РОЗДІЛ 1. Сила тяжіння і вага тіла
На малюнку 1 зображено досвід з двома гирями і динамометрами. Ви бачите, що при масі гирі 200 г (тобто 0,2 кг) на неї діє сила тяжіння 2 Н, а при масі 500 г (тобто 0,5 кг) - сила тяжіння 5 Н. Звернемо увагу на закономірність:
Рис. 1
Проробивши досліди з багатьма тілами, ми виявимо ту ж саму закономірність: ставлення сили тяжіння, що діє на тіло, до маси цього тіла є постійною величиною, не залежної ні від сили тяжіння, ні від маси тіла. Цю величину називають коефіцієнтом сили тяжіння:
Формулу для обчислення коефіцієнта «g» можна перетворити, помістивши зліва силу тяжіння:
На малюнку 1 зображено досвід з двома гирями і динамометрами. Ви бачите, що при масі гирі 200 г (тобто 0,2 кг) на неї діє сила тяжіння 2 Н, а при масі 500 г (тобто 0,5 кг) - сила тяжіння 5 Н. Звернемо увагу на закономірність:
Рис. 1
Проробивши досліди з багатьма тілами, ми виявимо ту ж саму закономірність: ставлення сили тяжіння, що діє на тіло, до маси цього тіла є постійною величиною, не залежної ні від сили тяжіння, ні від маси тіла. Цю величину називають коефіцієнтом сили тяжіння:
| F тяж - сила тяжіння, Н m - маса тіла, кг g - коефіцієнт, Н / кг |
Досліди показують, що в міру віддалення від Землі сила тяжіння слабшає. Наприклад, на висоті 300 км значення коефіцієнта «g» зменшується приблизно до 9 Н / кг.
Повторюючи досвід з гирями і динамометрами в різних місцях Землі, а також на поверхні Місяця, Марса і так далі, можна з'ясувати, що коефіцієнт «g» залежить від місця спостереження:
Коефіцієнти сили тяжіння, Н / кг
| Місяць | 1,7 | Земля: | 10 | |
| Марс | 3,8 | а) полюс | 9,83 | |
| Юпітер | 24 | б) екватор | 9,78 |
Однак ця формула вірна не завжди. Наприклад, якщо тіло занурене в рідину або газ. У цьому випадку виникає виштовхуюча сила, зазвичай призводить до зменшення ваги. Численні досліди показують, що вага тіла дорівнює діє на нього силі тяжіння, коли тіло і його опора (підвіс) спочиває чи рухаються разом рівномірно і прямолінійно, і не діють інші сили, крім сили тяжіння. Це - межі застосовності формули W = F тяж
Рис. 2
РОЗДІЛ 2. МЕТОДИЧНІ РОЗРОБКИ ЗА ТЕМОЮ «СИЛА ТЯЖКОСТІ»
Інтегрований урок (фізика + інформатика) по темі "Сила. Сила тяжіння. Явище тяжіння"
Цілі уроку:
1. Сформувати в учнів поняття про силу, розглянути позначення сили, її графічне зображення сили і познайомитися з першою силою - силою тяжіння та її проявами.
2. Відпрацювання і закріплення умінь учнів зобразити силу і бачити якісь сили діють на тіло, і чим вони утворені.
Розвиваюча:
1. Розвиток умінь застосовувати отримані знання при вирішенні розрахункових і якісних задач.
2. Розвиток логічного мислення.
Виховна:
1. Розвиток комунікативних умінь і навичок при роботі в класі.
2. Розвиток інформаційних УУН.
3. Розвиток наукового світогляду на застосування знань про гравітації.
4. Виховання сумлінного ставлення до праці.
з інформатики:
Освітні:
1. Забезпечити застосування практичних навичок для роботи з програмою, папкою і файлом: відкрити програму (графічний редактор Paint), відкрити файл, папку.
2. Закрити вікно програми, зберігаючи зміни у файлі.
Розвиваючі:
1. Розвиток аналітико-синтезуючого мислення (формування вмінь виділяти суттєві ознаки і властивості об'єктів, формувати вміння робити висновки).
2. Розвиток умінь застосовувати знання на практиці.
3. Розвиток загальнотрудових і політехнічних умінь (розвиток операційно-контрольних умінь - уміння користуватися мишею, клавіатурою; оцінювати результати виконаних дій; регулювати і контролювати свої дії).
Тип уроку: урок отримання нових знань з інтегрірірованіем знань, умінь і навичок з фізики та інформатики.
Обладнання:
· Фізика: Магніт, куля металевий, тенісна ракетка, 2 тенісних кульки, пружина на штативі, вантаж, лінійка і 3 бруска;
· Інформатика: ПО-Visual Basic, Power Point, ілюстрації.
Структура уроку:
Організаційний момент:
Етап підготовки учнів до активної та свідомої роботі по систематизації знань, умінь, навичок (постановка цілей і завдань).
Шановні друзі! Сьогодні на уроці ми будемо вивчати фізику з використанням комп'ютера. У цьому вам будуть допомагати мову програмування VBasic і програма створінь презентацій Power Point. І, звичайно ж, вам необхідно буде згадати основні операції роботи з файлами - відкрити, зберегти, і елементи роботи в програмі створінь презентацій Power Point <Додаток>
Актуалізація знань
1) Експериментальна завдання. Знайти об'єм тіла за допомогою мензурки та маси за допомогою ваг, визначити щільність і за таблицею щільності експериментально встановити з якої речовини, зроблено дане тіло. (Відповідь: латунь) <Додаток>
2) Завдання біля дошки (розрахункову задачу)
Стор. 54 - підручник. Вправа 8 № 2.
Визначте обсяг крижинки, маса якої 108 г. (відповідь 120 см 3) <Додаток>
Варіант 1, 4. Сидять за комп'ютерами. Ваші знання буде перевіряти комп'ютер. Для того щоб успішно впоратися з усіма завданнями ми скористаємося програмою створення презентацій Power Point та мовою програмування Basic. Ознайомтеся, будь ласка, уважно з інструкцією. Вона знаходиться на Вашому столі. Оцінку за виконане завдання Вам поставить комп'ютер.
Варіант 2, 3. На робочих місцях. Ознайомтеся, будь ласка, з інструкціями щодо заповнення карток. Ваші знання будуть оцінені відповідно до таблиці відповідей.
тест "Повторення вивченого матеріалу"
1. Щільністю називають ...
а) фізичну величину, рівну відношенню об'єму тіла до його маси. б) фізичну величину, рівну відношенню маси тіла до його об'єму. в) фізичне явище.
2. У системі СІ щільність вимірюється в ...
а) г / см 3. б) г / л. в) кг / м 3.
3. Щільність даної речовини залежить ...
а) від його маси. б) від його обсягу. в) від його розмірів.
4. Вкажіть слово, що позначає речовина.
а) ручка. б) секунда. в) бензин г) довжина.
5. Одиницею швидкості є ...
а) метр б) м / с в) секунда г) кілометр
Перевіримо ваші відповіді. Поміняйтеся, будь ласка, виконаними завданнями. Ваші завдання перевірять ваші сусіди по парті.
А тепер перевіримо (висвічує результати). <Додаток>
II. Вивчення нового матеріалу.
Фізика невіддільна від експерименту. І так перед вами досвід.
Магнітом діємо на металеву кульку.
Питання: Що ми бачимо?
Відповідь: Шарик змінює свою швидкість. Кулька і магніт взаємодіють. <Додаток>
2. Кулькою діємо на магніт.
Питання: Що ми бачимо?
Відповідь: Шарик і магніт взаємодіють.
Обидва тіла діють одне на одного. <Додаток>
3. Два кульки стикаються.
Питання: Що ми бачимо?
Відповідь: Кульки змінюють свою швидкість. Вони взаємодіють. <Додаток>
Отже, швидкість тіла змінюється, якщо тіла діють одне на одного. <Додаток>
4. Пружина на штативі. Підвішуємо вантаж
Питання: Що ми бачимо?
Відповідь: Пружина розтягнулася під дією вантажу, але і вантаж не впав під дією пружини. <Додаток>
5. На лінійці брусок. Лінійка на двох брусках.
Питання: Що ми бачимо?
Відповідь: Лінійка змінює свою форму - прогинається - деформується. <Додаток>
Деформація - це зміна форми тіла.
Сила - причина зміни швидкості і форми тіла (деформація) <Додаток>
Сила зображується за допомогою стрілки - це векторна величина.
Векторна величина - величина яка крім числового значення має напрям. ->
F-Сила <Додаток>
Вимірюється в Н (ньютонах). <Додаток>
Для зображення сили необхідна точка докладання (малюнок людина з візком).
Зобразимо силу = 50 Н. <Додаток>
Наприклад, F = 50 Н спрямована вліво.
1. виберемо точку.
2. проведемо пряму у напрямку дії сили.
3. виберемо одиничний відрізок.
4. відкладемо чисельне значення сили
5. зобразимо силу стрілкою (рис. 3)
Рис. 3
Приклади: жінка з візком, чоловік із санками (робота з малюнків на визначення сили). <Додаток>
6. Тенісною ракеткою діємо на кульку, кулька кидаємо на підлогу.
Що спільного ви бачите в цих дослідах і чим ці досліди відрізняються від попередніх.
Відповідь: тіла падають.
Ні для кого не секрет, що нічим не утримувані тіла падають на землю. Це відбувається тому, що існує земне тяжіння - тяжіння тіл Землею. Вчені з'ясували, що воно тим сильніше, чим більше маса тіла. Але виявляється, тіла притягуються не тільки до Землі, але й один до одного!
Взаємне тяжіння всіх тіл у світі має власну назву: явище гравітації або явище всесвітнього тяжіння.
Силою тяжіння називають силу, з якою всі тіла у світі притягуються одне до одного.
Її різновидом є сила тяжіння - сила, з якою всі тіла, притягається до Землі.
Сила тяжіння завжди спрямована до центру Землі. <Додаток>
Зображується сила тяжіння F тяж.
Сила тяжіння - векторна величина.
Явище тяжіння - взаємне притягання всіх тіл.
Тяжіння будь-якого тіла проявляється тим помітніше, чим більше його маса. Саме тому тяжіння Землі, маса якої величезна, ми помічаємо на кожному кроці, а тяжіння інших навколишніх нас тіл змогли виявити лише спеціальним досвідом.
З курсу біології Ви знаєте, що головний корінь рослин завжди спрямований перпендикулярно Землі. Цей факт пояснює дію сили тяжіння.
З курсу географії ви знаєте, що наша Земля має форму кулі сплюсненого біля полюсів.
Питання: Як Ви думаєте де на тіло буде діяти велика сила тяжіння на полюсі Землі чи на екваторі.
Відповідь: На полюсі, тому що тіло знаходиться ближче до центру Землі і отже на тіло діє велика сила тяжіння.
Z Физкультминутка!
III. Закріплення.
1, 2 варіанти за комп'ютерами, а 3,4 на робочих місцях.
тест "Закріплення"
1. Чи може тіло без дії на нього інших тіл змінити свою швидкість ...
а) може. б) можуть тільки людина і тварина в) не може г) може, але не кожне тіло
2. Яка сила викликає рух крапель дощу до Землі?
а) вагу крапель. б) сила тяжіння в) сила вітру г) маса крапель
3. У яких випадках змінюється швидкість тіла?
а) якщо тіла діють одне на одного. б) якщо тіла не діють один на одного. в) якщо тіло має маленької щільністю. г) якщо маса тіла дорівнює 1 кг.
4. Що таке сила?
а) міра взаємодії тіл. б) міра гравітації в) фізична величина, яка дорівнює відношенню маси тіла до його об'єму г) явище збереження швидкості тіла при відсутності дії на нього інших тіл.
5. Одиницею сили є ...
а) метр б) ньютон в) секунда г) кілометр
<Додаток>
IV. Підсумок уроку.
Отже, у всіх дослідах ми побачили, що тіла взаємодіють один з одним. Результатом цих взаємодій стало:
- Зміна швидкості;
- Зміна форми.
Мірою взаємодії тіл між собою є векторна величина-сила.
Сила - термін, який є:
а) коротким позначенням дії одного тіла на інше;
б) назвою фізичної величини, що характеризує цю дію.
Про те, що на тіло подіяла сила, можна судити по наявності одного або кількох ознак: змінюється швидкість або напрямок руху тіла, змінюються розміри чи форма тіла.
На кресленнях силу зображують у вигляді прямої стрілки, званої вектором цієї сили. Довжина вектора символізує числове значення сили, а напрямок вектора вказує напрям дії сили.
Питання: А тепер розкажіть, будь ласка, якими темами з курсу інформатики ви сьогодні скористалися?
Відповідь: Робота з мишею, відкриття і закриття папки, відкриття файлу, закриття файлу.
Оголошення оцінок.
V. Домашнє завдання.
§ 23, 24
Дякуємо за урок! <Додаток>
РОЗДІЛ 3. Самостійної роботи за темою «ЯВА тяжіння. СИЛА ТЯЖКОСТІ »
Початковий рівень
1. Яка сила змушує Землю та інші планети рухатися навколо Сонця? Виберіть правильне твердження.
А. Сила пружності.
Б. Сила інерції.
В. Сила тяжіння.
2. Яка сила викликає припливи і відливи в морях і океанах Землі? Виберіть правильне твердження.
А. Сила атмосферного тиску.
Б. Сила тяжіння.
В. Сила тиску води на дно морів і океанів.
3.Что потрібно зробити, щоб збільшити силу тяжіння між двома тілами? Виберіть правильне твердження.
А. Зблизити обидва тіла.
Б. Видалити обидва тіла один від одного.
В. Зменшити маси цих тіл.
4.На столі лежить кулька масою 400 г. Яка сила тяжіння на нього діє? Виберіть правильну відповідь.
А. 4000 Н.
Б. 40 Н.
В. 4 Н.
5. Сила тяжіння, що діє на люстру, дорівнює 120 Н. Яка маса люстри? Виберіть правильну відповідь.
А. 12 кг.
Б. 120 кг.
В. 1200 кг.
6. У пляшку налите 0,5 л води. Яка сила тяжіння діє на воду? Виберіть правильну відповідь.
А. 0,5 Н.
Б. 5 Н.
В. 50 Н
Середній рівень
1. а) Що свідчить про існування сили тяжіння?
б) Зобразіть графічно силу тяжіння, що діє на кулю, що лежить на поверхні Землі.
а) Чому падають на землю краплі дощу, крупинки граду?
б) Що потрібно зробити, щоб збільшити силу тяжіння між тілами?
а) Яка сила викликає утворення каменепадів в горах?
б) Зобразіть графічно силу тяжіння, що діє на кулю, підвішений на нитці.
а) Чому м'яч, кинутий вертикально вгору, падає на землю?
б) Чому у всіх завданнях про силу тяжкості уточнюється «поблизу поверхні Землі»?
а) Яка сила утримує тіла на поверхні Землі?
б) Зобразіть графічно силу тяжіння, що діє на брусок, що лежить на поверхні Землі (рис. 4).
Рис. 4
а) Яка сила викликає припливи і відливи в морях і океанах Землі?
Б) Зобразіть графічно силу тяжіння, що діє на брусок, підвішений на пружині (рис. 5).
Рис. 5
Достатній рівень
а) Є два однакових кулі. Один з них лежить на березі океану, а інший - на вершині гори. На який з куль діє велика сила тяжіння?
б) Визначте масу відра води, на яке діє сила тяжіння 120 Н.
а) Чому явище тяжіння тіл один до одного називають всесвітнім тяжінням?
а) Чому підніматися в гору навіть по рівній дорозі набагато важче, ніж спускатися з неї?
б) Яка маса кошики яблук, якщо на неї діє сила тяжіння 600 Н?
а) Притягує чи Землю стоїть на її поверхні людина? Летить літак?
б) Яка сила тяжіння діє на цеглу масою 2,5 кг?
а) Чи діє на вас сила тяжіння до Сонця? Поясніть свою відповідь.
б) Визначте масу ящика з піском, якщо на нього діє сила тяжіння 800 Н.
а) Чому ми не помічаємо гравітаційного тяжіння між людьми, які нас тілами?
б) Бідон з молоком має масу 40 кг. Яка сила тяжіння діє на цей бідон?
Високий рівень
а) Сталева куля перенесли з поверхні столу в склянку з водою.
Чи змінилася при цьому сила тяжіння?
б) Знайдіть силу тяжіння, що діє на 20 л води.
а) Чи діє сила тяжіння на летить у повітрі стрижа?
б) Яка сила тяжіння діє на мідний брусок розміром 10 х 8 х 5 см?
а) У посудині з водою знаходяться два бруски однакової маси - дерев'яний і мідний. На який з брусків діє велика сила тяжіння?
б) Який об'єм води знаходиться в посудині, якщо на неї діє сила тяжіння 500 Н?
а) Чи діє на дерево, що росте у дворі, сила тяжіння?
б) Знайдіть силу тяжіння, що діє на сталеву виливок об'ємом 20 дм 3.
а) Чи діє сила тяжіння на дерев'яний куля, що плаває на поверхні води?
б) Якого обсягу алюмінієвий брусок треба взяти, щоб діюча на нього сила тяжіння поблизу поверхні землі була дорівнює 270 Н?
а) Чи змінюється помітно сила тяжіння, що діє на літак, під час його польоту? Літак летить уздовж однієї паралелі на постійній висоті.
б) На мідна куля об'ємом 120 см 3 діє сила тяжіння 8,5 Н. Суцільний цю кулю або має всередині порожнину?
Література
1. Шмаков С.А. Ігри учнів - феномен культури, - М.: Нова школа, 1994 р.
2. Ланина І.Я. Позакласна робота з фізики, - М.: Просвещение, 1977 р.
3. Степанова Г.М. Збірник питань і завдань з фізики (для 7-8 класів), - Санкт-Петербург.: Спеціальна література, 1995 р.
4. Семке А.І. Фізика. Цікаві матеріали до уроків. 7 клас, - К.: НЦ ЕНАС, 2001 р.