3 874 перегляд(ів)

Конспект уроку з фізики: Рух тіла під дією кількох сил

Мета: познайомити з основними етапами розв’язування задача, застосуванням вивчених законів, закріпити знання теоретичного матеріалу;

розвивати мислення, спостережливість, пам’ять, увагу.   виховувати відповідальне відношення до навчання, товариськість.

Методи і прийоми навчання: інтелектуальна розминка, «Розв’язування

перших задач», метод самооцінки.

Обладнання: збірник задач

Тип уроку – урок формування вмінь та навичок.

Хід уроку

  1. Організація класу.

Повідомлення теми та мети уроку.

  1. II. Актуалізація опорних знань.

Інтелектуальна розминка

  • закони Ньютона
  • закон всесвітнього тяжіння
  • сила пружності
  • сила тяжіння
  • штучні супутники Землі
  • сила тертя, закон Гука
  • види деформації
  • вага тіла
  • момент сили
  • центр мас

III. Формування вмінь та навичок.

Метод «Розв ‘язування перших задач».

Вчитель записує на дошці розв’язування задач, пояснюючи хід розв’язування, відповідає на запитання учнів. Учні не роблять ніяких записів. Потім розв’язування стираються, залишаються тільки умови. Учні нагадують хід розв’язування, відтворюють його в зошитах.

Алгоритм розв’язання задач з динаміки

  • Уважно прочитайте умову задачі. З’ясуйте, які сили діють натіло, яким є характер його руху (рухається це тіло з прискоренням чи рівномірно прямолінійно).
  • Виконайте пояснювальний рисунок, на якому зазначте сили, що діють на тіло, і напрямок прискорення руху тіла.
  • Виберіть систему координат. Осі координат бажано спрямувати так, щоб якнайбільше сил було напрямлено вздовж цих осей.
  • Запишіть рівняння другого закону Ньютона у векторному вигляді та в проекціях на осі координат. Запишіть формули для обчислення сил.
  • Перевірте одиницю та визначте числове значення шуканої величини. Проаналізуйте результат і запишіть результат.

 

Ковзання тіла по горизонтальній поверхні

Тіло масою 10 кг тягнуть по горизонтальній поверхні за мотузку, прикладаючи при цьому силу 40 Н, напрамлену під кутом 300 до горизонту. Прискорення руху тіла 2,5 м/с2. визначте коефіцієнт тертя між тілом і поверхнею.

 

Знайти:                                         Розв’язання

– ?            Аналіз фізичної проблеми. На тіло діють чотири сили: сила тяжіння ,

Дано:         сила  нормальної реакції опори, сила  натягу мотузки та сила тертя

m = 10 кг        ковзання тертя ковз. Тіло збільшує   швидкість свого руху, отже, рискорення Т = 20 H      та рух тіла мають однаковий напрямок.

α = 300                                                                                               Виконаємо пояснювальний рисунок,

a = 2,5 м/с2                                                                  зазначивши на ньому сили, які діють на

g = 10 м/с2                                                                   тіло, напрямки швидкості та прискорення

руху.

Пов’яжемо систему координат із тілом

на поверхні Землі, вісь OY спрямуємо

вертикально вгору, вісь OX – горизонталь-но, в напрямку руху тіла.

            Пошку математичної моделі. Запишемо ІІ закон Ньютона у векторному вигляді:

тертя ковз. Спроектуємо рівняння на осі координат ( сила натягу  не лежить на осі координат, тому для знаходження її проекцій проведемо із кінця вектора  перпендикуляри до осей OX і OY: Тх=Т cos α; ТУ=Т sin α) і азпишемо вираз для сили тертя

Розв’язавши одержану систему рівнянь, знайдемо :

N = mg-T sin α      FT=(mg – T sin α )      T cos α – (mg – T sin α) = ma

Визначимо значення шуканої величини:

 

 

 

 

 

 

Відповідь: коефіцієнт тертя ковзання 0,12.

 

 

 

 

 

 

 

Рух по похилій площині

Автомобіль масою 4т рухається на гору, сповільнюючи свій рух. Визначте силу тяги автомобіля, якщо ухил гори становить 0,02, а коефіцієнт опору руху дорівнює 0,04. прискорення автомобіля є постійним і дорівнює 0,15 м/с2.

Зверніть увагу: у задачі є два нові для вас терміни: ухил і коефіцієнт опору руху. Вони зустрічаються в багатьох задачах із фізики.

            Ухил – це синус кута нахилу полотна дороги до горизонту. Якщо ухил є малим (меншим за 0,1), то cos α≈1 (для малих кутів sin α ≈ α, тому іноді ухил позначають як α)

Коефіцієнт олпору руху враховує всі види тертя (у даному випадку – тертя кочення коліс об дорогу, тертя ковзання в осях тощо). Коефіцієнт олпору руху позначають символом ; сила опору Fоп напрямлена протилежно напрямку руху тіла й обчислюється за формулою: Fоп=N.

 

:    Знайти:                                         Розв’язання

Fтяги  –  ?          Аналіз фізичної проблеми. На тіло діють чотири сили: сила тяжіння ,

Дано:           сила  нормальної реакції опори, сила тяги та сила опору .

m = 4*103 кг     Тіло зменшує свою швидкість, тому, рискорення руху тіла напрямлене

sinα = 0.02          протилежно напрямкуйого руху.

