план Решение задач на законы Ньютона

Раздел : Динамика

Школа:

Дата:

ФИО учителя:

Класс: 10

Количество присутствующих:

Отсутствующих:

Тема урока

Решение задач на законы Ньютона

Цели обучения, которые достигаются на данном  уроке (ссылка на учебную программу)

·         составлять возможные алгоритмы решения задач при движении тел под действием нескольких сил 

·         знать и понимать формулировки законов Ньютона;

·         решать задачи с применением уравнения F=ma, понимая, что ускорение и равнодействующая сила направлены в одну сторону.

Цели урока

Знать и уметь применять  законы Ньютона при решении качественных и количественных задач.

Критерии оценивания

Учащиеся смогут формулировать законы Ньютона и применять их при решении  качественных задач.

Языковые цели

Vocabulary: Force, Resultant, mass, acceleration, weight, tension, contact force, friction, Inertia, and lift

Planned usage: Define newton second Law as “The resultant force acting on a body is proportional to the product of the mass and the acceleration of the body”

Learners have to be able to explain that the two forces that make a Newton’s third law pair act on different objects and are the same type of force

Привитие ценностей

Коммуникативные навыки, ответственность, аккуратность, расширение кругозора, множественный интеллект, функциональная грамотность

Межпредметные связи

Математика, геометрия

Навыки использования ИКТ

Интерактивная доска, ноутбуки, PowerPoint

Предварительные знания

 Понятие силы, единицы измерения силы, инерция, ускорение.

Ход урока

Запланированные этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресурсы

Начало урока           2 мин

5 мин

13 мин

Вступительное слово учителя  (Мобилизующее начало урока.  Психологический настрой на урок.)

Проверка выполнения домашнего задания (сочетания контроля, самоконтроля и взаимоконтроля)

Цель: Проверить уровень усвоения учебного материала, выявить пробелы и  скорректировать их.

А)Актуализация опорных знаний

Форма: коллективная

Метод: индивидуальный

Прием: вопрос-ответ

Взаимопроверка

Вопросы:

сформулируйте три знаменитые законы движения.

I закон (закон инерции): Материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит её (его) изменить это состояние.

II закон В ИСО ускорение тела пропорционально векторной сумме всех действующих на тело сил и обратно пропорционально массе тела:

III закон Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению:

В) Тест (Индивидуальная работа)

 Приложение 1

Интерактивная доска

Сборник Б.А. Кронгарт

Середина урока

5 мин

15 мин

17 мин

18 мин

1.      Подготовка к активному усвоению и осмысления  учебного материала (решение задач)

Цель: Обеспечить  мотивацию и принятия учащимися цели учебно-познавательной деятельности.

            Форма: ППС и индивидуальная

Метод:  поисково-эврестический

А) Учитель может привести примеры использования законов Ньютона, начиная с простых примеров и включая примеры, в которых на тело действует сразу несколько сил.

Учащиеся должны попрактиковаться на примерах, для проверки правильности применения формул и знания терминологии.

Алгоритм решения задач на законы динамики Ньютона.

1. Прочитать внимательно условие задачи.

2. Выделить заданные условием тела.

3. Выполнить анализ взаимодействия тел.

4. Кратко записать условие задачи.

5. Сделать рисунок, изобразить на нем векторы сил, действующие на каждое из тел, показать направление векторов перемещения, ускорения.

6. Записать в векторной форме уравнение для равнодействующей силы.

7. Выбрать наиболее рациональное в данных условиях задачи направление координатных осей в ИСО.

8. Определить проекции векторов на координатные оси.

9. Записать дополнительные уравнения кинематики (если необходимо).

10. Решить в общем виде полученные уравнения относительно искомой величины.

11. Сделать проверку размерности.

12. Вычислить.

13. Оценить полученные значения искомых величин.

Если в движении находится не одно, а несколько связанных между собой тел, то необходимо для каждого тела отдельно выполнить все вышесказанные действия и решить полученную систему уравнений.

1) тела, связанные невесомой нерастяжимой нитью, движущиеся по горизонтали;

2) эти же тела, поднимающиеся вверх;

3) нить, связывающая грузы, переброшена через неподвижный блок.

В)Решение задачи у доски

Задача № 1: Два тела, связанные невесомой нерастяжимой нитью (см. рис.) тянут с силой 15 Н вправо по столу. Массы брусков m1 = 1 кг и m2 = 4 кг, μ = 0,1.

С каким ускорением движутся бруски? Чему равна сила натяжения нити?

Учитель: Условие невесомости и нерастяжимости нити позволяет считать, что сила натяжения нити на всех участках одинакова и все тела движутся с одним и тем же ускорением, т.е. Т1 = Т2 = Т, .

Для того, чтобы решить задачу надо её проанализировать.

Рассмотрим все силы, действующие на каждое тело отдельно. Оба тела взаимодействуют с землёй, столом и нитью.

