Свободное падение тел. Ускорение свободного падения.

ПЛАН УРОКА ФИЗИКИ

Класс 10

Тема урока: Свободное падение тел. Ускорение свободного падения.

Цель: обучающая - дать учащимся представление о свободном падении тел, как о частном случае равноускоренного движения, при котором модуль вектора ускорения является постоянной величиной для всех тел; научить рассчитывать координату и скорость тела в любой момент времени свободно падающего тела;

развивающая - развить и закрепить навыки решения экспериментальных, расчетных и качественных задач, научить объяснять физические явления;

воспитательная – научить применять знания в новой ситуации.

Оборудование: шарик, диски, лист бумаги, трубка Ньютона, мультимедийное оборудование, презентация.

Тип урока: комбинированный.

План урока.

1. Организационный этап. (1 мин.)

2. Актуализация опорных знаний. (3-5 мин.)

3. Мотивация учебной деятельности. Сообщение темы и цели урока. (4 мин.)

4. Изучение нового материала. Презентация.(18 мин.)

5. Составление таблицы. (7 мин.)

6. Закрепление материала. (6 мин.)

7. Подведение итогов. Рефлексия.(1 мин.)

8. Домашнее задание. (1 мин.)

Ход урока.

1. Организационный этап.

Приветствие. Организация рабочих мест.

2. Актуализация опорных знаний.

2.1. Ответы на вопросы.

-Чем отличается равноускоренное движение от равномерного?

-Запишите формулу определения скорости при равноускоренном движении.

-Запишите формулу определения перемещения при равноускоренном движении.

3. Мотивация учебной деятельности. Сообщение темы и цели урока.

Однажды великого мыслителя Сократа спросили о том, что, по его мнению, легче всего в жизни. Он ответил: “Легче всего – научить других, а труднее – познать самого себя”.

На уроках физики мы говорим о познании природы, так как физика – наука о природе. Вот и сегодня нам необходимо описать одно из явлений природы – свободное падение. Необходимо описать его кинематически, то есть: определить вид движения, выявить его особенности, записать формулы для свободного падения. И как истинные мыслители мы рассмотрим экспериментальный метод исследования.

Свободное падение – это равноускоренное движение с ускорением свободного падения g = 9,8 м/с²

4. Изучение нового материала. Презентация.

4.1. История открытия свободного падения.

«История полна пустячных событий, что занимают воображение современников ровно столько времени, сколько длятся. Потомки о них даже не вспоминают. Но иногда в таких событиях вдруг многозначительно отражается ход времени, и тогда они надолго сохраняются в подробной летописи дел человеческих». Д.С.Данин.

Теория Аристотеля: Аристотель считал, что при падении тяжелые тела движутся со скоростью, пропорциональной их весу. Чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Видимо, он пришел к такому заключению на основе наблюдений: ведь действительно, лист бумаги медленно опускается на Землю, а камень летит прямо вниз. Аристотель ошибся, так как не учел сопротивления воздуха. Почему 200 лет мысли Аристотеля не подвергались сомнению. Но в конце XVI века учение Аристотеля о падении тел было опровергнуто великим итальянским физиком Г.Галилеем.

Теория Галилея: Если легкое тело падает медленнее, чем тяжелое, то легкое вместе с тяжелым будет падать медленнее, или быстрее как одно более тяжелое?

Опыты с шарами разной массы, которые сбрасывал с Пизанской башни Галилео Галилей. Шары приземлялись практически одновременно. Галилей доказал, что все тела у поверхности Земли в пустоте приобретают одно и то же ускорение. Значит, если сопротивлением воздуха можно пренебречь, то все тела, падая, движутся с одним и тем же ускорением. Такой же вывод сделал при анализе своих экспериментов и И.Ньютон. Он установил, используя для опыта определенный набор веществ, что золото, свинец, стекло, песок, соль, вода, дерево, пшеница в безвоздушном пространстве движутся с одним и тем же ускорением. Это ускорение постоянно и равно 9,8 м /с².

Сегодня мы говорим об этом замечательном свойстве тяготения (гравитации) как о равенстве инертной и тяжелой масс; факт этого равенства положен в основу общей теории относительности.

Опыт по бросанию листа и шарика из бумаги.

Свободным падением называется движение тел под действием силы тяжести.

4.2. Проведение эксперимента.

Подтверждаем, что тела в данном месте Земли падают с одинаковым ускорением которое называется ускорением свободного падения. g= 9,8 м/с²

Учитель: От чего зависит скорость падения тел по Аристотелю?

Ученик: От массы.

Учитель: Проверим справедливость этого утверждения на опытах.

Методические замечания: Каждой группе предлагается пронаблюдать падение разных тел и выдвинуть своё предположение по поводу результатов опыта.

I группа

Два шара разной массы.

Ученик: Тела разной массы достигают поверхности одновременно. Аристотель не прав.

II группа

Два диска разной массы.

Ученик: Диски достигают поверхности не одновременно.

Учитель: Почему? Какие силы действуют на диски?

Ученик: Сила тяжести. Сила сопротивления.

m₁ m₂

так как F_c1= F_c2

Поэтому диски с большей массой падают быстрее.

III группа

Два бумажных листа одинаковой формы, один из которых сминают в ходе эксперимента.

Ученик: В данном опыте видно, что действуют силы сопротивления воздуха.

IV группа

Тела в трубке Ньютона с воздухом.

Ученик: Тела достигают конца трубки по-разному.

Учитель: Что необходимо сделать, чтобы тела в трубке падали одновременно?

Ученик: Откачать из трубки Ньютона воздух.

4.3. Опыт с трубкой Ньютона

Учитель: Откачаем из трубки воздух. Что мы видим?

Ученик: Скорость падения тел в вакууме одинакова.

Учитель: Какое падение тел называется свободным?

Ученик: Падение тел в безвоздушном пространстве называется – свободным падением.

4.4. Опыт Г. Галилея

Методические замечания: На этом этапе урока с учащимися необходимо повторить, как зависит путь от времени при равномерном и равноускоренном движении.

Учитель: К какому же виду движения относится свободное падение? Для ответа на этот вопрос повторим опыты Г. Галилея.

Как гласит легенда, Г. Галилей изучал свободное падение, бросая шары с Пизанской башни, которая находится в г. Пизе. Представим, что перед вами Пизанская башня.

Методические замечания: Для имитации Пизанской башни можно взять высокую стремянку.

Необходимо бросать шары с разной высоты 1 м и 3 м.

Результаты опыта запишем в виде таблицы.

Учитель: На основе опыта проверим, пропорционален ли путь времени.

Для этого по результатам опыта составим пропорцию.

Какое это движение?

Ученик: Движение неравномерное.

Учитель: Проверим, пропорциональны ли S и t², для этого составим пропорцию.

Ученик: По результатам опыта равенство справедливо.

Учитель: Какой вывод можно сделать из этого опыта?

Ученик: Свободное падение является равноускоренным. Все тела на Земле падают с одинаковым ускорением.

Учитель: Вычислим величину ускорения свободного падения, пользуясь результатами опыта.

Вывод: ускорение свободного падения равно 9,8

4.5. Законы, характеризующие свободное падение

если V₀ = 0; V = gt

если V₀ = 0;

4.6. Свободное падение без начальной скорости

При свободном падении часто рассматриваются случаи, когда тело падает без начальной скорости. Выясним, чему равны пути проходимые телом за равные, последовательные промежутки времени.

Учитель: Если , то чему пропорциональны пути проходимые телом за равные последовательные промежутки времени?

Ученик: l₁: l₂: l₃:…l_n = 1: 3: 5…: (2n–1)

4.7. Просмотр презентации «Свободное падение».

5. Составление таблицы.

Учитель с помощью учеников составляет таблицу.

6. Закрепление.

6.1. Слово учителя.

Греческий философ Анаксагор говорил: «Луна, если бы не двигалась, упала бы на Землю, как падает камень из пращи.» Прав ли был философ?

- Объясните: как можно узнать высоту здания имея пустую полистироловую бутылку и секундомер.

- По форме паутины можно определить возраст паука. Молодые пауки плетут сети симметрично. Чем старше паук. тем чаще он нарушает пропорции. он делает нижнюю часть паутины гораздо шире верхней. Как вы думаете, почему?

- Какие капли дождя падают быстрее крупные или мелкие. Почему?

6.2. Решение задач.

- Высота классной комнаты 5 м. Сколько времени будет падать шарик от потолка до пола? (1с)

- Камень падает в шахту. Через 6 с слышен стук камня о дно шахты.

- Определите глубину шахты, считая, что скорость звука 330 м/с

(150 м)

7. Учитель: Что ж, наш урок подходит к завершению. Подведем итоги урока.

Продолжите предложение, которые вы видите на экране:

- Сегодня я узнал……

- Меня поразило то, что…

- Теперь мне стало понятно…..

- Хотелось бы еще узнать…

- Что понравилось более всего на уроке? Что вызвало затруднение? И почему?

8. Домашнее задание.

1. § 15.

2. Задачи 1-3.

Заключительный этап.

Учитель: Сегодня на уроке вы получили новые знания. Надеюсь, что знания и умения, полученные на уроке, помогут вам лучше ориентироваться в окружающем мире, а физические явления станут для вас более понятными и привлекательными.

Учитель физики Зулоян Артур Сейранович

6