Урок-игра «Законы Ньютона»

Урок-игра « Законы Ньютона»

( Урок проводится как обобщающий после изучения трех законов Ньютона)

Цели урока:

- В игровой форме обобщить, закрепить знания, полученные по теме, научить видеть проявления изученных закономерностей в окружающей жизни.

-Совершенствовать навыки решения качественных и расчетных задач.

-Расширить кругозор учащихся, развить коммуникативные способности.

Эпиграф к уроку:

Сделал, что мог, пусть другие сделают лучше.

Не знаю, чем я могу казаться миру, но самому себе я кажусь мальчиком, играющим у моря, которому удалось найти более красивый камешек, чем другим: но океан неизвестного лежит передо мной.

Исаак Ньютон(1643-1727гг.)

Оформление:

Плакат с эпиграфом, портрет Ньютона, выставка литературы для дополнительного чтения.

Подготовка к уроку:

Ребята делятся на две команды, равные по силам, выбираются капитаны команд. Перед уроком каждая команда изучает литературу по истории жизни и деятельности Ньютона, приносят книги на урок.

Ход урока.

Вступительное слово учителя

Учитель зачитывает и поясняет слова эпиграфа, отмечает, что, по мнению Ньютона, законы были от крыты « играючи». Просто необходимо было более внимательно отнестись к окружающему миру, полному неизведанного. Поэтому и урок, посвященный законам Ньютона, проводится в виде игры, которая позволит проявиться всем способностям учащихся, расширит их кругозор, научит видеть изученные на уроке закономерности в природе, поможет объяснить многие механические явления.

1. Конкурс « Доверяй, но проверяй»

Капитаны выбирают по два лучших экспериментатора в каждой команде, которые получают экспериментальные задания и приступают к их исполнению. Через несколько минут они представят классу сам опыт и анализ их результатов. Лучший доклад приносит победу команде, а докладчику- балл в личную «копилку».

Задание для первой команды

Положите на стакан открытку. Поставьте на открытку прищепку, чтобы она находилась над серединой стакана. Резко и с силой щелкните по открытке пальцем, чтобы она отлетела в сторону. Повторите это несколько раз. Иногда прищепка падает в стакан в своем прежнем положении, а иногда, падая, переворачивается. Почему?

( Щелкая пальцем по открытке, вы прилагаете к ней силу. Открытка сдвигается с места так быстро, что не успевает увлечь прищепку за собой. Прищепка падает вниз благодаря силе тяжести, потому что открытка больше не поддерживает её. Если Вы толкнете открытку с недостаточной силой, она потащит прищепку за собой, а сила тяжести потянет верхушку прищепки вниз, в результате чего она перевернется. )

Задание для второй команды «Шарик, танцующий в воздухе»

Примерно за 100 лет до нашей эры александрийский ученый Герон проделал такой опыт: на конец изогнутой трубки он поместил легкий шарик и затем начал нагнетать в трубку воздух. Шарик, поднявшись над концом трубки, как бы плясал в воздушной струе, не отлетая в сторону. Такой опыт можно повторить, если Вы поместите мячик от пинг-понга в струю воздуха, выходящего из работающего пылесоса.

Этот же опыт можно проделать и с водой. Соедините один конец резиновой трубки с водопроводным краном, другой наденьте на стеклянную трубку концом вверх. Над трубкой укрепите небольшое кольцо, в которое поместите деревянный шарик. Постепенно открывайте кран водопровода. Струя поднимает шарик.

( Если вода обтекает шарик равномерно, он будет держаться на определенной высоте. Если же шарик выйдет из равновесия, то произойдет следующее: одна часть шарика потеряет точку опоры, на другую же вода продолжает давить с прежней силой. Таким образом, шарику сообщается вращательное движение.).

II. Конкурс « Колесо истории»

В этом конкурсе участвует весь класс. Учитель задает вопросы, касающиеся истории жизни и деятельности Ньютона. Верный ответ приносит балл в «копилку» команды и в личную «копилку» отвечающего.

Вопросы конкурса «Колесо истории»

1. Назовите дату рождения Исаака Ньютона ( 25.12.1642г. по старому стилю, 04.01.1643г.)

2. В каком университете (и колледже) учился Ньютон с 1661г. (Кембриджский университет, колледж святой троицы (Тринити-колледж).)

3. Студенты колледжа по происхождению и имущественному положению делились на группы. Высшую группу составляли «коммонеры», платившие наиболее высокую плату и получавшие право обедать вместе с членами колледжа. Основную массу студентов составляли «пенсионеры», платившие полную плату, но не имевшие особых привилегий; за ними следовали «сайзеры», платившие меньше «пенсионеров» и , обязанные за это прислуживать членам колледжа, и, наконец, «субсайзеры», освобожденные от платы, но зато, обязанные обслуживать бакалавров, магистров и более обеспеченных студентов. К какой группе принадлежал Ньютон.

( Ньютон был принят в Тринити-колледж субсайзером, и, его самолюбие очень страдало от унизительного положения слуги, в которое он был поставлен вследствие скромного имущественного положения своей семьи.)

1. Сколько лет было Ньютону, когда он стал профессором Кембриджского университета? ( 27 лет. С тех пор Кембридж стал славиться не богословием, а физикой и математикой, получение же кафедры, на которой работал Ньютон, стало делом чести для английских ученых.)

2. В какой области физики работал Ньютон в первые годы профессорской деятельности? ( Оптика. Он усовершенствовал модель нового типа темсиона-рефлектора, открыл явление дисперсии)

3. В 1696г. министр финансов Англии Монтегю вспомнил о своем великом друге Ньютоне и решил привлечь его к делу оздоровления финансов стран. Какое предложение получил от него Ньютон? ( 15.03.1696г. он получил официальное извещение от Монтегю о назначении его, Ньютона, хранителем Монетного двора. Кембриджский период жижни Ньютона закончился, начался последний , лондонский период – период общественного признания заслуг Ньютона и его прижизненной славы.)

4. В какой работе Ньютона изложены его знаменитые законы?

(1687г. « Математические начала натуральной философии». Эта книга оказала огромное влияние на развитие науки и научного мышления. В ней Ньютон дает образец научного подхода к явлениям природы и техники, вооружает науку точным методом, определяет развитие физики на целых два столетия вперед.)

1. От единичного факта –падения яблока- Ньютон приходит к грандиозному обобщению. Какому?

(В 1667г. Ньютон формулирует закон всемирного тяготения, лежащий в основе небесной механики.)

1. Достиг ли Ньютон вершин славы и признания при жизни?

( В 1705г. королева Анна возвела его в рыцарское достоинство. В Королевском обществе он пользовался непререкаемым авторитетом, был богат и окружен вниманием своей племянницы.)

1. Где похоронен Ньютон?

(Ньютон скончался в ночь с 20 на 21 марта 1727г. Его похоронили с большими почестями в Вестминстерском аббатстве, английском национальном пантеоне. Надпись на памятнике над его могилой заканчивается словами: « Пусть смертные радуются, что существовало такое украшение человеческого рода». На статуе Ньютона в Кембридже высечен стих из Лукреция: «Разумом он превосходит род человеческий»)

III. Конкурс «Шарады»

В этом конкурсе участвуют по два лучших игрока от каждой команды, которые получают задание и приступают к их выполнению. Через несколько минут они должны будут предоставить решение шарад. Лучший приносит победу команде, а докладчик получает балл в личную «копилку».

Шарада для первой команды.

То, что осталось на трубе-

Это интересно ведь тебе?

Добавь к ней то, что посреди

Стоит у Ани, а на «три»

От ели букву ты возьми

И букву «Р» к ним допиши.

Последних три есть для тебя

В известном слове «лекция». ( Инерция)

Шарада для второй команды.

Возьми-ка лист бумаги белой

И напиши на ней ты смело:

Первый слог- грозы всей школы,

Это ведь тебе не ново?

И две других ты буквы знаешь,

Их говоришь, когда взять что-то предлагаешь.

