Урок физики по теме “Что мы узнаем из законов Ньютона?”
Цели урока:
- создать условия для обобщения и закрепления знаний, полученных по теме “Законы Ньютона”;
- научить видеть проявления изученных закономерностей в окружающей жизни;
- совершенствовать навыки решения качественных задач;
- совершенствовать умения проводить физический эксперимент;
- расширить кругозор учащихся, развивать познавательный интерес к предмету.
Задачи: умения применять знания в нестандартных ситуациях; реализовать творческие способности учащихся, развивать техническую речь учащихся.
Тип урока: обобщающий (с использованием ИКТ).
Формы деятельности учащихся: фронтальная, индивидуальная, работа в парах.
Оборудование: компьютер, мультимедийный
проектор, экран, приборы для демонстрации опытов,
презентация учителя, портрет Ньютона.
План урока
I. Оргмомент
Есть у меня шестерка слуг,
Проворных, удалых,
И все, что вижу я вокруг –
Все знаю я от них.
Они по знаку моему
Являются в нужде.
Зовут их: Как и Почему,
Кто, Что, Когда и Где.
Киплинг.
II. Выдвижение темы урока
В окружающем нас мире мы наблюдаем, что движения тел начинаются и прекращаются, становятся более быстрыми и наоборот замедляются. Во всех этих случаях происходит изменение скорости. Это значит, что появляется ускорение. Чтобы находить ускорения, нужно знать, почему и как они возникают.
Физика всегда стремится выяснить не только как
происходит то или иное явление, но и почему оно
происходит; почему оно происходит так, а не иначе.
Механика была первой в истории физики (да и вообще науки) законченной теорией, правильно описывающей обширный класс явлений – движения тел. Один из современников Ньютона, А.Поп так выразил свое восхищение этой теорией в стихах:
Был этот мир глубокой тьмой окутан.
Да будет свет! И вот явился Ньютон. (Слайд 2)
Ребята, а мы с вами на уроке должны повторить законы динамики. И мне хочется расширить ваш кругозор, выяснить, как же человек использует законы движения в своей жизни и деятельности.
Итак, тема нашего урока: “Что .мы узнаем из законов Ньютона?”
На уроке мы повторим теоретический материал, по решаем задачи, проведем опыты.
Первый закон |
Второй закон |
Третий закон |
|
Модель |
Заполняется учениками |
||
Материальная точка |
Система двух материальных точек |
||
Описываемое явление |
Состояние покоя или равномерного, прямолинейного движения |
Движение с ускорением |
Взаимодействие тел |
Закон |
v = const |
F = mа |
F1 = – F2 |
Примеры |
Движение
космических кораблей вдали от притягивающих тел. |
Падение тел на
Землю. |
Взаимодействие
Солнца и Земли. |
III. Обобщение материала
Земная механика многим обязана гению Ньютона. С помощью законов движения до сих пор рассчитывают самые сложные конструкции, определяют скорость и ускорение многочисленных механизмов и транспортных средств.
Законы Ньютона позволяют нам ответить на многие “почему?”.
– Почему, при каких условиях тело совершает прямолинейное, равномерное движение или находится в покое?
Ответ дает 1-ый закон Ньютона.
– Дайте, пожалуйста, определение этого закона.
Существуют такие системы отсчета, относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела (или действия других тел компенсируются ). (Слайд 3,4)
Очень часто этот закон называют законам инерции (Слайд 5).
– В чем состоит явление инерции?
Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел называют инерцией.
Системы отсчета, относительно которых тела движутся с постоянной скоростью при компенсации внешних воздействий, называются инерциальными.
Внимание вопрос! Задачи № 2.3 со стр.5 (Решение качественных задач. Слайд 6, 7).
– Объясните значение дорожного знака “Крутой поворот”.
(Знак “Крутой поворот” предупреждает водителя
о необходимости снизить скорость движения
машины.
Если это не будет сделано, то машина по
инерции может выехать за пределы дороги или
заехать на противоположную часть навстречу
идущему транспорту).
Опыт: На длинную полоску бумаги поставлена банка, наполненная до краев водой. Не поднимая банку и не пролив воду, вынуть бумагу из-под банки.
Ответ: Полоску бумаги следует взять за кран и резко выдернуть из-под банки. Вследствие инерции вода и банка не успеют прийти в движение.
Где же мы применяем закон инерции?
Инерция в технике и быту
Отвечает 1-ый ученик:
18 марта 1965 года в 11 часов 30 минут при полете
космического корабля “Восход-2”
летчик-космонавт Алексей Архипович Леонов
впервые в истории человечества осуществил выход
из корабля в космическое пространство и за 10
минут, находясь вне корабля, пролетел по инерции
со скоростью 28.
Отвечает 2-ой ученик:
Мы часто пользуемся инерцией и в земных условиях. Вспомните, например, как фигуристка, закончив разбег и приняв нужное положение, скользит по льду.
Опытный шофер умеет с помощью инерции экономить горючее. Учитывая рельеф дороги, он время от времени сбавляет газ и отключает двигатель от ведущих колес. При этом машина движется по инерции, а двигатель потребляет мало горючего. Пройдя “накатом” несколько сот метров, водитель может снова разогнать машину.
– Почему, при каких условиях тело движется равноускоренно?
Ответ на этот вопрос дает 2-й закон Ньютона. (Слайд 8)
Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе. (Слайд 9)
А если на тело действует несколько сил, то
рассматривают равнодействующую.
Задачи № 4,5 со стр.5
– Зачем хрупкие вещи при перевозке упаковывают в стружки/
Ответ: при взаимодействии тел стружки деформируются, и это увеличивает время взаимодействия, при этом величина силы, действующей на предмет, уменьшается.
Опыт: брусок, гвоздь, молоток.
Ответ: при взаимодействии молотка и шляпки гвоздя при соударении время взаимодействия малое, действующая сила увеличивается.
Использование II закона Ньютона
(рассказывает 3-й ученик)
Если рассмотреть сцепки между вагонами, то в начале движения они подвергаются деформации растяжения и при торможении – сжатия.
Те же явления сопровождают работу шахтного
подъемника и подъемного крана. При стартах и
посадках космических кораблей возникают
перегрузки. Так как тренированный организм
человека способен некоторое время хорошо
выносить ускорения, в 11-12 раз превышающие земные,
и вызванные ими перегрузки, то в связи с этим
активный участок пути корабля рассчитывается
так, чтобы перегрузки не превышали допустимый
предел.
Из формулы F=m v/t, мы убеждаемся, что величина силы взаимодействия тел зависит от времени взаимодействия. При ударах это время очень мало, поэтому сила может достигать значительной величины.
Этим пользуются при забивке свай, шпунта, а также при обработке металла ковкой и штамповкой.
В некоторых же случаях приходится специально уменьшать силу взаимодействия тел. Например, действие различного рода амортизаторов – рессор – основано на том, что они увеличивают время взаимодействия тел, уменьшая тем самым силу взаимодействия
Боевое применение танков часто основано на их
способности создавать значительную ударную
силу. Обладая огромной массой, танки на большой
скорости могут разбивать легко прочные стены,
таранить укрепления противника. Чтобы как-то
снизить эту ударную силу, противотанковая
оборона стремится в первую очередь уменьшить
скорость танков вблизи обороняемых объектов.
С
этой целью распахивают или разжижают грунт,
вырывают канавы, ставят надолбы.
Эти несколько примеров подтверждают использование II закона Ньютона в технике.
– Как вообще возникает сила?
Ответ на этот вопрос дает 3-й закон Ньютона.
Дайте, пожалуйста, определение этого закона.
Силы, с которыми тела взаимодействуют друг с другом, равны по модулю и направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны. (Слайд 10)
Опыт: Стукните кулаком по столу. Почему бьете вы, и больно вам?
Ответ: Стол действует на кулак с такой же по модулю силой, как кулак на стол.
Задачи № 6.1 со стр.5 (Слайд, 11, 12, 13)
IV.
Закрепление
1. Обобщение законов Ньютонов (Слайд 14).
2. Заполнение таблицы (Слайд 15).
V.
Итог
Что же мы узнаем из законов Ньютона?
- Силы и тела могут быть разными, но законы одни для всех сил и тел.
- Если известны силы, приложенные к телу, можно найти ускорение тела в любой момент времени, в любой точке траектории.
- Законы Ньютона позволяют людям не только изучать движения, но и управлять ими.
Бурно развивающаяся техника требует решения ряда научных проблем в первую очередь в механике. Ньютон видел в науке важный способ совершенствования производства.
Он писал: “Если дети будут хорошо обучены и воспитаны опытными учителями, то со временем народ получит более умных моряков, кораблестроителей, архитекторов, инженеров и лиц всевозможных математических профессий для работы, как на море, так и на суше”.
Задачи
А) В первом законе Ньютона.
Б) Во втором законе Ньютона.
В) В третьем законе Ньютона.
Г) В законе сохранения и превращения энергии.
Д) Среди ответов А-Г нет правильного.
А) Автомобиль равномерно движется по
горизонтальной дороге.
Б) Шайба равномерно скользит по гладкому льду.
В) Мальчик бежит с постоянной скоростью.
Г) Парашютист спускается равномерно вертикально
вниз.
Д) Поезд движется равноускоренно.
А) Тяготение.
Б) Инерция.
В) Невесомость.
Г) Трение.
Д) Среди ответов А-Г нет правильного.
А) = 1 м/с2
Б) = 2 м/с2
В) = 0
Г) = -1 м/с2
Д) = -2 м/с2
А) 10Н
Б) 15Н
В) 20Н
Г) 30Н
Д) 0
6. Два мальчика взялись за руки. Первый мальчик толкает второго с силой 120 Н. С какой силой толкает второй мальчик первого
А) 0; Б) 120 Н; В) 240 Н; Г) 80 Н; Д) 60 Н.
Презентация
Цель урока:
Задачи: продолжить учиться работать в парах; умения применять знания в нестандартных ситуациях; реализовать творческие способности учащихся. Тип урока: обобщающий (с использованием ИКТ) Формы деятельности учащихся: фронтальная, индивидуальная, работа в парах. Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, приборы для демонстрации опытов и экспериментальной работы учащихся, презентация учителя, презентации учащихся “Законы Ньютона в литературе”, “Законы Ньютона в природе и технике”, портрет Ньютона. Ход урока I. Организационный момент . Вступительное слово учителя. В истории есть немного имен и книг, пронизывающих века и даже тысячелетия и непрестанно влияющих на развитие культуры, техники и науки. В архив науки сложены системы Птолемея, теплород и многое другое. Но есть научные открытия, которые оказываются пригодными для решения современных практических задач, и это означает, что они достоверны, ибо они прошли самое жесткое испытание – испытание временем. II. Отгадайте кроссворд . (Презентация 1.Слайд 2)
Ньютон – величайший ученый не только своего времени, но и истории. Он изучал природу света, построил зеркальный телескоп, но самая главная заслуга Ньютона в том, что он вывел три закона механики, которые управляют движением тел во Вселенной.Итак, сегодня наш урок посвящен “Законам Ньютона”. На уроке мы повторим законы движения, закрепим знания при решении задач, покажем связь законов с жизнью. Давайте вспомним, о чем говорят эти законы. III Актуализация знаний
IV. Особенности законов Ньютона. Выберите слова, имеющие отношение к закону. (На магнитной доске расположены карточки со словами, учащиеся по очереди выходят к доске и заполняют таблицу.)
V. Физика в картинках (Слайд 3). Задание: объясните движение тел с помощью законов Ньютона. Учащиеся выполняют задание “Верно ли высказывание” “Верно ли высказывание” (Слайд 4).
VI. Проверь себя . Каждый учащийся получает тест самоконтроля. После окончания работы на экран проецируются правильные ответы и критерии оценки.
VIII. Решение задач “Человек знает физику, если он умеет решать задачи” Энрико Ферми. а) “Подумай и ответь” Решение качественных задач (Слайд 5,6,7). б) “Порешаем” Решение графической задачи (у доски) (слайд 8). в) Решение расчетных задач (выполнение дифференцированной самостоятельной работы по карточкам).
IX. Физкультминутка. “Не знаю, чем я могу казаться миру, но самому себе я кажусь мальчиком, играющим у моря, которому удалось найти более красивый камешек, чем другим: но океан неизвестного лежит передо мной” По мнению Ньютона, свои законы он открыл играючи, просто более внимательно отнесся к окружающему миру, полному неизведанного. Изобразите:
X. Составление обобщающей таблицы (Слайд 9)
XII. Творческие работы учащихся. а) Законы Ньютона в литературе б) Законы Ньютона в природе технике XIII. Заключение. Со времен установления Ньютоном основных законов движения прошло почти три столетия. За это время законы множество раз проверялись в различных условиях, и всякий раз полученные результаты подтверждали их истинность. ХIV. Рефлексия. Каждый ученик заполняет концептуальную таблицу.
Подведение итогов. Выставление оценок за работу на уроке и творческие работы учащихся. Презентация 2. Законы Ньютона в природе и технике. Литература:
План урока
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HS-PS2-4 Движение и устойчивость: силы и взаимодействия
Поиск
Учащиеся, демонстрирующие понимание, могут:
| ||||||||||||||||||
| Представленные выше ожидаемые результаты были разработаны с использованием следующих элементов документа NRC A Framework for K-12 Science Education : | ||||||||||||||||||
Наука и инженерная практикаИспользование математики и вычислительного мышленияМатематическое и вычислительное мышление на уровне 9–12 основано на K–8 и переходит к использованию алгебраического мышления и анализа, ряда линейных и нелинейных функций, включая тригонометрические функции, экспоненты и логарифмы, а также вычислительных инструментов для статистического анализа для анализа, представления и данные модели. Простые вычислительные модели создаются и используются на основе математических моделей основных предположений.
– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – Связи с природой науки
Научные модели, законы, механизмы и теории объясняют природные явления
| Ключевые дисциплинарные идеиPS2.B: типы взаимодействий
| Концепции поперечного сеченияУзоры
| ||||||||||||||||
Соединения с другими DCI на этом уровне обучения: HS. | ||||||||||||||||||
Артикуляция DCI по классам: MS.PS2.B ; MS.ESS1.B | ||||||||||||||||||
| Соединения Common Core State Standards:
| ||||||||||||||||||
Учащиеся, демонстрирующие понимание, могут:
| ||||||||||||||||||
| Приведенные выше ожидаемые характеристики были разработаны с использованием следующих элементов из документа NRC 9.0026 Структура научного образования K-12 : | ||||||||||||||||||
Наука и инженерная практикаИспользование математики и вычислительного мышленияМатематическое и вычислительное мышление на уровне 9–12 основано на K–8 и переходит к использованию алгебраического мышления и анализа, ряда линейных и нелинейных функций, включая тригонометрические функции, экспоненты и логарифмы, а также вычислительных инструментов для статистического анализа для анализа, представления и данные модели. Простые вычислительные модели создаются и используются на основе математических моделей основных предположений.
– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – Связи с природой науки
Научные модели, законы, механизмы и теории объясняют природные явления
| Ключевые дисциплинарные идеиPS2.B: типы взаимодействий
| Концепции поперечного сеченияУзоры
| ||||||||||||||||
Соединения с другими DCI на этом уровне обучения: HS. | ||||||||||||||||||
Артикуляция DCI по классам: MS.PS2.B ; MS.ESS1.B | ||||||||||||||||||
| Соединения Common Core State Standards:
| ||||||||||||||||||
Учащиеся, демонстрирующие понимание, могут:
| ||||||||||||||||||
| Приведенные выше ожидаемые характеристики были разработаны с использованием следующих элементов из документа NRC 9.0026 Структура научного образования K-12 : | ||||||||||||||||||
Наука и инженерная практикаИспользование математики и вычислительного мышленияМатематическое и вычислительное мышление на уровне 9–12 основано на K–8 и переходит к использованию алгебраического мышления и анализа, ряда линейных и нелинейных функций, включая тригонометрические функции, экспоненты и логарифмы, а также вычислительных инструментов для статистического анализа для анализа, представления и данные модели. Простые вычислительные модели создаются и используются на основе математических моделей основных предположений.
– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – Связи с природой науки
Научные модели, законы, механизмы и теории объясняют природные явления
| Ключевые дисциплинарные идеиPS2.B: типы взаимодействий
| Концепции поперечного сеченияУзоры
| ||||||||||||||||
Соединения с другими DCI на этом уровне обучения: HS. | ||||||||||||||||||
Артикуляция DCI по классам: MS.PS2.B ; MS.ESS1.B | ||||||||||||||||||
| Соединения Common Core State Standards:
| ||||||||||||||||||
* Ожидаемые результаты, отмеченные звездочкой, объединяют традиционное научное содержание с инженерным делом посредством основной идеи практики или дисциплины.
Раздел, озаглавленный «Основные дисциплинарные идеи», дословно воспроизводится из Структура естественнонаучного образования K-12: практика, сквозные концепции и основные идеи . Интегрировано и перепечатано с разрешения Национальной академии наук.
Поиск
HS-PS2-1 — чудо науки
Проанализируйте данные, подтверждающие утверждение о том, что второй закон Ньютона описывает математическую взаимосвязь между суммарной силой, действующей на макроскопический объект, его массой и ускорением.
(Причина и следствие) Пояснение: Примеры данных могут включать таблицы или графики положения или скорости в зависимости от времени для объектов, подверженных чистой неуравновешенной силе, таких как падающий объект, объект, катящийся по пандусу, или движущийся объект притягивается постоянной силой.
Границы оценки: Оценка ограничена одномерным движением и макроскопическими объектами, движущимися с нерелятивистскими скоростями.
Заявление о доказательствах
Научная практика
Анализ и интерпретация данных
Основные дисциплинарные идеи
PS2.A: Силы и движение
Сквозные концепции
- 9 Причина и следствие3 Оценки
RST.
11-12.1 – Приводит конкретные текстовые свидетельства для поддержки анализа научных и технических текстов. автор вносит и любые пробелы или несоответствия в изложении.RST.11-12.7 – Интегрируйте и оценивайте несколько источников информации, представленных в различных форматах и на различных носителях (например, количественные данные, видео, мультимедиа), чтобы ответить на вопрос или решить проблему.
WHST.11-12.9 – Извлекайте доказательства из информационных текстов для поддержки анализа, размышлений и исследований.
HSA-CED.A.1 – Создавайте уравнения и неравенства с одной переменной и используйте их для решения задач. Включите уравнения, возникающие из линейных и квадратичных функций, а также простых рациональных и экспоненциальных функций.
HSA-CED.A.2 – Создавайте уравнения с двумя или более переменными для представления отношений между величинами; графические уравнения на осях координат с метками и шкалами.

HSA-CED.A.4 – Измените формулы, чтобы выделить интересующую величину, используя те же рассуждения, что и при решении уравнений.
HSA-SSE.A.1 – Интерпретация выражений, представляющих количество с точки зрения его контекста.
HSA-SSE.B.3 – Выберите и создайте эквивалентную форму выражения, чтобы выявить и объяснить свойства величины, представленной выражением.
HSF-IF.C.7 – Графические функции, выраженные символически и отображающие ключевые особенности графика, вручную в простых случаях и с использованием технологий в более сложных случаях.
HSN-Q.A.1 – Использование единиц для понимания проблем и руководства по решению многошаговых задач; последовательно выбирать и интерпретировать единицы измерения в формулах; выбирать и интерпретировать масштаб и начало координат на графиках и дисплеях данных.
Учебные ресурсы
Явления
Видео
Планы обучения
Общее ядро
Оценки
Чудо науки Оценки
Гироскоп
Оценка HS-PS2-1 — обоснованы ли претензии Porsche Отредактировано
Общие оценки
Следующие оценки были предоставлены учителями, внедряющими NGSS. Многие из них являются черновиками и должны использоваться соответствующим образом. Не стесняйтесь улучшать эти оценки или вносить свои собственные. Узнайте больше здесь.
Второй закон Ньютона
Самый сильный человек в мире! Обучение
Второй закон Ньютона
Учебные ресурсы
Мини-уроки
Чудо науки Ресурсы
Причинность, уровень 6 — причинно-следственные связи и корреляция, слайды для размышлений
Словарь — Второй закон движения Ньютона
Анкерные диаграммы
Второй закон движения Ньютона
Явления
Газонокосилка Flymo Hover
Эксперимент с сырым или вареным яйцом
Кровать из гвоздей
Удивительные трюки со слинками
Прогулочный стол
Магнитная пушка
Видео
Причинно-следственное мышление — Уровень 1 Причина и следствие
PS2.A: Силы и движение
CCC2: причина и следствие
SEP4: Анализ и интерпретация данных
Планы обучения
Сюжетные линии
HS Unit – Утилизация ракет?? (HS-PS2-1)
Блок HS – Механика (HS-PS2-1, HS-PS2-2, HS-PS2-3)
Модуль HS — Силы и движение (HS-PS2-1, HS-PS2-2, HS-PS2-3)
NSTA Resources — HS-PS2-1
Common Core Connections
ELA/Literacy
Математика

Именно таким великим законам физики посвящен наш урок. А о каких законах сегодня будем говорить, мы узнаем, отгадав кроссворд.
Он изучал природу света, построил зеркальный телескоп, но самая главная заслуга Ньютона в том, что он вывел три закона механики, которые управляют движением тел во Вселенной.
к. приложены к одному телу;
Ребята проверяют свою работу и ставят себе оценки согласно критериям.
увеличить в 3 раза;
увеличить в 3 раза;
Чему равна равнодействующая этих сил?
Сила сопротивления воды для первой баржи 9000Н, для второй – 7000Н, а для третьей – 6000Н. Сопротивление воды для самого судна 11000Н. Определите силу тяги, развиваемую судном при буксировке этих барж, считая, что баржи движутся равномерно.
И мы сейчас с вами немного поиграем. А игра называется “Немое кино”
е. ускорение
М: Дрофа, 2007.
] [ Граница оценки: Оценка ограничена системами с двумя объектами. ]
PS3.A ; HS.ESS1.A ; HS.ESS1.B ; HS.ESS1.C ; HS.ESS2.C ; HS.ESS3.A
Q.A.3
]
PS3.A ; HS.ESS1.A ; HS.ESS1.B ; HS.ESS1.C ; HS.ESS2.C ; HS.ESS3.A
Q.A.3
]
PS3.A ; HS.ESS1.A ; HS.ESS1.B ; HS.ESS1.C ; HS.ESS2.C ; HS.ESS3.A
Q.A.3