Конспект урока по физике

Урок физики в 9 классе

Тема: Свободное падение тел.

Тип урока: Изучение нового материала и первичное закрепление знаний.

Оборудование: компьютер, проектор, презентация «Свободное падение тел», картон, листы бумаги, трубка Ньютона, карточки для самостоятельной работы.

Цели урока:

- Дать понять. что движение падающего тела является равноускоренным движением. Получить основные формулы для такого движения.

- Продолжить работу по формированию навыков решения задач по динамике.

Задачи урока:

- обучающие: сформировать навык анализа свободного падения тел, вывести уравнение пути перемещения при свободном падении;

-развивающие: развивать логическое мышление; умение делать выводы из изученного материала; умение применять полученные знания в новой ситуации; решать количественные задачи; формировать навыки самостоятельной работы.

-воспитательные: прививать интерес к предмету,

Демонстрации:

1. Наблюдение за падением тел в воздухе; 

2. Наблюдение за падением тел в трубке Ньютона.     

Применение технологий: информационно - коммуникационная; технология развивающего обучения (активизация деятельности учащихся); технология проблемного обучения

Методы: исследовательский; репродуктивный; частично-поисковый; объяснительно-иллюстративный.

Учебно-методическое обеспечение:

1. Перышкин А. В., Гутник Е. М. Физика 9 класс. М.: Дрофа,

2016 г

1. Презентация «Свободное падение тел»

Ход урока

1. Организационный момент.

Тема нашего урока (Слайд 1) «Свободное падение тел». На этом уроке нам необходимо описать свободное падение тел кинематически: (Слайд 2)

а) определить вид движения;

б) выявить его особенности;

в) записать формулы для свободного падения и научится их применять в конкретных ситуациях.

2.Актуализация знаний

Дифференцированная работа: 

1 уровень выполняют самостоятельно тестовое задание. (Самопроверка) (Слайд 3)

Тест

1.Какая из ниже перечисленных величин не являются векторной?
A. Скорость. B. Ускорение.   C. Путь.

2.При равноускоренном движении автомобиля в течение 5 с его скорость увеличилась от 10 м/с до 15 м/с. Чему равен модуль ускорения автомобиля?

A. 1м/с².    B. 2 м/с².  C. 3 м/с².

3.Какая из ниже приведённых формул соответствует записи определения ускорения при равноускоренном движении?
A. v_x=v_0x+a_xt.  B. aᵪ=(v_x-v_0x )/t  C. aᵪ=2sᵪ/t².

4.Скорость и ускорение движущегося шарика совпадают по направлению. Как изменится скорость шарика в этом случае?

A. Увеличится.   B. Уменьшится. C. Не изменится.

5. Уравнение для определения проекции вектора перемещения тела при его прямолинейном равноускоренном движении?
A. s_x=v_0x + a_xt.  B. s_x=v_0xt+a_xt²/2  C. sᵪ=v_xt.

6. Формула для расчёта скорости велосипедиста, движущегося прямолинейно, имеет вид v=5+2t, где скорость выражена в м/с, а время- в с. Чему равна начальная скорость? 
A. 0 м/с.   B. 5 м/с.  C. 2 м/с.

2 и 3 уровень работают совместно над устными заданиями

Устная работа (Слайд 4)

1.Автомобиль тормозит. Как изменяется его скорость со временем?

2.Движение тела относительно шкалы зафиксировано точками через равные промежутки времени (рис. 3.5). Какой из графиков (рис. 3.6) выражает зависимость скорости движения от времени?

Изучение нового материала. (Слайды 5-7)

1. Исследовательская работа « Определение ускорения свободного падения»

Каковы законы свободного падения?

Какие виды механического движения мы знаем? (Равномерное, равноускоренное)

Является ли свободное падение тел  движением равномерным или равноускоренным? (равноускоренным)

Для окончательного решения этого вопроса обратимся к опыту (исследование фотографии свободного падения шарика, сделанной в стробоскопическом освещении, имеющейся в учебнике).

Проанализируем опыт:

    s₁ : s₂ : s₃ : s₄ : s₅ = 4,9см.: 14,1см.: 24см.: 35см.: 45см.= 1 : 3 : 5 : 7 : 9.    

Сделаем вывод: (шарик в свободном падении двигался равноускоренно)

Вычислим ускорение свободного падения:

s = а t² / 2 = а = 2 s / t² = 2•1,23м / (0,5с)² = 2,46м / 0,25с² = 9,84м/с² =9,8 м/с².

Вывод: свободное падение шарика происходит с ускорением 9,8 м/с².

Как падают тела при свободном падении? (одновременно)

Вывод: все свободно падающие тела движутся с одинаковым ускорением. Это ускорение называется  ускорением свободного падения и обозначается буквой g (лат. gravitas («гравитас»)- тяжесть)

Ускорение свободного падения равно-≈9,8 м/с².

2. Экспериментальный метод познания: (Слайд 8)

Одна из главных научных заслуг Галилея заключается в том, что он впервые в своих исследованиях применил не просто опыт, а экспериментальный метод познания, соединив опыт с логикой и математикой. Экспериментальный метод познания включает: первоначальный опыт (наблюдение); научное предположение (гипотезу), из которого выводятся теоретические следствия.

Галилей делает вывод: «…естественное движение падающего тела непрерывно ускоряется и не зависит от массы».

Зависит ли ускорение при свободном падении тел от их массы, объёма и формы? Ответить на этот вопрос нам поможет эксперимент.

3.Фронтальный эксперимент. (Слайд 9)

1.Подняв над партой два одинаковых листа бумаги, один из которых предварительно скомкан, отпустите их и пронаблюдайте за их падением, сделайте вывод. (Скомканный лист достигает парты раньше, следовательно время падения при одинаковой массе тел зависит от их формы).

2.Повторите опыт с двумя одинаковыми по форме листами бумаги и картона. (Оба достигают парты практически одновременно, следовательно, у тел одной и той же формы , но разной массы время практически одинаково).

4. Закономерности свободного падения: Многие поколения наблюдали падение тел, но не задавали себе вопросов «как», «почему», не выделяли, что в этом явлении главное, что второстепенное (т.е. что можно отбросить, чтобы подойти к сути явления) Что же считал второстепенным Галилей, изучая падение тел? Сопротивление воздуха. Если бы воздуха не было, полагал он, то тела, брошенные с Пизанской башни, достигли бы земли одновременно. Галилей писал: «В пустоте легкое птичье перышко упадёт на землю одновременно с тяжелым камнем» Мы сейчас убедимся в этом еще раз. 

Демонстрация видеофильма « Демонстрация свободного падения с трубкой Ньютона».

 Итак, что же мы назовем свободным падением? Поскольку сила тяжести, действующая на каждое тело вблизи поверхности земли, постоянная, то свободно падающее тело должно двигаться с постоянным ускорением, т. е. равноускоренно. Ускорение свободного падения шарика равно ≈9,8 м/с².

Так как свободное падение относится к равноускоренному движению с постоянным ускорением g, то оно описывается теме же кинематическими формулами. (Слайд 10-11)

Закрепление:

Знание закономерностей свободного падения тел имеет большое практическое значение. Убедимся в этом.

1.Проблемный вопрос. (Слайд 12)

Туристу необходимо спустится со скалы. В его распоряжении имеется верёвка известной длины. Но хватит ли её? Как определить? (Групповая работа)

2.Решение задач (индивидуальная работа). Решить одну задачу из предложенных.

Задача 1. Свободно падающее тело в момент удара о Землю имело скорость 40 м/с. С какой высоты тело упало? Сколько времени оно двигалось? (Слайд 13)

Дано:

v₀ = 0 м/с

v = 40 м/с

Найти:

h-? t-?

Решение. Так как тело падает, то начальная скорость равна 0. Чтобы найти время движения тела, воспользуемся второй формулой для расчета скорости. Спроецировав на ось у, получаем уравнение:

v_у=v_0у + g_уt, v= gt, тогда t=v/g, t=4 с

Для расчета высоты падения воспользуемся формулой:

у=g_уt²/2, h= 80 м. Ответ: 80 м, 4 с.

Задача 2. Тело свободно падает с высоты 80 м. Каково перемещение в последнюю секунду падения? (Слайд 14)

Дано:

h=80 м

Найти:

h₁-?

Решение. Вначале надо разобраться, что понимают под последней секундой. Это есть одна секунда. И для того, чтобы найти перемещение за последнюю секунду надо из всего пути, а это есть высота падения, вычесть путь, пройденный телом за время на единицу меньшее:

h₁=h_t - h_{t-1 ,} h_t=gt²/2 , h_t-1= g(t-1)²/2

Найдем время всего падения: получаем t= t=4 c. h_t-1= 45 м,  тогда h₁=80 м - 45м =35 м Ответ: 35 м.

6. Подведение итогов урока. Рефлексия

Учитель задает вопросы по теме урока: (Слайд 15)

1.Что такое свободное падение?

2.Кто из ученых изучал свободное падение?

3.К какому виду движения относится свободное падение?

5.Каковы особенности свободного падения?

6.Какой опыт, проведенный на уроке доказал, что все тела на Земле падают с одинаковым ускорением?

7. Что вам понравилось на уроке больше всего и что бы вы хотели узнать еще по этой теме?

8. К какому выводу мы пришли на уроке?

Учащиеся делают вывод, что свободное падение является частным случаем равноускоренного движения. Так как при свободном падении на тело действует только одна сила тяжести - тело движется с ускорением свободного падения g.

Домашнее задание. Запись и обсуждение домашнего задания: §13, упр.13 (1,2,).

Дополнительное задание: в форме презентаций оформить проекты:

1. Способы определения ускорения свободного падения.

2.Ускорение свободного падения на других планетах.