Поурочка на тему Законы Ньютона

Первыйзакон Ньютона. Инерциальные системы отсчёта. Сила. Второй закон Ньютона. Масса.Третий закон Ньютона.

Цель: сформулироватьтри закона Ньютона. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессеумственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I. Организационныймомент

II.  Проверка домашнего задания. Повторение

1. Что изучает кинематика?

2. Какое движение называетсяцентростремительным?

3. что такое линейная и угловаяскорость?

4. Почему равномерное прямолинейноедвижение и состояние покоя физически эквивалентны и взаимозаменяемы лишь винерциальных системах отсчета?

III. Изучение новогоматериала

Действия тел друг на друга,создающие ускорение, называются силами. Все силы можно разделить на дваосновных типа: силы, действующие при непосред­ственном соприкосновении, и силы,которые действуют независимо от того, со­прикасаются тела или нет, т. е. нарасстоянии.

Эксперимент 1

Возьмем в руки кусок мела, разожмемпальцы, и мел упадет. (Земля притяги­вает, действует на расстоянии.)

Эксперимент 2

Наэлектризованную палочку поднесемк висячей гильзе. Гильза притянется. (Взаимодействие на расстоянии.)

Эксперимент 3

Катнем мяч. (Непосредственноевзаимодействие.)

Эксперимент4                                                                                        _

Демонстрация сегнетова колеса.(Взаимодействие.)

Наблюдая ускорение, полученноекаким-либо телом под действием различ­ных сил, видели, что ускорения могутоказаться различными как по модулю, так и по направлению. Сила векторнаявеличина. Силу измеряют динамометром. Силы, действующие при непосредственномсоприкосновении, действуют по всей соприкасающейся поверхности тел. Молоток,ударяющий по шляпке гвоздя, дей­ствует на всю шляпку. Но если площадь мала, тосчитают, тело действует на одну точку. Эта точка называется точкой приложения.

Если же на тело действует несколькосил, то их действие на тело можно заме­нить одной заменяющую силу называютсуммой или равнодействующей.

I законНьютона

Материальная точка(тело) сохраняет состояние покоя или равномерного пря­молинейного движения дотех пор, пока воздействие со стороны упругих тел не заставит ее (его) изменитьэто состояние.

Тело движется прямолинейно иравномерно, так как все действующие на него силы скомпенсированы. (Равнодействующаяравна нулю.)

Во Вселенной практически невозможнонайти тело, не испытывающее внеш­него воздействия.

I закон — закон инерции.Непосредственно подтвердить экспериментально | его невозможно, он аксиоматичен.Однако можно объяснить ряд опытов, что является косвенным подтверждениемсправедливости этого закона.

Эксперимент 5

Монета, лежащая на плексигласе,закрывающем бутылку, при резком щелчке по плексигласу в горизонтальнойплоскости монета упадет в бутылку. (Монета сохраняет состояние покоя поинерции.)

Следствие I законаНьютона состоит в том, что тело может двигаться как при наличии, так и приотсутствии внешнего воздействия.

Эксперимент 6

Подвижная тележка прикреплена припомощи пружинного динамометра к перекинутой через нити с грузом на конце. Грузрастягивает пружину, сообщаю­щую своей силой упругости ускорение тележке. Чембольше подвешиваем груз, тем сильнее растянута пружина и тем больше ускорениетележки.

Опыт показывает, что направлениеускорения совпадает с направлением силы, вызвавшей ускорение:

F = ma.

II законНьютона

Сила, действующаяна тело, равна произведению массы тела на создаваемое этой силой ускорение,причем направления силы и ускорения совпадают: а =F/m

Закон можно выразить в другойформе. Ускорение, сообщаемое телу, прямо пропорционально действующей на телосиле,- обратно пропорционально массе тела и направлено так же, как и сила.

Особенности II законаНьютона:

1. Верен длялюбых сил.

2. Сила — причина, определяетускорение.

3. Вектор а сонаправленс вектором F.

4. Если действуют на тело несколькосил, то берется равнодействующая.

5. Если равнодействующая равнанулю, то ускорение равно нулю. (Первый закон Ньютона)

6. Можно применять только поотношению к телам, скорость которых мала по сравнению со скоростью света.

III законНьютона

Эксперимент 7

Возьмем два динамометра, и зацепимдруг за друга их крючки, и, взявшись за кольца, будем растягивать их, следя запоказаниями обоих динамометров.

Что увидим? Показания будутсовпадать. Сила, с которой первый действует на второй, равна силе, с которойвторой действует на первый.

Эксперимент 8

Укрепим на одной тележке магнит, надругой — кусок железа и прикрепим к тележкам динамометры. Тележки могутоставаться на разном расстоянии друг от Друга, сила взаимодействия междумагнитом и куском железа будет больше или меньше в зависимости от расстояния.Но во всех случаях окажется, что динамо­метры дадут одинаковые показания.

Силы, с которымидва тела действуют друг на друга, равны по модулю, противоположны по направлениюи действуют вдоль прямой, соединяющей эти тела.

F_n = —F_n (III законНьютона.)

Особенности III законаНьютона:

1. Силы возникают только парами.

2. Всегда при взаимодействии.

3. Только силы одной природы.

4. Не уравновешивают.

5. Верен для всех сил в природе.

IV. Закреплениеизученного

1. Сформулируйте I законНьютона.

2. В чем состоит явление инерции?

3. Как движется тело, к которомуприложена сила, постоянная по модулю и по направлению?

4. Как направлено ускорение тела,вызванное действующей на него силой.

5. Верно ли утверждение — силыесть, а ускорения нет.

6. Если на тело действует несколькосил, как определяется равнодействующая сил?

7. Запишите III законНьютона.

8. Как направлены ускорениявзаимодействия между собой тел?

9. Выполняется ли III законНьютона при взаимодействии на расстоянии или только путем непосредственногоконтакта.

10. Запишите II законНьютона.

Домашняя работа

§  10-11-12-13. Упражнение8-9.  Задачи с  задачника по Рымкевич. А.П