"Второй закон Ньютона"

ОБОСОБЛЕННОЕ СТРУКТУРНОЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ

«ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»

ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЛУГАНСКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

«ДОНБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

План-конспект

открытого урока по физике

на тему: Второй закон Ньютона

преподаватель: Колупаева Л. В.

На уроке присутствовали:

заместитель директора по УВР Кузьмина Л. Л.,

руководитель цикловой комиссии «Естественнонаучных дисциплин» Гиркина О. А.

преподаватель математики Гурова Л. В.

Тема: Второй закон Ньютона

Цель: формирование у студентов понимания причинно-следственной связи между силой и ускорение.

Задачи:

1. Продолжить формирование у студентов развития мышления, навыков наблюдения и объяснения природных явлений с физической точки зрения

2. Познакомить студентов со 2 законом Ньютона и его опытным обоснованием.

3. Отработать навыки решения задач на применение второго закона Ньютона

Ход урока

1. Организационный момент

2. Проверка изученного материала

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

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

3. Чем точка зрения Галилео, касающаяся движения тел, отличается от точки зрения Аристотеля?

4. Как читается первый закон Ньютона в современной формулировке?

5. Какие системы отсчета называют инерциальными, а какие – неинерциальными?

6. В каких случаях системы отсчета, связанные с телами покоящимися или движущимися прямолинейно и равномерно относительно земли, можно считать инерциальными?

7. Если некая система отсчета относительно инерциальной движется ускоренно, то является ли она инерциальной?

1. Объяснение нового материала

Согласно Первому закону Ньютона если скорость тела меняется значит сумма сил приложенных к телу не равна нулю, т.е. причина ускорения – это сила.

Сила – это количественная мера действия тел друг на друга.

Важно!!!

• Понятие силы относится к двум телам, а не к одному. Всегда можно указать тело на которое действует сила и тело со стороны которого она действует.

• Сила – величина векторная

Две силы независимо от их природы считаются равными и противоположно направленными, если при их одновременном действии на тело не меняется его скорость.

Для измерения сил используют динамометр. В механике не учитывается природа сил, важно лишь их направление и величина.

Очевидно, чем больше сила приложена к телу, тем быстрее изменяется скорость этого тела, т.е. ускорение вызываемое силой прямо пропорционально этой силе.

Кроме силы на величину ускорения влияет масса тела. Вспомним такое свойство тел как инертность -0 способность сохранять свою скорость, а мерой инертности является масса. Чем больше масса тела, тем оно лучше сохраняет свою скорость, а значит ускорение меньше. Таким образом очевидно связь между ускорением и массой обратно пропорциональная.

В своём втором Законе Ньютон обобщил все имеющие знания и экспериментальные данные о причине изменения скорости тел и получил:

Тело изменяет свою скорость в результате действия силы, причем ускорение приобретаемое телом будет прямо пропорционально этой силе и обратно пропорционально массе тела

.

Действующие на тело силы определяют его ускорение, поэтому направление ускорения всегда совпадает с направлением действующей силы.

Скалярно второй закон Ньютона выражается в виде:

.

Отсюда можно сделать два вывода:

1. Чем больше приложенная к телу сила, тем больше его ускорение, и тем быстрее изменяется скорость его движения

2. Чем больше масса тела, тем меньше его ускорение в результате действия этой силы и тем медленнее оно изменяет свою скорость.

Демонстрация:

Связь между силой и ускорением тела можно установить с помощью опыта. 

Сначала с помощью растянутой пружины подействуем на тележку и вычислим модуль а ускорения по пройденному за время t пути s₁. Ту же самую пружину прикрепим к двум таким тележкам, т. е. используем в два раза большую массу.

Тележки за то же время t пройдут вдвое меньший путь s₂, т. е. они движутся с вдвое меньшим ускорением.

Это значит, что при действии одной и той же силы на разные тела произведение массы на ускорение одинаково: F = ma.

На основании второго закона Ньютона в СИ введена единица силы – Ньютон (Н) – сила, которая телу массой 1 кг сообщает ускорение 1 м/с².

1 Н = 1 кг · 1 м/с² = 1 кг · м/с².

Необходимо помнить, что во втором законе Ньютона, как и в первом законе Ньютона, под телом подразумевают материальную точку, движение которой рассматривают в инерциальной системе отсчета.

Просмотрите §11 и если, нет вопросов, перейдем к закреплению

1. Закрепление изученного на примере решения задач

Упр.11(1,3,5), сборник задач по физике А.П. Рымкевича №139, №142, №145

1. Подведение итогов

Относительность движения достаточно серьезный факт, от которого нельзя отмахнуться или не учитывать. Причем определение тела отчета это не просто формальность, а как показывает история достаточно важный момент, правильно выбранное тело отчёта облегчает решение задачи.

Выставление отметок

Д/з §11, упр11 (2,4,6)