Подумай дальше, не спеши-

И ноту третью напиши.

Отдохнет твоя рука,

Когда в конце поставишь «ка». ( Динамика)

IV. Игра « Интересные вопросы».

Команды задают друг другу интересные вопросы, подготовленные заранее. Дается время на обсуждение (1-2 минуты). За правильный ответ команде дается один балл, баллы и личном зачете присуждает капитан команды.

Возможные вопросы.

1. Если действие, как гласит закон, всегда равно и противоположно противодействию, то сила, с которой лошадь тянет телегу вперед, равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой телега «тянет» лошадь назад. Но телега движется вперед, а лошадь назад не движется. Почему и телега и лошадь движутся вперед?

( Сила, действующая на телегу, и сила, действующая на лошадь в каждый момент времени равны; но так как телега свободно перемещается на колесах, а лошадь упирается в землю, то понятно, почему телега катится в сторону лошади.)

1. Яблоко падает на землю оттого, что его притягивает земной шар; но точно с такой же силой и яблоко притягивает к себе всю нашу планету. Отчего мы говорим, что яблоко падает на землю, вместо того чтобы сказать: «Яблоко и земля падают друг на друга»?

(Яблоко и земля действительно падают друг на друга, но скорость этого падения различна для яблока и для земли. Равные силы взаимного притяжения сообщают яблоку ускорение 10 м/с², а земному шару – во столько же раз меньше, во сколько раз масса земли превышает массу яблока. Конечно, масса земного шара в неимоверное число раз больше массы яблока, и поэтому Земля получает перемещение настолько ничтожное, что практически его можно считать равным нулю.)

1. История о том, как «Лебедь, Рак и Щука вести с поклажей воз взялись», известна всем. Но если рассматривать эту басню с точки зрения механики, результат получается вовсе не похожий на вывод баснописца Крылова. Каким он будет?

… Лебедь рвется в облака,

Рак пятится назад,

А щука тянет в воду.

( Басня утверждает, что «воз и ныне там», другими словами, что равнодействующая всех приложенных к возу сил равна нулю. Лебедь, рвущийся в облака, не мешает работе рака и щуки, даже помогает им: тяга лебедя, направленная против силы тяжести, уменьшает трение колес о землю и об оси, облегчая тем вес воза. Они направлены под углом друг к другу, следовательно, их равнодействующая не может равняться нулю.)

V. Блиц-турнир.

Каждой команде задается по пять вопросов, на обсуждение каждого вопроса дается 10с. Кто быстрее и правильнее отвечает на вопрос, тот и победил. За победу присуждается балл. Участник правильно и быстро ответивший на вопрос получает балл в свою личную «копилку».

Вопросы для первой команды

- Как движется тело, если на него не действуют другие тела?

-Тело движется прямолинейно и равномерно. Меняется ли при этом его скорость?

-Как читается первый закон Ньютона (в современной формулировке)?

-Как называется наука о движении?

Что является причиной ускоренного движения тел?

Вопросы для второй команды

-Как читается второй закон Ньютона?

-Как читается третий закон Ньютона?

-Какие системы отсчета называются инерциальными?

-Каким прибором измеряют силу?

--Выразите единицу силы через единицы массы и ускорения.

VI. Решите задачу.

Сила 60 Н сообщает телу ускорение 0,8м/с². Какая сила сообщит этому телу ускорение 2 м/с² ?

(Ответ: 150 Н)

VII. Подведение итогов. Награждение победителей.

VIII. Заключительное слово учителя

Биографы Ньютона рассказывают, что первое время в школе он учился очень посредственно. И вот однажды его обидел лучший ученик в классе. Ньютон решил, что самая страшная месть для обидчика- отнять у него место первого ученика. Дремавшие в Ньютоне способности проснулись, и он с легкостью затмил своего соперника. Разбуженного джина познания нельзя снова спрятать в темную заплесневелую бутылку. С того счастливого для мировой науки эпизода начался процесс превращения скромного английского школьника в великого ученого.

8