Прибор для измерения силы называется динамометром.
Класс «_____»_______20_____г
Урок______
Тема: Второй закон Ньютона.
Цель урока: Ввести понятие равнодействующей сил и массы тела, как меры его инертности, выяснить зависимость ускорения тела от равнодействующей сил и его массы, сформулировать второй закон Ньютона; воспитать работу в коллективе, умение следовать основным нормам поведения, Т.Б. на уроке, развить логическое мышление, умение проводить связь с жизнью.
Ход урока
I. Организационный момент (готовность класса к уроку, внешний вид, порядок в классе).
II. Повторение.
1.1 Фронтальный опрос учащихся (прил.1 слайд 2,3)
1. Что изучает динамика?
2. В чем состоит явление инерции?
3. Десять коробков со спичками положите один на другой. Быстрым движением линейки попробуйте выбить нижний коробок. Что произойдет с остальными коробками? Объясните это явление. ( При резком выбивании нижнего коробка время взаимодействия тел мало, поэтому небольшая сила трения, действующая на стопку коробков, не сможет сообщить им скорость в горизонтальном направлении. Стопка сохранит состояние покоя.)
4. В чем состоит I закон Ньютона?
5. При каких условиях тело может двигаться прямолинейно и равномерно?
6. Какие системы отсчета используются в механике?
7. Гребцы, пытающиеся заставить лодку двигаться против течения, не могут с этим
справиться, и лодка остается в покое относительно берега. Действие каких тел при этом компенсируется?
|
|
|
8. Яблоко, лежащее на столике равномерно движущегося поезда, скатывается при
резком торможении поезда.
- Назовите системы отсчета, относительно которых можно рассматривать
движение яблока?
- Укажите системы отсчета, в которых I закон Ньютона:
а) выполняется
б) нарушается
9. Каким опытом внутри абсолютно закрытой каюты корабля можно установить,
движется ли корабль равномерно и прямолинейно или стоит неподвижно?
III. Изучение нового материала.
На прошлом уроке мы выяснили, что ускорение тела обусловлено воздействием на него других тел. Но как рассчитать количественно это воздействие? Как определить меру взаимодействия тел? Для этого вводится понятие силы. В механике силой называется количественная мера действия тел друг на друга, в результате которых, тела получают ускорение или деформируются.
Сразу заметим, что понятие силы не применимо к одному телу. То есть, если мы говорим о силе, то обязательно должны указать как минимум два тела: тело, которое действует и тело, которое подвергается этому воздействию. Например, лошадь тянет телегу: очевидно, что лошадь — это тело, которое оказывает воздействие на поводья.
Также, на летящий самолёт действует сила тяги со стороны двигателя, сила сопротивления воздуха и сила тяжести со стороны Земли.
|
|
|
Исходя из этого примера, не трудно догадаться, что сила — это векторная величина.
Но, кроме направления, нам необходимо уметь определять количественную меру силы, то есть мы должны уметь сравнивать силы. Рассмотрим пример перетягивания каната.
Это соревнование определяет, какая команда сильнее (то есть с большей силой) тянет канат. Если же силы оказываются равны, то ни люди, тянущие канат, ни сам канат не двигаются (то есть, им не сообщают ускорение). Следует заметить, что, конечно же, обе команды тянут канат в разные стороны. Таким образом, мы можем заключить, что две силы считаются равными и противоположно направленными, если их одновременное действие на тело не меняет его скорости.
Значит, если принять какую-то силу за единицу измерения, можно измерять остальные силы, относительно нее. Единица измерения силы ньютон ([F] = [Н]), названа в честь Исаака Ньютона, поскольку его закон определил связь между силой и ускорением. На прошлом уроке мы упомянули, что масса является инертной характеристикой тела. То есть, чем больше масса тела, тем сложнее изменить его скорость. Значит, сила связана с массой. Это предположение и было сделано Ньютоном. Позднее, проведя серию опытов, он установил, что сила, действующая на тело прямо пропорциональна ускорению, сообщаемому этой силой. Коэффициентом пропорциональности в этой зависимости является масса тела. Как и было сказано ранее, две силы, действующие на тело, могут иметь одинаковый модуль и противоположное направление. При этом, скорость тела не изменится, потому что равнодействующая сила равна нулю. Таким образом, второй закон Ньютона гласит, что равнодействующая сила, действующая на тело равна произведению массы этого тела и ускорения:
|
|
|
1 Н— это сила, которую нужно приложить к телу массой 1 кг, чтобы сообщить ему ускорение 1 м/с2.
Таким образом,
Именно узнав направление равнодействующей силы можно узнать направление ускорения. Например, ускорение свободного падения направлено вертикально вниз, потому что так направлена сила тяжести. Напомним, что на тело, находящееся в свободном падении действует только сила тяжести, а, следовательно, она является равнодействующей силой.
С помощью подобных рассуждений и опытов можно убедиться, что сила трения направлена против движения. Мяч, катящийся по траве, замедляется, а значит, он имеет отрицательное ускорение (то есть ускорение, направленное против направления движения). Значит, также направлена и сила трения, поскольку она является единственной силой, действующей на мяч в данном случае.
|
|
|
Прибор для измерения силы называется динамометром.
Принцип его работы основан на том, что удлинение пружины прямо пропорционально приложенной к ней силе.
Пример решения задачи.
Задача 1. Сила трения, препятствующая движению автомобиля, равна 800 Н. Если сила тяги двигателя равна 10 кН, а масса автомобиля — 1 т, то каково ускорение автомобиля?
Мы уже говорили о том, что сила трения препятствует движению. Поэтому, равнодействующей силой в данном случае, будет разность между модулями сил тяги и трения.
Задача 2. Одновременно с яблони упало яблоко и листок. Сила сопротивления воздуха, действующая на яблоко равна 0,2 Н, а сила сопротивления воздуха, действующая на лист равна 0,1 Н. Масса яблока равна 300 г, а масса листка — 15 г. Определите, насколько быстрее упадёт яблоко на Землю, если высота яблони равна 4 метра?
Необходимо отметить, что в этой задаче мы приняли силу сопротивления воздуха за постоянную, для упрощения решения. В действительности же, сила сопротивления воздуха увеличивается по мере того, как увеличивается скорость.
Задача 3. Сила 30 Н сообщает телу ускорение 0,4 м/с2. Какая сила сообщит тому же телу ускорение 2 м/с2 ?
Задача 4. Герой одного из рассказов О’ Генри дал пинок поросенку с такой силой, что тот полетел, «опережая звук собственного визга». С какой силой должен был ударить поросенка герой рассказа, чтобы описанный случай произошел в действительности? Массу поросенка примем равной 5 кг, а продолжительность удара 0,01 с.
В классе Громцева стр.30 2.4 
V.Подведение итогов
Подводятся итоги урока, комментируются оценки
VI. Домашнее задание
§ 21 , вопросы и задания на стр. Громцева 2.4.10;2.5.9;2.5.10
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 16; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!