Урок "Силы в природе. Законы сохранения в природе. Решение задач." (физика, 10 класс)

Сабақ/Занятие/lesson  Табиғат күштері. Табиғат қорғау заңдары. Есеп шығару Силы в природе. Законы сохранения в природе. Решение задач. Forces in nature. Laws of conservation in nature. Solving problems. Цель: 1. Выяснить какие типы сил встречаются в природе. Дать определение гравитационной силы. Сформулировать закон всемирного тяготения. Повторить и обобщить знания закона сохранения импульса и закона сохранения энергии, закрепить знание формул расчета  импульса   тела,  импульса   системы   тел,  механической  работы,  мощности, различных   видов   механической   энергии;   выявить   уровень   сформированности умений учащихся решать типовые задачи, понимать графическую интерпретацию работы. Применять  элементы трехязычия. 2. Развивать мышление учащихся, интерес к изучению физики. 3. Воспитывать положительное отношение к труду. Ход урока: 1. Оргмомент. Здравствуйте ребята. Hello students  Тема нашего урока Силы в природе. Законы сохранения в природе. Откройте тетради и  запишите число и тему урока. Сегодня на уроке мы выясним какие типы сил встречаются в  природе. Дадим определение гравитационной силы и сформулируем закон всемирного  тяготения. Но сначала давайте повторим пройденный материал. 2. Фронтальный опрос учащихся. 1)Что такое динамика? 2)Сформулируйте первый закон Ньютона. 3)Какие системы отсчета называются инерциальными? 4)Сформулируйте второй закон Ньютона. 5)Сформулируйте третий закон Ньютона. 6)Что такое сила? 3. Объяснение новой темы сопровождается презентацией Приложение 1. 1). Типы сил в природе: Гравитационные – все тела притягиваются друг к другу. Электромагнитные – действуют между частицами, имеющими электрические заряды (в  атомах, молекулах, твердых, жидких и газообразных телах, живых организмах). Ядерные – внутри атомных ядер (сказываются только на расстоянии 10­12 см). Слабые взаимодействия – проявляются на еще меньших расстояниях. Они вызывают  превращение элементарных частиц друг в друга. 2). Гравитационная сила. Попытки объяснить строение Солнечной системы, занимали умы многих людей. Особенно  волновал вопрос о том, что связывает планеты и Солнце в единую систему? Он встал, после того как Коперник “поместил” Солнце в центр, а все планеты заставил обращаться вокруг  него. Именно Солнце естественно считать причиной обращения вокруг него Земли и  планет. Но не только планеты притягиваются к Солнцу. Солнце тоже притягивается к  планетам. Это доказал И. Ньютон. Выражение для силы тяготения Ньютон получил в 1666  году, когда ему было 24 года. Изучая в течение многих лет движение тел, в частности  движение Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца, Ньютон пришел к смелой мысли о  том, что все тела во Вселенной притягивают друг друга. Взаимное притяжение между всеми телами было названо всемирным тяготением.  (Определение записать в тетрадь) Силы всемирного тяготения иначе называют гравитационными. (Определение записать в  тетрадь) 3). Закон всемирного тяготения Ньютон установил, как зависит от расстояния ускорение свободного падения. Вблизи  поверхности Земли, на расстоянии 6400 км от центра оно составляет 9,8 м/с2. А на  расстоянии в 60 раз больше, то есть у Луны это ускорение в 3600 раз меньше, чем на Земле. Вывод: ускорение убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от центра  Земли. По второму закону динамики, ускорение прямо пропорционально силе, а сила в  свою очередь прямо пропорциональна массам. Обобщив все это, Ньютон сформулировал  закон всемирного тяготения: Два любых тела притягиваются друг к другу с силой прямо пропорциональной массе  каждого из них и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними: F=(G m1m2) /r2 F –модуль вектора силы гравитационного притяжения между телами с массами m1 и m2,  находящимися на расстоянии r друг от друга. G –гравитационная постоянная (закон и формулу закона записать в тетрадь) Если m1=m2=1кг , то G численно равна силе F. G=6,67*10­11 (Н*м2)/кг2 (записать в тетрадь) Это величайшее открытие английский поэт Байрон описывает так в своем произведении  “Дон Жуан”: Так человека яблоко сгубило, Но яблоко его же и спасло,  Ведь Ньютона открытие разбило Неведения мучительное зло Дорогу к новым звездам проложило И новый выход страждущим дано. Уж скоро мы, природы властелины И на Луну пошлем свои машины. Взаимное притяжение между материальными телами было обнаружено впервые “на небе”.  Но закон Ньютона относится ко всем материальным частицам, независимо от их  местонахождения, и потому притяжение должно существовать и между земными телами.  Такое притяжение было обнаружено в XVII веке, через 50 лет после открытия Ньютона,  французскими учеными Бугером и Кондамином в результате эксперимента. Более точные  опыты провел в 1798 году английский ученый Кавендиш. 4). Опыт Кавендиша (учебник страница 83, рисунок 81 и рисунок на экране) Два шарика 1, имеющие одинаковую массу m1, укреплены на концах легкого коромысла 2,  подвешенного на упругой нити 3. Шарики находятся на расстоянии r от более массивных  шаров 4 массой m2. Под действием силы притяжения малых шаров к большим, коромысло  поворачивается. По углу закручивания нити определяется сила гравитационного  притяжения F12 шариков массами m1 и m2 . Кавендиш нашел числовое значение  гравитационной постоянной. 5.Законы сохранения в механике. Импульс II закон Ньютона Закон сохранения импульса p = mv F∆t = ∆p Σ pi = const m1v1 + m2v2 = m1u 1 + m2u2 Потенциальная энергия тела в поле тяжести Земли ЕП = mgh Потенциальная энергия тела упруго деформированного тела ЕП = kx2/2 Кинетическая энергия движущегося тела Ек = mv2/2 Теорема о кинетической энергии А = Ек­ Ек0 Закон сохранения механической энергии для замкнутой системы Е = Ек + Еп = const 6). Применение формулы закона для расчетов (записать в тетрадь) Формула закона всемирного тяготения дает точный результат при расчете: а) если размеры тел пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием между ними; б) если оба тела однородны и имеют шарообразную форму; в) если одно из взаимодействующих тел – шар, размеры и масса которого, значительно  больше, чем у второго тела. 4. Закрепление. Тест. Букву, под которой находится правильный ответ записать в таблицу. В результате  получится ключевое слово.  1. Кто открыл закон всемирного тяготения?         З Ньютон; В Кавендиш; Р Коперник. 2. Формула, определяющая силу всемирного притяжения между двумя телами. Е F=(m1m2) /r2; A F=(Gm1m2)/r2; O F=(Gm1m2)/r. 3. Как изменится сила притяжения между двумя шарами, если один из них заменить другим масса которого вдвое больше? Н не изменится; К увеличится в два раза; З уменьшится в два раза. 4. Чему равна гравитационная постоянная? О 6,67*10­11 Н*м2/кг2; Е 6,67*10­11 Н*м/кг; И 6,67*10­1 Н*м2/кг2. 5. Как изменится сила притяжения между двумя шарами, если расстояние между ними  увеличить вдвое? К уменьшится в два раза; Т увеличится в четыре раза; Н уменьшится в четыре раза. 5. Расслабление глаз (музыка). Сесть спокойно и устойчиво. Закрыть глаза и расслабить веки. Мысленно погладить глаза  теплыми мягкими пальцами. Почувствовать, как глазные яблоки совершенно пассивно  лежат в глазницах. Лицо и тело расслаблены. Чувства тепла и тяжести сменяются  легкостью, а в дальнейшем – полной потерей ощущения глаз. Қазақша  Орысша  Ағылшынша  Күш  Сила  Ғorce  Серпімділік  Упругость  Elasticity  Гук заңы  Закон Гука  Hooke's law  Деформация  Деформация  Deformation  Созылу  Растяжение  Stretching  Сығылу  Сжатие  Compression  Бұралу  Кручение  Torsion  Майысу  Изгиб  Bending  Ығысу  Сдвиг  Shift  Серпімді  Упругий  Elastic Пластикалық (серпімсіз)  Пластичный  Plastic  6. Решение задачи № 158 Рымкевич. 7. Подведение итогов. 8. Д/з § 31­33 упр. 7 №1.