Рівновагу тіл

Презентація до уроку

Мета уроку: Вивчити стан рівноваги тіл, познайомитися з різними видами рівноваги; з'ясувати умови, у яких тіло перебуває у рівновазі.

Завдання уроку:

• Навчальні: Вивчити дві умови рівноваги, види рівноваги (стійка, нестійка, байдужа). З'ясувати, за яких умов тіла стійкіші.
• Розвиваючі: Сприяти розвитку пізнавального інтересу до фізики. Розвиток навичок порівнювати, узагальнювати, виділяти головне, робити висновки.
• Виховні: Виховувати увагу, вміння висловлювати свою думку і відстоювати її, розвивати комунікативні здібності учнів.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу з комп'ютерною підтримкою.

Обладнання:

1. Диск «Рух та взаємодія тіл» з «Електронних уроків та тестів».
2. Диск «Робота та потужність» з «Електронних уроків та тестів.
3. Таблиця "Умови рівноваги".
4. Призма, що нахиляється зі схилом.
5. Геометричні тіла: циліндр, куб, конус і т.д.
6. Комп'ютер, мультимедіа-проектор, інтерактивна дошка або екран.
7. презентація.

Хід уроку

Сьогодні на уроці ми дізнаємось, чому підйомний кран не падає, чому іграшка «Ванька-встанька» завжди повертається у вихідний стан, чому Пізанська вежа не падає?

I. Повторення та актуалізація знань.

1. Сформулювати перший закон Ньютона. Про який стан йдеться у законі?
2. На яке питання відповідає другий закон Ньютона? Формула та формулювання.
3. На яке питання відповідає третій закон Ньютона? Формула та формулювання.
4. Що називається рівнодієюсилою? Як вона?
5. З диска «Рух та взаємодія тіл» виконати завдання № 9 «Равнодіюча сил з різними напрямками» (правило додавання векторів (2, 3 вправи)).

ІІ. Вивчення нового матеріалу.

1. Що називається рівновагою?

Рівнавага – це стан спокою.

2. Умови рівноваги. (6) (слайд 2)

а) Коли тіло перебуває у спокої? З якого закону це випливає?

Перша умова рівноваги: Тіло знаходиться в рівновазі, якщо геометрична сума зовнішніх сил, прикладених до тіла, дорівнює нулю.∑F = 0

б) Нехай на дошку діють дві рівні сили, як показано на малюнку.

Чи перебуватиме вона в рівновазі? (Ні, вона повертатиметься)

У спокої знаходиться лише центральна точка, а решта рухається. Значить, щоб тіло перебував у рівновазі, необхідно, щоб сума всіх сил, що діють на кожен елемент дорівнювала 0.

Друга умова рівноваги: Сума моментів сил, що діють за годинниковою стрілкою, повинна дорівнювати сумі моментів сил, що діють проти годинникової стрілки.

∑ M за годинниковою = ∑ M проти годинникової

Момент сили: M = F L

L – плече сили – найкоротша відстань від точки опори до лінії дії сили.

3. Центр тяжкості тіла та його перебування. (6) (слайд 4)

Центр тяжкості тіла - це точка, через яку проходить рівнодіюча всіх паралельних сил тяжіння, що діють на окремі елементи тіла (при будь-якому положенні тіла у просторі).

Знайти центр тяжкості наступних фігур:

4. Види рівноваги.

а) (слайди 5–8)

Висновок: Рівновага стійка, якщо при малому відхиленні від положення рівноваги єсила, яка прагне повернути його в це становище.

Стійким є те положення, в якому його потенційна енергія мінімальна. (слайд 9)

б) Стійкість тіл, що знаходяться на точці опори або лінії опори. (слайди 10–17)

Висновок: Для стійкості тіла, що знаходиться на одній точці або лінії опори необхідно, щоб центр ваги знаходився нижче точки (лінії) опори.

в) Стійкість тіл, що знаходяться на плоскій поверхні.

1)Поверхня опори - це не завжди поверхня, яка стикається з тілом (а та, яка обмежена лініями, що з'єднують ніжки столу, триноги)

2) Розбір слайду з «Електронних уроків та тестів», диск «Робота та потужність», урок «Види рівноваги».

1. Чим відрізняються табуретки? (площею опори)
2. Яка їх більш стійка? (З більшою площею)
3. Чим відрізняються табуретки? (Розташуванням центру тяжіння)
4. Яка їх найбільш стійка? (У який центр тяжіння нижче)
5. Чому? (Т.к. її можна відхилити на більший кут без перекидання)

3) Досвід із призмою, що відхиляється

1. Поставимо на дошку призму зі схилом і почнемо її поступово піднімати за один край. Що ми бачимо?
2. Поки лінія схилу перетинає поверхню, обмежену опорою, рівновага зберігається. Але як тільки вертикаль, що проходить через центр ваги, почне виходити за межі поверхні опори, етажерка перекидається.

Розбір слайдів 19-22.

Висновки:

1. Стійке те тіло, у якого площа опори більша.
2. З двох тіл однакової площі стійке тіло, у якого центр тяжіння розташований нижче, т.к. його можна відхилити без перекидання на великий кут.

Розбір слайдів 23-25.

Які кораблі є найбільш стійкими? Чому? (У яких вантаж розташований у трюмах, а не на палубі)

Які автомобілі найстійкіші? Чому? (Щоб збільшити стійкість машин на поворотах, полотно дороги нахиляють у бік повороту.)

Висновки: Рівнавага може бути стійким, нестійким, байдужим. Стійкість тіл тим більша, чим більша площа опори і нижчий центр тяжіння.

ІІІ. Застосування знань про стійкість тел.

1. Яким спеціальностям найбільш потрібні знання про рівновагу тіл?
2. Проектувальникам та конструкторам різних споруд (висотних будівель, мостів, телевізійних веж тощо)
3. Цирковим артистам.
4. Водіям та іншим фахівцям.

1. Чому «Ванька-встанька» повертається в положення рівноваги за будь-якого нахилу іграшки?
2. Чому Пізанська вежа стоїть під нахилом та не падає?
3. Яким чином зберігають рівновагу велосипедисти та мотоциклісти?

Висновки з уроку:

1. Існує три види рівноваги: ​​стійка, нестійка, байдужа.
2. Сталий стан тіла, в якому його потенційна енергія мінімальна.
3. Стійкість тіл на плоскій поверхні тим більша, чим більша площа опори і нижчий центр ваги.

Домашнє завдання : § 54-56 (Г.Я. Мякішев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотський)

Використані джерела та література:

1. Г.Я. Мякішев, Б.Б. Буховцев, Н.Н.Сотський. фізика. 10 клас.
2. Діафільм «Стійкість» 1976 (відсканований мною на плівковому сканері).
3. Диск «Рух та взаємодія тіл» з «Електронних уроків та тестів».
4. Диск «Робота та потужність» з«Електронних уроків та тестів».

---