План-конспект урока по физике 7 класс "Единица силы. Измерение силы. Динамометр"

План-конспект урока по теме: «Единица силы. Измерение силы. Динамометр»

Класс: 7 (ученики со слабой подготовкой)

Время: 45 минут

Три креативных «крючка» для начала урока:

1.                «Суд над чемоданом»: Учитель ставит на стол небольшой, но переполненный (и потому очень тяжелый) рюкзак или старомодный чемодан. «Представьте, что этот чемодан — подсудимый. Его обвиняют в том, что он неподъемный. Адвокат говорит: «Он весит всего 10 килограммов!». Прокурор кричит: «Нет, он тянет на все 100 ньютонов!». Кто из них прав? И что за странная единица — «ньютон»? Чтобы вынести вердикт, нужно разобраться».

2.                «Сила в твоем кармане»: Учитель просит учеников достать свой телефон. «Вот предмет, который есть у каждого. Как вы думаете, с какой силой он притягивается к Земле? Сила эта очень маленькая, но ее МОЖНО ИЗМЕРИТЬ. Сегодня мы научимся измерять такие силы и узнаем, как называется эта «крошечная» единица измерения».

3.                «Фокус с пакетом»: Учитель показывает прочный полиэтиленовый пакет за две ручки. Приглашает самого сильного ученика порвать его, растягивая за ручки. Ученик, скорее всего, не сможет. Затем учитель незаметно делает крошечный надрез ножницами у края одной ручки. Теперь пакет рвется с легким хлопком. «В чем секрет? Сила-то была одна и та же! Но во втором случае она пришлась на очень маленькую площадь. Чтобы изучать такие фокусы, сначала надо научиться ИЗМЕРЯТЬ саму силу. Вот этим мы и займемся».

Цели урока

·                     Обучающие: Ученики узнают единицу измерения силы — 1 Ньютон (1 Н) и ее примерное соответствие (1 Н ≈ сила тяжести, действующая на 100 г). Познакомятся с устройством и принципом действия пружинного динамометра.

·                     Развивающие: Ученики разовьют навык практического измерения силы с помощью динамометра по алгоритму. Научатся переводить бытовое понятие «масса» (в кг) в физическую величину «сила тяжести» (в Н) через простое соотношение (1 кг ≈ 10 Н).

·                     Воспитательные: Ученики сформируют понимание важности точных измерений и поймут, что физика описывает количественно даже повседневные явления. Будет воспитана аккуратность при работе с лабораторным оборудованием.

План-конспект урока

1. Организационный момент (2 минуты)

·                     Активность: Приветствие. Использование одного из «креативных крючков» (например, «Сила в твоем кармане»). Эмоциональное вовлечение.

·                     Речь учителя: «Итак, сегодня мы ответим на два главных вопроса: В ЧЕМ измеряют силу и КАК ее можно измерить. Все, что нужно — ваше внимание и руки, готовые к маленьким открытиям».

2. Актуализация опорных знаний (5 минут)

·                     Активность: Игра «Сила есть?» (фронтальный опрос с сигнальными карточками).

·                     У каждого ученика на столе две карточки: зеленую («ДА») и красную («НЕТ»). Учитель задает вопросы, ученики поднимают карточку.

1.                 Сила — это то, что можно измерить? (ДА)

2.                 Измеряют ли силу в килограммах? (НЕТ)

3.                 Если на пружину подействовать с большей силой, она растянется сильнее? (ДА)

4.                 Силу можно измерить на весах? (НЕТ, весы измеряют массу).

·                     Цель: Четко отделить понятие силы от массы, вспомнить свойство упругости пружины (основа динамометра).

3. Изучение нового материала (18 минут)

Этап А: Единица силы — 1 Ньютон (7 минут).

·                     Активность: Демонстрация-открытие. Учитель берет динамометр и подвешивает к нему груз массой 100 г (или пачку сахара/соли 100 г). «Смотрите, стрелка отклонилась. Сила, с которой Земля притягивает этот груз, и есть ОДИН НЬЮТОН (1 Н). Это наша новая единица, названная в честь великого ученого».

·                     Практическое правило-ассоциация: «Давайте запомним просто: 1 Н — это вес вашего смартфона. 10 Н — это примерно вес пачки сахара в 1 кг. Получилось магическое правило: 1 кг ≈ 10 Н».

·                     Фиксация в тетради: Учитель диктует, ученики записывают и рисуют:

1 Н (ньютон) — единица силы.

Fтяж = 10 Н/кг * m

*Рисунок: гиря 100 г + стрелка вниз + подпись «Fтяж ≈ 1 Н».*

Этап Б: Прибор для измерения силы (6 минут).

·                     Активность: Фронтальный эксперимент «Упрямая пружина». На каждую парту выдается пружина от шариковой ручки и линейка.

·                     Задание: 1) Измерьте длину пружины в покое. 2) Аккуратно, двумя пальцами, растяните ее на 1 см. 3) Почувствуйте сопротивление. «Что вы чувствуете? Пружина сопротивляется! Чем сильнее вы тянете, тем больше она растягивается. Эта прямая связь — секрет прибора».

·                     Объяснение учителя (с опорой на слайд или плакат): Учитель показывает разрезную модель или крупное изображение динамометра. «Видите? Внутри — пружина. К ней прикреплена стрелка. Сила тянет пружину, пружина тянет стрелку, а стрелка показывает на шкале — сколько Ньютонов».

Этап В: Алгоритм измерения (5 минут).

·                     Активность: Демонстрация «Шаг за шагом». Учитель измеряет силу тяжести от ручки, четко проговаривая каждый шаг и показывая на большом динамометре:

1.                 Смотрим на шкалу: Определяем цену деления (сколько Н в одном маленьком промежутке).

2.                 Аккуратно подвешиваем груз (или цепляем).

3.                 Держим вертикально! Глаз на уровне стрелки, чтобы не было ошибки.

4.                 Снимаем показание: Записываем число и единицу измерения — Н.

·                     Фиксация в тетради: Ученики рядом с рисунком динамометра кратко записывают 4 шага.

4. Первичное закрепление (10 минут)

·                     Активность: Практикум «Измеряем мир в Ньютонах» (работа в парах).

·                     Цель: Измерить силу, необходимую для равномерного скольжения учебника по парте.

·                     Инструкция на доске:

1.                 Положите учебник на парту.

2.                 Крючок динамометра зацепите за корешок учебника.

3.                 МЕДЛЕННО и РАВНОМЕРНО тяните динамометр так, чтобы учебник пополз.

4.                 В этот момент посмотрите на стрелку и запишите результат: Fтяги = ... Н.

5.                 Дополнительное задание для успевающих: Оцените по массе учебника (~0.3 кг), чему равна действующая на него сила тяжести. Сравните с вашим измерением.

·                     Роль учителя: Индивидуальный контроль, помощь в определении цены деления, напоминание о равномерности движения.

5. Рефлексия и подведение итогов (5 минут)

·                     Активность: «Физика в двух строчках».

·                     Учитель: «Давайте подведем итог. Представьте, что вам нужно объяснить младшему брату или сестре, что было на уроке. Закончите два моих предложения:

1.                 Сегодня я узнал, что силу измеряют в…, и это примерно сила тяжести, которая действует на….

2.                 Чтобы измерить силу, нужно взять…, и следовать правилу: …».

3.                 Слушает 2-3 ответа.

·                     Контрольный вопрос (весь класс, хором): «Итак, если я возьму булку хлеба массой 0.5 кг, с какой силой (примерно) Земля будет ее притягивать?» (Ожидаемый дружный ответ: 5 Н!).

6. Домашнее задание (2 минуты)

Записано на доске.

·                     Базовый уровень (для всех): Прочитать §25 в учебнике. Выполнить в тетради: нарисовать динамометр, показывающий силу 3 Н.

·                     Практический уровень (по желанию): Дома найти предмет, сила тяжести которого, по вашей оценке, равна примерно 2 Н, 5 Н и 10 Н. Записать в таблицу (Предмет – Примерная масса – Расчетная сила).

·                     Творческий уровень (по желанию): Сделать фото или нарисовать 2-3 предмета из жизни, в которых «спрятана» пружина, работающая как в динамометре (например, весы-безмен, прищепка, кнопка в лифте).

Материалы и ресурсы:

·                     Для учителя: Демонстрационный динамометр, груз 100 г, несколько предметов для измерения (ручка, ластик), презентация (3-5 слайдов: портрет Ньютона, схема динамометра, алгоритм, задание для практикума), плакат с алгоритмом.

·                     Для учащихся (на парту): Лабораторный динамометр (предел 4-5 Н), тетрадь, учебник, пружина от шариковой ручки, линейка, сигнальные карточки (зеленая/красная).

Способы проверки понимания в ходе урока:

1.                Сигнальные карточки на этапе актуализации (мгновенная обратная связь от всего класса).

2.                Наблюдение за работой в парах: как определяют цену деления, как тянут динамометр, как записывают результат.

3.                Выборочная проверка записей алгоритма и результатов измерений в тетрадях (учитель проходит по рядам).

4.                Устные ответы во время рефлексии («Физика в двух строчках») и итоговый хоровой ответ на контрольный вопрос.

Урок 1: Единица силы. Измерение силы. Динамометр

3 креативных «крючка» для начала урока:

1.                «Силомер для чемпионов»: В начале урока предложить двум самым крепким ученикам помериться силой, сжав пружинный силомер (динамометр). Спросить: «Кто сильнее? А на сколько точно? Как это измерить и записать?»

