Урок 14 Взаємодія тіл. Результат взаємодії деформація І зміна щвидкості




Скачати 86.22 Kb.
НазваУрок 14 Взаємодія тіл. Результат взаємодії деформація І зміна щвидкості
Дата конвертації07.03.2013
Розмір86.22 Kb.
ТипУрок
uchni.com.ua > Математика > Урок
Урок 14 Взаємодія тіл. Результат взаємодії – деформація і зміна щвидкості.
Мета уроку: Розпочати нову тему з основ динаміки шляхом вивчення основних динамічних характеристик: сили та маси. Формувати світогляд учнів шляхом вивчення нових фізичних явищ, та фізичних законів. Виховувати спостережливість учнів та вміння робити узагальнення.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань, вмінь та навичок.

Метод: проблемно-пошуковий.

Обладнання: Комплект з динаміки.
Хід уроку:

І частина (30 хв)

1. Актуалізація опорних знань. Провести фронтальне опитування з метою підготовки до сприйняття нового матеріалу. Форма – фізичний диктант.

2. Пояснення нового матеріалу:
Ми з досвіду знаємо, що коли яке-небудь тіло перебуває в спокої, то саме воно, без ніякої причини, не почне рухатись. Покладена на стіл книжка лежить на місці, поки хто-небудь не перекладе її на інше місце. Поїзд стоїть на місці доти, поки тепловоз його не потягне. Куля, вкладена в рушницю, не виле-тить доти, поки її не виштовхнуть порохові гази.




У всіх випадках, для того, щоб вивести тіло з стану спокою, на нього повинне подіяти яке-небудь інше тіло, або, як кажуть, на тіло повинна подіяти сила.

Часто доводиться спостерігати, як рухається велосипедист, не працюючи педалями. Досить довго рухається автомобіль після вимкнення двигуна. Куля, виштовхнута з рушниці пороховими газами, продовжує рух і поза рушницею, де на неї вже не діють порохові гази. Однак зрештою всі згадані тіла з часом зупиняються. Чому? Щоб відповісти на це запитання, виконаємо дослід.

Установимо похило на столі дошку. На невеликій відстані від кінця дошки насиплемо купку піску. На похилу дошку ставимо візок. Візок скочуючись, потрапляє у пісок і швидко зупиняється. Вирівнявши пісок, знову пускаємо візок по дошці з попередньої висоти. Те-пер візок проходять більшу відстань по столу. Якщо ж зовсім прибрати пісок з шляху візка, то до зупинки він пройде ще більшу відстань.




Отже, чим менша дія іншого тіла на візок, тим довше зберігається його рух, тим цей рух ближчий до рівномірного. Прикладом руху тіл при наявності дуже малого опору може бути рух штучних супутників Землі. Верхні розріджені шари атмосфери чинять незначний опір їх рухові, тому супутники можуть обертатись навколо Землі тривалий час. Якби перешкод рухові зовсім не було, то будь-яке тіло, приведене в рух, продовжувало б рухатися як завгодно довго. Спостереження показують, що тіло, яке рухається прямолінійно, саме по собі не може змінити і напрям свого руху. Велосипедист, повертаючи руль, змінює напрям руху коліс велосипеда. Отже, тіло, яке перебуває в спокої, само собою без дії на нього інших тіл не може почати рухатися, а рухоме тіло само собою не може ні зупинитися, ні змінити напряму свого руху. Властивість тіла зберігати стан спокою або прямолінійного рівномірного руху називається інерцією тіла. (Інерція — латинське слово, означає "нерухомість").
Автомобіль з вимкненим двигуном зберігав би швидкість свого руху. Але на нього діє сила тертя, тому швидкість його зменшується і він поступово зупиняється. Шлях, що його прохо-дять автомобіль після вимкнення двигуна до повної зупинки, називається гальмівним шляхом. Наприклад, автомобіль “Таврія”, що рухається по асфальтовому шосе зі швидкістю 50 км/год, після вимкнення двигуна пройде до повної зупинки 35,5 м. Ця відстань і буде гальмівним шляхом. Якщо навіть загальмувати колеса автомобіля, то все-таки деякий час він буде рухатися, ковзаючи колесами по дорозі. Переходити дорогу перед рухомим транспортом дуже небезпечно, бо жодну машину не можна вмить зупинити.

У розглядуваних прикладах: ми часто вживали слово сила тертя, сила опору повітря, сила тяжіння. Отже, причиною зміни швидкості тіл є дія інших тіл.

Сила — причина зміни швидкості тіла.




Пасажир у машині, вагоні, човні при кожному сповільненні руху нахиляється вперед, при кожному прискоренні руху відхиляється назад, при кожному повороті відхиляється до зовнішнього боку кривизни шляху. Предмети, що їх викидають з літака, вагона, спершу летять за нами, але під впливом сили тяжіння відхиляються від прямолінійного шляху.

1.Чому швидкість тіл змінюється? Наведіть приклади.

2.Як рухалося б тіло, якби на нього не діяли інші тіла?

3.Що називається інерцією?

4.Що називається силою?

5.На малюнку показано спосіб насаджування молотка на рукоятку. Поясніть його.

6.На малюнку показано як можна надати залізку рубанка потрібного положення. Чому від удару по залізку воно входить у рубанок, а від удару по колодці — виходить з нього?

7.У який бік падає людина, яка спіткнулася? яка посковзнулася?

8.Як змінилась швидкість руху вагонів, зображених на малюнку?

9.Як вистрибувати з вагона, який швидко рухається?

10.Що треба робити при швидкій їзді на велосипеді на поворотах?

ІІ частина (30 хв) ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ.

Ще раз розглянемо чому тіло починав рухатись або змінить свою швидкість.

На малюнку зображено візок з прикріпленою до нього пружною пластинкою. Пластинку зігнуто і зв’язано ниткою. Візок перебував у спокої відносно стола. Чи почне він рухатися, якщо пластинка випрямиться? Перепалимо нитку. Пластинка різко випрямляється, але візок залишається на попередньому місці.



Тепер з другого боку від пластинки поставимо ще один такий самий візок. Коли перепалити нитку, обидва візки почнуть рухатися і роз'їдуться в різні боки. Ми бачимо, щоб змінити швидкість візка, потрібне друге тіло — другий візок. Раз обидва візки стали рухатися відносно стола, то вони обидва подіяли один на одного. Отже, дія тіла на інше тіло не може бути односторонньою. Обидва тіла діють одне на одне - вони взаємодіють. Так, наприклад, куля перед пострілом перебуває в спокої відносно рушниці. Під час пострілу куля й рушниця взаємодіють і рухаються в різні боки. Відбувається явище відбою. Коли людина, що сидить у човні, відштовхує від себе рукою інший човен, то і її човен також починає рухатись у протилежний бік. На зображено два хлопчики, які стоять на візках. У рухах у них вірьовка. Коли хлопчики натягують вірьовку, то обидва вони разом з візками почнуть рухатись назустріч один одному. Сили, які при цьому прикладені до хлопчиків, виявляються завжди рівними і протилежно напрямленими, незалежно від того, як хлопчики натягують вірьовку (діюча і протидіюча сила). Отже, в усіх випадках сили, з якими два тіла діють одне на друге, рівні за величиною і протилежні за напрямом. Ноги людини і тварин, ведучі колеса автомобіля і тепловоза при русі відштовхуються від землі, гребний гвинт пароплава — від води, птах і гвинт літака під час польоту — від повітря. У всіх таких випадках. відштовхуюче і відштовхуване тіла починають рухатися в протилежних напрямах. Сили дії і протидії завжди рівні і протилежно напрямлені, але ніколи одна одну не зрівноважують, оскільки вони прикладені до різних тіл. Якщо кінь везе воза, то це не означає, що сила, з якою він тягне воза, більша від сили, з якою віз тягне коня у протилежну сторону. Ці сили рівні за величиною. Але ні кінь, ні віз, внаслідок самої тільки взаємодії один з одним, не можуть почати рухатися обидва в одному і тому ж напрямі. Для цього необхідна третя сила, прикладена одночасно і до коня, і до воза. Така сила виникає при взаємодії коня з Землею. Кінь підковами відштовхує Землю в одну сторону, а Земля штовхає коня з возом у другу.
Чому тіла змінюють свій стан у просторі?
Будь-які зміни в природі відбуваються внаслідок взаємодії між тілами. Щоб змінити положення вагона на рейках, залізничники спрямовують до нього локомотив, який зміщує вагон з місця і приводить його в стан руху. Вітрильник може тривалий час стояти біля берега, аж доки не подме попутний вітер і подіє на його вітрила. Колеса іграшкового автомобіля можуть обертатися з будь-якою швидкістю, але іграшка не змінить свого положення, якщо під іграшку не підкласти дощечку або лінійку. Форму чи розмір пружини можна змінити, лише підвісивши до неї тягарець або потягнувши рукою за один з її кінців.

Усі тіла в природі так чи інакше пов'язані між собою і діють одне на інше або безпосередньо, або через фізичні поля. Така дія завжди є взаємною. Якщо тепловоз діє на вагон і змінює його швидкість, то швидкість тепловоза при цьому також змінюється внаслідок зворотної дії вагона. Сонце діє на всі тіла на Землі і на саму Землю, утримуючи її на орбіті. Але і Земля притягує Сонце і в свою чергу змінює його траєкторію. Отже, в усіх випадках можна говорити лише про взаємну дію тіл — взаємодію.

При взаємодії можуть змінюватися швидкості тіл або їх частин. Проте, взаємодіючи з різними тілами, дане тіло по-різному буде змінювати свою швидкість. Так, вітрильник може набути швидкості внаслідок дії на нього вітру. Але такого самого результату можна досягти, увімкнувши двигун, розміщений на вітрильнику. Його може зрушити з місця і катер, діючи на вітрильник через трос. Щоб не називати щоразу всі взаємодіючі тіла, чи тіла, які діють на дане тіло, всі ці дії об'єднують одним поняттям сили.

Сила — це фізичне поняття, яке узагальнює всі взаємодії, внаслідок яких тіло чи його частини змінюють свій стан. Що таке сила? Сила як фізичне поняття може бути більшою чи меншою, як і викликані нею зміни в стані тіла чи його частин.
Сила як фізична величина кількісно характеризує дію одного тіла на інше. Дія тепловоза на вагон буде значно інтенсивнішою, ніж дія декількох вантажників. Під дією тепловоза вагон швидше зрушить з місця і почне рухатися з більшою швидкістю, ніж тоді, коли вагон будуть штовхати вантажники, які ледве змістять вагон на невелику відстань або й зовсім не зрушать його. Для того щоб можна було вести математичні розрахунки, силу позначають певною літерою. Як правило, це латинська літера F.

Як і всі інші фізичні величини, сила має певні одиниці. Сучасна наука користується одиницею, яка називається ньютоном (Н). Одиниця дістала таку назву на честь англійського вченого Ісаака Ньютона, який зробив значний внесок у розвиток фізичної і математичної науки.

Ісаак Ньютон (1643-1727) — видатний англійський учений, засновник класичної фізики. Наукові праці стосуються механіки, оптики, астрономії та математики. Сформулював основні закони класичної механіки, відкрив закон всесвітнього тяжіння, дисперсію світла, розвинув корпускулярну теорію світла, розробив диференціальне та інтегральне числення.

Сили можуть мати різні значення. Так, на склянку з водою діє сила з боку Землі, що приблизно дорівнює 2 Н. А трактор, тягнучи плуга, діє на нього із силою в декілька тисяч ньютонів.
Чим вимірюють силу?

Для вимірювання сили використовують спеціальні прилади, які називаються динамометрами (dіnа - сила; mеtrо -міряю). Як правило, кожен такий прилад має вимірний елемент у вигляді пружини певної форми.

Сила характеризується напрямом

Вказати числове значення сили не завжди достаньо для визначення результату її дії. Важливо знати точку її прикладання та напрям дії. Якщо високий брусок, що стоїть на столі, штовхати в нижній частині, то він буде ковзати поверхнею стола. Якщо ж до нього прикласти силу у верхній його частині, то він просто перекинеться.

Зрозуміло, що напрям падіння бруска залежить від того, в якому напрямі будемо його штовхати. Отже, сила має також напрям. Від напряму сили залежить зміна швидкості тіла, на яке ця сила діє. Враховуючи, що сила має напрям і числове значення, її зображають у вигляді стрілки певної довжини і напряму (вектора). Така стрілка починається в точці на тілі, яка називається точкою прикладання сили.

Користуючись графічним методом, можна проводити різні математичні операції із силами. Так, якщо до однієї точки на тілі прикладені сили 2 Н і З Н, які діють в одному напрямі, то їх дію можна замінити однією силою, яка буде прикладена в цій самій точці, діятиме в тому ж напрямі, а її значення дорівнюватиме сумі значень кожної із сил. Вектор цієї сили матиме довжину, що дорівнює сумі довжин обох векторів. Рівнодійна — це сила, дія якої рівнозначна дії кількох сил, прикладених до тіла в даній його точці. Можливий інший випадок, коли сили прикладені в одній точці тіла, але діють у протилежних напрямах. Тоді їх можна замінити однією силою, напрямленою в напрямі більшої сили, а її значення дорівнюватиме різниці значень кожної сили (мал. 39). Довжина вектора цієї сили дорівнюватиме різниці довжин векторів прикладених сил. Сила, якою можна замінити кілька сил, прикладених у певній точці тіла, називають рівнодійною.
4. Закріплення нового матеріалу. Розв’язання графічних задач:

1. Як можна змінити механічний стан тіла?

2. Для чого вживають поняття сили?

3. Що таке сила?

4. Яка основна одиниця сили?

5. Яким приладом вимірюють силу?

6. Які властивості сили?

7. Яку силу називають рівнодійною?

8. Яка буде рівнодійна двох сил, які діють уздовж однієї прямої

в одному напрямі?

9. Яка буде рівнодійна сил, які діють уздовж однієї прямої в протилежних напрямах? Який її напрям?

Вправа 5

1. Зобразити графічно дві сили 50 Н і 20 Н, які прикладені в одній точці і діють під кутом 90° одна до одної.

2. На малюнку 40 зображено силу Fv яка дорівнює 20 Н. Користуючись нею як масштабом, знайти значення сил F2 і F3.

3. Великий залізничний поїзд інколи ведуть два локомотиви. Яку силу має прикласти до поїзда один, більш потужний локомотив, якщо перший локомотив діє на поїзд із силою 180 кН, а другий — із силою 100 кН?

4. На тіло вздовж однієї прямої діють сили, що дорівнюють 2 Н, З Н, 4 Н. Позначивши в зошиті точку прикладання цих

сил, покажіть напрям сил для випадків, коли рівнодійна буде дорівнюватиме 1 Н, З Н, 5 Н відповідно.

5. Чи може рівнодійна двох сил 4 Н і 5 Н, які діють на тіло вздовж однієї прямої, дорівнювати 2 Н, З Н, 9 Н, 10 Н?
5. Домашнє завдання: _________________________________________




Схожі:

Урок 14 Взаємодія тіл. Результат взаємодії деформація І зміна щвидкості iconУрок 1/1 Тема. Електризація тіл. Два роди електричних зарядів
Мета уроку: познайомити учнів із явищем електризації тіл; довести існування двох типів зарядів І пояснити їхню взаємодію тип уроку:...
Урок 14 Взаємодія тіл. Результат взаємодії деформація І зміна щвидкості iconПлан характеристики неорганічної речовини
Хімічні властивості речовини: взаємодія з індикаторами (тільки розчинні кислоти та основи); взаємодія з простими речовинами; взаємодія...
Урок 14 Взаємодія тіл. Результат взаємодії деформація І зміна щвидкості iconСемінар «Ефективна взаємодія з батьками»
Психологічний тренінг «Побудування ефективного спілкування І взаємодії з батьками» (Садовничая А. С., Кальє Т. В.)
Урок 14 Взаємодія тіл. Результат взаємодії деформація І зміна щвидкості iconКонтрольно-оцінна діяльність як результат формування предметних компетентностей
Організація взаємодії учнів з інформацією, викладеною в підручниках, книгах, інструкціях
Урок 14 Взаємодія тіл. Результат взаємодії деформація І зміна щвидкості iconЛекція. Групи. Види груп, групова взаємодія
Закріпити І узагальнити знання про групи та навчати використовувати їх у процесі взаємодії
Урок 14 Взаємодія тіл. Результат взаємодії деформація І зміна щвидкості iconУрок №1. Тема уроку: Тепловий стан тіл І температура. Вимірювання температури
Мета уроку: Сформувати в учнів знання про тепловий стан тіл, температуру тіла. Виробити вміння користуватися термометрами, розвивати...
Урок 14 Взаємодія тіл. Результат взаємодії деформація І зміна щвидкості iconКонтрольна робота №2 «Взаємодія тіл» (2) І варіант
Завдання 1 – 6 мають по чотири варіанти відповідей, з яких лише одна відповідь правильна. Оберіть правильну, на вашу думку, відповідь...
Урок 14 Взаємодія тіл. Результат взаємодії деформація І зміна щвидкості iconКонтрольна робота №2 «Взаємодія тіл» (1) І варіант
Завдання 1 – 6 мають по чотири варіанти відповідей, з яких лише одна відповідь правильна. Оберіть правильну, на вашу думку, відповідь...
Урок 14 Взаємодія тіл. Результат взаємодії деформація І зміна щвидкості iconТема: Взаємодія потоків у Windows xp
Мета: вивчити особливості використання програмного інтерфейсу взаємодії потоків у Windows xp
Урок 14 Взаємодія тіл. Результат взаємодії деформація І зміна щвидкості icon10. 03. 2012 за розкладом середи
Електрична І магнітна взаємодія. Взаємодія провідників зі струмом. Індукція магнітного поля. Потік магнітної індукції
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2014
звернутися до адміністрації
uchni.com.ua
Головна сторінка