Урок формирования знаний.

Автор: Матвеева Светлана Геннадьевна учитель физики и математики МБОУ
«Новотимошкинская ООШ» Аксубаевского муниципального района
Республики Татарстан
Предлагаю Вашему вниманию конспект урока по физике в 9 классе по теме
«Свободное падение тел. Движение тела, брошенного вертикально». Данный
урок разработан по учебнику А.В. Перышкина, Е.М.Гутника. Надеюсь
материал будет для Вас полезен.
Тип урока: урок формирования новых знаний.
Конспект урока «Свободное падение тел. Движение тела, брошенного
вертикально»
Эпиграф к уроку:
Быстрей ли то падает, что тяжелей?
И это проверить решил – Галилей.
Цели урока:
Образовательные:




сформулировать определение свободного падения тел;
установить характер движения свободно падающих тел;
вывести формулу ускорения свободного падения тел;
записать формулы скорости, перемещения, координаты для свободно
падающих тел.
Развивающие:



показать роль эксперимента в в формировании понятия свободного
падения тел: развивать умение наблюдать, работать над формированием
умений анализировать, сравнивать явления и делать вывод;
развивать логическое мышление;
развивать умение осуществлять перенос знаний в новую ситуацию.
Воспитательные:


способствовать воспитанию положительной мотивации к учебной
деятельности средствами исторического материала, эксперимента,
техническими средствами обучения;
способствовать воспитанию самостоятельности при изучении нового
материала.
Оборудование:




Портрет Галилея.
Трубка Ньютона.
Насос Комовского.
Шарик для пинг-понга.



Черный занавес.
Оборудование для опыта вертикального движения шарика в
стробоскопическом освещении.
Учебник физики.
Урок формирования знаний.
Ход урока.
I. Повторение. Проверка домашнего задания.
Опрос по II закону Ньютона:
Для каких сил справедлив II закон Ньютона?
Что является причиной ускорения вектора а?
Каковы направления вектора силы F и вектора ускорения?
Если на тело действуют несколько сил, то какая сила берется?
Если результирующая сила равна нулю, то как движется тело? (и
какому закону он применим?)
По III закону Ньютона:
1) Как появляются силы?
2) При каком условии применим III закон Ньютона?
3) Для каких сил верен III закон Ньютона?
II. Новая тема.
Оба движения и свободное падение и движение тела, брошенное
вертикально являются примерами равноускоренного движения. Но имеют
свои особенности и примечательны тем, что движения совершаются с
ускорением, абсолютное значение которого для всех тел постоянно.
1)
2)
3)
4)
5)
При падении тела на Землю из состояния покоя его скорость увеличивается.
Земля сообщает телам ускорение, которое направлено вертикально вниз.
Долгое время считалось, что Земля сообщает разным телам различное
ускорение.
И опыт говорит о том же. (Сравниваем падение листа бумаги, скомканного
листа бумаги, птичьего пера и камня). Камень падает быстрее. Так считал
Аристотель: тем тяжелее тело, тем быстрее оно падает.
И только Галилею впервые удалось опытным путем доказать, что это не так.
Важно учитывать сопротивление воздуха, именно оно искажает картину.
Галилей установил, что свободное падение является равноускоренным
движением. Он догадался, что можно как бы замедлить свободное падение,
изучая движение шаров по наклонному желобу. Ученый обнаружил, что
шары одинакового диаметра, но изготовленные из разного материала
2𝑆
движутся по желобу с одинаковым ускорением а= 2
𝑡
Ускорение свободно падающих тел не зависит от их массы. Для проверки
этой гипотезы Галилей по преданию наблюдал падение со знаменитой
Пизанской башни различных тел: пушечного ядра и мушкетной пули. Все
тела достигали поверхности практически одновременно.
Опыт с трубкой Ньютона.
Почему все тела в трубке падают одновременно?
В трубке откачан воздух, следовательно, на тела не действует сопротивление
воздуха, все тела достигают дна трубки одновременно. В вакууме все тела
падают с одинаковым ускорением, вектор которого обозначают буквой g.
На поверхности Земли ускорение свободного падения меняется в пределах от
9,78м/с2 на экваторе до 9,83м/с2 на полюсе (Почему? Ответ на это вопрос
найти дома). При решении задач используем значение 9,8м/с2 ≈10м/с2.
Запишите, пожалуйста, формулы скорости и перемещения для свободного
падения (координатная ось направлена по вертикали вниз): V=g t, h=
(при V0=0);
V= V0 +g t, h= V0t +
𝑔𝑡 2
2
𝑔𝑡 2
2
(при V0≠0).
Понятие свободного падения имеет широкий смысл: тело совершает
свободное падение не только когда его начальная скорость равна нулю. Если
тело брошено вниз с начальной скоростью, то оно будет при этом тоже
свободно падать. Более того, свободное падение не обязательно представляет
собой движение вниз. Если начальная скорость тела направлена вверх, то
тело при свободном падении некоторое время будет лететь вверх, уменьшая
свою скорость, и лишь затем начинает падать вниз как бы повторяются
движения в обратной последовательности. Поэтому для тела, брошенного
вертикально, можно применять одну и ту же форму записи формул
перемещения, скорости и координаты. Формулы имеют вид:
V= V0 - g t, h= V0t -
𝑔𝑡 2
2
, x = x0 + V0t -
𝑔𝑡 2
2
Эффективный опыт вертикального движения шарика в стробоскопическом
освещении.
Описание опыта:
Черный занавес освещают мигающим светом от фонаря, перед которым
поставлен обтюратор, вращаемый от монитора. Перед занавесом бросают
вверх белый шарик (шарик для пинг-понга). Наблюдаем за положением
шарика, куда он попадает через равные промежутки времени, и благодаря
сохранению зрительного впечатления видим разные расстояния, проходимые
шариком за эти промежутки. Подобные же наблюдения получаем, заставляя
шарик падать по вертикали вниз. Делаем вывод о том, что на участках
движения «вверх» и «вниз» как бы повторяются движения в обратной
последовательности.
III. Закрепление.
Решение задач.
Задача 1.
Тело падает с высоты 57,5 м (V0 = 0). Сколько времени падает тело и какова
его скорость при ударе о землю? (Ответ: t = 3,4с, V = 34 м/с.)
Задача 2.
Стрела выпущена из лука вертикально вверх с начальной скоростью V0 = 30
м/с. На какую максимальную высоту поднимется стрела? (Ответ:h = 45 м.)
Задача 3.
Тело свободно падает с высоты 20 м над землей. Какова скорость тела в
момент удара о землю? На какой высоте его скорость вдвое меньше? ( Ответ:
V = 20 м/с, h = 15 м.)
IV. Домашнее задание.
1.Выучить п.13, 14;
2.Выполнить упражнение 13;
3.Найти ответ на вопрос, почему g различно на полюсе и на экваторе
4.Ответить на вопрос микротеста:
Мяч брошен вертикально вверх со скоростью 20 м/с. На каком расстояние от
поверхности земли он удалится за 2 с?
А) на 60 м; Б) на 20 м; В) на 40 м; Г) на 10 м.
Литература:
Гуревич А.Е. Физика. 9 кл.; учебник для образовательных учреждений. – 3-е
изд., испр.. – М.: Дрофа, 2008.
Саенко П.Г. Физика. Механика. 10 кл. – М.:Просвещение, 2000.
Роджерс Э. Физика для любознательных. М.: Издательство “Мир”, 1972.
Элиот Л., Уилкокс У. Физика. М.: Издательство “Наука”, 1975.