На первое тело действуют: m1g, Т1, Fтр1, N1

На второе тело действуют: m2g, N2, T2, Fтр2 и сила F

Системы отсчета свяжем со столом.

Учитель: Анализ провели, теперь приступаем к решению задачи.

Дано:

Равноускоренное движение связанных тел

F= 15 Н
m1= 1 кг
m2 = 4 кг
μ = 0,1
_____________________
- ? (м/с²)
Т - ? (Н)

1. Изобразим все силы, действующие на тела.

Ускорение тела направлено вправо:

Из условия задачи => Т1 = Т2 = Т;

2. Запишем II закон Ньютона в общем виде ∑ = m и для каждого тела в векторной форме, для этого страницу разделим пополам:

3. Выберем координатные оси: ось ОУ направим по направлению, а ось ОХ по направлению системы тел.

4. Проецируем векторные уравнения II закона Ньютона для I и II тела на координатные оси:

Мы получили два уравнения для 2-х тел, где учтены все силы, действующие на тело в отдельности.

Далее решаем совместно систему уравнений (3) и (3¹) методом почленного сложения уравнений, получаем:

(4), в этом уравнении учтены все силы, действующие на систему 2-х тел, связанных невесомой нерастяжимой нитью.

Откуда =

Силу натяжения нити находим из уравнения (3) или (3¹)

Т= μ * m1 * g + m1 = m1 (μ * g +) = 1 (0,1 * 10 + 2) = 3Н

или Т = F – m2 – μ * m2 g = F – m2 (+ μ * g) = 15 - 4 * (2 + 0,1* 10) = 3Н

Ответ: 2 м/с², 3Н.

Задача №2. К концам невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через невесомый неподвижный блок без трения в оси, подвешены грузы с массами m1= 1кг и m2= 2 кг. Каково ускорение, с которым движется второй груз?

1. Изобразим рисунок и расставим все силы, действующие на тело. Ускорение тела направим в сторону большого тела.

1. Запишем II закон Ньютона в векторной форме для каждого тела

2. Выберем координатные оси, ось ОУ направлена по направлению ускорения, на рисунке изображаем ОУ1, ОУ2.

3. Проецируем векторные уравнения II закона Ньютона для I и II тела на координатные оси ОУ1 и ОУ2, учитывая, что T1 = T2 = T,

Складываем почленно уравнения (1) и (1¹ ), получаем:

Ответ: 3,3 м/с²

Задача № 3. Брусок массой 2 кг скользит по горизонтальной поверхности под действием груза массой 0,5 кг, прикрепленного к концу нерастяжимой нити, перекинутой через неподвижный блок. Коэффициент трения бруска о поверхность 0,1.

Решение:

1. Изобразим рисунок и расставим все силы, действующие на тела. Ускорение первого тела направим вправо, второго - вниз.

2. Запишем II закон Ньютона в векторной форме для каждого тела, поделив страницу пополам

3. Спроецируем полученные уравнения на выбранные направления осей X и Y, учитывая условие невесомости и нерастяжимости:.

Решаем совместно систему уравнений (3) и (31) методом почленного сложения уравнений, получаем:

Т - µ * m1g + m2g – T = (m1+m2) *

откуда

Силу натяжения нити Т находим из уравнения (3¹).

Т = m2g – m2 =m2 (g - )

Т = 0,5 (10 – 1,2) = - 4,4 H. (знак « - » указывает, что сила натяжения направлена в противоположную сторону оси OY).

Т = 4,4 Н.

Ответ: 1,2 м/с² ; 4,4 Н.  

Конец урока

5 мин

1.Рефлексия

Цель: Мобилизация учащихся на рефлексию своего поведения (мотивации, способов деятельности, общения).

Рефлексия:

- что узнал, чему научился

- что осталось непонятным

- над чем необходимо работать

2. Домашнее задание.

Сб. задач Б.А.Кронгарт, стр. 59,

Задача 8,9

2.      Итог урока

Цель: Дать анализ и оценку успешности достижения цели и наметить перспективу последующей работы.

Стикеры

Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?

Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?

Здоровье и соблюдение техники безопасности

Все учащиеся:

знают законы Ньютона

Большинство учащихся будут:

.- определять ускорение по второму закону Ньютона

- составлять физические уравнения и решают на их основе физические задачи

Некоторые учащиеся смогут:

самостоятельно решают все задачи без помощи учителя

Используйте данный раздел для записи методов, которые Вы будете использовать для оценивания того, чему учащиеся научились во время урока.

Здоровьесберегающие технологии.

Используемые физминутки и активные виды деятельности.

Пункты, применяемые из Правил техники безопасности на данном уроке.  

Рефлексия по уроку

Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?

Все ли учащиеся достигли ЦО?

Если нет, то почему?

Правильно ли проведена дифференциация на уроке?

Выдержаны ли были временные этапы урока?

Какие отступления были от плана урока и почему?

Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки. 

Общая оценка

Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?

1:

2:

Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?

1:

2:

Что я выявил(а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?