«Единицы силы. Связь между силой тяжести и массой тела
Цель урока: Познакомить учащихся с единицами измерения силы; ввести понятие кратной и дольных единиц силы; Помочь определить силу в 1 Н; ввести понятие ускорения свободного падения; Определить связь между силой тяжести и массой тела; Развитие внимательности, самостоятельности; формирование навыков решения физических задач; Воспитание ответственного отношения к учебному труду.
Повторение домашнего задания: Что такое сила? Какие виды сил вам известны? Как изобразить силу на чертеже? Какую силу называют силой тяжести? Как направлена сила тяжести? Когда возникает сила упругости? Как записать закон Гука? Что называют весом тела? Чем отличается вес тела от силы тяжести?
Кратные и дольные единицы силы 1 к Н = 1000 Н /килоНьютон/ 1 м Н = 0, 001 Н /миллиНьютон/ 1 М Н = Н /МегаНьютон/ 1 н Н= 0, Н /наноНьютон/ 1 г Н = 100 Н /гектоНьютон/ 1 д Н = 0,1 Н /дециНьютон/
Ускорение свободного падения Известно, что во сколько раз масса одного тела больше массы другого тела, во столько раз сила тяжести, действующая на первое тело, больше силы тяжести, действующее на второе тело. На тело массой 1 кг действует сила тяжести, равная 9,8 Н. Величину 9,8 Н/кг называют ускорением свободного падения. Обозначают буквой g g = 9, 8 H/кг.
Решите задачу: 1. Определите силу тяжести, действующую на тело массой 3,5 кг; 500 г; 3 т. 2. Найдите вес тела, асса которого 15 кг. 3. Вес человека 500 Н. Определите его массу. На рисунке покажите вес человека. 4. Выразите в Ньютонах следующие силы: 240 кН, 25 кН, 0,03 кН.
Домашнее задание § 27. Повторить: §§ Упр. 9 /1,3/ стр
Цели урока:
- Обобщить опыт учащихся по наблюдениям за притяжением тел Землей и дать количественную меру этого притяжения – силу тяжести.
- Подтвердить теорию фронтальными опытами.
- Ввести новое для учащихся понятие – “g”.
Ход урока:
- Вспомнить понятие силы как меры взаимодействия и что сила является величиной векторной.
- На нити, закрепленной на штативе, висит шарик (рис. 1).
нить пережечь
Вопрос к классу: Почему шарик падает?
Ответ: потому, что его притягивает Земля.
ОПЫТЫ ПО ТЕМЕ: “СИЛА ТЯЖЕСТИ. ПОЛЕ ТЯГОНЕНИЯ”
Идею этой сказки, а может и не сказки,
Поймет не только взрослый, но даже карапуз!
Не стойте и не прыгайте, не пойте, не пляшите,
Там где идет строительство или подвешен груз! (Э. Успенский)
Действительно, ведь груз всегда падает вертикально вниз! А почему именно вертикально вниз, а не куда-нибудь в сторону? Причина в том, что все тела притягиваются Землей.
Все принадлежности для проведения опытов должны лежать в коробочке.
Опыт 1. Камешки в руке.
Оборудование: два камешка, один маленький, а другой побольше.
Возьми в руку камешек, который побольше. Ты чувствуешь тяжесть, не так ли? Пусть на одной ладони у тебя будет прежний камешек, а на другой – который поменьше. Ты чувствуешь, что маленький камешек значительно легче.
Тяжелое и легкое – это означает сильное слабое притяжение к Земле.
Опыт 2. Бросание предметов в воздухе.
Оборудование: кусочек пластилина.
- Возьми кусочек пластилина.
- Подними его над полом и отпусти. Проследи за его падением.
- Подбрось кусочек пластилина вверх т снова проследи за его падением.
- Опиши свои наблюдения и объясни, почему пластилин всякий раз оказывается на полу?
! По окончании опыта подбери с пола пластилин и положи в коробку.
Опыт 1. Почему не падали камешки на землю? Что им мешало? Рука, на которой они лежали.
Опыт 2. Почему брошенный вверх кусочек пластилина падает на Землю? Земля его притягивает.
А почему в нашем опыте с шариком, который висел на нити, не падал на Землю? Что ему мешало? Нить.
