Свободное падение тел. Физика 9 класс

Тема: Свободное падение тел.

Цель урока: Изучить особенности и получить уравнения свободного падения тел.

Задачи:

- обучающие: сформировать навык анализа свободного падения тел, вывести уравнение пути перемещения при свободном падении;

-развивающие: развивать логическое мышление; умение делать выводы из отсмотренного материал; умение применять полученные знания в новой ситуации; решать количественные задачи; формировать навыки самостоятельной работы.

-воспитательные: прививать интерес к предмету,

Тип урока: урок изучения нового материала.

Подведение к теме урока

С древности люди наблюдали, что любое тело, выпущенное из рук, падает на землю.(Демонстрация падения различных тел: кусочка ваты, монеты, камня, листа бумаги)

Мы знаем, что причиной изменения скорости тела является сила.

Вопрос учащимся. Какая сила является причиной падения тел на Землю?

Ответы учащихся

Движение тела под действием только силы тяжести называют свободным падением.

Это тема нашего урока. (Учащиеся записывают тему урока: Свободное падение)

Простые люди наблюдают, а любознательные задают вопросы и ищут на них ответы. Давайте мы тоже позадаём вопросы и поищем ответы.

Вопрос учащимся. От чего зависит время падения тел на землю?

(Учащиеся выдвигают гипотезы)

Аристотель IVв до н.э. – Время падения тел на Землю зависит от их массы

Гипотеза верна, если она подтверждается экспериментом. Проверим, зависит ли время падения тел от их массы. (Демонстрация падение простого и скомканного листов бумаги одинаковой массы)

Новая гипотеза : на время падения тел на Землю влияет сопротивление воздуха. ( Галилей XVIIв. )

Как проверить эту гипотезу. (Учащиеся предлагают способы и постепенно приходим к модели трубки Ньютона)

Демонстрация: трубка Ньютона (Ньютон XVIIв – экспериментальная проверка)

Запись в тетради:

Свободное падение – падение тел под действием только силы тяжести, без сопротивления среды (т.е. в вакууме)

Каковы законы свободного падения?

Какие виды механического движения мы знаем? (Равномерное, равноускоренное)

Является ли свободное падение тел движением равномерным или равноускоренным?

Для окончательного решения этого вопроса обратимся к опыту (исследование фотографии свободного падения шарика, сделанной в стробоскопическом освещении, и имеющейся в учебнике).

Проанализируем опыт:

s₁ : s₂ : s₃ : s₄ : s₅ = 4,9см.: 14,1см.: 24см.: 35см.: 45см.= 1 : 3 : 5 : 7 : 9.

Сделаем вывод: (шарик в свободном падении двигался равноускоренно)

Вычислим ускорение свободного падения:

s = а t2 / 2 = а = 2 s / t2 = 2•1,23м / (0,5с)² = 2,46м / 0,25с² = 9,84м/с = 9,8м/с

Вывод: свободное падение шарика происходит с ускорением 9,8м/с.

Как падают тела при свободном падении? (одновременно)

Вывод: все свободно падающие тела движутся с одинаковым ускорением. Это ускорение называется ускорением свободного падения и обозначается буквой g (лат. gravitas («гравитас»)- тяжесть)

6. v = a t и s = a t / 2. (из нашего примера без начальной скорости).

Вместо а, (обозначающую проекцию произвольного ускорения), ставят g. Поэтому формулы выглядят так:

V = g t и s = g t / 2.

При движении тела вниз векторы ускорения, скорости и перемещения направлены в одну и ту же сторону, поэтому их проекции имеют одинаковые знаки.

7. Рассмотреть случаи 1 и 2.

Падение в воздухе Падение в воздухе маленького

тяжелого шара. кусочка ваты.

8. Согласно II закону Ньютона Fт = 9,8 м/с • m (1)

В 7 классе: Fт = 9,8 Н/кг • m (2)

Докажем, что 9,8 Н/кг- это то же самое, что 9,8 м/с.

1Н = 1кг • м/с, значит 1н/кг = (1кг м/с) / кг = 1м/с, т.е. 9,8 Н/кг = 9,8 м/с .= (1) и (2) эквивалентны друг другу.

IV. Закрепление изученного материала.

1. Тело падало в течение 5с без начальной скорости. С какой высоты упало тело? Какую скорость оно имело в конце падения? Какое перемещение совершило за первую секунду движения к Земле, за вторую секунду?

2. Упр. 13 (2).

3. Камень падал на дно ущелья в течение 7 с. На сколько увеличивалась скорость камня за любые 2 с его падения? (Сопротивление воздуха не учитывайте.)

Домашнее задание: § 13; упр. 13 (1; 3).