Как показывает педагогическая практика, законы Ньютона хорошо запоминаются учащимися, но далеко не всегда глубоко понимаются

6.Если на некоторую материальную точку действует несколько тел?
Надо изображать столько сил, сколько тел действует на эту точку. Так как в механике при описании движения используется модель материальной точки, то на рисунке точку приложения силы тяжести выбирают в центре тела. На примере ранее рассмотренного взаимодействия силами упругости бруска и пола, необходимо показать, что кроме пола брусок взаимодействует силами всемирного тяготения с Землей. Если на тело действует несколько сил, то все силы совмещают в одну точку.

Следует обратить внимание учащихся на то, что силы, действующие на брусок в данном случае – это сила тяжести и сила реакции опоры, поэтому именно их

можно совместить в одну точку приложения.

Вес тела приложен к полу (опоре), поэтому при изображении сил, действующих на брусок, его не указывают.

7. Чтобы убедиться, что сила действительно является векторной величиной, необходимо установить правила сложения двух сил, например, по правилу параллелограмма. Опыт показывает, что одновременное воздействие на данную точку двух тел может быть заменено действием одного тела.
Простой пример такой замены дает опыт с металлическим колечком и тремя динамометрами.
Учащиеся выполняют практическую работу.
Колечко кладется на стол, зацепляется тремя динамометрами. Прикладываются к колечку три горизонтальные силы со стороны динамометров. При этом две силы взаимно перпендикулярны, а третий показывает модуль этих двух взаимно перпендикулярных сил. Если подвесить к колечку несколько грузов, понять их динамометром, то можно определить равнодействующую сил, направленных по одной прямой.
Обобщением опытных фактов является правило сложения сил F_{1 +} F₂ = F и определение понятия равнодействующей силы. Правило сложения сил позволяет выполнять и обратную операцию – разложение вектора силы на составляющие.
8. Очень важно рассмотреть вопрос: когда можно, а когда нет находить равнодействующую силу?
Ответ на этот вопрос учащиеся получают при решении графических задач на взаимодействие тел. Вначале учащиеся должны определить количество взаимодействующих тел в механической системе. Необходимо обращать внимание учащихся на то, что всегда можно указать тело, на которое действует сила, и тело, со стороны которого оно действует. Примеров взаимодействия тел можно привести много.
9. Решение графических задач. На примере бруска, покоящегося на наклонной плоскости рассматривается система взаимодействующих тел: Земля, наклонная плоскость, брусок.
Необходимо определить количество взаимодействующих тел в механической системе, изобразить графически силы, действующие на брусок и наклонную плоскость.

На следующем этапе решения предлагается учащимся изобразить все силы, приложенные к бруску.

Затем учащиеся должны изобразить силы, приложенные к наклонной плоскости

Далее необходимо изобразить равнодействующую силу, действующую на брусок.

.

Рассмотреть случаи, если равнодействующая сила равна нулю, то тело а) находится в состоянии покоя, б) равномерного прямолинейного движения.

Что будет в случае если равнодействующая сила не равна нулю? Необходимо предложить учащимся изображение равнодействующей силы, действующей на брусок, если она не равна нулю? Тело движется с ускорением.

Следует обратить внимание на то, что в данном случае, равнодействующая сила находится, как геометрическая сумма сил различной природы: силы тяжести, упругости, трения. Важно отметить, что природу равнодействующей силы в таких случаях указать невозможно. Далее, при изучении темы «Законы Ньютона» у учащихся уже не возникают вопросы: когда можно, а когда нет находить равнодействующую силу? Почему нельзя находить равнодействующую по 3 закону Ньютона? Не вызывает затруднение решение задач на графическое изображение взаимодействия тел, а так же выполнение чертежей при решении расчетных задач по динамике.
Далее, от вопроса «как протекает движение?», рассмотренного ранее в кинематике, переходим к вопросу « почему движение протекает именно так?», составляющему основу динамики. Какие факторы определяют значение и направление ускорения? Почему иногда мы наблюдаем, как тело приобретает ускорение без видимых причин? Все дальнейшие рассуждения справедливы лишь для ИСО.
Урок №2 . Закон инерции. Первый закон Ньютона.
На первом этапе урока необходима актуализация знаний. Во время актуализации знаний следует повторить единицы измерения массы, понятия: скорость, система отсчета, ускорение, равнодействующая сила. Повторение явления инерции провести с демонстрацией опытов по инерции, например, падение тел при резком торможении и разгоне.
На втором этапе рассматривается закон инерции, сформулированный Галилеем.
Галилео Галилей - один из основоположников научного метода, который состоит в том, что на основе наблюдений учёный формулирует гипотезу, которую потом надо обязательно проверить на опыте.
Учащимся предлагается наблюдение одного из опытов Галилео Галилея – движение шаров, катящихся по горизонтальной поверхности. Наблюдая движение шаров, можно заметить, что чем более твёрдой и гладкой является поверхность, тем дольше катится шар при одной и той же начальной скорости. Уменьшение скорости шара обусловлено трением. Если бы трения не было совсем, то шар катился бы вечно. Эта гениальная мысль была сформулирована Галилеем.
В  окружении любого тела, покоится оно или движется, есть другие тела, некоторые из которых или все как-то действуют на тело, влияют на состояние его движения.
Чтобы выяснить влияние окружающих тел, надо исследовать каждый отдельный случай. С этой целью выполняется второй опыт, объясняющий состояние покоя на примере шара, подвешенного на шнуре. Шар находится в покое относительно Земли. Около шара множество различных тел: шнур, на котором он висит, множество предметов в комнате и других помещениях и, конечно, Земля. Однако, действие всех этих тел на шар не одинаково. Если, например, убрать мебель в комнате, это не окажет какого-либо влияния на шар. Но если перерезать шнур, то шар под влиянием Земли начнет падать вниз с ускорением. Но пока шнур не был перерезан, шар находился в покое.
Этот простой опыт показывает, что из всех тел, окружающих шар, только два заметно влияют на него: резиновый шнур и Земля. Их совместное влияние и обеспечивает состояние покоя шарика. Стоило устранить одно из этих тел — шнур, и состояние покоя нарушилось. Если бы возможно было убрать Землю, это тоже нарушило бы покой шарика: он стал бы двигаться в противоположном направлении.

жүктеу/скачать 144.5 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: