Методические особенности изучения темы "Сила тяжести и вес тела"

ГЛАВА 1. Сила тяжести и вес тела

На рисунке 1 изображен опыт с двумя гирями и динамометрами. Вы видите, что при массе гири 200 г (то есть 0,2 кг) на неё действует сила тяжести 2 Н, а при массе 500 г (то есть 0,5 кг) – сила тяжести 5 Н. Обратим внимание на закономерность:

Рис. 1

Проделав опыты с многими телами, мы обнаружим ту же самую закономерность: отношение силы тяжести, действующей на тело, к массе этого тела является постоянной величиной, не зависящей ни от силы тяжести, ни от массы тела. Эту величину называют коэффициентом силы тяжести:

Формулу для вычисления коэффициента «g» можно преобразовать, поместив слева силу тяжести:

Fтяж - сила тяжести, Н m - масса тела, кг g – коэффициент, Н/кг

В опыте с двумя гирями мы выяснили, что вблизи поверхности Земли коэффициент «g» имеет значение 10 Н/кг (более точные значения 9,78 Н/кг и 9,83 Н/кг – см. далее в таблице).

Опыты показывают, что по мере удаления от Земли сила тяжести ослабевает. Например, на высоте 300 км значение коэффициента «g» уменьшается приблизительно до 9 Н/кг.

Повторяя опыт с гирями и динамометрами в различных местах Земли, а также на поверхности Луны, Марса и так далее, можно выяснить, что коэффициент «g» зависит от места наблюдения:

Коэффициенты силы тяжести, Н/кг

Луна	1,7		Земля:	 10
Марс	3,8		а) полюс	9,83
Юпитер	24		б) экватор	9,78

В обыденной жизни под словом «вес» мы зачастую подразумеваем массу тела, не делая различия между этими терминами. Однако это неверно. Весом тела называют силу, с которой тело давит на опору или тянет подвес. Например, на рисунке 2 медведь действует на опору – прогнувшуюся доску. Согласно определению, сила давления медведя на доску – вес медведя. Часто вес тела равен действующей на него силе тяжести. В виде формулы это записывается так:

Однако эта формула верна не всегда. Например, если тело погружено в жидкость или газ. В этом случае возникает выталкивающая сила, обычно приводящая к уменьшению веса. Многочисленные опыты показывают, что вес тела равен действующей на него силе тяжести, когда тело и его опора (подвес) покоятся или движутся вместе равномерно и прямолинейно, и не действуют другие силы, кроме силы тяжести. Это – границы применимости формулы W = F_тяж

Рис. 2

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ ПО ТЕМЕ «СИЛА ТЯЖЕСТИ»

 

Интегрированный урок (физика + информатика) по теме "Сила. Сила тяжести. Явление тяготения"

Цели урока:

1.         Сформировать у учащихся понятие о силе, рассмотреть обозначение силы, её графическое изображение силы и познакомиться с первой силой - силой тяжести и её проявлениями.

2.         Отработка и закрепление умений учащихся изобразить силу и видеть какие силы действуют на тело, и чем они образованы.

Развивающая:

1.         Развитие умений применять полученные знания при решении расчетных и качественных задач.

2.         Развитие логического мышления.

Воспитательная:

1.         Развитие коммуникативных умений и навыков при работе в классе.

2.         Развитие информационных УУН.

3.         Развитие научного мировоззрения на применение знаний о гравитации.

4.         Воспитание добросовестного отношения к труду.

по информатике:

Образовательные:

1.         Обеспечить применение практических навыков для работы с программой, папкой и файлом: открыть программу (графический редактор Paint), открыть файл, папку.

2.         Закрыть окно программы, сохраняя изменения в файле.

Развивающие:

1.         Развитие аналитико-синтезирующего мышления (формирование умений выделять существенные признаки и свойства объектов, формировать умение делать выводы).

2.         Развитие умений применять знания на практике.

3.         Развитие общетрудовых и политехнических умений (развитие операционно-контрольных умений – умение пользоваться мышью, клавиатурой; оценивать результаты выполненных действий; регулировать и контролировать свои действия).

Тип урока: урок получения новых знаний с интегрирированием знаний, умений и навыков по физике и информатике.

Оборудование:

·           Физика: Магнит, шар металлический, теннисная ракетка , 2 теннисных шарика, пружина на штативе, груз, линейка и 3 бруска;

·           Информатика: ПО –Visual Basic, Power Point, иллюстрации.

Структура урока:

Организационный момент:

Этап подготовки учащихся к активной и сознательной работе по систематизации знаний, умений, навыков (постановка целей и задач).

Уважаемые друзья! Сегодня на уроке мы будем изучать физику с использованием компьютера. В этом вам будут помогать язык программирования VBasic и программа созданий презентаций Power Point. И, конечно же, вам необходимо будет вспомнить основные операции работы с файлами - открыть, сохранить, и элементы работы в программе созданий презентаций Power Point <Приложение>

Актуализация знаний

1) Экспериментальная задание. Найти объем тела с помощью мензурки и массы с помощью весов, определить плотность и по таблице плотности экспериментально установить из какого вещества, сделано данное тело. (Ответ: латунь) <Приложение>

2) Задача у доски (расчетную задачу)

Стр. 54- учебник. Упражнение 8 № 2.

Определите объем льдинки, масса которой 108 г.(ответ 120 см ³ ) <Приложение>

Вариант 1, 4. Сидят за компьютерами. Ваши знания будет проверять компьютер. Для того чтобы успешно справиться со всеми заданиями мы воспользуемся программой создания презентаций Power Point и языком программирования Basic. Ознакомьтесь, пожалуйста, внимательно с инструкцией. Она находится на Вашем столе. Оценку за выполненное задание Вам поставит компьютер.

Вариант 2, 3. На рабочих местах. Ознакомьтесь, пожалуйста, с инструкциями по заполнению карточек. Ваши знания будут оценены в соответствии с таблицей ответов.

тест “Повторение изученного материала”

1. Плотностью называют…

а) физическую величину, равную отношению объёма тела к его массе. б) физическую величину, равную отношению массы тела к его объёму. в) физическое явление.

2. В системе СИ плотность измеряется в…

а) г/см³. б) г/л. в) кг/м³.

3. Плотность данного вещества зависит …

а) от его массы. б) от его объёма. в) от его размеров.

4. Укажите слово, обозначающее вещество.

а) ручка. б) секунда. в) бензин г) длина.

5. Единицей скорости является…

а) метр б) м/с в) секунда г) километр

Проверим ваши ответы. Поменяйтесь, пожалуйста, выполненными заданиями. Ваши задания проверят ваши соседи по парте.

А теперь проверим (высвечиваю результаты). <Приложение>

II. Изучение нового материала.

Физика неотделима от эксперимента. И так перед вами опыт.

Магнитом действуем на металлический шарик.

Вопрос: Что мы видим?

Ответ: Шарик изменяет свою скорость. Шарик и магнит взаимодействуют. <Приложение>

2. Шариком действуем на магнит.

Вопрос: Что мы видим?

Ответ: Шарик и магнит взаимодействуют.

Оба тела действуют друг на друга. <Приложение>

3. Два шарика сталкиваются.

Вопрос: Что мы видим?

Ответ: Шарики изменяют свою скорость. Они взаимодействуют. <Приложение>

Итак, скорость тела изменяется , если тела действуют друг на друга. <Приложение>

4. Пружина на штативе. Подвешиваем груз

Вопрос: Что мы видим?

Ответ: Пружина растянулась под действием груза, но и груз не упал под действием пружины. <Приложение>

5. На линейке брусок. Линейка на двух брусках.

Вопрос: Что мы видим?

Ответ: Линейка изменяет свою форму - прогибается – деформируется. <Приложение>

Деформация – это изменение формы тела.

Сила - причина изменения скорости и формы тела (деформация) <Приложение>

Сила изображается с помощью стрелки – это векторная величина.

Векторная величина - величина которая кроме числового значения имеет направление. ->

F- Сила <Приложение>

Измеряется в Н (ньютонах). <Приложение>

Для изображения силы необходима точка приложения (рисунок человек с тележкой).

Изобразим силу =50 Н. <Приложение>

Например, F= 50 Н направлена влево.

1.         выберем точку.

2.         проведем прямую по направлению действия силы.

3.         выберем единичный отрезок.

4.         отложим численное значение силы

5.         изобразим силу стрелкой (рис. 3)

Рис. 3

Примеры: женщина с тележкой, мужчина с санками (работа по рисункам на определение силы). <Приложение>