Решение задач по теме «Законы Ньютона», «Закон Всемирного тяготения. Сила притяжения»

Донецкая общеобразовательная школа І-ІІІ ступеней № 56 Министерства образования и науки Донецкой Народной Республики

83018, г. Донецк, ул. Новосенная, 77, тел.: (062)312-33-82, е-mail: [email protected]

Решение задач по теме «Законы Ньютона», «Закон Всемирного тяготения. Сила тяжести»

( Урок физики 10 класс)

Разработала:

учитель физики ДОШ № 56

Чигринская И.Н.

Тема: Решение задач по теме «Законы Ньютона», «Закон Всемирного тяготения. Сила притяжения».

Цель:

- дидактическая: формировать умение решать задачи: анализировать условие, грамотно оформлять задачи, делать необходимые чертежи;

- развивающая: развивать логическое мышление учащихся;

- воспитательная: воспитывать аккуратность

Тип урока: урок формирования навыков решения задач.

Оборудование: карточки с задачами, которые решаются на уроке.

План урока:

I. Организационный этап (2 мин.).

II. Мотивация (2 мин.).

III.Актуализация опорных знаний и умений (10 мин.).

IV.Розвьязання задач. (27 мин.).

V. Подведение итогов урока (2 мин.).

VI.Домашне задачи (2 мин.).

Ход урока.

I. Организационный этап.

- Приветствие;

- Создание рабочего настроения. - Сообщение темы, цели урока и ожидания результатов.

II. Мотивация.

Чтобы научиться решать задачи - их необходимо решать.

III.Актуализация опорных знаний и умений.

Игра «Цветовая лента».

Вопросы учителя:

- Сформулируйте первый закон Ньютона.

- Сформулируйте второй закон Ньютона.

- Сформулируйте третий закон Ньютона.

- При каких условиях выполняются законы Ньютона?

- Сформулируйте закон всемирного тяготения.

- Что называют силой притяжения?

- Что называют весом тела?

- Что называют состоянием невесомости?

IV.Решение задач.

«Задача без требований» (учащимся предлагается составить вопросы к описываемой ситуации и решить ее).

Задача № 1. Две силы величиной 600 Н каждая, образуют между собой угол

α = 60º. .....? (Возможный вопрос: 1) Определите равнодействующую силу.)

Задача № 2. Тело массой 200г движется с ускорением 1,5 м / с² ............? (Возможный вопрос: 1) Какую силу нужно приложить к телу, чтобы оно так двигалось?).

Задача № 3. Мяч под действием силы 0,05 Н движется с ускорением

10 см / с ² ..............? (Возможный вопрос: 1) Какая масса мяча? ).

«Задачи с динамическим содержанием» (учащимся предлагается составить вопросы к описываемой ситуации и решить ее, но при условии отсутствия одной величины, учащиеся определяют эту величину, составляют вопросы).

Задача № 4. Пуля массой 50г, прикрепленная к шнуркуу длиной 0,5м, движется по кругу ..........? (Возможный вопрос: 1) Определите силу действующей со стороны шнурка на шар. Величина которая отсутствует - частота или период обращения).

«Задачи с динамическим содержанием» (учащимся предлагается составить вопросы к описываемой ситуации и решить ее. После того как исчерпаны все возможности постановки вопросов предложенных условием задачи, в условие вводят еще одну величину. Ученики составляют новое требование).

Задача № 5. Уравнения движения автомобиля выглядит х = 2 + 2t + 4t² ............? (Возможный вопрос: 1) Определите начальную скорость движения. 2) Определите ускорение с которым движется автомобиль.) К условия учитель добавляет - масса автомобиля равна 800кг. (Возможный вопрос: 1) Определите модуль равнодействующей всех действующих на автомобиль сил).

Задача № 6. Определите массу Солнца. Скорость вращения Земли вокруг Солнца 30 км / с, радиус земной орбиты 1,5 * 10⁸ км. Орбиту Земли принять за круг.

Задача № 7. Радиус планеты Марс равна 0,533 радиуса Земли. Масса Марса составляет 0,108 массы Земли. Сравните силы тяжести на Марсе и Земле.

V. Подведение итогов урока.

VI.Домашнее задание.

- Выписать, изучить формулы по теме, повторить теорию.

- Дополнительное задание. Составить тестовое задание, которое проверяет знания по теме.

Приложение 1.

Дидактическая игра «Цветная лента»

Учащимся, объединенных в группы, раздаются разноцветные квадратики.

На их обороте написаны ответы на вопросы учителя. Среди «игрушек» является неверные ответы. Задние учащихся состоит в том, чтобы, прослушав вопрос учителя, найти среди предложенных ответов правильный и с помощью шпилек задеть друг за друга правильные ответы. Образуется разноцветная лента. Учитель должен так подобрать вопросы и ответы, чтобы у всех групп образовались одинаково раскрашенные ленточки. Учитель оценивает работу группы.

«Задача без требований»

Ученым приводится условие задачи, в которой не сформулированы требования. Учащимся предлагается составить вопросы к описанной ситуации и ответить на них. Это очень эффективный прием обучения учащихся задавать вопросы, анализировать ситуацию. Он активизирует и поощряет к работе.

«Задачи с динамическим содержанием»

Этот прием можно рассматривать как один из вариантов предыдущего. После того как исчерпаны все возможности постановки вопросов предложенных условием задачи, в условие вводят еще одну величину или блок информации, после чего продолжается работа по составлению новых требований и т.д.

Приложение 2.

Задача № 1.

Дано: Решение.

α= 60º Складываеи векторы сил по правилу

F₁=F₂=600 H параллелограмма, находим павнодействующую

______________ двух сил.

F=?

Это ромб, его стороны равны. Проводят вторую диагональ пунктиром. Диагонали ромба взаимоперпендикулярны, в точке пересечения делятся на равные части и делят угол ромба пополам.

F = 2F₁cos, F = 2F₁cos,

F = 2 * 600 * cos30º = 1020 (H)

Ответ: равнодействующая сила равна 1020 Н.

Задача № 2.

Дано: Решение.

m=200 г= 0,2 кг ІІ закон Ньютона: F=ma

а=1,5 м/с² F=0,2*1,5= 0,3 H

______________

F=?

Ответ: сила, которая заставляет тело так двигаться равна 0,3 Н.

Задача № 3.

Дано: Решение.

F=0,05 H F=ma

a= 10 см/с²=0,1м/с² m= m=0,05/0,1=0,5 (кг)

_________________

m=?

Ответ: масса равна 0,5 кг

Задача № 4

Дано: Решение

m=50г=0,05кг

r=0,5м

=1с^-1

___________________

F=?

Центростремительное ускорение а=,

согласно ІІ закона Ньютона а=, F=ma. Находим скорость:, так как = мы имеем . Это значит, что центростремительное ускорение равно: .

Подставляем эту формулу в формулу F=ma, находим силу с которой шнур действует на пулю:

. F= 4*(3,14)²*(1)²*0,5*0,05=1 Н

Ответ: шнур действует на пулю с силою 1 Н

Задача № 5.

Дано: Решение

х=2+2t+4t² Согласно второго закона Ньютона F=ma.

m=800кг Из уравнения движения а=8 м/с².

________________ F=800*8=6400 Н

F=?

Ответ: модуль равнодействующей всех действующих на автомобиль сил равен 6,4 кН

Задача № 6

Дано: Решение

км/с=3*10⁴м/с На Землю действует сила притяжения Солнца,

Её можно расчитать

r=1,5*10⁸км=1,5*10¹¹м по закону Всемирного тяготения , где

G=6,67*10^-11 (Н*м²)/кг² m₁- масса Солнца, m₂ - маса Земли. Эту силу

можно найти по

_______________________ формуле ІІ закона Ньютона F=m₂а, где

m₁=? центростремительное ускорение Земли : .

Объединим эти формулы : ; .

Отсюда масса Солнца :;

Ответ: маса Солнца равна 2*10³⁰ кг

Задача № 7.

Дано: Решение

Размещаем пробное тело массою m поочередно на Землю и

R_M=0,533 R₃ на Марс.

Силы притяжения, которые при этом возникают:

m_M=0,108 m₃ F₃=G; F_M=G.

= ==2,63

_______________

F₃/F_M = ?

Ответ: сила притяжения на Марсе меньше силы притяжения

на Земле в 2,63 раза.