Урок физики «Вес тела. Невесомость»

« Вес тела. Невесомость»

Цель урока: повторить, обобщить и систематизировать материал по теме «Силы в природе»; дать учащимся представление о весе тела, невесомости; продолжать раскрывать роль физических знаний в жизни человека, производства и технике; развивать память, внимание и самостоятельность учащихся; воспитывать научное мировоззрение.

Демонстрации: измерение силы тяжести, силы упругости, веса тела, явления невесомости.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Ход урока

1. Организационный момент. Приветствие учащихся.

2. Актуализация опорных знаний учащихся.

• Древнегреческий ученый Аристотель утверждал: «…чтобы тело двигалось, его необходимо все время двигать…». О какой физической величине идет речь в этом утверждении? (О силе – причине движения).

• Какая физическая величина называется силой? (Векторная величина, являющаяся мерой взаимодействия тел).

• Какие виды сил вам известны? Как направлены эти силы? (Сила всемирного тяготения – вертикально вниз; Сила упругости – в сторону противоположную деформации тела; Сила трения – в сторону противоположную направлению движения тела).

• Что нужно знать, чтобы описать силу действующую на тело? (направление; точку приложения силы; формулу).

• 5. Сила – это физическая величина. А любую физическую величину можно измерять. Как называется прибор, при помощи которого можно измерять силу? (Динамометр).

• Какова единица измерения силы? (Ньютон).

1. Мотивация к учебной деятельности учащихся.

Нас физике учили

На уроках нас учили,

Больше масса, больше сила,

Масса есть и ускоренье,

Сила их произведенье.

Есть опора и подвес,

Это значит, есть и вес,

Нет опоры и подвеса,

Однозначно, нет и веса!

Есть земное притяженье,

Сила есть и ускоренье,

Свет проходит по прямой,

Только снится нам покой!

Ребята, сегодня на уроке каждый из вас сможет на мгновение стать космонавтом! Как? Для этого нужно хорошо поработать на уроке, изучив новую тему «Вес тела. Невесомость»

Записываем тему урока в тетрадях.

4. Изложение нового материала.

Демонстрация. Если положить на ладонь какой – либо предмет, можно почувствовать, что он давит с некоторой силой, направленной вниз. Какая сила обусловлена притяжением этих предметов к Земле? Сила всемирного тяготения.

Таким образом, все тела вследствие притяжения к Земле либо давят на опору, либо растягивают подвес. В давлении на опору мы убедились. Давайте убедимся в растяжении подвеса. Демонстрация. Подвесим груз к динамометру. Он тотчас начинает падать под действием силы притяжения к Земле, т. е. силы тяжести. При своем падении тело увлекает за собой нижний конец пружины, вследствие чего пружина деформируется, удлиняется. Деформация пружины продолжается до тех пор, пока возникшая вследствие этого сила упругости, действующая со стороны пружины на груз, не станет численно равной силе тяжести. Известно, что всякому действию есть противодействие. Значит, не только груз испытывает действие силы упругости со стороны удлинившейся пружины, но и на пружину действует сила упругости со стороны груза.

Эта сила и называется его весом. Вес тела – это сила, с которой тело вследствие его притяжения к Земле, давит на опору или растягивает подвес. Вес не является какой – то особенной силой специфической природы. Вес тела обозначается буквой Р. Если вес –– сила, следовательно, единица его измерения ньютон, а измерять вес тела можно с помощью динамометра.

Если тело находится в состоянии покоя или движется равномерно, то его вес равняется силе тяжести, которая действует на это тело

P = F = mg

Часто ошибочно считают, что вес и сила тяжести – это одна и та же сила. Давайте выясним, в чем состоит отличие силы тяжести от веса тела. Во – первых, эти силы приложены к разным телам: сила тяжести приложена к телу, а вес тела – к опоре или подвесу. Во – вторых, эти силы имеют разную физическую природу: сила тяжести – это проявление сил всемирного тяготения, действующие на расстоянии, а вес тела – частный случай проявления силы упругости. И, наконец, сила тяжести действует на тело, находящееся вблизи Земли, всегда, а вес тела при этом может равняться нулю.

Давайте выясним, может ли на самом деле вес тела равняться нулю. Демонстрация. Возьмем динамометр и подвесим к нему груз массой 100 г. Сила тяжести в данном случае равна 1 Н. Чему равен при этом вес груза? Силе тяжести, т.е. 1 Н, так как тело находится в состоянии покоя. Как вы думаете, что покажет стрелка динамометра, если бросить динамометр вертикально вниз? Демонстрация. Стрелка динамометра окажется на отметке нуль. Таким образом вес тела в данном случае оказался равным нулю, Р = 0. Так вот, самое тяжелое тело становится совершенно невесомым в течение всего того времени, пока оно падает.

Состояние, при котором вес тела равен нулю, называется невесомостью.

Еще Галилей в XVII веке писал: «Мы ощущаем груз на наших плечах, когда стараемся мешать его падению».

С телевизионных передач и кинофильмов вы наверняка знаете, что на орбитальной космической станции, движущейся вокруг Земли, тела находятся в состоянии невесомости. Космонавт, как и все другие тела, может свободно двигаться по космической станции. В этом случае он не давит на опору и его вес равен нулю.

Если вы хотите почувствовать на себе кратковременно состояние невесомости, для этого не обязательно записываться в космонавты – достаточно просто подпрыгнуть.

Как правило, состояние невесомости, сопровождается расстройством вестибулярного аппарата, нервными расстройствами в организме человека.

Космонавты на орбите находятся долгое время в состояние невесомости. Для того чтобы они смогли выдержать такое состояние, им необходимо пройти специальную подготовку.

1. Первичное закрепление нового материала

Устно - «Мини - экзамен» (вопросы раздаются командам учащихся из 4 – х человек).

Пользуясь опорным конспектом, ответьте на вопросы.

1. На рисунке изображены силы, действующие на тела. Обозначьте их соответствующими буквами.

2. На рисунке изображены силы, действующие на тела. Обозначьте их соответствующими буквами.

3. Сравните физические величины: «масса тела» и «вес тела» по обозначениям, способу измерения, единицам измерения. Какая из этих величин является вектором и почему?

4. Определите вес каждого шара. (Массы шаров: 2 кг, 3 кг, 1 кг соответственно).

5. Если масса воды в ведре уменьшится в 2 раза, изменится ли ее вес? Как?

6. Мальчик сидит за партой. На какое тело действует сила тяжести мальчика? Его вес?

7. К какому телу приложен вес летающей мухи?

8. Находится ли в состоянии невесомости тополиный пух, весной и летом летающий в воздухе?

Письменно - Решение задач

1. Какова масса тела, если на него действует сила тяжести 350 Н?

2.На столе неподвижно лежит книга массой 500 г. Чему равен вес данной книги?

3. Чему равен вес мальчика, если его масса равна 60 кг?

IV. Итог урока, домашнее задание.

Знать опорный конспект, задачи решить письменно.

Опорный конспект по теме «Вес тела. Невесомость»

Вес тела – это сила, с которой тело вследствие его притяжения к Земле, давит на опору или растягивает подвес

Вес тела обозначается буквой Р

Если вес –– сила, следовательно единица его измерения ньютон

Если тело находится в состоянии покоя или движется равномерно, то его вес равняется силе тяжести, которая действует на это тело

P = mg

Отличие силы тяжести от веса тела

1. сила тяжести приложена к телу 1.вес тела приложен к опоре

или подвесу.

2. вес тела – сила

2. сила тяжести – это проявление упругости, действующая

сил всемирного тяготения, при непосредственном

действующих на расстоянии. контакте.

Сила тяжести действует на тело, находящееся вблизи Земли, всегда, а вес тела при этом может равняться нулю.

Состояние, при котором вес тела равен нулю, называется невесомостью.

Р = 0

Галилей в XVII веке писал: «Мы ощущаем груз на наших плечах, когда стараемся мешать его падению».

Если вы хотите почувствовать на себе кратковременно состояние невесомости, для этого не обязательно записываться в космонавты – достаточно просто подпрыгнуть.

Домашнее задание

Выучить конспект; решить задания письменно.

Первый уровень сложности

1. Камень лежит на дороге. На какое тело действует сила тяжести камня? Его вес?

2. Чему равен вес мальчика, если его масса равна 60 кг?

Второй уровень сложности

1. Какова масса тела, если на него действует сила тяжести 350 Н?

2. Определите, в каком из случаев тело находится в невесомости:

А) теннисный мяч плавает на поверхности воды;

Б) рыба плавает в озере;

В) сокол взмывает ввысь;

Г) воздушный шарик поднимается в небо;

Г) стальной шарик выскользнул из рук.

Третий уровень сложности

1. Пассажир поднял с палубы корабля стальную гайку и бросил в воду. Гайка опустилась на дно реки. Одинаковой ли будет сила тяжести, действующая на гайку на палубе и на дне реки?

2. На вытянутой ладони, в состоянии покоя, находится тело массой 200 г. Чему равна сила тяжести и вес этого тела? К чему приложена каждая из этих сил? Изобразите эти силы на рисунке? Чему равны вес тела и сила тяжести, действующей на тело, если ладонь убрать

Раздаточный материал для «Мини - экзамена»

1 . На рисунке изображены силы, действующие на тела. Обозначьте их соответствующими буквами.

F т – сила тяжести

F у – сила упругости

Р – вес

2 . На рисунке изображены силы, действующие на тела. Обозначьте их соответствующими буквами.

F т – сила тяжести

F у – сила упругости

Р – вес

3. Сравните физические величины: «масса тела» и «вес тела» по обозначениям, способу измерения, единицам измерения. Какая из этих величин является вектором и почему?

1. О пределите вес каждого шара.

5. Если масса воды в ведре уменьшится в 2 раза, изменится ли ее вес? Как?

6. Мальчик сидит за партой. На какое тело действует сила тяжести мальчика? Его вес?

7. К какому телу приложен вес летающей мухи?

8. Находится ли в состоянии невесомости тополиный пух, весной и летом летающий в воздухе?