Усі уроки фізики 10 клас І семестр - Рівень стандарт - 2018 рік

Розділ І. Механічний рух

2. ДИНАМІКА

УРОК № 23 / І.2-1. ВИДИ СИЛ У МЕХАНІЦІ. ВИМІРЮВАННЯ СИЛ. ДОДАВАННЯ СИЛ. РІВНОДІЙНА

Мета: 1) ознайомити учнів з поняттями динаміки, сформувати в учнів поняття про прояви взаємодії тіл, розкрити поняття сили як міри взаємодії, повторити основні види сил, відомі учням, способи вимірювання сил та характеристики сили;

2) продовжити формування математичної компетентності учнів: умінь перетворювати формули, аналізувати математичні закономірності та розраховувати значення різних видів сил;

3) продовжити формування пізнавального інтересу учнів, продовжити розвиток навичок монологічного та діалогічного мовлення з використанням фізичних термінів, сприяти розвитку вмінь спілкування, взаємодопомоги, формування навичок колективної роботи, продовжити роботу з розвитку уваги учнів, самостійності та цілеспрямованості.

Очікувані результати: учні дають характеристики сили як векторної величини; розрізняють види сил та показують їх напрямок на рисунках.

Тип уроку: урок вивчення та засвоєння нових знань.

ХІД УРОКУ

I. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ 0,5 хв

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ 2 хв

Діяльність учителя

Компетентності

Діяльність учнів

Учитель коментує опорні конспекти, виконані вдома

Формування самоосвітньої та предметної компетентностей: гнучкості та оперативності мислення, виявлення прогалин у власних знаннях теоретичного матеріалу

Учні демонструють власні ОК

III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ УЧНІВ (ЦОР) 5 хв

Діяльність учителя

Компетентності

Діяльність учнів

Учитель пропонує учням згадати поняття сили, прискорення; види сил у механіці (використовує інтерактивний плакат)

Формування компетентності у природничих науках: наукове розуміння природи, розвиток умінь спостерігати, аналізувати і висувати гіпотези для пояснення побаченого; розширення знань про історію фізики та її відкриттів, формування інформаційної компетентності — вміння обробляти інформацію, подану в цифровому форматі, відеоряді тощо, та перетворювати її в текстову

Учні дають відповіді на запитання, згадують основні поняття, необхідні для засвоєння нового матеріалу

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ 25 хв

Діяльність учителя

Компетентності

Діяльність учнів

Для розкриття 1 пункту плану вчитель проводить демонстраційний експеримент, у якому репрезентуються різні види сил, що існують у природі

Формування предметної та світоглядної компетентностей: вміння аналізувати побачений дослід, робити висновки, на підставі чого учні формують нові знання

Учні аналізують результати дослідів, роблять висновки та записують їх у зошитах

1. Взаємодія тіл. Види взаємодії

Щоб якесь тіло набуло прискорення, необхідно, щоб на нього діяло інше тіло. Так, тіла, що падають на Землю, рухаються з прискоренням завдяки взаємодії із Землею. Якщо до сталевої кульки, яка лежить на столі, піднести сильний магніт, то кулька почне рухатися внаслідок дії магніту.

· Дію тіл або частинок (одна на одну) називають взаємодією.

Взаємодія тіл — одне з фундаментальних понять фізики. Саме взаємодії є причиною будь-яких змін, що відбуваються з тілами навколо нас.

Усі взаємодії в сучасній фізиці можна розподілити на чотири види: гравітаційну, електромагнітну, сильну і слабку.

· Гравітаційні взаємодії (тяжіння): притягання тіл до Землі, існування Сонячної системи, зоряних систем (галактик) зумовлені дією сил тяжіння.

· Електромагнітні взаємодії: зумовлені зв’язками в атомах, молекулах і звичайних макротілах.

· Сильні (ядерні) взаємодії: наявність у ядрах однаково заряджених протонів і нейтральних частинок свідчить про те, що мають існувати взаємодії, набагато інтенсивніші за електромагнітні, інакше ядро не могло б утворитися. Ці взаємодії проявляються лише в межах ядра.

· Слабкі взаємодії: під впливом «внутрішніх причин» нестабільні вільні частинки за той чи інший характерний час перетворюються на інші частинки (розпадаються). Існують повільні розпади з характерним часом 1010 ÷ 10-6 с, вони відбуваються за рахунок так званої слабкої взаємодії.

2. Динаміка

· Динаміка — розділ механіки, який вивчає рух тіла у зв’язку з його взаємодією з іншими тілами.

Динаміка пояснює, за яких умов тіло рухається саме так, а не інакше; коли воно рухається рівномірно і коли рівноприскорено; коли прямолінійно й коли криволінійно.

Основою динаміки є закони руху тіл, сформульовані англійським фізиком Ісааком Ньютоном у праці «Математичні начала натуральної філософії», що вийшла друком 1687 р. Робота Ньютона спиралась на здобутки вчених — його попередників і містила основні поняття: маса, сила, кількість руху, прискорення, три закони механіки, закон всесвітнього тяжіння.

Закони динаміки дозволяють зрозуміти принцип роботи машин і механізмів, які застосовують у виробництві, у побуті.

Розглянемо приклади, що дозволяють краще зрозуміти сутність явища взаємодії:

□ тенісна кулька, потрапивши в сітку, відскакує назад. При цьому кулька змінює напрямок руху, а сітка здійснює коливальні рухи;

□ гребець, працюючи веслами, взаємодіє з водою. У зв’язку з цим човен рухається по воді вперед, а вода відштовхується веслами назад;

□ спортсмен стрибає з трампліна. Взаємодія його тіла і трампліна призводить до деформації трампліна.

· Запитання до класу. Який висновок можна зробити з наведених прикладів? Що є наслідком взаємодії тіл? (Під час взаємодії змінюється швидкість тіл і відбувається їх деформація.)

3. Поняття сили

Для характеристики взаємодії тіл введено силу.

· Сила — це векторна фізична величина, що характеризує механічну дію певного тіла на інше і є мірою цієї взаємодії.

Сила позначається символом  

Одиниця сили в СІ — ньютон (Н).

Сила характеризується:

1) точкою прикладання;

2) числовим значенням (модулем);

3) напрямком.

Точку прикладання сили в твердому тілі можна переносити тільки вздовж лінії її дії. Тільки в цьому випадку не буде змінюватися результат її дії на тіло.

Оскільки протягом взаємодії тіл змінюється швидкість руху, то напрямок сили збігається з напрямком прискорення, якого набуває тіло внаслідок взаємодії.

4. Види сил у механіці

Механічні явища надзвичайно різноманітні, тому на перший погляд для їх опису необхідно дуже багато сил.

Але насправді всі механічні явища можна описати й пояснити за допомогою сил трьох видів:

1) сили тяжіння;

2) сили пружності;

3) сили тертя.

З усіма названими силами ми знайомилися у 7-му та 9-му класах, то розберімо приклади дії сил:

□ яблуко, відірвавшись від гілки, падає на землю (сила взаємодії яблука із землею — сила всесвітнього тяжіння);

□ стріла вилітає з лука (сила взаємодії стріли і тятиви лука — сила пружності);

□ людина робить крок по землі (сила взаємодії підошви взуття людини і землі — сила тертя).

5. Вимірювання сил

· За допомогою якого приладу можна виміряти силу?

· Які динамометри ви знаєте?

Демонстрування

1) Вимірювання сили за допомогою різних видів динамометрів.

2) Вимірювання сили за допомогою пружинного динамометра, до якого підвішують тіла різної маси.

Запитання до класу

1. Що відбувається з пружиною, коли ми підвішуємо тіло?

2. Які тіла взаємодіють у цьому випадку?

3. Як залежить розтягання пружини від маси тіла, що підвішують?

Явище пружної деформації покладено в основу приладів для вимірювання сили — динамометрів (dina — сила; metro — міряю). Будова динамометрів може бути різною, але принцип дії однаковий: у них використано властивість тіл видовжуватись або вигинатися при пружних деформаціях прямо пропорційно до прикладеної сили.

6. Додавання сил. Рівнодійна

На тіло дуже рідко діє лише одна сила, найчастіше — дві або три. Якщо на тіло діє кілька сил, то результат їхньої дії буде таким, яким був би за умови дії на нього сили, яку називають рівнодійною.

· Рівнодійна — це сила, дія якої заміняє дію кількох сил, що одночасно діють на тіло.

Рівнодійна дорівнює геометричній сумі сил, які діють на тіло; складати сили варто за правилами складання векторів.

Оскільки рівнодійна — це також сила, то для її визначення треба вказати точку прикладання, напрямок та модуль цієї сили.

Нехай на тіло діють дві сили, напрямлені в один бік. При цьому рівнодійна:

1) має точку прикладання, яка збігається з точкою прикладання цих сил;

2) напрямлена в бік дії цих сил;

3) за модулем дорівнює сумі модулів цих сил.

Нехай на тіло діють дві сили, напрямлені в різні боки.

При цьому рівнодійна сил:

1) має точку прикладання, яка збігається з точкою прикладання сили;

2) напрямлена в бік більшої за модулем сили;

3) за модулем дорівнює різниці модулів цих сил.

V. ЗАКРІПЛЕННЯ ЗНАНЬ УЧНІВ 7-8 хв

Діяльність учителя

Компетентності

Діяльність учнів

Учитель пропонує запитання, умови 1-2 задач, виправляє неправильні відповіді

Формування швидкості та оперативності мислення, розвиток пам'яті та уваги, розвиток математичної компетентності — формування вмінь перетворювати формули, знаходити числові значення математичних виразів

Учні дають відповіді на запитання, з'ясовують незрозумілі питання, розв'язують задачі на визначення видів сил та знаходження рівнодійної

Задача 1

Тіло рухається в рідині. Позначте сили, що діють на нього у випадках, наведених на рисунку.

Задача 2

Позначте сили, що діють на кульку, підвішену на нитці, як показано на рисунку.

Задача 3

Позначте сили, що діють на тіло, яке рухається похилою площиною, як показано на рисунку.

Задача 4

На тіло діють дві рівні за модулем сили. Установіть відповідність між модулем рівнодійної та рисунком.

Задача 5

На тіло, маса якого дорівнює 2 кг, діють сили F1 = 2 H, F2 = 2 H, F3 = 3 H, напрямки яких вказано на рисунках. Установіть відповідність між рисунком та модулем прискорення.

VI. РЕФЛЕКСІЯ

VII. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1. Вивчити відповідний параграф підручника, конспект уроку, формули, відповісти на запитання після параграфа, виконати завдання за задачником.

2. Розв’язати задачу.

На човен, прив’язаний до дерева на березі, діє течія ріки з силою 400 Н та вітер з силою 300 Н, що дме з берега перпендикулярно до течії. Обчисліть рівнодійну цих сил.



Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити