Разработка урока по физике в 7 классе "Инерция. Решение задач "

Инерция. Решение задач.

Цели урока: провести проверочное тестирование по теме «Механичес­кое движение»; выяснить физическое содержание такого физического явления как инерция.

Оборудование: металлический шарик; желоб; песок; деревянный брусок.

Демонстрация: движение стального шара по гладкому желобу и по участку желоба, на котором насыпан песок.

Ход урока

I. Проведение проверочного тестирования

Ученикам раздаются карточки с проверочным тестом № 2 (см. раздел «Проверочные тесты» в конце данного пособия).

Тест рассчитан на 15 минут работы, после чего работы собираются, и учитель начинает объяснение новой темы.

II. Демонстрация опытов

Вопрос, связанный с введением понятия инерция, является очень важ­ным для понимания сути возникновения механического движения и его протекания.

Демонстрируя опыты с движением шарика по желобу, следует подвес­ти учеников к пониманию, что движение возникает только как резуль­тат действия одних тел на другие.

Иногда, правда, действие одних тел на данное не вызывает движения. Например, брусок, который лежит на горизонтальной опоре, может сколь угодно долго покоиться.

//////////////

Но стоит железному шарику удариться о брусок, как он сместится.

Р

Р

При этом взаимодействии изменяется и скорость шарика. Следовательно, изменение скорости связано с взаимодействием тел. Основной вывод: для изменения скорости тел необходимо действие других тел.

III. Изучение нового материала

Как отметил в IV веке д.н.э. Аристотель, «причина движения кроется в действии, оказываемом на данное тело каким-либо другим телом».

Правда, это утверждение было не совсем верным.

Аристотель считал, что естественным положением тела является по­кой, — конечно, по отношению к Земле. Всякое же перемещение тела по отношению к Земле должно иметь причину — силу. Если же причины двигаться нет, то тело должно остановиться, перейти в свое естественное состояние покоя. При этом теория Аристотеля никак не объясняет, по­чему тело, двигающееся по шероховатой поверхности, останавливается гораздо быстрее, чем то же тело, двигающееся по гладкой поверхности.

Открытием истины мы обязаны великому итальянскому ученому Галилео Галилею (1564-1642). Галилей установил, что равномерное и прямолинейное движение может быть и при отсутствии действия ка­ких-либо сил. Он утверждал, что если тело движется прямолинейно и равномерно, и нет сопротивления этому движению, оно происходит бесконечно.

Движение, не поддерживаемое никакими телами, называется движе­нием по инерции. Автомобиль, выключив двигатель, движется по инер­ции, шарик по горизонтальной опоре также движется по инерции.

Наш реальный мир накладывает жесткое ограничение на движение по инерции. Из-за сил трения и сопротивления среды скорость тел при движении по инерции быстро уменьшается.

При рассмотрении этого вопроса ученики должны усвоить, что инер­ция - физическое явление, тогда как инертность, о чем будет говорить­ся позже, — свойство тел.

Рассмотрим практическое применение инерции. Демонстрация ката­пульты изготовленной из кастрюли и ложки и куска резины. Стреляем. Ложка, притягиваемая резинкой, подскочит вверх и ударится о край кастрюли. Может быть, вылетит и ложка. Но она не улетит так далеко.

Почему же полетел наш снаряд? Как и в настоящей катапульте, он вначале двигался вместе с ложкой. Но ложка ударилась о преграду и ос­тановилась. А на пути снаряда преграды нет. И он продолжает двигаться по инерции, он летит, покинув катапульту!

Кстати сказать, в последние годы катапульта снова нашла примене­ние в военном деле. С ее помощью запускают самолеты с авианосцев и с палуб других кораблей, где не хватает места для обычного разбега. И на реактивных самолетах используются катапультой, чтобы в случае аварии выбросить летчика с парашютом. Сам он при такой скорости выскочить не может: слишком велико сопротивление воздуха.

Конечно, устройство современных катапульт другое. Но принцип тот же: инерция движения.

IV. Закрепление изученного. Решение задач

Заключительная часть урока может быть посвящена разбору приме­ров использования явления инерции в быту, технике, спорте.

Предложите ученикам объяснить, почему, споткнувшись, человек па­дает вперед (ноги резко останавливаются, а тело продолжает двигаться по инерции в прежнем направлении), а, поскользнувшись, человек па­дает назад (ноги начинают двигаться с большей скоростью, чем тело).

Можно предложить ученикам качественные задачки на сообразитель­ность, например:

1. Придет ли в движение парусная лодка под действием потока воз­духа от вентилятора, установленного на ней?

2. Барон Мюнхгаузен рассказывал, как он однажды разбежался и прыгнул через болото. Во время прыжка он заметил, что не до­прыгнет до берега. Тогда он в воздухе повернул обратно и вернулся на тот берег, с которого прыгал. Возможно ли это?

3. А. П. Гайдар. Чук и Гек «Весело взвизгнув, Чук и Гек вскочили, но сани дернули, и они дружно плюхнулись в сено» Почему мальчи­ки «плюхнулись в сено»?

4. М. М. Пришвин. Кладовая солнца. Эпизод, в котором собака Трав­ка преследует зайца. «Травка за кустом можжевельника присела и напружинила задние лапы для могучего броска и, когда увидела уши, бросилась. Как раз в это время заяц, большой, старый, мате­рый русак, вздумал внезапно остановиться и даже, привстав на за­дние ноги, послушать, далеко ли тявкает лисица. Так вот одновре­менно сошлось— Травка бросилась, а заяц остановился. И Травку перенесло через зайца. Объясните случившееся. 5. Объясните эксперимент. Положите на стакан кусок картона с мо­нетой наверху. Резко ударьте по ребру картона. При этом он выле­тит, а монета упадет на дно стакана. Почему?

Домашнее задание

§17, вопросы к параграфу, задачи №№ 171-176, 188, 189 из задачни­ка.

Домашние опыты: наблюдение инертности тела

На лист бумаги положите монету. Резко дернув за лист, вы легко выта­щите его, оставив монету лежать на столе. Повторите опыт многократ­но, с каждым разом все медленнее выдергивая лист. Наконец, наступит такой повтор, когда время вытаскивания листа будет достаточным, что­бы сообщить монете такую же скорость, как и у листа. С этого момента времени монета будет двигаться вместе с листом.

Дополнительный материал

Галилео Галилей (1564-1642)

Великий итальянский физик и астроном, впервые применил эксперимен­тальный метод исследования в науке. Галилей ввел понятие инерции, установил относительность движения, исследовал законы падения тел и движения тел по наклонной плоскости, законы движения при бросании предмета под углом к горизонту, применил маятник для измерения времени.

Впервые в истории человечества Галилей направил «зрительную трубу» на небо, открыл множество новых звезд, открыл спутники Юпитера, солнечные пятна, вращение Солнца, исследовал строение лунной поверхности.

Галилей активно поддерживал запрещенную в те времена католической цер­ковью гелиоцентрическую систему Коперника. Гонения со стороны инквизи­ции омрачили последние десять лет жизни великого ученого.