УРОКИ ФІЗИКИ У 7 КЛАСІ - 2015 рік

РОЗДІЛ 3. ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ. СИЛА

Урок 10. Вага тіла. Невагомість

Мета: увести поняття «вага» тіла, формувати уявлення учнів про явище невагомості; розвивати мислення, вміння аналізувати; показати практичне застосування закону Гука та зміни ваги тілом.

Тип уроку: вивчення нового навчального матеріалу.

Унаочнення: демонстрування прикладів, які дають уявлення про вагу тіла та невагомість.

Обладнання: динамометр, тягарці, пружина, штатив.

Очікувані результати

Після уроку учні:

· будуть знати характерні ознаки ваги тіла, її відмінності від сили тяжіння;

· навчаться розраховувати числове значення ваги тіла, зображати її на кресленнях.

ХІД УРОКУ

I. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

Бліцопитування

• Чому падають на землю краплі дощу, крупинки граду?

• Яка сила викликає утворення каменепадів у горах?

• Яку силу називають силою тяжіння?

• За якою формулою визначають силу тяжіння?

• Який напрямок має сила тяжіння?

• Що відбудеться з прикладеною до тіла силою тяжіння, якщо його масу збільшити вдвічі?

Вправа «Допоможи Незнайці»

1) 500 Н= ... кН

2) 8,7 кН = ... Н

3) 300 000 Н = ... кН

4) ... ... мН = 7698 Н

III. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Відомо, що всі тіла (краплі дощу, листя, що відірвалося від гілки, сніжинки) падають на Землю під дією сили тяжіння. Та коли той самий сніг лежить на даху, на нього, як і раніше, діє сила тяжіння, проте він не падає, а перебуває у стані спокою. Чому тіла, що лежать на опорі або підвішені на нитці, перебувають у стані спокою?

IV. СПРИЙНЯТТЯ ТА ЗАСВОЄННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Вага тіла

Поставимо тіло на опору. Унаслідок взаємодії деформується не лише опора, а й саме тіло, яке притягується Землею. Деформоване тіло тисне на опору з силою, яку називають вагою тіла P. Якщо тіло підвісити до пружини, то воно деформується саме і при цьому розтягує пружину, у результаті чого виникає сила пружності. Тіло діє на підвіс із силою, яку називають вагою тіла P.

Вага тіла — це сила, з якою тіло внаслідок притягання до Землі діє на горизонтальну опору або підвіс.

У гравітаційному полі Землі можна вважати з деяким наближенням, що вага тіла пов’язана з його масою співвідношенням: P = mg, де m — маса тіла, g = 9,8 H/кг, P — вага тіла, Н.

2. Вага тіла і сила тяжіння

Не слід плутати силу тяжіння з вагою тіла. Сила тяжіння діє на саме тіло з боку Землі, а вага цього тіла — це сила пружності, що діє на опору або підвіс.

Якщо горизонтальна опора чи підвіс з тілом перебувають у стані спокою або рухаються прямолінійно і рівномірно, то вага тіла дорівнює силі тяжіння.

Інколи плутають вагу тіла з його масою — це помилка. По- перше, це різні фізичні величини, з яких вага — напрямлена величина, вектор, а маса визначається лише числовим значенням. Вони характеризують різні властивості тіл і мають різні одиниці: для ваги — ньютон, для маси — кілограм. По-друге, кожне тіло завжди має певну незмінну масу, а вага тіла може змінюватися, якщо опора або підвіс нерівномірно рухається. У цьому разі вага тіла може збільшуватися або зменшуватися порівняно з вагою тіла на нерухомій опорі і навіть зникати, тобто дорівнювати нулю (стан невагомості). Наприклад, піднімаючи вантажі за допомогою підйомного крана, потрібно враховувати, що під час різких ривків вага вантажу зростає і трос може розірватися. Стоячи на платформі медичних терезів, ми помічаємо, що їх показання змінюються, якщо під час зважування присідати або рухати руками. Вага тіла діє на будь-яку опору: підлогу, по якій ми ходимо, стілець, на якому ми сидимо, канат, за який ми вхопилися. З якою силою тіло тисне на опору, з такою ж за числовим значенням, але протилежною за напрямком силою опора діє на тіло. Цю силу називають силою реакції опори і позначають N. Сила реакції опори прикладена до тіла і перпендикулярна до опори. Призначення опори — обмежувати рух тіла під дією сили тяжіння, звідси і її назва.

Графічне зображення ваги тіла. Вага тіла прикладена не до тіла, а до опори чи підвісу.

3. Невагомість

Починаючи з 4 жовтня 1957 p., коли космічна ракета вивела на орбіту перший штучний супутник Землі, почалася ера освоєння людиною космічного простору. Людина побувала на Місяці, готується експедиція на Марс. Ми часто чуємо по радіо і телебаченню, читаємо в газетах і журналах, що космонавти під час польоту в космічному кораблі по орбіті навколо Землі перебувають в особливому стані, який називають невагомістю.

Що це за стан і чи можна його спостерігати на Землі?

Дослід. Верхній кінець пружини за допомогою нитки прикріпимо до нерухомої опори, а до нижнього підвісимо тягарець. Під дією сили тяжіння він починає рухатися вниз. Пружина розтягуватиметься доти, доки сила пружності, що виникає в ній, не зрівноважить силу тяжіння.

Переріжемо або перепалимо нитку, яка утримує тіло з пружиною. Пружина і тіло починають вільно падати, при цьому розтяг у пружини зникає, а це й означає, що тіло втратило вагу і не діє на підвіс. Сила тяжіння при цьому нікуди не зникла і змушує тіло падати на Землю. Так само, якщо швидкості падіння тіла і опори (підвіса) однакові, то воно не діє на них, і його вага дорівнює нулю.

Якщо штучний супутник або космічна станція обертається навколо Землі, то космонавти і всі предмети всередині них рухаються з однаковою швидкістю відносно Землі. Внаслідок цього тіла, що розміщуються на підставках, не діють на них, підвішені до пружин тіла не розтягують їх, розлита з посудини вода плаває у вигляді великої краплі, маятникові годинники перестають працювати, космонавти без жодних зусиль пересуваються, «літаючи» або «плаваючи» в кораблі. Характерною властивістю стану невагомості є відсутність «внутрішніх напружень» у тілі, наприклад відсутність тиску одних органів на інші в тілі людини. Якби сила тяжіння раптово зникла, то космічний корабель внаслідок інерції віддалявся б від Землі у космічний простір по прямій лінії.

У стані невагомості перебуває будь-яке тіло під час вільного, тобто безопірного падіння. Якщо за звичайних умов не брати до уваги опір повітря, то в невагомості перебуває спортсмен, який стрибає з вишки у басейн або виконує вправи на батуті; кожен з нас короткочасно перебуває у стані невагомості під час бігу, коли обидві ноги відриваються від Землі.

V. ОСМИСЛЕННЯ ОБ'ЄКТИВНИХ ЗВ'ЯЗКІВ

Розв'язання задач

1. На рисунку зображена куля, що лежить на столі. Накресліть вагу цієї кулі.

2. Люстра підвішена до стелі. її маса дорівнює 4 кг. З якою силою люстра діє на стелю? Як називається ця сила?

3. Чи завжди вага тіла масою 10 кг дорівнює 100 Н? Наведіть приклади, коли вага тіла, на вашу думку, відрізняється від сили тяжіння за величиною.

4. Визначте вагу сталевої болванки об’ємом 0,2 м3, яка лежить на горизонтальній поверхні. До чого прикладена її вага?

5. Тіло масою 10 кг перенесли з поверхні Землі на Місяць. Чи зміниться вага тіла порівняно з його вагою на Землі? Чому?

6. а) Тіло масою 3 кг висить на нитці. Чому дорівнюють сила тяжіння, яка діє на тіло, і вага тіла? До чого прикладена кожна з цих сил? Зобразіть ці сили на рисунку. Чому дорівнюватиме вага тіла і сила тяжіння, якщо нитку перерізати?

б) Вага мідної кулі об’ємом 120 см3 дорівнює 8,5 Н. Суцільна ця куля чи порожниста?

VІ ПІДСУМКИ УРОКУ

Вправа «Незакінчене речення»

Учні продовжують речення.

На уроці я:

• Дізнався...

• Зрозумів...

• Навчився...

• На наступному уроці я хочу...

VІІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати відповідний матеріал підручника.






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

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.