Блог вчителя фізики та інформатики : урок "Від Ньютона до сучасності"

Тема уроку: Розв’язування задач на закони динаміки Ньютона та закону всесвітнього тяжіння «Від Ньютона до сучасності».

Мета уроку:
1. Закріпити знання учнів з теми «Закони Ньютона. Закон всесвітнього тяжіння», вчити застосовувати набуті знання на практиці; формувати дослідницьку компетентність;

2. Продовжити формування математичної компетентності учнів: умінь перетворювати формули, аналізувати математичні закономірності, розраховувати значення, визначати рівнодійну сил додаванням векторів для розв’язання розрахункових, експериментальних та якісних задач;

3. Сприяти розвитку логічного мислення; розвивати аналітичний, творчий і практичний інтелект, дослідницькі навички;

4. Формувати комунікативну компетентність: навички роботи в команді;

5. Виховувати любов до Батьківщини, сприяти вихованню стійкого інтересу до предмета фізики.

Очікувані результати: учні формулюють закони Ньютона та закон всесвітнього тяжіння, можуть пояснити межі застосування законів, застосовують закони Ньютона для розв’язання задач.

Тип уроку: закріплення знань

Вид уроку: розв’язання задач

Форма уроку: урок-квест

Обладнання: портрет Ньютона, плакати з висловами вченого, картки із завданнями, презентація до уроку, штативи, жолоб, кулька, склянка, терези, динамометри,картки та емблеми, картки пазлу, комп’ютер, проектор, екран, ємність з водою, іграшка водяна, машинка, рулетка, лінійка, секундомір, терези, важки, штатив з пружиною

Якщо я бачив далі інших,

то тому, що стояв на плечах гігантів.

І. Ньютон

Закони Ньютона –

це фундамент усієї механіки

і, мабуть, усієї теоретичної фізики

А. Ейнштейн

Хід уроку.

І. Організаційний момент.

Оголошення теми і завдань уроку. (слайди 1-2)

Історія нараховує небагато імен, що пронизують століття і сьогодні лишаються великими, відкриття, що пройшли саме суворе випробування - випробування часом і лишаються актуальними в сучасних умовах. Саме такими є закони механіки, відкриті та опубліковані в праці «Математичні начала натуральної філософії» (1687р.) геніальним англійським вченим Ісааком Ньютоном. На минулих уроках ми вивчили три закони динамики Ньютона та закон всесвітнього тяжіння, отже тема нашого уроку: Розв’язування задач на закони Ньютона «Від Ньютона до сучасності».

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Закони Ньютона є взаємозалежними, їхній глибокий фізичний зміст і значення можна зрозуміти лише в тому випадку, коли добре засвоєно взаємний зв’язок цих законів.

1 ЗАВДАННЯ «ВКУСИ ЯБЛУКО НЬЮТОНА» (слайди 5-17)

№1. Що таке інерціальні системи відліку?

№2. Сформулюйте перший закон Ньютона.
№3. Чи можна дію декількох сил замінити дією однієї сили?

№4. Сформулюйте другий закон Ньютона.

№5. Сформулюйте третій закон Ньютона.

№6. Сформулюйте закон всесвітнього тяжіння.

№7. За яких умов виконуються закони Ньютона?

2 ЗАВДАННЯ Фізичний диктант (слайди 18-23)

Взаємоперевірка (слайди 24-29).

Одне правильно виконане завдання – 0,5 б. (всього – 2 б.)

(учні заносять бали у картку успіху)

ІІІ. ПРОВЕДЕННЯ КВЕСТУ

Об’єднання у команди відбувається за принципом(1,2,3 варіант)

Урок сьогодні незвичайний - ми проведемо фізичний квест. Якщо перекласти слово «quest» з англійської, то це буде означати «шукати щось, виконувати завдання». Ваша місія – з’єднати Україну. Ви об’єднаєтеся у команди, задача кожного – швидко та якісно виконати свої завдання на усіх станціях. Бали кожного з вас заносяться до вашої індивідуальної картки успіху, також у кожної команди є маршрутний лист – для спільних балів усієї команди. Його на станціях будуть заповнювати наші шановні ЕКСПЕРТИ. Отже, зверніться до станції, що вказана у маршрутному листі, дайте відповіді на поставлені питання. Експерти оцінять вашу відповідь та напишуть до вашої індивідуальної картки успіху отримані вами бали, а до маршрутного листа – сумарний бал усієї команди, отримайте пазл карти і зверніться до наступної станції, де вас чекають наступні завдання квесту та наступний пазл. По завершенню квесту підведемо підсумок. Не бійтеся труднощів і нехай вам допоможуть знання з фізики, кмітливість та любов до України! Бажаю успіхів!!!

