Перезагрузка и невесомость

Урока по физике: "Вес тела. Невесомость. Перегрузка"
Учитель: Коротяева Маргарита Михайловна
Клпсс: 9
УМК: Учебник Физика 9 С.В.Громов Н.А. Родина –Москва Просвещение, 2002
Цель урока: установить зависимость веса тела, движущегося с ускорением от
величины и направления ускорения тела. Ввести понятия невесомости и
перегрузки.
Задачи:
- обучающие: из курса 7 класса повторить понятия: сила тяжести, вес тела.
Уточнить вопрос об условии, при котором вес тела равен, больше или меньше
силы тяжести; сформировать понятия невесомости и перегрузки.
- развивающие: развитие операций (анализ, синтез, сравнение, обобщение,
абстрагирование, конкретизация) и форм (суждение, умозаключение, аналогия)
мышления в процессе изучения темы «вес тела». Формирование умения
работать с информацией представленной в виде формул, графиков, рисунков,
схем.
воспитательные: формировать мировоззрение учащихся; формировать
навыки общения, сотрудничества с учителем и учащимися на уроке при
достижении учебных целей.
Тип урока: урок формирования новых знаний.
Структура и ход урока:
1.Организационный момент.
2.Проверяем домашнее задание.
Физический диктант.
1.Какую скорость называют первой космической?
2. Зависит ли скорость спутника от его массы?
3. Можно ли считать круговое движение спутника равноускоренным? Почему?
4. На какие два класса делятся искусственные спутники Земли?
5. Какую скорость называют второй космической?
6. Какую скорость называют третьей космической?
3.Новый учебный материал.
Как это удивительно – обнаружить, что все явления природы управляются небольшим
числом сил!" (М.Фарадей).
В механике выделяют силы тяготения, упругости, трения.
А что такое вес тела?
Вес тела – сила, с которой это тело действует на горизонтальную опору или
растягивает подвес.
А что такое масса тела?
Масса – физическая величина, характеризующая инертные свойства тела.
Так вот многие постоянно путают вес тела с массой и не понимают, в чем их различие,
говоря, например, «Вес этого тела 3 кг».
Кто может назвать принципиальные отличия массы и веса?
Во-первых, вес тела – это сила, а масса это скалярная физическая величина.
Во-вторых, так как вес это сила, то и единица измерения у него в Ньютонах, а у массы
в кг..
В-третьих, вес характеризует действие тела на опору или подвес, а масса - инертные
свойства тела.
Запишите в тетради в две колонки.
Вес
1) векторная величина
2) [Н]
3) Характеризует взаимодействие тела с опорой
Масса
1) Скалярная величина
2) [кг].
3) Характеризует инертные свойства тела
Теперь нам надо разобраться, в чем принципиальная разница между силой тяжести,
силой реакции опоры и весом тела.
Кто-нибудь выйдите к доске. На доске нарисовано тело, лежащее на опоре, но что бы
точнее указать к чему будут приложены силы, я специально оставил пустое место между
телом и опорой.
Итак, изобразите силы, действующие на тело.
Правильно. Сначала сила тяжести, а затем сила реакции опоры. Как изобразить вес?
Правильно, вес приложен к опоре и направлен вниз.
Напишите Второй
закон
Ньютона для
сил,
действующих на тело. Ma=N+Mg.
А теперь внимание, давайте разберемся, почему в
задачах подобных нашему рисунку, во втором законе
Ньютона мы не пишем P, ведь на рисунке мы его изобразили?
Потому что сила P приложена не к телу, а к опоре, а в законе мы указываем силы,
приложенные к рассматриваемому телу,
Выразите из нашей формулы N. Мы рассматриваем случай, когда тело неподвижно,
поэтому чему равна сумма сил. 0=N+Mg, значит N=Mg. Чему ещё равно N, как вы
думаете?
По третьему закону Ньютона |P|=|N| по модулю. Природа P и N одинакова – это сила
упругости.
И если в задаче дан вес тела, то вы с уверенностью можете писать, что N=P.
Значит P=mg – при условии, что тело неподвижно
А теперь проверим, как вы усвоили предыдущий материал и сегодняшний. Кто хочет
выйти к доске и подписать силу, изображенную стрелочкой, на каждом рисунке.
Что является причиной силы тяжести? Гравитационное поле Земли
Что является причиной силы реакции опоры? Сила упругости опоры
Что является причиной веса тела? Сила упругости тела.
Перегрузка и невесомость
Как называется прибор, который у меня в руках?
Динамометр. Подвесим к нему груз, что показывает динамометр?
Силу, с которой тело действует на пружину, т. е. вес тела. Теперь, смотрите, что
происходит, когда я поднимаю динамометр резко вверх?
Сила действия на пружину динамометра возрастает, т. е. увеличивается вес тела. Т. е.
вес тела увеличивается при ускоренном движении опоры тела или как в нашем случае
подвеса против направления силы тяжести, вверх. Это называется перегрузка. Т. е. когда
вес тела усиливается в несколько раз.
Докажем это.
Давайте зарисуем.
Запишем Второй закон Ньютона Для нашего тела Ma=N-mg, по Третьему закону
Ньютона N=P, P=m(G+A). Значит P>mg, т. е. вес тела увеличился.
Вывод: Если тело движется с ускорением вверх, то его вес больше веса покоящегося
тела.
Аналогично можно доказать, что если тело движется с ускорением вниз, то его вес
меньше веса покоящегося тела.
Если же ускорение тела равно ускорению свободного падения, то вес тела равен нулю.
Это состояние называется состоянием невесомости.
4. Решение задач
1. Лифт спускается с ускорением 10 м/с2 вертикально вниз. В лифте находится человек
массой 60 кг. Чему равен вес человека? (g = 10 м/с2)
1) 600 Н
2) 1200 Н
3) 0
4) 60 Н
5) ответа нет
2. Мальчик массой 40 кг качается на качелях с длиной подвеса 4 м. С какой силой мальчик
давит на сидение при прохождении низшего положения со скоростью 6 м/с.
1) 500 Н
2) 400 Н
3) 40 Н
4) 760 Н
5) 300 Н
5. Итоги урока. Выставление оценок.
6. Домашнее задание
Параграф 46
Рымкевич «Сборник задач по физике» задача №216.
7. Интернет ресурсы
http://u4isna5.ru/index.php/konspekturoka/60-fizika10klasskonspekturoka/448-konspekt-uroka-vestela-nevesomost.html
http://lib2.znate.ru/docs/index-315313.html