Поурочный план по физике Решение задач на 2 закон Ньютона

Урок физики по теме

Поурочный план по физике Решение задач на 2 закон Ньютона

  • Суворкина Алла Владимировна, учитель физики

Разделы: Физика, Конкурс «Презентация к уроку»

Презентация к уроку

Загрузить презентацию (3,2 МБ)

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Урок проводится в 9 классе.

Учебник: Перышкин А.В. Физика. 9 кл. [1]

Программа по физике для 9 класса общеобразовательных учреждений (базовый уровень). Авторы программы Е.М. Гутник, А.В. Перышкин. [2]

Программа составлена в соответствии с утвержденным в 2004 г. федеральным компонентом государственного стандарта основного общего образования по физике. [3, 4]

Тип урока: комбинированный (урок изучения нового материала с использованием мультимедийного сценария урока, с использованием компьютерного измерительного блока).

Цели урока:

  • образовательная: экспериментально исследовать зависимость ускорения тела от силы и массы, научить учащихся применять знания в новой ситуации, совершенствовать навыки решения качественных экспериментальных расчетных задач, расширить кругозор учащихся;
  • развивающая: развить умение объяснять окружающие явления, устную речь, память, навыки коллективной творческой работы в сочетании с самостоятельностью учащихся; повышать интерес к физике за счет уже имеющихся интересов к другим видам деятельности;
  • воспитывающая: создать условия для раскрытия учащимися своих способностей.

Требования к базовому уровню подготовки: уметь вычислять ускорение тела, силу, действующую на тело, или массу на основе второго закона Ньютона.

Место урока в теме: урок проводится после изучения темы «Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона». Следующий урок по теме – «Третий закон Ньютона».

Оборудование: две тележки для демонстрации взаимодействия с принадлежностями, мультимедийная презентация к уроку, проектор, компьютер, демонстрационный набор «Механика» лаборатории L-микро, компьютерный измерительный блок.

I. Актуализация знаний.

Объявление темы и цели урока

Слайд 1

Учитель: Сегодня мы с вами продолжаем изучение динамики. На прошлом уроке мы познакомились с первым законом Ньютона, разобрались с понятиями инерция и инерциальные системы отсчета. Сейчас вам предстоит ответить на вопросы блиц-опроса по домашнему заданию.

Фронтальный блиц-опрос по материалу прошлого урока (первый закон Ньютона)

Слайд 2

Что изучает динамика? Какое движение называется движением по инерции? Какую систему отсчета называют инерциальной?

Сформулируйте первый закон Ньютона.

II. Формирование новых знаний и способов действий.

Изучение нового материала.

Определение понятия силы как меры взаимодействия тел.

1. На демонстрационном столе две легкоподвижные тележки. На одной из них закреплена упругая пластина. Пластина изогнута и связана нитью. Тележка находится в состоянии покоя относительно стола.

1) 2)
Рисунок 1. Иллюстрация виртуального эксперимента с легкоподвижной тележкой

Начнет ли тележка двигаться, если пластина выпрямится?

Слайд 3

Учащиеся озвучивают свои предположения, учитель «запускает» виртуальный эксперимент по предположениям детей: Тележка остается на месте или тележка сдвигается в какую-либо сторону.

Как вы думаете, все ли предложенные вами варианты поведения тележки реальны? Почему?

Учитель на демонстрационном столе проводит эксперимент, пережигая нить, удерживающую упругую пластину. Делается вывод о том, что если нет взаимодействия – нет и изменения скорости тела. Можно привести пример с известной историей про барона Мюнхаузена о том, как он якобы вытянул себя из болота за волосы.

2. Если со стороны изогнутой пластины поставить вторую такую же тележку и пережечь нить. Что может произойти? Дети озвучивают свои предположения. Учитель «запускает» виртуальный эксперимент по предположению детей (Слайд 4).

Далее учителем проводится реальный эксперимент, подтверждающий предположения учащихся.

Рисунок 2. Иллюстрация виртуального эксперимента со взаимодействием легкоподвижных тележек

Во втором эксперименте мы наблюдали, что оба тела действовали друг на друга – они взаимодействовали и результатом этого взаимодействия стало изменение скорости тел (сообщение телам ускорений).

Можно показать варианты этого эксперимента, удерживая одну из взаимодействующих тележек.

Слайд 5

Количественную меру действия тел друг на друга, в результате которого тела получают ускорения (т.е. изменяют свою скорость), называют силой. (force – сила)

Сила определяется: модулем, направлением, точкой приложения.

Слайд 6

На слайде несколько иллюстраций, на которых показаны направления и точки приложения сил, действующих на тела. Из курса физики 7 класса учащиеся уже знакомы с этими силами.

В реальных условиях на тело действует не одна сила, а несколько. Ускорение телу сообщает равнодействующая этих сил, которая равна их геометрической сумме.

Ускорение, которое сообщает равнодействующая сил, всегда направлено в сторону действия результирующей (равнодействующей) силы.

Слайд 7

Небольшой видеоролик (Приложение 1) о движении тела под действием равнодействующей сил.

Количественно связь между массой тела, ускорением, с которым оно движется, и равнодействующей приложенных к телу сил, выражается вторым законом Ньютона (или второй закон динамики).

Слайд 8

В инерциальной системе отсчета ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу и обратно пропорционально его массе.

Слайд 9

Напоминание, как работать с формулой такого типа.

Рисунок 3. Треугольник для запоминания формулы

Слайд 10

Как и первый закон, второй закон динамики имеет границы применимости.

В нем под телом подразумевается материальная точка, она движется в инерциальной системе отсчета, причем ее скорость много меньше скорости света ().

Слайд 11

В следующем видеофрагменте (Приложение 2) мы посмотрим, как изменяется ускорение тела если увеличивать массу при действии постоянной силы.

Слайды 12, 13

Докажем опытным путем справедливость соотношений

a~F и a~

Для этого будем использовать набор по механике с компьютерным измерительным блоком.

Рассматриваем начальную стадию движения тележки на магнитной подвеске под действием силы упругости растянутой резинки. Конечно, сила упругости не является постоянной во времени, но на начальном этапе ее можно таковой считать за счет небольшой относительной деформации резинки.

На тележке установлены два флажка (на расстоянии 5 см друг от друга). Датчик, установленный на скамье будет регистрировать время, которое необходимо тележке, чтобы пройти мимо датчика.

Получается движение с постоянным ускорением без начальной скорости. Незадолго до изучения данной темы учащиеся выполняли лабораторную работу по нахождению ускорения тела при равноускоренном движении без начальной скорости. Для расчета ускорения использовалась формула:

Здесь l – расстояние между флажками, а Δt – значение интервала времени, измеренного компьютером.

В нашем случае датчики будут передавать сигнал на компьютерный измерительный блок. На экране при помощи мультимедийного проектора мы будем наблюдать передаваемый сигнал и значение измеренного времени.

Результаты измерений и вычислений записываются учителем (или одним из учащихся) в Таблицу 1 (начерчена заранее на доске):

Таблица 1

Условия опытаΔt, сΔt2, с2, м/с2
m, 2F
2m, 2F
2m, F
m, F

Четыре ученика у доски рассчитывают построчно, а затем и озвучивают полученные значения ускорения.

Производится сопоставление полученных величин ускорения и делается вывод о соответствии результатов эксперимента второму закону Ньютона.

Слайд 14

Необходимо озвучить особенности второго закона Ньютона (учащиеся коротко записывают в тетради).

III. Формирование умений и навыков

Слайд 15

Заполните пропуски (фронтальные ответы учащихся):

  • Под действием постоянной силы тело движется равноускоренно
  • Если при неизменной массе тела увеличить силу в 2 раза, то ускорение увеличится в 2 раз(а)
  • Если массу тела уменьшить в 4 раза, а силу, действующую на тело, увеличить в 2 раза, то ускорение увеличится в 8 раз(а)
  • Если силу увеличить в 3 раза, а массу в 3 раза, то ускорение останется неизменным.

Слайд 16

Решение количественных задач.

  • Упр.11(1) [1]
  • Определите силу, под действием которой велосипедист скатывается с горки с ускорением, равным 0,8 м/с2, если масса велосипедиста вместе с велосипедом равна 50 кг.
  • Л. 318 Какую скорость приобретает тело массой 3кг под действием силы, равной 9 Н, по истечении 5 с?
  • Л. 319 Поезд массой 500 т, трогаясь с места, через 25 с набрал скорость 18 км/ч. Определите силу тяги.

Слайд 17

Домашнее задание: §11, Упр.11(2) письменно [1]

IV. Подведение итога урока.

Что нового узнали? Как называется физическая величина, характеризующая меру действия одного тела на другое? Что является причиной изменения скорости тела? Какой формулой описывается второй закон динамики? Что особенно запомнилось?

При наличии времени учащимся можно предложить дополнительные исторические сведения, запустив Слайд 18

Список литературы и ресурсов Интернет:

  1. Перышкин А.В. Физика. 9 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений/А. В. Перышкин, Е. М. Гутник. – М.: Дрофа, 2010.)
  2. Программы для общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия. 7-11 кл./сост. В.А. Коровин, В.А. Орлов.– 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2009.
  3. Сборник нормативных документов. Физика. — М.: Дрофа, 2004;
  4. mon.gov.ru/work/obr/dok/ Официальный сайт Министерства Образования и Науки РФ)
  5. school-collection.edu.ru/ Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов

20.03.2013

Источник: https://xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/631638/

Конспект урока на тему

Поурочный план по физике Решение задач на 2 закон Ньютона

Наша кнопка

Скачать материал

План-конспект урока

ТЕМА 2. Динамика

ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ НЬЮТОНА

УРОК № 5. Решение задач на применение законов Ньютона

ТИП УРОКА: комбинированный

ВИД УРОКА: традиционный в сочетании с программными педагогическими средствами

ЦЕЛЬ УРОКА: передать три закона Ньютона в одной иллюстрации, дать возможность обучающимся наглядно вникнуть в законы движения.

Привлечь внимание к изучению физического процесса на плакате, понять явление по своему сценарию.

Научиться применять законы Ньютона к анализу явлений окружающего мира; применять знания на уроке к решению физических задач; усвоить характерные особенности законов.

ЗАДАЧИ УРОКА:

Образовательные: выявить уровень усвоения формул законов Ньютона и их применения. Повторить знания о параметрах характеризующих массу, скорость, ускорении, силу. Почему тело движется равноускоренно? Как возникает сила. При каких условиях тело движется без воздействия внешних сил. Что такое действие и противодействие.

Воспитательные: показать значение работ Ньютона, область их применения.

Развития мышления: проверить уровень самостоятельного мышления, пробудить творческий поиск.

СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ: компьютер, мультимедийный проектор, иллюстрация Законы движения Ньютона.

ХОД УРОКА:

I. Иллюстрация

Рисунок 1

1. «Рыцарь» копьём толкнул модель автомобиля массой один килограмм, в результате за одну секунду она сдвинулась на один метр, приобретя скорость

V1 = 1м /с.

  1. Определим ускорение a = V1 – V0 / t1t0 = 1 м /с2.

  2. Определим силу F, необходимую для сдвига модели массой m= 1 кг за время t=1 с. Она равна 1 Н. F = maэто второй закон Ньютона.

F = 1 кг1 м /с2 =1 Н.

Эту силу назвали в честь Исаака Ньютона, рисунок 2

  1. Модель с коробкой ударилась о кирпичную стену с силой 1 Н. Это

третий закон Ньютона – действие

и противодействие (модель автомобиля и неподвижная стена).

Модель автомобиля и стена действуют друг на друга с равными

силами, но направленными в противоположные стороны

F = – F, рисунок 3

5. На иллюстрации видно, что в момент столкновения коробка имела скорость 1м /с и с этой же скоростью коробка продолжала двигаться

по прямой линии до тех пор пока на неё не подействовали внешние

силы. Это первый закон Ньютона – закон инерции, рисунок 4

Все три закона не учитывают силы трения

II. Обучаемые, с целью понятия всех трёх законов Ньютона в одной иллюстрации интерпретируют её в своих тетрадях.

III. В тетрадях делают аналитический расчёт пройденного пути модели автомобиля массой 1 кг, при воздействии силы в один ньютон. Данные расчётов занося в сводную таблицу, рисунок 5.

Строят графики зависимости скорости, ускорения и пройденного пути от времени V = f(t), a = f(t), S = f(t), рисунок6 графики.

Рекомендации: для построения графика S = f(t).

  1. Ось абсцисс (временная ось) в одну секунду. Делим на пять равных частей.

  2. Ускорение, a = const, a =

  3. По графику скорости V = f(t) определяем скорости в каждый интервал времени методом интерполяции.

  4. Определяем среднюю скорость

Vср 1 = (V0,2 V0) / 2 = 0,2 – 0/2 = 0,1 м/с

Vср 2 = (V0,4 V0) / 2 = 0,4 – 0/2 = 0,2 м/с

Vср 3 = (V0,6 V0) / 2 = 0,6 – 0/2 = 0,3 м/с

Vср 4 = (V0,8 V0) / 2 = 0,8 – 0/2 = 0,4 м/с

Vср 5 = (V1,0 V0) /2 = 0,2 – 0/2 = 0,5 м/с

  1. Определяем пройденный путь S1-5 за интервал времени t =0,2c по формуле: S = Vсрt +at2 /2

IV. Домашнее задание. С помощью компьютера (или без него) и приложения Paint изобразить Законы движения Ньютона в одной иллюстрации по своему видению. Для желающих и имеющих программу «Живая физика» создать анимацию

Приложения

  1. Рисунок1«Законы Ньютона в одной иллюстрации»

  2. Рисунок 2 фрагмент слайда – «Второй закон Ньютона»

  3. Рисунок 3 фрагмент слайда – «Третий закон Ньютона»

  4. Рисунок 4 фрагмент слайда – «Первый закон Ньютона»

  5. Рисунок 5 Сводная таблица

  6. Рисунок 6 Графики V = f(t), a = f(t), S = f(t).

Список литературы

  1. Г.Я. Мякишев Б.Б. Буховцев Н. Н. Сотский Физика 10 класс Москва «Просвещение» 2010

  2. Н. А. Манько Физика Полный курс Мультимедийный репетитор «Питер Пресс», 2009

3. Т. В. Ильина Интенсификация учебного процесса Законы движения Ньютона теоретический и научно – методический журнал «Специалист» №3 Москва 2008

4. « Живая физика» Учебно – методический комлект Москва 2000

Ильина Т. В.

Аналитический расчёт пройденного пути модели массой 1 кг при взаимодействии силы

F =1 ньютон

Пройденный путь

,

Интервал времени

Ускорение

,

Средняя скорость

,

Расчёт по формуле

,

0,210,1=0,1·0,2+0,5.0,4=0,410,20,610,30,810,4110,5

Рисунок 5

Графики

Скорости V= f (t) , пройденного пути S = f (t), ускорения a = f(t)

Листать вверх Листать вниз Скачивание материала начнется через 51 сек.

Ещё документы из категории физика:

Источник: https://doc4web.ru/fizika/konspekt-uroka-na-temu-reshenie-zadach-na-primenenie-zakonov-nyu.html

ФИЗИКА: Задачи на Законы Ньютона с решениями – Ответы и решения

Поурочный план по физике Решение задач на 2 закон Ньютона

Формулы, используемые на уроках «Задачи на Законы Ньютона с решениями».

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ

Задача № 1.  Какое ускорение приобретет тело массой 500 г под действием силы 0,2 Н?

Задача № 2.  Сила 30 Н сообщает телу ускорение 0,4 м/с. Какая сила сообщит тому же телу ускорение 2 м/с2 ?

Задача № 3.  Какую скорость приобретает тело массой 3 кг под действием силы, равной 9 Н, по истечении 5 с?

Задача № 4. Сколько времени потребуется автомобилю массой 700 кг, чтобы разогнаться из состояния покоя до скорости 72 км/ч, если сила тяги двигателя 1,4 кН?

Задача № 5.  Поезд массой 500 т, трогаясь с места, через 25 с набрал скорость 18 км/ч. Определите силу тяги.

Задача № 6.  Под действием постоянной силы, равной 10 Н, тело движется прямолинейно так, что зависимость координаты тела от времени описывается уравнением х = 3 — 2t + t2. Определите массу тела.

Задача № 7.  Скорость тела массой 2 кг изменяется со временем так, как представлено на графике рисунка.

Найдите силу, действующую на каждом этапе этого движения. Определите по графику, на каком этапе движения тело прошло наибольший путь.

Задача № 8. (повышенной сложности)  Начальная скорость тела, находящегося в точке А, равна нулю. В течение 8 с на тело действует постоянная сила. Затем направление силы изменяется на противоположное, а модуль остается прежним. Через какое время от начала движения тело вернется в точку А?

Ответ: через 27 с.

Задача № 9. (повышенной сложности)  Самолет массой 15 т, пройдя по взлетной полосе путь 600 м, приобретает необходимую для отрыва от поверхности Земли скорость 144 км/ч. Считая движение равноускоренным, определите время разгона, ускорение и силу, сообщающую самолету это ускорение.

Задача № 10.   ОГЭ  Вагон массой m = 20 т движется равнозамедленно с ускорением а = 0,3 м/с2 и начальной скоростью v0 = 54 км/ч. Найти силу торможения, действующую на вагон, время его движения до полной остановки и путь, пройденный за это время.

Задача № 11.    ЕГЭ  Два тела массами m1 = 1 кг и m2 = 2 кг, находящиеся на гладкой горизонтальной поверхности, связаны нерастяжимой нитью. Ко второму телу в горизонтальном направлении приложена сила F = 10 Н. Найти ускорение а, с которым движутся оба тела, и силу Т натяжения нити.

Пояснения для решения задачи на Законы Ньютона с решениями.

Раздел механики, изучающий законы Ньютона, называется динамикой. Если при изучении кинематики рассматривается вопрос: как тело движется (равномерно, равноускоренно и т. д.), то динамика дает ответ: почему тело движется так, а не иначе.

I закон Ньютона говорит о состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения

Если . Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело сохраняет свою скорость неизменной, если на него не действуют другие тела (или их действие скомпенсировано), (или равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю).

II закон Ньютона говорит о движении тела с ускорением

Если Если на тело действует постоянная сила (или несколько сил), то тело движется с постоянным ускорением. Причем ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе. Вектор ускорения сонаправлен с вектором равнодействующей сил.

При решении простых задач, где на тело действует только одна сила, можно применять формулу сразу. Если же на тело действует несколько сил, то нужно делать чертеж и геометрическим путем определять направление равнодействующей сил.

III закон Ньютона говорит о взаимодействии тел

Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.

Особенности сил:

  1. Силы появляются парами.
  2. Силы одной природы.
  3. Силы приложены к разным телам, поэтому не могут уравновешивать друг друга.

Например, Земля притягивает к себе тело массой 1 кг с силой 9,8 Н.

Камень точно с такой же силой притягивает к себе Землю. Однако ускорения эти тела приобретают различные, так как у них разные массы.

Камень получает большое ускорение вследствие своей малой массы, а Земля получает мизерное ускорение вследствие своей огромной массы.

Задачи на Законы Ньютона повышенной сложности — это задачи на движение тела под действием нескольких сил: по наклонной плоскости, движение связанных тел и т. д.

Это конспект по теме «ЗАДАЧИ на Законы Ньютона с решениями». Выберите дальнейшие действия:

Источник: https://uchitel.pro/%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B8-%D0%BD%D0%B0-%D0%B7%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%8B-%D0%BD%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.