Опыт 3. проводимый учителем.
Взять два одинаковых шарика – один из пластмассы, а другой из стали (одинакового цвета) и подвесить их на шляпную резинку одинаковой длины. Обратить внимание на то, что оба шарика растянули резинку. Но резинка, стараясь сократиться до прежнего размера, действует на шарик с силой направленной вертикально вверх.
Стальной шарик растянул резинку сильнее, следовательно, ее действие на шарик большее (рис. 2).
СИЛОЙ ТЯЖЕСТИ НАЗЫВАЕТСЯ СИЛА, ЧС КОТОРОЙ ЗЕМЛЯ ПРИТЯГИВАЕТ К СЕБЕ ТЕЛО.
Чем отличаются друг от друга стальной и пластмассовый шарики одинакового объема? Массой.
Сила притяжения масса
Знак “ = ” ставить нельзя, следовательно должен быть коэффициент пропорциональности, который был определен опытным путем и равен 9,8. Обозначается он “g” (от латинского слова “гравитация”).
Учитывая это, мы можем записать:
F тяж = 9,8 н/кг m кг
Отсюда следует:
F тяж = gm
Мы получили формулу для расчета численного значения силы тяжести.
Но сила – вектор.
Вопрос к классу: Что кроме численного значения определяет векторную величину? Направление.
Вопрос к классу: куда направлена сила тяжести? Вниз. А как вниз?
(вернуться к рис. 1)
А если нить отвести в сторону (рис. 3)?
Разобрать рисунки:
Направление силы тяжести не зависит от положения тела.
Вертикальность предмета на Земле можно проверить отвесом.
Опыт 4. Отвес
Цель: научиться делать отвес и с его помощью определять вертикальное направление.
Оборудование: пуговица с ушком, нить длиной 60 см.
- Сделай отвес: к ушку пуговицы привяжи нить длиной 60 см. Этим простым прибором можно определять вертикальность направления.
- Проверь с помощью отвеса вертикальность ножек стола, стула, стены.
Почему отвесом можно проверять вертикальность?
Обсуждение опыта.
Закрепление материала.
- Движение падающего яблока (притча об открытии И. Ньютона).
- Провести “живой опыт”. К пуговице ученика привязать отвес. Попросить его наклониться вперед, вбок на одной ноге, на другой.
Домашнее задание.
Во время объяснения нового материала учителем были использованы беседы с учащимися, эксперимент, фронтальное проведение опытов.
Цель урока была достигнута с наибольшим эффектом, так как введение понятия силы тяжести опиралось на жизненный опыт учащихся, использовалось их умение привлечь уже изученный материал.
Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с. Дьяковка Краснокутского района Саратовской области
урока физики в 7 классе:
«Вес тела. Единицы силы.
Связь между силой тяжести
и массой тела».
Разработала:
учитель физики
МОУ сош с. Дьяковка Тарабрина Л.А.
Пояснительная записка.
Активная форма обучения с использованием дидактических игр и презентации к уроку делает его запоминающимся и непохожим на обычные занятия. Наглядность в обучении способствует тому, что у школьников благодаря восприятию предметов и процессов окружающего мира формируются представления, правильно отображающие объективную действительность, и вместе с тем воспринимаемые явления анализируются и обобщаются в связи с учебными задачами. Чисто логическое мышление само по себе не может дать никаких знаний о мире фактов: все познание реального мира исходит из опыта и завершается им. Полученные чисто логическим путем положения ничего не говорят о действительности. Достоинство урока: активное участие самих ребят в освоении нового материала; многократное повторение решаемых проблем; соответствие выполняемых заданий; отражение каждого этапа урока в наглядном эквиваленте - слайдах презентации.
Тема: «Вес тела. Единицы силы. Связь между силой тяжести и массой тела».
Цель: образовательные - уяснить понятие «Вес тела», получить первые представления о нем. Определить единицы силы – ньютон. Познакомить с формулой, определяющей связь между силой тяжести и массой тела.
Развивающие – развивать речь, совершенствовать интеллектуальные способности; решать тренировочные задачи.
Воспитательные - способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу.
Оборудование:
Компьютер, проектор, экран, презентация, дидактические карточки.
Штатив
Груз, подвешенный на нити
Металлическая линейка
Два бруска
Тело произвольных размеров
Ход урока
Орг. момент
Урок начинается с вступительного слова учителя: - Жизнь очень интересна и многогранна. Кажется, что все уже знаешь, но перелистывая новую страницу жизни, убеждаешься в том, что многое ещё впереди…
Подготовка к восприятию нового материала
На предыдущих уроках мы говорили о том, что всё в мире взаимодействует и мерой этого взаимодействия является сила.
Актуализация знаний учащихся
Фронтальный опрос.
Что такое сила?
От чего зависит результат действия силы на тело?
Мы уже познакомились с двумя видами сил. Какими?
Сила тяжести. Что это за сила?
Сила упругости. А что вы знаете о силе упругости?
(Слайд презентации)
Для того, чтобы переступить ещё одну ступень познания, я предлагаю вам выполнить задание: у каждого из вас имеется лист с вопросами. Вам необходимо ответить на каждый из вопросов и взять из ответа определенную букву, вписав её в окошко трафарета.
вариант
(взять из ответа 1 букву)
Ответ:
2. Один из видов деформации (взять из ответа 7 букву)
Ответ:
(взять из ответа 8 букву)
Ответ:
4. Мера взаимодействия тел (взять из ответа 3 букву)
Ответ:
5. Изменение формы и размеров тел
(взять из ответа 10 букву)
Ответ:
вариант
1.Тело, со стороны которого действует сила тяжести
(взять из ответа 1 букву)
Ответ:
2. Мера взаимодействия тел (взять из ответа 4 букву)
Ответ:
3. Единица измерения массы тела в системе «С.И.»
(взять из ответа 1 букву)
Ответ:
4. Изменение формы и размеров тел
(взять из ответа 4 букву)
Ответ:
5. . Один из видов деформации
(взять из ответа 8 букву)
Ответ:
Ребята, на следующем этапе нашего урока Вы должны будете высказать свое мнение о правильности рисунков, изображенных на слайдах.
Точка приложения силы тяжести, её направление
Точка приложения силы упругости, её направление
Правильность написания формулы закона Гука
Сравнение модуля силы тяжести, действующей на тела разной массы.
F тяж. F упр.
3. F тяж = к * ΔХ 4.F тяж1 > F тяж2
На слайде отражается правильность ответов учащихся.
Открытие нового знания
Следующий этап урока начинается с привлечения внимания учащихся на тело, подвешенное на нити.
Объясните, пожалуйста, что происходит с данной системой тел?
Предположите, что произойдет с телом, если нить обрезать?
(На опыте подтверждается ответ и объясняется полученный результат).
Затем на линейку, опирающуюся на два бруска, ставится гиря. Линейка прогибается – деформируется, но гиря не падает под действием силы тяжести.
Что происходит с линейкой?
Почему не падает цилиндр под действием силы тяжести?
На основе совместных рассуждений приходят к выводу: так как действие тел друг на друга носит взаимный характер, то есть, всё вокруг взаимодействует, значит, не только деформируется линейка, но и гиря.
Как линейка действует на тело с силой, которую назвали силой упругости.
Так и тело действует на линейку с силой, которую назвали весом тела.
- Тему сегодняшнего урока: Вес тела. Единицы силы. Связь между силой тяжести и массой тела.
Деформированное, сжатое тело давит на опору или подвес с силой, которую назвали весом тела. Если тело подвешено на нити (подвесе), то растянута не только нить, но и само тело.
Вес тела- это сила, с которой тело вследствие своего притяжения к Земле действует на опору или подвес.
Вес тела- векторная величина и обозначается буквой P.
Однако следует помнить, что сила тяжести приложена к телу, а вес приложен к опоре или подвесу.
Если тело и опора неподвижны или движутся равномерно и прямолинейно, то вес тела равен силе тяжести:
P=F тяж.
Вы знаете, что сила является причиной изменения скорости, поэтому за единицу силы принята сила, которая за время 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1 м/с.
Обозначается сила буквой F.
В честь английского физика И. Ньютона эта единица названа Ньютоном (1Н)
Применяются и другие единицы- килоньютон (кН) и миллиньютон(мН)
Всё это дети воспроизводят в тетради, и показывается на очередных слайдах презентации.
Если единицей силы является 1 Н, то как рассчитать силу тяжести, которая действует на тело любой массы?
Оказалось, что на тело массой 1 кг действует сила тяжести, равная 9,8 Н. Значит на тело массой 2 кг действует сила, в 2 раза большая. Она равна 19,6 Н. На тело массой 3 кг- в 3 раза большая и равная 29,4 Н и т.д.
Таким образом, чтобы определить силу тяжести, действующую на тело любой массы, необходимо 9,8 Н/кг умножить на массу этого тела.
F тяж=9,8 Н/кг*m
g =9,8 Н/кг = 10 Н/кг – ускорение свободного падения
F тяж= g m
P =F тяж=gm
Давайте посмотрим, как изображаются сила тяжести и вес графически. Для этого откроем учебники на странице 64, рис. 68. Кто ответит, как приложены эти силы на рисунке?
Применение полученных знаний
На следующем этапе нашего урока попробуйте применить полученные знания для решения задач по теме.
На слайде изображены краткие условия задач, которые необходимо решить устно и числовой результат каждой задачи должен соответствовать порядковому номеру буквы в алфавите, который предоставляется заранее на каждую парту.
m = 2,1кг m=1,4 кг Р=150Н
g= 10 Н/кг g= 10 Н/кг g= 10Н/кг
4. m -? 5. F тяж -? 6. . Р -?
Для закрепления основных понятий, полученных на уроке, на каждую парту раздаётся комплект игры «ПАЗЛ», состоящий из двух карточек, на одной из которых вопросы, а на другой, разрезанной на несколько частей, ответы. Ученики должны составить определенную картинку, накладывая разрезанные части ответов на соответствующие вопросы.
Неразрезанная карточка:
Сила, действующая на тело со стороны Земли
Найти силу тяжести, действующую на тело массой 2кг.
Точное числовое значение коэффициента пропорциональности между силой тяжести и массой тела
Запишите формулу закона Гука
Сила, действующая на тело со стороны опоры
Р = ? * g
Изменение формы и размеров тела
Величина, единица измерения которой 1 Н
Сила, действующая на опору со стороны тела
Разрезанная карточка:
Сила тяжести
F =20Н
g= 9,8 Н/кг
F = - к * ΔХ
Сила упругости
Деформация
Сила
Вес тела
Результаты проверяем на слайде.
Результаты работы учащихся отражаются на очередном слайде презентации к уроку.
Итог урока
После выполнения задания урок заканчивается вопросом, обращенным к учащимся:
Что мы узнали нового? Для чего люди должны знать, что такое вес тела? Какую определенную ступень в освоении жизни преодолели?
7. Домашнее задание
На предпоследнем этапе урока задаётся домашнее задание и даётся комментарий к его выполнению: §26,27; упр. 9(1,2,4) стр64
Рефлексия
Ваше настроение в конце урока. Проанализируйте, пожалуйста, «движение» своих мыслей, чувств, ощущений, которые возникли у вас в течение урока:
Удивлен,
Безразличен,
Радостно восхищен,
Встревожен,
Раздражен,
Спокоен.
Сила - физическая величина. Ее можно измерить, т. е. сравнить с силой, принятой за единицу.
Мы знаем, что единицы измерения различных величин выбирают условно. И за единицу силы можно принять любую силу, например силу упругости определенной пружины, растянутой до определенной длины. Можно выбрать в качестве единицы силы и силу тяжести, действующую на какое-нибудь тело.
По международному соглашению за единицу силы принят 1 ньютон - это сила, которая в течение 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1 м/с.
Единица силы ньютон названа так в честь великого английского физика Исаака Ньютона, открывшего закон всемирного тяготения.
Сокращенное обозначение единицы силы ньютон - 1 Н. Применяют также и большую единицу силы - 1 килоньютон (1 кН).
1кН = 1000 Н.
1 Н приблизительно равен силе тяжести, действующей на тело массой 0,1 кг, или, точнее, 1/9,8 кг. Следует учесть, что сила тяжести, действующая на тело, зависит от географической широты места, в котором находится данное тело. Поэтому сила тяжести, действующая на тело массой 1/9,8 кг , равна 1 Н только на определенной широте, а именно на широте французского г. Севра, где хранится эталон массы.
Известно, что сила тяжести тем больше, чем больше масса тела. Так как 1 Н - сила тяжести, действующая на тело массой 1/9,8 кг, то отсюда следует, что на тело массой 1 кг действует сила тяжести, равная 9,8 Н. Сокращенно будем обозначать это так: 9,8 Н/кг. Но если на тело массой 1 кг действует сила тяжести 9,8 Н, то на тело массой 2 кг действует сила, в два раза большая и равная 19,6 Н, на тело в 3 кг - в три раза большая сила и равная 29,4 Н и т. д. Следовательно, чтобы определить силу тяжести, действующую на тело, надо 9,8 Н/кг умножить на массу тела, т. е.
F= 9,8 Н/кг m, или F = gm,
здесь F-сила тяжести, выражена в ньютонах, g=9,8 Н/кг, m - масса, дана в килограммах.
Мы знаем, что силу, с которой тело, притягиваясь Землей, действует на опору или подвес, называют весом тела. Если опора расположена горизонтально и неподвижна относительно Земли , то вес тела равен силе тяжести.
В дальнейшем в этой книге, говоря о весе тела, мы будем всегда, относить его к неподвижной и горизонтально расположенной опоре. Поэтому и вес, тела Р в ньютонах будем рассчитывать по формуле:
где масса m выражена в килограммах, а g = 9,8 Н/кг.
В ряде случаев при расчетах можно округлить числа и считать g=10 Н/кг.
Вопросы. 1. Что значит измерить какую-нибудь силу? 2. Что принято за единицу силы? 3. Какую силу называют ньютоном? 4. Какая сила тяжести действует на тело массой 1 кг? 5. Как подсчитать силу тяжести, действующую на тело любой массы? 6. В каком случае можно применять для вычисления веса формулу, по которой вычисляют силу тяжести?
Упражнения. 1. Чему равна сила тяжести, действующая на тело массой 2,5 кг? 800 г? 1,2 т? 50 г? 2. Скольким ньютонам равен вес тела, масса которого 10 кг? 200 г? 3. Человек весит 800 Н, Какова его масса? 4. Прочтите в конце учебника параграфы «Невесомость». «Сила тяжести на других планетах». Подготовьте по ним доклады.
План-конспект урока по физике в 7 классе
ТЕМА УРОКА: «Единицы силы. Связь между силой тяжести и массой тела»
Планируемые результаты:
Личностные
Формирование у школьников умения вести диалог на основе равноправных отношений и взаимного уважения и принятия других решений;
Формирование у них выраженной устойчивой учебно-познавательной мотивации и интереса к учению;
Повышать готовность учащихся к саморазвитию;
Развивать креативность мышления
Предметные
Продолжить формирование знаний о природе, явлениях и законах в единой системе;
Повторить понятия: «сила», «сила тяжести», «вес тела», «сила упругости»;
Познакомить с единицами измерения силы;
Установить связь между силой тяжести и массой тела.
Метапредметные
Формирование у школьников умения самостоятельно анализировать условия достижения цели (в выполнении конкретного задания) на основе учета выделенных учителем ориентиров действия в новом учебном материале;
Грамотно использовать речевые средства для представления полученного результата, формирование умения следовать морально-этическим и психологическим принципам общения и сотрудничества на основе уважительного отношения к партнерам (однокласникам);
Развивать интерес к предмету.
Тип урока: Комбинированный
Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная.
Необходимое оборудование: ПК, проектор, интерактивная доска.
Ход урока.
1.Мотивация к УД.
Приветствие отметка отсутствующих.
2.Актуализация знаний.
Опрос по карточкам.
На доске заранее нарисованы картинки для каждой из карточек (под номерами). К доске вызываю пятерых учащихся, которые тянут по одной карточке и в течение пяти минут готовятся к ответу у доски. Во время ответа одного из учащихся остальные его слушают, и если отвечающий испытывает некоторые затруднения, то помогают ему выстроить правильный ответ. После того, как учащийся ответил на один, из поставленных вопросов, учитель может, с целью закрепления, либо еще раз повторить его ответ, либо попросить одного из учащихся повторить ответ на этот вопрос.
Карточка №1
Почему сила тяжести на полюсах Земли несколько больше, чем на экваторе, и других широтах?
Два тела, разной массы (м1 и м2) притягивают c
Карточка №2
Какую силу называют силой тяжести? Как направлена сила тяжести? Как она обозначается?
Как зависит сила тяжести от массы тела?
Масса одного тела в пять раз больше массы другого. Изобразите графически действующие на тела силы тяжести.
Карточка №3
растянулась;
сжалась;
не изменила свою длину.
Возрастет, уменьшится или не изменится значение силы тяжести действующей на тело, если его поднять на вершину горы?
Тело, подвешенное на пружине, подняли на вершину горы, при этом пружина:
Обоснуйте ответ.
Изобразите графически действующие на тела силы тяжести в каждой из ситуаций:
Карточка №4
Что такое деформация?
Какая сила называется силой упругости? Как обозначается сила упругости?
Изобразите графически действующие на тела силы упругости в каждой из ситуаций.
Карточка №5
Какая сила называется весом тела? Как обозначается вес тела.
В чем заключается существенное отличие веса тела от силы тяжести?
Изобразите графически вес тела в каждой из ситуаций:
Ответы на карточки:
Карточка №1
Силы взаимного притяжения между телами зависят от массы тел и расстояния между ними. Силы притяжения между телами тем больше, чем больше массы этих тел. Силы притяжения между телами уменьшаются, если увеличивается расстояние между ними.
Земной шар немного сплюснут у полюсов, поэтому тела, находящиеся около полюсов, расположены немного ближе к центру Земли. В связи с этим сила тяжести на полюсе немного больше, чем на экваторе или на других широтах.
Карточка №2
Карточка №3
Так как силы притяжения между телами уменьшаются, если увеличивается расстояние между ними, то сила тяжести на вершине горы будет несколько меньше, чем у ее подножия.
Так как значение силы тяжести, действующей на тело, на вершине горы будет меньше, чем значение силы тяжести у подножия, то и сила упругости, действующая на тело, со стороны пружины на вершине горы будет меньше. Следовательно, меньше будет и деформация пружины. Пружина сожмется.
Карточка №4
Любое изменение формы и размера тела называется деформацией.
Сила, возникающая в результате деформации тела, и направленная в сторону противоположно перемещению частиц тела, называется силой упругости. Сила упругости обозначается буквой F с индексом упр: Fупр
Карточка №5
Вес тела – это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес. Вес тела обозначается буквой P.
Сила тяжести приложена к телу, а вес приложен к опоре или подвесу.
Предложения учащимся по ликвидации пробелов путем самостоятельной работы или с помощью товарищей…
3.Самоопределение к УД.
- Давайте вспомним, что же такое сила?
Сила - это физическая величина.
Сила - это векторная величина.
Сила является мерой взаимодействия тел.
Сила является причиной изменения скорости движения.
- Раз сила - это физическая величина, то значит, ее можно измерить? Что же значит измерить какую-нибудь физическую величину?
Измерить какую-нибудь величину - это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.
- Действительно, силу, как и любую физическую величину можно измерить, т. е сравнить с силой, принятой за единицу. Единицы физических величин, как вы помните, выбирают условно. Например, можно в качестве единицы силы принять силу тяжести, действующую на то или иное тело. За единицу силы можно принять и силу упругости какой-то пружины, растянутой до определенной длины.
4.Усвоение новых знаний
Вы знаете, что сила является причиной изменения скорости тела. Именно поэтому за единицу силы принята сила, которая за время 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1 м/с.
В честь английского физика Исаака Ньютона эта единица названа ньютоном (1Н). Часто применяют и другие единицы - килоньютоны (кН), миллиньютоны (мН):
1кН=1000Н, 1Н=0,001 кН.
Таким образом, единицей измерения силы является ньютон (Н).
Давайте теперь попробуем определить величину силы в 1Н.
Установлено, что 1Н приблизительно равен силе тяжести, которая действует на тело массой 1/10 кг, или более точно 1/9,8 кг.
- 1/9,8 кг... сколько же это грамм?
Так как в 1 кг - 1000 г, то в 1/9,8 кг - 1000/9,8 г или приближенно: 1/9,8 кг - 102 г.
- Ребята, а можете ли вы привести пример какого-нибудь тела, масса которого будет равна 100 г?
Плитка шоколада имеет массу равную 100г.
- Действительно, плитка шоколада имеет массу 100 г, но ведь она еще завернута в фантик! Фантик ведь то же имеет какую-то массу. Значит, масса шоколадки с фантиком должна быть чуточку больше, чем масса шоколадки без фантика. Если масса фантика равна приблизительно 2 г, то масса шоколадки с фантиком равна 102г. Значит, на плитку шоколада будет действовать сила тяжести равная 1Н.
Таким образом, на тело массой 102г. (на шоколадку) действует сила тяжести равная 1Н.
От чего зависит сила тяжести, действующая на тело?
Сила тяжести, действующая на тело, зависит от массы тела. Чем больше масса тела, тем больше сила тяжести, действующая на него.
Сила тяжести, действующая на тело, зависит от географической широты, на которой находится тело.
Сила тяжести, действующая на тело, меняется, при изменении высоты над поверхностью Земли.
- Так, как сила тяжести действующая на тело прямо пропорциональна массе тела, то во сколько раз масса одного тела больше массы другого, во столько же раз сила тяжести, действующая на первое тело, больше силы тяжести, действующей на второе тело. Если известно, что единицей силы является 1Н, то как рассчитать силу тяжести, которая действует на тело любой массы?
Если мы возьмем одну шоколадку, то на нее будет действовать сила тяжести равная 1Н. Если мы возьмем две шоколадки, то на них уже будет действовать сила тяжести равная 2Н. Если мы возьмем три шоколадки, то на них будет действовать сила тяжести, равная 3Н... Посмотрите, если мы берем тело массой 1/9,8 кг (одна шоколадка), то на нее действует сила тяжести равная 1Н. Если мы берем тело массой 2/9,8 кг (две шоколадки), то на него действует сила тяжести равная 2Н. ...3/9,8 кг - 3Н. ...4/9,8 кг - 4Н. ...9,8/9,8 кг - 9,8Н, т.е. 1кг - 9,8Н.
Значит, если на тело массой 1кг действует сила тяжести равная 9,8 Н, то на тело массой 2 кг действует сила, в два раза большая. Она равна 19,6Н. На тело массой 3 кг - в 3 раза большая и равная 29,4 Н и т. д.
Таким образом, чтобы определить силу тяжести, действующую на тело любой массы, необходимо 9,8 умножить на массу этого тела. Давайте выясним, какую же размерность имеет величина 9,8. Для этого, нам необходимо вспомнить, единицы измерения силы.
- Как называется единица измерения силы?
Сила измеряется в ньютонах (Н).
- А в каких единицах измеряется масса тела?
Масса тела измеряется в кг, г, т.
- А какая единица измерения массы тела является основной?
Основной единицей измерения массы является кг.
- Таким образом, у нас получается, что Fт=9,8m Н= кг, для того, чтобы выполнялось наше равенство необходимо, чтобы наш коэффициент 9,8 имел размерность Н/кг.
Вместе делаем вывод:
F тяж =9,8 Н/кг * m
Величину 9,8 Н/кг обозначают g, и формула для силы тяжести имеет вид:
F тяж =gm
где m - масса тела, g - называют ускорением свободного падения.
Понятие ускорения свободного падения будет изучено вами в девятом классе.
Обратите внимание на то, что при подстановки массы того или иного тела в эту формулу ее надо выражать в кг.
При решении задач, когда не требуется большой точности, g=9,8Н/кг округляют до g=10Н/кг.
Теперь вы знаете, как зная массу того или иного тела, рассчитать численное значение силы тяжести, действующей на него.
- А можем ли мы зная массу тела рассчитать численной значение еще какой-нибудь силы? Давайте вспомним, какую силу мы называем весом тела?
Весом тела называется сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес.
- А можем ли мы что-то сказать о числовом значении веса тела?
- Если тело и опора неподвижны или движутся равномерно и прямолинейно, то вес тела по своему числовому значению равен силе тяжести, т.е.
P=Fтяж
Действительно, если тело и опора неподвижны или движутся равномерно и прямолинейно, то P=Fтяж. Следовательно, вес тела можно определить по формуле:
Например, на столе стоит чайник массой 1,5 кг. Необходимо определить силу тяжести и вес чайника, и изобразить эти силы графически.
Ответ: Fтяж=P=15Н
Теперь изобразим силы графически.
- Для этого нам необходимо вспомнить, как же изображается сила на чертеже?
- Таким образом, для того, чтобы нам изобразить наши силы нам необходимо выбрать масштаб.
- Какой бы вы выбрали масштаб?
Пусть 1Н будет равен отрезку длиной 0,5см.
- Если мы выберем такой масштаб, то какова будет длина отрезка условно обозначающего модуль силы тяжести?
Длина отрезка, обозначающего модуль силы тяжести, в выбранном нами масштабе, будет равна 7,5 см.
- Не слишком ли длинный этот отрезок? Может удобнее будет выбрать другой масштаб?
Удобнее будет изображать силы на чертеже, если, например, 1Н будет равен отрезку длиной 0,2 см. Тогда силу в 15Н необходимо будет начертить отрезком длиной 3 см.
- Для того, чтобы изобразить ту или иную силу нам необходимо знать к чему эта сила приложена. Давайте вспомним, к чему приложена сила тяжести?
Сила тяжести приложена к самому телу.
- А к чему приложен вес тела?
Вес тела приложен к опоре или подвесу.
Изобразим силы на чертеже…
5.Первичная проверка понимания.
Метод : мини фронтальный опрос.
Что значит измерить какую-либо силу?
Измерить какую-либо силу, значит сравнить ее с силой, принятой за единицу.
Что принято за единицу силы?
За единицу силы принята сила, которая за время 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1 м/с.
Какие единицы силы вы знаете?
Н, кН, мН.
Чему равна в ньютонах (Н) сила равная 200кН?
200кН=200000Н
- Как рассчитать силу тяжести, действующую на тело любой массы?
Для того, чтобы определить силу тяжести, действующую на тело любой массы, необходимо 9,8 Н/кг умножить на массу этого тела:
F тяж =9,8 Н/кг * m
- По какой формуле можно определить вес?
Если тело и опора неподвижны или движутся равномерно и прямолинейно, то P=Fтяж. Следовательно, вес тела можно определить по формуле:
P=gm
- Как изображают силу на чертеже?
На чертеже силу изображают в виде отрезка прямой со стрелкой на конце. Начало отрезка - точка приложения силы. Длина отрезка условно обозначает в выбранном масштабе модуль силы.
6. Рефлексия
7. Информация о Д/З
§27; Упр. 9 стр. 64 – письменно.
Карточка №1
1. Зависит ли сила взаимного притяжения между телами от их массы и расстояния между ними? Если да, то как?
2.Почему сила тяжести на полюсах Земли несколько больше, чем на экваторе, и других широтах?
3.Два тела, разной массы (м1 и м2) притягивают c я друг к другу с силой равной 6 ед. силы. Изобразите силы взаимного притяжения между телами графически.
Карточка №2
1.Какую силу называют силой тяжести? Как направлена сила тяжести? Как она обозначается?
2.Как зависит сила тяжести от массы тела?
3.Масса одного тела в пять раз больше массы другого. Изобразите графически действующие на тела силы тяжести.
Карточка №3
1.Возрастет, уменьшится или не изменится значение силы тяжести действующей на тело, если его поднять на вершину горы?
2.Тело, подвешенное на пружине, подняли на вершину горы, при этом пружина:
растянулась;
сжалась;
не изменила свою длину.
Обоснуйте ответ.
3.Изобразите графически действующие на тела силы тяжести в каждой из ситуаций:
Карточка №4
1. Что такое деформация?
2.Какая сила называется силой упругости? Как обозначается сила упругости?
3.Изобразите графически действующие на тела силы упругости в каждой из ситуаций.
Карточка №5
1.Какая сила называется весом тела? Как обозначается вес тела.
2.В чем заключается существенное отличие веса тела от силы тяжести?
3.Изобразите графически вес тела в каждой из ситуаций:
