Сценарий урока физики в 9 классе по теме Инерциальные системы отчета. Первый закон Ньютона. ФГОС
Сценарий урока № 18
Тема урока: Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона
Дата:
Предмет: физика
Учитель: Апасова Н.И.
Класс: 9
Учебник: Физика. 9 класс: учебник/ А. В. Перышкин, Е. М. Гутник.-3-е изд., стереотип.- М.: Дрофа, 2016
Тип урока: урок открытия нового знания
Цели урока:
- создать условия для формирования понятия «инерциальная система отсчета», усвоения содержания первого закона Ньютона;
- создать условия для развития мышления, элементов творческой деятельности;
- способствовать формированию научного мировоззрения и интереса к физике.
Задачи урока:
- формирование умений пользоваться методами научного познания при рассмотрении явления инерции; наблюдать проявление инерции; приводить примеры проявления инерции; решать качественные задачи на применение первого закона Ньютона (предметный результат);
- овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о явлении инерции; регулятивными УУД при решении качественных задач на первый закон Ньютона; развивать монологическую речь (метапредметный результат);
- сформировать познавательный интерес к истории физики, самостоятельность в приобретении новых знаний об ученых - физиках; ценностное отношение друг к другу, к учителю, к результатам обучения; уметь оценивать результаты своих действий, проявлять инициативу (личностный результат).
Средства обучения: учебник, сборник задач; компьютер, мультимедийный проектор, презентация; шарик, шар на нити, брусок, тележка, мешочек с песком.
Деятельность учителя
Деятельность учащихся
УУД
I. Организационный момент (мотивация к учебной деятельности)
Цель этапа: включение учащихся в деятельность на личностно-значимом уровне
Приветствие, проверка готовности к уроку, эмоциональный настрой.
Эпиграфы к уроку:
«Ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать знание на деле».
Аристотель, древнегреческий философ (384-322 гг. до н. э.)
«Сделал, что мог, пусть другие сделают лучше».
И. Ньютон (1643-1727)
Слушают, настраиваются на урок.
Личностные: внимание, уважение к окружающим
Коммуникативные: планирование учебного сотрудничества
Регулятивные: саморегуляция
II. Актуализация знаний
Цель этапа: повторение изученного материала, необходимого для «открытия нового знания», и выявление затруднений в индивидуальной деятельности каждого учащегося
Формулирует вопросы, актуализирующие опорные знания и умения учащихся по теме «Относительность движения», корректирует ответы учащихся
1. В чем проявляется относительность движения? Ответ проиллюстрируйте примерами.
2. Разбор заданий упр.9(1-4)
3. В чем главное отличие геоцентрической системы мира от гелиоцентрической? Анализ таблицы
4. Объясните смену дня и ночи на земле в гелиоцентрической системе мира.
Применение знаний об относительности движения помогло впоследствии открыть физические законы движения тел.
На предыдущих уроках, изучая первый раздел механики - кинематику, мы научились составлять уравнения движения, с помощью которых мы можем определять положение тела в любой момент времени.
- Какие виды движения мы научились описывать?
Отвечают на вопросы
Приводят примеры
Анализируют таблицу
Называют виды движения, указывают их отличительные признаки
Познавательные: логические умозаключения; осознанно и произвольно строят речевое высказывание в устной форме
Коммуникативные: слушание учителя и товарищей, построение понятных для собеседника высказываний.
Регулятивные: умение слушать в соответствие с целевой установкой; уточнение и дополнение высказываний обучающихся
IIp. Постановка цели и задач урока.
Цель этапа: создание проблемной ситуации; фиксация новой учебной задачи
Учитель начинает беседу с проблемной задачи по будущей теме урока. Задает учащимся наводящие вопросы.
Сегодня мы приступаем к изучению нового раздела механики – динамика. Что же изучает динамика? Слайд 1.
Если кинематика отвечает на вопрос: как тело движется, то динамика выясняет, почему именно так. В основе динамики лежат три закона Ньютона.
Только что мы вспомнили, что тело может двигаться как с постоянной скоростью, так и с изменяющейся.
Да, существуют системы отсчета,
Где все для нас необычное что-то,
Где все тела в равномерном движении
Или в спокойном лежат положении.
Но относительно данной системы –
Это закона инерции схемы,
В схеме такой все тела далеко,
И понимать нам ее нелегко.
Движется тело одно без помех,
Или в покое, отдельно от всех,
Светел и чист по инерции путь,
В этой инерции – главная суть. В. Чикин
Сегодня мы должны ответить на первый вопрос: почему скорость тел постоянна? Ответом на этот вопрос будет первый закон Ньютона.
Слушают учителя
Высказывают предположения по теме урока
Учащиеся пишут тему урока в тетрадь и предлагают свои варианты целей урока. Слайды 2,3
Регулятивные: регуляция учебной деятельности; умение слушать в соответствие с целевой установкой
Личностные: готовность и способность к саморазвитию.
IV. Проблемное объяснение нового знания
Цель этапа: обеспечение восприятия, осмысления и первичного закрепления учащимися знаний об ИСО, содержании первого закона Ньютона
Объясняет новый материал, используя презентацию, демонстрирует опыты, ставит проблемные ситуации, задает вопросы
До Ньютона на этот вопрос пытались дать ответ и другие ученые.
Предлагаю вам выяснить с помощью учебника § 10 на с. 40-41, как ответили на этот вопрос Аристотель (1 ряд), Галилей (2 ряд) и Ньютон (3 ряд).
- Как выдумаете, прав ли был Аристотель?
В правильности учения Аристотеля никто не сомневался две тысячи лет. И только в начале XVII века в этом усомнился итальянский ученый Галилео Галилей.
- Как он ответил на вопрос причине постоянства скорости тела?
Демонстрационный опыт 1:
1. Пустить шар по наклонной плоскости вниз – скорость шарика увеличивается.
2. Толкнуть шарик вверх по наклонной плоскости – скорость будет уменьшаться.
- Что из опыта видно?
3. Пустить шар по горизонтальной поверхности – скорость уменьшается и шар останавливается.
Естественно предположить, что, если шарик пустить по горизонтальной поверхности, то его скорость меняться не будет.
Мы видим, что скорость шарика уменьшается, и он все равно останавливается. От чего же зависит путь, пройденный шариком до остановки?
Демонстрационный опыт 2:
1. Движение шара по песку
2. Движение шара по ткани
3. Движение шара по стеклу
- Какой вывод мы можем сделать о пройденном пути шара из этого опыта?
Именно этот вывод сделал Галилей – при уменьшении трения тело движется дольше, и если бы трения не было совсем, то шар катился бы вечно.
«Тело само по себе может двигаться сколь угодно долго с неизменной скоростью. Воздействие других тел приводит к ее изменению (увеличению, уменьшению или по направлению)».
Таким образом, Галилей нашел разгадку непрекращающегося движения небесных тел: в космическом пространстве просто нет трения! Так он первым обнаружил единство законов природы: движение всех тел – и земных, и небесных – подчиняется одним и тем же законам.
Льюис Кэрролл в сказке «Алиса в Зазеркалье» описал такое явление:
«Стоило Коню остановитьсякак Рыцарь тут же летел вперед. А когда Конь снова трогался с местаРыцарь тотчас падал назад».
Объясните его с точки зрения физики.
- То есть Рыцарь не мог быстро изменить свою скорость. Как называется такое явление?
Это слово в переводе с латинского означает – «бездеятельность». Открытый Галилеем закон получил название закона инерции:
«Если на тело не действуют другие тела, скорость тела не изменяется» (слайд 5).
В конце XVII века, обобщив выводы Галилея, Ньютон сформулировал закон инерции, который лег в основу I закона Ньютона
Как ответил Ньютон на вопрос: «Почему скорость тела остается постоянной?»
Это историческая формулировка. Слайд 6
Вы находитесь в автобусе (физкультминутка)
- В какой системе отсчета вы рассматривали положение тела?
В этой системе отсчета внешние силы не действуют, а вас «бросает» то вперед, то назад, то вправо, то влево.
- Можно ли сказать, что в этой системе отсчета вы движетесь по инерции?
Но если связать систему отсчета с автобусом, который движется почти равномерно, то тогда закон инерции выполняется приближенно.
А вот в системе отсчета, связанной с Землей, закон инерции выполняется с большей точностью, но и в этом случае можно рассматривать только те явления, которые происходят на поверхности Земли или вблизи ее.
Продолжая мысленно эту цепочку, можно представить такую систему отсчета, в которой закон инерции выполняется точно. ЗЕМЛЯ – СОЛНЦЕ - ЗВЕЗДЫ. В идеале такая система отсчёта должна либо покоиться, либо двигаться равномерно и прямолинейно, т. е. её а = 0
Системы отсчета, в которых выполняется закон инерции, называют инерциальными. (Слайд 7).
Таким образом, инерциальная система отсчета – это еще один пример научной идеализации, т.е. модель, которая реально не существует.
Поэтому при рассмотрении движения небесных тел геоцентрической системой пользоваться нельзя, т.к. относительно Земли небесные тела совершают сложные движения по небу. В этом случае пользуются системой отсчета, связанной с Солнцем
Так как со временем выяснилось, что он выполняется не во всех системах отсчета, появилась уточненная формулировка. Слайд 8.
Демонстрация опыта 3:
- На неподвижной тележке шар находится в состоянии покоя. Почему?
- Тележка резко трогается с места, шар отклоняется. Почему?
В земных условиях невозможно избежать действия некоторых сил, (таких, как сила сопротивления или сила тяжести). Но, не смотря на то, что этот закон носит имя Ньютона, сам ученый честь открытия закона инерции признавал за Галилеем.
Работают по группам
Ответ Аристотеля: чтобы тело двигалось с постоянной скоростью, необходимо, чтобы на него действовала постоянная сила. (Слайд 4)
Он не учел силу сопротивления
Ответ Галилея: скорость тела не изменяется, если на тело не действуют другие тела
Наблюдают демонстрацию
Обсуждение данного опыта
Путь зависит от свойств поверхности – чем больше трение, тем быстрее остановится шар.
Делают вывод
Работа с учебником, с.42
Анализируют описанную ситуацию
Объясняют явление
Ответ Ньютона: всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние
В системе отсчета, связанной с креслом, автобусом.
Нет.
Находят формулировку закона в учебнике
Смотрят демонстрацию,
Обсуждают данный опыт
Познавательные: выделение существенной информации; логические умозаключения; осознанно и произвольно строят речевое высказывание в устной форме; умение формулировать вопросы; анализ содержания параграфа.
Коммуникативные: выражение своих мыслей, аргументация своего мнения.
Регулятивные: умение слушать в соответствие с целевой установкой; планировать свои действия; уточнение и дополнение высказываний обучающихся
V. Первичная проверка понимания
Цель этапа: проговаривание и закрепление нового знания; выявить пробелы первичного осмысления изученного материала, неверные представления уч-ся; провести коррекцию
Организует работу в группах
1. Рассмотрите примеры, изображенные на слайде 9 и объясните.
- Как можно увеличить длину прыжка?
Почему, разбежавшись, мы можем прыгнуть значительно дальше, чем с места?
- Выходя из воды, животные встряхиваются. Какой физический закон используется ими при этом?
2. Ответьте на вопросы:
1. Может ли шайба, брошенная хоккеистом двигаться равномерно по льду?
2. При каком условии пароход , плывущий против течения будет иметь постоянную скорость?
3. Система отсчета связанна с лифтом. В каких случаях система отсчета инерциальная?
- лифт свободно падает
- движется равномерно вверх
- движется ускоренно вверх
- движется равномерно вниз
4. Может ли тело в одно и то же время в одной системе отсчета сохранять свою скорость, а в другой изменять?
5. Загадка. Когда автомобиль движется все время со скоростью поезда?
6. Может ли человек, находясь на движущемся эскалаторе метро, быть в покое в системе отсчета, связанной с землей?
7. Может ли автомобиль двигаться равномерно по горизонтальному шоссе с выключенным двигателем?
8. Почему нельзя перебегать улицу перед близко идущим транспортом
Работают в группах
Отвечают на вопросы
Познавательные: выделение и формулирование познавательной цели, рефлексия способов и условий действия. Анализ и синтез объектов
Коммуникативные: умение слушать и вступать в диалог, интегрироваться в пару.
Личностные: учатся формулировать собственное мнение
V
·. Физкультминутка
А теперь внимание! Вы – пассажиры автобуса. Отправляетесь от остановки. Впереди знак «Извилистая дорога». Вы должны показать, как меняется положение тела пассажира в разных ситуациях.
1. Автобус плавно набирает скорость (никак).
2. Поворот влево на большой скорости (вправо).
3. Поворот вправо на большой скорости (влево).
4. Автобус резко тормозит (вперед).
В какой системе отсчета вы рассматривали положение тела?
V
·
·. Первичное закрепление
Цель этапа: выявление знаний, умений и навыков, проверка уровня сформированности у учащихся общеучебных умений
Проверьте себя с помощью теста «ДА-НЕТ-ка» (слайд 10)
На партах листы с заготовками для графического теста. Учитель читает утверждение, если ученик согласен, он заштриховывает ячейку.
Утверждения:
1. Закон инерции открыл Ньютон
2. Систему отсчета, связанную с поездом, можно считать инерциальной, если поезд стоит на станции.
3. Аристотель был прав, считая, что, скорость тела останется постоянной, если на него будет действовать постоянная сила.
4. Первым правильно указал причину постоянства скорости тела Галилей.
5. Автобус является инерциальной системой отсчета, когда он отъезжает от остановки.
6. Если на тело не действуют другие тела, его скорость остается постоянной.
7. Закон инерции выполняется в любых системах отсчета.
8. Инерциальной системой отсчета является любое тело, движущееся равномерно и прямолинейно.
9. Инерциальной является любая система отчета, движущаяся с ускорением относительно инерциальной системы отсчета.
Выполняют тест
Проводят самопроверку
Познавательные: анализ объектов и синтез, выбор оснований и критериев для сравнения.
Регулятивные: планирование своей деятельности для решения поставленной задачи, саморегуляция
Личностные: самоопределение с целью получения наивысшего результата
Vp
·
·. Итог урока (рефлексия деятельности)
Цель этапа: осознание уч-ся своей учебной деятельности, самооценка результатов деятельности своей и всего класса
Учитель предлагает учащимся обобщить приобретённые знания на уроке.
1. На какой вопрос отвечает первый закон Ньютона?
2. Как ответил на этот вопрос Аристотель. Прав ли он был?
3. Как ответил Галилей на тот же вопрос?
4. Всегда ли выполняется закон инерции?
5. Какие системы отсчета можно считать инерциальными?
6. Попробуйте сформулировать 1 закон Ньютона.
Предлагает вернуться к целям и задачам урока, проанализировать их выполнение. Учитель отмечает, в какой мере достигнуты цели, выполнены задачи урока; говорит о дальнейшем плане изучения темы; выставляет ученикам оценки за урок
Рефлексия по уроку:
Продолжите фразу «Оказывается, .»
Учащиеся вступают в диалог с учителем, высказывают своё мнение, подводят общий итог урока
Познавательные: умение делать выводы.
Коммуникативные: уметь формулировать собственное мнение и позицию.
Регулятивные: умение осуществлять самоконтроль и самооценку; адекватно воспринимать оценку учителя
·Х. Домашнее задание
Цель: дальнейшее самостоятельное применение полученных знаний.
§ 10
Упр. 10
Учащиеся записывают домашнее задание,
получают консультацию
Регулятивные: организация учащимися своей учебной деятельности.
Личностные: оценивание уровня сложности Д/З при его выборе для выполнения учащимся самостоятельно
13PAGE 15
15