СТАНЦІЯ «ТЕОРЕТИЧНА» 1 Б.

Закони Ньютона – це фундамент усієї механіки

і, мабуть, усієї теоретичної фізики

А. Ейнштейн

Кросворд-1

1. Прилад для вимірювання сили.

2. Позасистемна одиниця часу.

3. Один із найвидатніших фізиків і математиків, який сформулював загальні закони механічного руху, відкрив закон всесвітнього тяжіння.

4. Фізична величина, яка спричиняє зміну стану руху тіла.

5. Розділ механіки, що вивчає рух без урахування сил, які його спричиняють.

6. Фізична величина, що показує переміщення тіла за одиницю часу.

7. Одиниця часу в СІ.

8. Проміжок часу.

Ключове слово: Розділ механіки, у якому розглядаються причини зміни руху тіла.

Відповідь: 1. Динамометр. 2. Година. 3. Ньютон. 4. Сила. 5. Кінематика.6. Швидкість. 7. Секунда. 8. Інтервал. К- Динаміка

Кросворд-2

1. Одиниця часу в СІ.

2. Дія одного тіла на інше.

3. Сила, що заміняє дію декількох сил

4. Розділ механіки.

5. Міра інертності тіла

6. Явище збереження тілом своєї швидкості

7. Фізична величина, для її зміни потрібна сила

8. Наука, без якої неможливе розв’язування фізичних задач.

Ключове слово: Розділ механіки, у якому розглядаються причини зміни руху тіла.

Відповідь: 1. Секунда. 2. Сила. 3. Рівнодійна. 4. Кінематика. 5. Маса. 6. Інерція. 7. Швидкість. 8. Математика. К- Динаміка

СТАНЦІЯ «ПРИКЛАДНА» 1 Б.

При вивченні наук

приклади корисніше правил

І.Ньютон

1. На думку Аристотеля, сила – причина руху тіла; якщо відсутня сила, тіло нерухоме і лише нерухоме. Чи погоджуєтеся ви з ним?

2. Інертність тіла і маса тіла: що з них фізична величина, а що – властивість матерії?

3. Чому човен не зрушує з місця, коли людина, яка сидить у ньому, тисне на борт, і рушає, коли людина вийде з човна й штовхатиме його з такою самою силою?

4. Чи може шайба, кинута хокеїстом, рухатися льодовим майданчиком рівномірно?

5. Під час повороту трамвая пасажира «притягло» плечем до правої стінки вагона. У який бік повернув трамвай?

6. Під час якого руху літака пов’язану з ним систему відліку можна вважати інерціальною (хоча б приблизно)?

7. Чому внаслідок струшування медичного термометра стовпчик ртуті опускається вниз?

8. Навіщо перед зльотом і посадкою літака пасажир повинен пристібатися ременем безпеки?

9. Як пояснити той факт, що людина, яка біжить, спіткнувшись, падає вперед?

10. Легкі двері людина відкриває одним пальцем, чому куля пробиває її, не відчиняючи?

11. Чому не можна перебігати дорогу перед транспортом, що наближується?

12. Чи може автомобіль рухатися рівномірно по горизонтальній ділянці шосе з вимкненим двигуном?

13. Лисиця, тікаючи від собаки, часто рятується тим, що робить різкі раптові рухи вбік. Чому собака промахується в цей момент?

14. Який закон допоможе насадити сокиру на топорище?

15. Унаслідок зіткнення корабель може потопити катер без суттєвих для себе пошкоджень. Чи немає тут суперечності з третім законом Ньютона?

16. Чи можна систему відліку, пов’язану з ліфтом, вважати інерціальною у випадку, коли ліфт: а) рухається прискорено вгору; б) рухається рівномірно вгору; в) рухається сповільнено вниз?

17. Чи можна вважати інерціальною систему відліку, пов’язану з велосипедистом, який рівномірно рухається по кільцевому треку?

18. Трактор тягне сівалку. За третім законом Ньютона сила, з якою трактор діє на сівалку, дорівнює силі, з якою сівалка діє на трактор. Чому ж сівалка рухається за трактором, а не навпаки?

19. Яка роль попереджуючих дорожніх знаків про різкий поворот на дорозі, пішохідний перехід та інших, жовтого світла світлофора?

20. Ілюзіоніст швидким рухом стягує скатертину із столу, на якому склянки, тарілки і ваза залишаються на своїх місцях, хоча стояли на скатертині. Поясніть, чому?

21. Коли мисливський собака виходить з води, він обтрушується. Чим пояснити такий метод звільнення хутра від води?

22. Планета Земля обертається із заходу на схід. Тоді чому, коли ми стрибнемо вгору потрапляємо на те ж місце, а не переміщаємося на захід?

СТАНЦІЯ «ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА» 3Б.

Порожні і повні помилок ті науки,

Що не породжені досвідом

І не завершуються в наочному досвіді

Леонардо да Вінчі

Сформулюйте задачу, отримайте необхідні дані і розв'яжіть задачу

Прилади та матеріали: кулька та жолоб-1дослід, аркуш паперу-2, іграшкова машинка-3, тягарець та штатив з пружиною-4,математичний маятник-5,водяна іграшка з механізмом та ємність з водою-6, лінійка, рулетка, ваги, секундомір

СТАНЦІЯ «ПРАКТИЧНА» 2Б.

Добре того навчати,

Хто хоче все знати

Задача 1. Під дією сили 50H координата тіла змінюється за законом х = 10 + 5t + 0,5t² . Знайти масу цього тіла.

Задача 2. На тіло масою 800г одночасно діють дві сили 12Н і 6Н, напрямлені в протилежні боки уздовж однієї прямої. Визначити модуль і напрямок прискорення.

3. Обчисліть масу Землі, якщо радіус становить 6400км

4. На тіло діють сили 10 Н і 15 Н. Оцініть діапазон значень, яких може набути рівнодійна цих сил. Чи може рівнодійна сила мати значення 4Н?

5. Яку силу треба прикласти до тіла масою 500 г, що знаходиться в спокої, щоб за 5 с воно набуло швидкості 2 м/с? Який шлях пройде тіло за цей час?
6. Дві непружні кульки масою 200 г і 850 г рухалися назустріч одна одній і після зіткнення зупинилися. Яка була швидкість більшої кульки, якщо менша рухалася зі швидкістю 2 м/с?
7. Визначити масу і переміщення тіла за 10 с руху, якщо сила 100 Н надає йому прискорення 0,2 м/с², а початкова швидкість дорівнює нулю.
8. Нерухома хокейна шайба масою 150 г після удару ключкою, що триває 0,02 с, ковзає по льоду зі швидкістю 30 м/с. Обчисліть середню силу удару.

9. Швидкість тіла описується формулою x =5 – 3t під дією сили 6 Н. Обчисліть масу тіла.

10. На тіло діють дві сили під прямим кутом: 40 Н і 30 Н. Маса тіла дорівнює 20 кг, початкова швидкість нульова, час дії сил — 4 с. Якою буде швидкість тіла після припинення дії сил?

11. Яку швидкість дістало нерухоме тіло масою 0,5 кг, якщо під дією сили 5 Н воно пройшло шлях 80 см?

12. Літак масою 30 т торкається посадкової смуги, маючи швидкість 144 км/год. Обчисліть силу опору руху, якщо літак до зупинки пробігає смугою 800 м.

13. З яким прискоренням рухається реактивний літак масою 60 тон під час розгону, якщо сила тяги двигунів складає 90кН?

14. Визначте масу футбольного м'яча, якщо після удару він набув прискорення 500 м/с², а сила удару 420 Н

15. М'яч масою 0,5 кг після удару, що тривав 0,02 с набуває швидкості 10 м/с. Визначте середню силу удару.

16. Чи розірветься мотузка, що витримує силу натягу 150 Н, якщо її тягнуть в різні сторони із силою 120 Н?

17. Під дією сили 150Н рухається прямолінійно так, що його координата змінюється за законом Яка маса тіла?

18. Знайти проекцію сили F_x, що діє на тіло масою 500 кг, якщо тіло рухалося прямолінійно, а його координата змінювалася за законом x=20-10t+t²

СТАНЦІЯ «ЛІТЕРАТУРНА» 1Б.

1 .Пояснити прислів’я:

1. Коси коса, поки роса, а як роса додолу – ми додому

2. Кінь не цвях, пане, зразу не стане

3. Добре ковадло не боїться молота

4. Як не кинь кота на землю, а він на лапи стане.

5. Як аукнеться, так і відгукнеться

6. Стоїть на слизькій дорозі.

7. як горохом об стіну

8. Баба з воза – кобилі легше

2. Усім вам відомий своїми розповідями літературний герой барон Мюнхгаузен. Послухайте одну з його розповідей. «Це було під час війни з турками. Одного разу, втікаючи від турків, я спробував перескочити болото верхи, але кінь не дострибнув до берега, і ми впали в болото. Потрібно було вибирати одне з двох: загинути або врятуватися. І я вирішив урятуватися. Ні мотузки, ні палиці під рукою не було. Я рвонув себе за чуба і таким чином витягнув себе з болота разом із конем, якого стиснув обома ногами». Барон Мюнхгаузен стверджував, що сам себе витягнув за чуба з болота. Поясніть, чи може людина сама себе підняти за волосся. Чому це неможливо?

3. Раз якось Лебідь, Рак та Щука

Везти з вагою віз взялись,

І в нього троє всі мерщій впряглись.

Щосили смикають, та ба, немає ходу!

Воно, здавалось би, і не який тягар:

Та Лебідь рветься аж до хмар,

Рак сунеться назад, а Щука тягне в воду.

Хто винен серед них, хто ні, - судить не нам,

А тільки віз і досі там.

Давайте розглянемо цю байку з точки зору механіки.

4. «Найдешевший спосіб подорожувати». Треба піднятися на повітряній кулі і почекати, поки Земля повернеться. Швидкість точок на екваторі 465 м/с, а ближче до полюсів – 232 м/с. То це самий дешевий спосіб подорожувати!

5.Коля перебігав дорогу перед шкільним автобусом. і водій був змушений раптово загальмувати. Що утворилося на лобі у Петі, який на цей час був у автобусі? Чому?

6. На уроці фізики поки Петя відповідав на запитання вчителя, Коля відсунув його стілець. Під дією якої сили Петя впав на підлогу?

СТАНЦІЯ «СПОРТИВНА» 1 Б.

Наука - це спорт, гімнастика розуму,

що доставляє мені задоволення.

Альберт Ейнштейн

1.Чому ковзанярі, розганяючи, розмахують руками?

2.Чому ковзаняр, щоб зупинитися, ставить ковзани під кутом друг до друга?

3.Як послабляють силу удару важкого м'яча, коли ловлять його руками?

4.При приземленні після стрибка з деякої висоти необхідне присідання. Стрибок на "витягнутих" ногах небезпечний для здоров'я людини. Чому?

5.Як пояснити явище віддачи внаслідок пострілу з рушниці

6. Тенісист б’є ракеткою по м’ячу. На яке з тіл діє в момент удару більша сила?

7.Чому лижник на трампліні не падає вертикально вниз, адже на нього діє сила тяжіння?

8.Чому деякі спортсмени-бігуни тримаються деякий час позаду?

9.Чому перчатки вратаря виконують великими, більші ніж звичайні?

10.Взуття спринтерів зазвичай шиповане на відміну спортсменів-марафонцев, чому?

11.Взуття спортменів бобслею шиповане, нагадує щітку, чому?

12.Довжина стрибку збільшується, якщо добре розбіжаться, може чим далі пробігти, тим далі стрибнеш?

13.Як одержати перемогу при перетягуванні канату, якщо на 3 законом Ньютона сили рівні?

IV. ПІДСУМОК УРОКУ.

1. Підсумок роботи команди(за результатами на маршрутних листах). Спільними зусиллями ми з’єднали Україну. Але краще справилась команда… - це переможець квесту!

2. Підсумок роботи кожного учасника(за результатами карток успіху). Звичайно, кожен зробив свій внесок – сума зароблених монет і є вашою оцінкою за урок.

3. Коментарі учнів про урок