Цель урока :
- дать учащимся представление о свободном падении тел, как о частном случае равномерного 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.
Задачи урока:
- развить и закрепить навыки решения экспериментальных, расчетных и качественных задач;
- научить грамотно объяснять физические явления;
- научить применять знания в новой ситуации.
Оборудование: мячик, лист бумаги, бумажный шарик, трубка Ньютона, насос Камовского.
Ход урока:
1. Организационный момент.
2. Проверка навыков решения задач проводится в виде самостоятельной работы на листах по вариантам.
Самостоятельная работа:
1 вариант
- Какова масса тела , если на него действуют силой 20Н которая сообщаем ему ускорение 3 м/с2
- Чему равна равнодействующая сила , если силы 4 Н и 5 Н действуют по одной прямой и направлены в разные стороны; и под углом 90 °.
2 вариант
- Каким ускорением обладает тело массой 5 т , если на него действует сила равная 2 к Н
- Чему равна равнодействующая сила, если силы 3 Н и 5 Н действуют на тело по одной прямой в одну и туже сторону ; направлены под углом 90°.
Опрос
1) Чем отличается равноускоренное движение от равномерного ?
2) Запишите формулу скорости при равноускоренном движении
3) Запишите формулу определения перемещения при равноускоренном движении
4) Какие закономерности присущи только равноускоренному движению?
3. Новый материал.
«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
1) Историческая справка.
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.
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 тоже 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, использовав 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.
Опыт с трубкой Ньютона.
Подтверждаем, что тела в данном месте Земли падают с одинаковым ускорением которое называется ускорением свободного падения. g= 9,8 м/с2
4. Составим таблицу
| Равноускоренное движение | Свободное падение тел | Движение тела, брошенного вверх |
| υ= υ 0 + α t | υ= υ 0 + g t | υ= υ 0 - g t |
| υ х= υ 0х + α х t | υ у= υ 0 у+ g у t | υ у = υ 0 у - g у t |
| S= υ 0 t+ α t2/2 | h= υ 0t + gt2/2 | h= υ 0t + gt2/2 |
| S х= υ 0 х t+ α хt2/2 | h= υ 0уt + g уt2/2 | h=υ 0уt - g уt2/2 |
| х=х0 +υ 0 х t+ α хt2/2 | У= У0+ υ 0уt + g уt2/2 | У0=0 |
5. Закрепление материала.
- Греческий философ Анаксагор говорил: «Луна , если бы не двигалась, упала бы на Землю, как падает камень из пращи.» Прав ли был философ?
- Один мальчик провел следующий опыт. Он взял алюминиевую банку из- под колы и пробил в ней отверстие на дне и стенках. затем он эту банку сбросил с балкона. Ему хотелось выяснить :будет ли выливаться вода из банки при движении. Как вы думаете, что же при этом произошло?
- 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. 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. Подведение итогов
8. Домашнее задание : § 13,14 упражнение 13 № 1,3.