2.                «Магазинная загадка»: Показать упаковку сока с надписью «Масса нетто 1 кг». Спросить: «А какая сила тяжести действует на этот пакет? Почему мы её не пишем на упаковках?»

3.                «Гиря-невидимка»: Положить на ладонь гирю 102 г (или предмет такой же массы). Спросить: «Эта гиря — эталон. Сила тяжести, которая на неё действует, имеет особое имя. Хотите узнать, какое?»

1. Цели урока

·                     Обучающие: Узнают, что сила измеряется в ньютонах (Н). Поймут, что 1 Н — это примерно сила тяжести, действующая на 102 г. Узнают устройство и принцип работы динамометра.

·                     Развивающие: Научатся измерять силу с помощью динамометра, переводить массу в силу тяжести (приближённо), развивают навык точного снятия показаний со шкалы прибора.

·                     Воспитательные: Формирование понимания важности точных измерений в науке и технике, аккуратности в работе с оборудованием.

2. План урока с таймингом

·                     Организационный момент (2 мин): «Здравствуйте! Сегодня мы с вами станем настоящими метрологами — специалистами по измерениям. Но измерять мы будем не длину, а СИЛУ».

·                     Актуализация опорных знаний (5 мин): Метод «Верю — не верю» (фронтальный опрос).

1.                 Верите ли вы, что силу можно увидеть? (Нет, но можно увидеть её действие).

2.                 Верите ли вы, что сила имеет свою единицу измерения, как метры или килограммы? (Да).

3.                 Верите ли вы, что можно измерить силу своих рук? (Да).

·                     Мотивация и постановка проблемы (3 мин): Демонстрация: Учитель показывает три разных пружины. К одной подвешивает ключи, к другой — тяжёлый груз, к третьей — лёгкий. «Почему пружины растянулись по-разному? Как нам измерить эту разницу, а не просто сказать «сильнее» или «слабее»?»

·                     Изучение нового материала (18 мин):

1.                 Единица силы (5 мин): Объяснение, что 1 Н — сила тяжести для тела массой ~102 г (показать такую гирьку). Простое правило: 1 кг ≈ 10 Н. Фиксация в тетради: 1 Н (ньютон). F_тяж ≈ 10 Н/кг * m.

2.                 От массы к силе (5 мин): Фронтальный эксперимент «Наши вещи в ньютонах». Ученики взвешивают на ладони свой пенал, учебник, телефон (оценочно). Учитель помогает перевести массу в ньютоны по правилу m * 10. «Масса пенала 0,2 кг = сила тяжести ≈ 2 Н».

3.                 Динамометр (8 мин): Демонстрация разных динамометров (силомер, лабораторный, тяговый). Объяснение принципа: «Сильнее давишь — пружина сильнее растягивается». Разбор шкалы: цена деления, предел измерений. Фиксация в тетради: рисунок динамометра с подписями.

·                     Первичное закрепление (7 мин): Практикум «Лаборатория на столе» (работа в парах). Задача: измерить силу, необходимую для равномерного перемещения учебника по парте с помощью динамометра. Записать результат: F = ... Н.

·                     Рефлексия (3 мин): Метод «Светофор». Ученики показывают карточки:

o         Зелёная — «Понял, что такое ньютон и как измерить силу».

o         Жёлтая — «Есть вопросы по работе динамометра».

o         Красная — «Не понял, как переводить килограммы в ньютоны».

·                     Инструктаж по Д/З (2 мин):

o         Базовый: §25, ответить на вопросы 1, 3.

o         Продвинутый: Рассчитать силу тяжести, действующую на всех членов своей семьи.

o         Творческий: Сделать фото или нарисовать 3 предмета из жизни, где используется принцип динамометра (например, весы, пуфик-пружина).

3. Виды деятельности и методы работы

·                     Фронтальная (объяснение, «Верю-не верю»).

·                     Парная (практикум с динамометром).

·                     Индивидуальная (фиксация в тетради, рефлексия).

·                     Интерактивные методы: «Верю — не верю», фронтальный эксперимент, «Лаборатория на столе», рефлексия «Светофор».

4. Образовательные технологии и оборудование

·                     Для учителя: Набор пружин, грузы, гиря 102 г (или модель), разные динамометры (3 вида), презентация с крупными изображениями шкал.

·                     Для учащихся: Учебник, тетрадь, лабораторный динамометр (на парту), линейка, предмет для перемещения (учебник).

5. Формирующее оценивание

·                     Наблюдение за работой в парах при измерении силы.

·                     Анализ ответов во фронтальной беседе.

·                     Рефлексия «Светофор» для быстрой диагностики понимания.