= 0.04                                                                    Виконаємо пояснювальний рисунок,

a = 2,5 м/с2                                                                  зазначивши на ньому сили, які діють на

g = 10 м/с2                                                                      тіло, напрямки швидкості та прискорення

руху.

Пов’яжемо систему координат із тілом

на поверхні Землі, вісь OY спрямуємо

перпендикулярнодо поверхні дороги, вісь OX – уздовж дороги (за такого вибору осей тільки одна сила () не лежить на осях координат).

            Пошку математичної моделі. Запишемо ІІ закон Ньютона у векторному вигляді:

. Спроектуємо рівняння на осі координат ( сила  не лежить на осі координат, тому для знаходження її проекцій проведемо із кінця вектора  пер-пендикуляри на осі OX і OY: х= – sin α; у= -cos α) і азпишемо вираз для сили опору :

Розв’язавши одержану систему рівнянь, знайдемо Fтяги:

N = mg cos α      Fоп=mg cos α      Fтяги – mg cos α – mg sin α = -ma

Fтяги = mg cos α + mg sin α – ma = m(gcos α + gsin α – α)

Визначимо значення шуканої величини:

Fтяги=1,8*103 Н = 1,8 кН

Відповідь: сила тяги автомобіля   Fтяги= 1,8 кН

 

 

Рух по колу

На горизонтальній дорозі автомобіль має зробити поворот радіусом 45м. Яку найбільшу швидкість може розвинути автомобіль, щоб «вписатись» у цей поворот? Коефіцієнт тертя ковзання шин об асфальт дорівнює 0,5. поверхнею.

 

Знайти:                                         Розв’язання

υmax – ?         Аналіз фізичної проблеми. Автомобіль рухається по колу, отже, він має

доцентрове прискорення. На автомобіль діють п’ять сил: сила тяжіння ,

Дано:         сила  нормальної реакції опори, сила тяги , сила опору  та сила

r = 45 м          тертя спокою тертя сп, яка напрямлена до центра кола і завдяки якій

= 0,5          автомобіль може зробити поворот.

g = 10 м/с2      Автомобіль «не впишеться» в поворот, якщо тертя сп сягне максимального значення й «перейде» в силу тертя ковзання. Бедемо вважати, що тертя сп max = ,

де  – коефіцієнт тертя ковзання.

Виконаємо пояснювальний рисунок, зазначивши на ньому сили, що діють на автомобіль, напрямки швидкості та прискорення руху. Пов’яжемо систему координат із тілом на поверхні Землі, вісь OY спрямуємо перпендикулярно до поверхні дороги, вісь OX спрямуємо до центра повороту, вісь OZ – у напрямку руху.

Пошку математичної моделі. Запишемо ІІ закон Ньютона у векторному вигляді:тертя сп.

Спроектуємо рівняння на осі координат: запишемо вираз для тертя сп max  та формулу для доцентрового прискорення aдц aдц

Розв’язавши одержану систему лінійних рівнянь відносно υ:

N = mg        тертя сп max =mg          mg = maдц

 

Визначимо значення шуканої величини:

 

 

Відповідь: найбільша швидкість автомобіля υmax = 15м/с

Рух зв’язаних систем

Два однакові тягарці масами 1 і 2 кг зв’язані між собою міцною нерозтяжною ниткою. Тягар масою 1 кг тягнуть вертикально вгору із силою 45 Н. Визначте прискорення тягарів і силу натягу нитки.

 

Знайти:                                         Розв’язання

а- ?             Аналіз фізичної проблеми. Оскільки нитка міцна й нерозтяжна, тягарці

Т – ?           рухаються як єдине ціле з прискоренням . За допомогою нитки тягарці

взаємодіють один з одним із силами  і . Згідно з ІІІ законом Ньютона

Дано:         ці сили рівні за модулем і протилежні за напрямом (= – )

m1 = 1 кг           Виконаємо пояснювальний рисунок, зазначивши на ньому сили, що діють

m2= кг            на кожний тягар, і напрямок прискорення руху тягарів.

F = 45H            Вісь OY спрямуємо вертикально вгору.

g = 10 м/с2

Пошку математичної моделі. Для кожного тягаря запишемо рівняння ІІ закон Ньютона у векторному вигляді в проекції на вісь OY:

(оскільки Т12=Т).

Розв’яжемо систему методом додавання:

F – (m1+m2)g=( m1+m2)a

Силу натягу нитки знайдемо з другого рівняння системи: Т = m2(a + g).

Визначимо значення шуканої величини:

 

 

 

 

Відповідь: тіла рухаються з прискоренням а = 5м/с2 , сила натягу нитки Т = 30 Н

 

ІV. Підведення підсумків уроку.

Методом ПРЕС:  учні повідомляють, що нового вони взнали на уроці.

 

 

 

  1. Домашнє завдання.

Опрацювати § 28;                 Вправа № 24 (1,3).

Icon of Fiz10 Urok 37 Fiz10 Urok 37 (94.1 KiB)
Скачав конспект! Скачай презентацію-->
загрузка...

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *