеризующая инертность тела. Чем больше масса тела, тем оно более инертно.
Каждое тело имеет массу - капля воды, человек, Солнце, пылинка и т. д.
Обозначение массы - m.
Единицы измерения массы в системе СИ: = 1 кг.
Другие единицы измерения массы: 1 т = 1000 кг; 1 г = 0, 001 кг; 1 мг = 0,000001 кг (см. форзац учебника).
Эталон массы изготовлен из платиново-иридиевого сплава, имеет форму цилиндра высотой примерно 39 мм, и хранится в городе Севре во Франции. С эталона изготовлены копии: в России хранится копия №12, в США - № 20.

III. Закрепление

Определите по скорости взаимодействующих тел их сравнительную массу.

Опыт 1: На две тележки, скрепленные между собой с помощью пружины, помещены грузы неизвестной массы. После разрезания нити тележки разъезжаются в разные стороны с разными скоростями.



Опыт 2: Два мяча разной величины связаны нитью. После разрезания нити мячи разлетаются в разные стороны с разными скоростями.



Опыт 3: В опыте с желобом заменить стальной шарик на биллиардный такого же объема. Сравнить скорости шаров после взаимодействия, сравнить их массы.



Способы определения массы тела:

• 
  Взаимодействие с эталоном массы (по примерам из опытов). Пусть нам известна масса эталона (1 кг), скорость эталона v₁ и скорость тела v₂. Чтобы узнать массу тела m, надо составить уравнение m₁v₁ = m₂v₂, из которого выразить массу тела: m₂ = . Учитывая, чтоm₁ = 1 кг, получаем . Этот способ, конечно, не удобен с практической точки зрения.

• 
  Взвешивание (будем изучать на следующем уроке в ходе лабораторной работы). Этот способ более удобный для нас и более привычный.

• 
  Вычисление по законам физики, используя формулы (такой способ применяют при вычислении масс планет, звезд и т. д.). Этот способ будем изучать в старших классах.

IV. Итоги урока: 1. Что называется инерцией?

2.

Что характеризует масса тела? Как можно определить сравнительную массу тела?

V. Домашнее задание. Параграф 27-31