Урок пе теме: Механика

УРОК-ИГРА ПО РАЗДЕЛУ «МЕХАНИКА»

(Урок проводится как обобщающий после изучения раздела «МЕХАНИКА»

Цели урока: В интересной игровой форме обобщить, закрепить знания, полученные по разделу, научить видеть проявления изученных закономерностей в окружающей жизни, совершенствовать навыки решения качественных расчетных задач расширить кругозор учащихся, развить коммуникативные способности.

ЭПИГРАФ К УРОКУ:

Не знаю, чем я могу казаться миру, но самому себе я кажусь мальчиком, играющим у моря которому удалось найти более красивый камешек ,чем другим: но океан неизвестного лежит передо мной.

Исаак Ньютон ( 1643-1727 гг.)

Х О Д У Р О К А:

Преподаватель зачитывает и поясняет слова эпиграфа, отмечает , что, по мнению Ньютона, законы были открыты «играючи». Просто необходимо было более внимательно отнестись к окружающему миру, полному неизведанного. Поэтому и урок проводится в виде игры, которая позволит проявиться всем способностям учащихся, расширит их кругозор , научит видеть изученные на уроках закономерности в природе, поможет объяснить многие механические явления. Группа делится на три команды, выбираются капитаны команд. Зачитываются вопросы, даются задания командам. За правильное выполнение начисляется определенное количество баллов.

1 Вопрос. Путь или перемещение мы оплачиваем при поездке в такси?

2 Вопрос. В стихотворении И. А. Бунина « В поезде» есть такие строчки:

Вот мост железный над рекой

Промчался с грохотом под нами….

-Что писатель-пассажир выбрал за систему отсчета?

3 Вопрос. При каком условии пароход , плывущий против течения, будет иметь постоянную скорость?

4 Вопрос. Послан человек из Москвы в Вологду, и велено ему в хождении своем совершать каждый день по 40 верст. На следующий день вслед ему послан второй человек, и приказано ему проходить в день по 45 верст. На какой день второй догонит первого?

5 Задание. Дан график зависимости скорости от времени. Какие величины можно определить из графика?

6 Вопрос. В каком случае выброшенная из вагона вещь долетит до земли раньше: когда вагон в покое относительно земли или когда он движется?

7 Конкурс «Поездка в автобусе» От каждой команды берутся по два человека , которые представляют себя пассажирами автобуса . Каждый получает надутый детский шарик и держит его за ниточку в левой руке, поднятой вверх. Этим шариком надо показать, как меняется положение тела пассажира относительно сиденья, т.е. относительно Земли, в разных ситуациях, возникающих при движении в автобусе: например, автобус резко или плавно отъезжает от остановки, резко или плавно тормозит, подъезжая к ней; делает на большой скорости правый или левый поворот; движется по шоссе равномерно или прямолинейно.

Ведущий информирует присутствующих, как в данный момент едет автобус. Информацию свою подает эмоционально, в быстром темпе и беспорядочно, не соблюдая порядка в движении автобуса, с частым повторением одинаковых ситуаций.

8. Задача. Шарик, лежащий на столе, толкают; он скатывается и подает на пол. Используя линейку, определить время падения шарика.

9. Вопрос. Какими способами насаживают молоток на рукоятку? Как объяснить происходящие при этом явления?

10. Вопрос. Убегающий заяц часто спасается от преследующей лисицы тем, что делает резкие движения в стороны как раз в те моменты, когда лисица готова его схватить. Как объяснить это?

11. Задание. На горлышке бутылки лежит монетка. Сделайте так, чтобы она упала в бутылку.

12. Игра с мячом. Что должен сделать футболист, чтобы уменьшить , увеличить скорость движущегося мяча? Как движутся руки, когда его ловят руками?

Взять в руки мяч и разжать пальцы. Как изменится его скорость?

13.,,Только о силах,, Слово,, сила,, в обыденной речи имеет много значений и допускает множество толкований. Например, об участниках игры можно сказать: ,, Все принялись за работу со свежими силами, ,, Будут работать изо всех сил,, , ,, Победит в соревновании сильнейший.,,

Конкурс ,, Кто сильней,, 2 команды по 5 человек равной силы. Кто перетянет канат?

Выбирается самый сильный и самый слабый. Что надо сделать, чтобы слабый перетянул сильного?

На двух тележках стоят два человека. Они держат в руках концы веревки. Легко обнаружить, что независимо от того кто натягивает веревку, первый или второй или оба вместе, тележки всегда приходят в движение одновременно, и при том в противоположных направлениях. Также видно, что ускорение обратно пропорционально массе, силы, а силы, действующие на обе тележки, равны по величине, но противоположны по направлению.

14.В книге А. Некрасова ,, Приключение капитана Врунгеля ,, есть такое место,, Мистер Денди…. Извлек бутылку-хлоп в донышко. Пробка вылетела, как из пушки. При этом,, Беда,, получила такой толчок, что заметно продвинулась вперед…Мы все трое встали на корме и одну за другой принялись вышибать пробки. Три пробки залпом вылетают с громоподобным звуком, падают в море… А «Беда» между тем движется вперед…набирает ход. Можно ли подобным способом привести в движение лодку?

15.Вопрос. Если электровоз не может сразу сдвинуть тяжелый состав с места, то машинист использует следующий прием: он дает задний ход, а затем, толкнув состав немного назад, дает передний ход. Почему этот прием позволяет сдвинуть состав с места?

16.Вопрос. Почему при постройке электровозов не применяют легкие металлы или сплавы?

17.Вопрос. Почему металлические ступеньки лестницы ( подножки трамвая, поезда и т.п.) не гладкие, а имеют рельефные выступы? Почему шляпки гвоздя имеет насечку?

18.Вопрос. Почему выглаженное накрахмаленное белье мене грязнится, чем ненакрахмаленное?

19.Вопрос. Что труднее: сдвинуть с места шкаф, заполненный книгами, или продолжить его дальнейшее передвижение по полу?

20.Конкурс с мячом. Один мяч неподвижен, а вторым надо ударить так по первому , чтобы он

попал в круг, нарисованный на полу.

21. В книге Э. Распэ «Приключения барона Мюнхгаузена» есть такое место: « Обе пушки грянули в один и тот же миг. Случилось то, чего я ожидал: в намеченной мною точке два ядра-наше и неприятельское-столкнулись с ужасающей силой, и неприятельское ядро полетело назад к испанцем. Наше ядро тоже не доставило им удовольствие...». Возможно ли описанное здесь явление?

22. Вопрос. На Ленинградском метрополитене пути проложены так, что на первой части перегона поезда совершают небольшой спуск, а на второй части - подъем. Почему при этом возможна экономия электроэнергии?

23. Вопрос. На втором этаже потенциальная энергия вязанки дров больше, чем на первом. Будет ли от сжигания этих дров на втором этаже большая энергия по сравнению с той, которая была бы получена при их сжигании на первом этаже?

24. Опыт. Можно определить, сырое яйцо или вареное, приведя его во вращение пальцами: вареное яйцо вращается долго, а сырое останавливается после одного-двух оборотов. Чем это объясняется?

Это интересно. Два автобуса по 9 тонн, находясь на расстоянии 3 метра, взаимодействуют с ничтожной силой. Она немногим больше того усилия, которое надо приложить к паутине, чтобы разорвать ее. Сила тяготения между Луной и Землей примерно равна 20 миллионам миллиардов тонн. Если мысленно заменить силу тяготения тросом, из капроновых нитей или из стальной проволоки, предназначенной для рояльных струн, то понадобится трос толщиной в 500 километров. Сила же, удерживающая Землю на ее орбите возле Солнца, еще больше. В этом случае трос должен иметь толщину 6700 километров. Это половина земного поперечника. Однако как ни велика эта сила, но она сдвигает Землю по направлению к Солнцу только на 3 миллиметра в секунду, тогда как вдоль по орбите Земля пролетает в одну секунду 30 километров. 30 км и 3мм.

ИНТЕРЕСНЫЕ ОПЫТЫ. 1.Полоска бумаги с ладонь длиной и в палец шириной. Надорвите полоску в двух местах. Что сделается с ней, если тянуть ее концы в разные стороны? Обычно отвечают, что разорвется на три части. Получив такой ответ, предложите проверить догадку на опыте. С удивлением убедитесь в своей ошибке: полоска разорвется только на две части.

Можно сколько угодно раз проделывать этот опыт, беря полоски различной величины и делая надрывы различной глубины, и никогда не удастся получить больше двух кусков. Полоска рвется там, где она слабее, подтверждая пословицу:,, где тонко, там и рвется.,, Дело в том, что из двух надрывов, как ни стараться их сделать одинаковыми, один неизбежно будет хоть немного глубже другого-пусть незаметно для глаз, но все же глубже. Это место полоски, как самое слабое, начнет первым. А раз начало рваться, дорвется до конца, потому что делается все слабее.

2. Что сделается с пустым спичечным коробком, если с размаху ударить по нему кулаком? Надо поместить обе части пустого коробка одну на другую. По этому сооружению ударить резко и отрывисто кулаком. То, что произойдет вас удивит: обе части разлетятся в стороны, но, подняв их, вы убедитесь, что каждая целехонька. Коробок сильно пружинит, и это его спасает: он сгибается, но не ломается

3. На стол, покрытый скатертью, положите две монеты. На них поставьте стакан. Третью монету, меньшую по толщине, положите под стакан. Попробуйте достать ее, не пользуясь никакими предметами и не касаясь руками ни монет, ни стакана.

4. Положите листок бумаги на край стола. На листок поставьте стакан с водой. Свешивающийся конец листка возьмите в одну руку, а ребром ладони другой руки резко ударьте по нему. При этом листок выдергивается, а стакан остается. Почему?

5. Выдернитескатерть из под стула, который стоит на столе.

Занимательные задачи. Остроумный французский писатель 27 века Сирано де Бержерак в своей сатирической ,, Истории государства на Луне (1652 г.) рассказывает, между прочим, о таком будто бы происшедшем с ним удивительном случае. Занимаясь физическими опытами, он однажды непостижимым образом был поднят вместе со своими склянками высоко в воздух. Когда же через несколько часов ему удалось спуститься на землю, то, к изумлению, очутился он уже не в родной Франции и даже не в Европе, а на материке Северной Америке, в Канаде. Свой неожиданный перелет через Атлантический океан он объясняет тем, что пока невольный путешественник был отделен от земной поверхности, планета наша продолжала по- прежнему вращаться на восток; вот почему, когда он опустился, под ногами его вместо Франции оказался уже материк Америки.

Казалось бы, какой дешевый и простой способ путешествовать. Стоит только подняться над Землей и продержаться в воздухе хотя бы несколько минут, чтобы опуститься уже совершенно в другом месте, далеко к западу.

К сожалению, удивительный способ этот- не более как фантазия. Во-первых, поднявшись в воздух, мы, в сущности, не отделяемся еще от земного шара: мы остаемся связанными с его газообразной оболочкой, висим в его атмосфере, которая тоже ведь участвует во вращении Земли вокруг оси. Воздух вращается вместе с Землей, увлекая с собой все, что в нем находится. Если бы воздух не участвовал во вращении шара, то стоя на Зеле, мы постоянно чувствовали бы сильнейший ветер, по сравнению с которым самый страшный ураган казался бы нежным дуновением. Скорость урагана- 144 км в час. Земной же шар на широте, например Ленинграда проносил бы нас через воздух со скоростью- 828 км в час.

Это, во-первых. Во-вторых, бы даже мы могли подняться в высшие слои атмосферы или если бы Земля вовсе не была окружена воздухом, нам и тогда не удалось бы воспользоваться тем дешевым способом путешествовать, о котором фантазировал французский сатирик. В самом деле, отделяясь от поверхности вращающейся Земли, мы продолжаем по инерции двигаться с прежней скоростью, т.е. с тою же , с какой перемещается под нами Земля. Когда же мы снова опускаемся в низ, мы оказываемся в том самом месте, от которого раньше отделились, подобно тому как, подпрыгнув в вагоне движущегося поезда, мы опускаемся на прежнее место.

В БЕЗДОННОМ КОЛОДЦЕ.

О том, что делается в глубоких недрах нашей планеты, планеты, известно пока очень мало. Одни полагают, что под твердой корой в сотню километров толщины начинается огненно- жидкая масса; другие считают весь земной шар отвердевшим до самого центра. Решить вопрос трудно: ведь самая глубокая скважина простирается не глубже 7,5 км, самая глубокая шахта, в которую проник человек, расположена на глубине 3300 м, а радиус земного шара равен 6400 км. Если бы можно было просверлить через нашу планету сквозной колодец, прорезывающий земной шар по диаметру, - тогда подобные вопросы были разрешены. Современная техника далека еще от возможности осуществления подобных предприятий,- хотя все прорытые в земной коре буровые скважины, взятые вместе, составили бы длину , превышающую диаметр нашей планеты. О прорытии сквозного туннеля через земной шар мечтали в восемнадцатом веке математик Мопертюи и философ Вольтер. К этому проекту, правда, в ином, более скромном масштабе, вернулся французский астроном Фламмирион.

Представим бездонный колодец. Как вы думаете, что было бы с вами, если бы вы упали в такой колодец ( о сопротивлении воздуха на время забудем)? Разбиться о дно вы не можете, дна здесь не существует,- но где же вы остановитесь?

В центре Земли? Нет.

Когда вы долетите до центра, тело ваше будет иметь такую колоссальную скорость( около 8 км в сек.), что об остановке в этой точке не может быть и речи. Вы промчитесь далее и будете нестись, постепенно замедляя движение, пока не поравняетесь с краями противоположного конца колодца. Здесь надо будет вам покрепче ухватиться за края,- иначе вы вновь проделаете прогулку через весь колодец до другого конца. Если и тут не удастся вам ухватиться за что-нибудь, вы опять полетите в колодец и будете качаться так без конца. Механика учит, что при таких условиях тело должно качаться туда и назад вечно.

Какова была бы продолжительность одного такого качания? Оказывается, что весь путь туда и обратно занял бы 84 минуты 24 секунды, т.е. круглым счетом полтора часа.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ СЛОВО ПРЕПОДАВАТЕЛЯ.

Биографы Ньютона рассказывают, что первое время в школе он учился очень посредственно. И вот однажды его обидел лучший ученик в классе. Ньютон решил, что самая страшная месть для обидчика- отнять у него место первого ученика. Дремавшие в Ньютоне способности проснулись, и он с легкостью затмил своего соперника.

Разбуженного джина познания снова спрятать в темную заплесневелую бутылку. С того счастливого дня мировой науки эпизода начался процесс превращения скромного английского школьника в великого ученого.

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ.