Урок физики в 9 классе «Криволинейное движение. Равномерное движение тела по окружности»

Урок физики в 9 классе
«Криволинейное движение. Равномерное движение тела по окружности»
Тип урока: комбинированный урок
Цели урока:
формирование представлений об особенностях криволинейного движения, равномерного движения тела по окружности,
выяснение условий, при которых тела становятся искусственными спутниками Земли (ИСЗ)
Задачи:
Образовательные:
Сформировать представление о криволинейно движении, равномерном движении тела по окружности
Познакомить с понятием центростремительного ускорения
Выяснить
как направлен вектор скорости при его криволинейном движении, в частности при движении по окружности;
как связаны направления векторов скорости и ускорения, ускорения и силы,
как связаны модули вектора скорости и ускорения,
при каких условиях тело становится ИСЗ.
Развивающие:
Повысить ИКТ-компетентность обучающихся через организацию работы с ПО «Интерактивная физика»,
Способствовать развитию коммуникативной компетентности через работу в парах, группах.
Воспитывающие:
Воспитывать заинтересованность в изучении физики и освоении новых технологий.
Планируемые результаты соответствуют поставленным целям и задачам.
Оборудование:
АРМ учителя (ноутбук с установленным ИИПК «Интерактивная физика», мультимедийный проектор, интерактивная доска, доступ в сеть Интернет)АРМ ученика – 10 шт. (ноутбук с установленным ИИПК «Интерактивная физика»)Демонстрации:
Направление скорости раскаленных частиц камня, отрывающиеся при трении о затачиваемую пластинку при вращении точильного круга (видеосюжет в сети Интернет)
Виртуальные учебные объекты ИИПК «Интерактивная физика»
модель 7-9.2.8.4. «Вектор скорости при криволинейном движении»
видеодемонстрация 7-9.2.8.1 «Вектор скорости при равномерном движении по окружности».
модель 7-9.2.8.2 «Вектор скорости при равномерном движении по окружности».
видеодемонстрация 7-9.2.8.16 «Вектор центростремительного ускорения»
модель 7-9.2.8.19 «Связь модулей скорости и центростремительного ускорения при равномерном движении по окружности»
модель 7-9.2.9.8 «Гора Ньютона (искусственные спутники Земли)»

Конспект урока
Этап урока Деятельность учителя Деятельность ученика
Организация начала урок взаимные приветствия учителя и учащихся; фиксация отсутствующих; проверка подготовленности учащихся к уроку (рабочее место, рабочая поза, внешний вид); организация внимания Подготовка учащихся к восприятию нового учебного материала, т.е. актуализация знаний Актуализация знаний о механическом движении, видах движений в зависимости от типа траектории.
Вспомните:
– Какое явление называется механическим движение?
– Какие виды движения  вы знаете?
– Чем отличаются прямолинейные и криволинейные движения? Учащиеся дают ответы на поставленные вопросы..Постановка цели урока Мы уже умеем описывать с вами прямолинейное движение с помощью различных характеристик. Неизученным остается криволинейное движение. Сформулируйте вопросы, на которые вам бы хотелось получить ответы? Учащиеся формулируют вопросы относительно характеристик движения, как они меняются и зависят друг от друга, в отличие прямолинейного движения от криволинейного и т.д.
Изучение нового материала, в том числе и объяснение Совместное выяснение особенностей прямолинейного и криволинейного движения.
Учащимся предлагается выяснить, как меняется направление вектора скорости при криволинейном движении.
Криволинейное движение можно представить как сумму нескольких движений: прямолинейных и движение по дугам окружностей. Чтобы описать движение тела по дуге окружности, нужно рассмотреть равномерное движение тела по окружности – это частный случай криволинейного движения.
Беседа о том, как направлен вектор скорости при равномерном движении тела по окружности. Видеодемонстрация 7-9.2.8.1 «Вектор скорости при равномерном движении по окружности». По итогам демонстрации задается вопрос: Если вектор скорости направлен по касательной к траектории, то как тогда будет направлен вектор скорости в верхней точке траектории тела (окружность), в крайней правой, в нижней и крайней левой?
Учитель демонстрирует видео (Демонстрация 1)
Организует работу в парах с моделью Модель 7-9.2.8.2 «Вектор скорости при равномерном движении по окружности».
Перед просмотром видеодемонстрации 7-9.2.8.16 «Вектор центростремительного ускорения» учителем ставится вопрос: Можно ли считать движение тела по окружности с постоянной скоростью равноускоренным?
Организуется работа в парах с моделью 7-9.2.8.19 «Связь модулей скорости и центростремительного ускорения при равномерном движении по окружности»
У учащихся формируется представление о различиях между прямолинейным и криволинейным движениями в зависимости от направлений вектора скорости и вектора силы.

Выясняют направление вектора скорости при криволинейно движении, работая с моделью 7-9.2.8.4. «Вектор скорости при криволинейном движении»

Учащиеся выдвигают гипотезы о том, как будет направлен вектор скорости в этих точках. Отмечают предположительные направления маркерами на доске. (Модель 7-9.2.8.2 «Вектор скорости при равномерном движении по окружности» шаг 1)
Проверяют гипотезы относительно направления вектора скорости при равномерном движении тела по окружности на примере точильного станка.
Используя модель 7-9.2.8.2, учащиеся выясняют, меняется ли направление вектора скорости, если изменять величину скорости тела.

Скорость векторная величина, если меняется направление вектора, следовательно, тело движется с ускорение, т.е. движение тела с постоянной скоростью можно считать равноускоренным.
Учащиеся выясняют, как связаны модули скорости и центростремительного ускорения при равномерном движении по окружности. Приходят к выводу, что модуль ускорения пропорционален квадрату скорости.

Обобщение и систематизация знаний и умений, связь новых с ранее полученными и сформированными. Если тело движется по окружности с ускорение, значит, по второму закону Ньютона, на него действует сила. Как связаны направления вектора ускорения и вектора силы?
Какой будет определительная формула для данной силы?
Ускорение всегда сонаправлено с силой, в результате действия которой оно возникает. Следовательно, сила, под действием которой тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью, в каждой точке направлена по радиусу окружности к ее центру.
Согласно второму закону Ньютона и определительной формуле центростремительного ускорения: F=mv2RВы абсолютно правы, именно под действием этой силы возникает ускорение, которое меняет направление скорости тела, благодаря чему оно движется по окружности. Например, искусственные спутники движутся по околоземной орбите, их траектория есть ничто иное, как окружность. Но при каких условиях тело может стать искусственным спутником Земли?
Вводится понятие о первой, второй и третьей космических скоростях.
Находят практическое применение полученным знаниям. Работают с моделью 7-9.2.9.8 «Гора Ньютона (искусственные спутники Земли)».
Организуется работа в группах. Группы исследуют зависимость траектории движения искусственного спутника от:
Высоты «горы Ньютона»,
Угла бросания тела,
Начальной скорости тела.
Выясняют, при каком значении скорости тело будет двигаться:
по окружности,
по эллиптической орбите,
покинет пределы солнечной системы.

Результаты своих исследований демонстрируют у доски.

Подведение итогов и результатов урока. Учащимся предлагается
ответить на вопросы:
Что у Вас хорошо получилось на уроке?
Над чем еще стоит поработать?
В какой ситуации понадобилась помощь партнеров или учителя?
оценить уровень работы в паре на уроке. Задание на дом. Дома предлагается повторить пройденный материал по §§18-19, проверить усвоение знаний с помощью упр. 17;
на выбор:
подготовить презентацию «Криволинейное движение в жизни человека»
проверить значения космических скоростей с помощью расчетных формул и табличных значений.