Prezentare pe tema „Legile lui Newton”. Prezentare pe tema „Cele trei legi ale lui Newton” Prezentări despre fizică pe tema Legile lui Newton

Lecția nr.

Subiect: „Sisteme de referință inerțiale. Prima lege a lui Newton"

Obiectivele lecției:

Extindeți conținutul primei legi a lui Newton.

Formați conceptul de sistem de referință inerțial.

Arătați importanța unei astfel de secțiuni de fizică precum „Dinamica”.

Obiectivele lecției:

1. Aflați ce studiază secțiunea de fizică dinamică,

2. Aflați diferența dintre cadrele de referință inerțiale și non-inerțiale,

Înțelegeți aplicarea primei legi a lui Newton în natură și semnificația ei fizică

În timpul lecției, este prezentată o prezentare.

În timpul orelor

Conținutul etapei lecției

Activitati elevilor

numărul diapozitivului

Spărgătorul de gheață „Oglindă”

Distribuiți carduri, lăsați copiii să introducă singuri numele, puneți evaluatorul

Repetiţie

Care este sarcina principală a mecanicii?

De ce este introdus conceptul de punct material?

Ce este un cadru de referință? De ce este introdus?

Ce tipuri de sisteme de coordonate cunoașteți?

De ce își schimbă un corp viteza?

Înălțător, motivație

1-5

II. Material nou

Cinematică (greacă „kinematos” – mișcare) – aceasta este o ramură a fizicii care examinează diferite tipuri de mișcare a corpurilor fără a ține cont de influența forțelor care acționează asupra acestor corpuri.

Cinematica răspunde la întrebarea:

„Cum să descrii mișcarea unui corp?”

Într-o altă secțiune de mecanică - dinamica - se ia in considerare actiunea reciproca a corpurilor unul asupra celuilalt, care este motivul schimbarii miscarii corpurilor, i.e. vitezele lor.

Dacă cinematica răspunde la întrebare: „Cum se mișcă corpul?”, atunci dinamica dezvăluie de ce mai exact?.

Dinamica se bazează pe cele trei legi ale lui Newton.

Dacă un corp aflat nemișcat pe pământ începe să se miște, atunci poți oricând să detectezi un obiect care împinge acest corp, îl trage sau acționează asupra lui la distanță (de exemplu, dacă aducem un magnet la o minge de fier).

Elevii studiază diagrama

Experimentul 1

Să luăm orice corp (o bilă de metal, o bucată de cretă sau o gumă) în mâini și să ne desfacem degetele: mingea va cădea pe podea.

Ce corp a acționat asupra cretei? (Pământ.)

Aceste exemple sugerează că o schimbare a vitezei unui corp este întotdeauna cauzată de influența altor corpuri asupra acestui corp. Dacă alte corpuri nu acționează asupra corpului, atunci viteza corpului nu se schimbă niciodată, adică. corpul va fi în repaus sau în mișcare cu o viteză constantă.

Elevii efectuează un experiment, apoi analizează modelul, trag concluzii și notează în caiete

Un clic de mouse pornește modelul de experiment

Acest fapt nu este deloc evident de la sine. A fost nevoie de geniul lui Galileo și Newton pentru a-și da seama.

Începând cu marele filozof grec antic Aristotel, timp de aproape douăzeci de secole, toată lumea a fost convinsă că pentru a menține o viteză constantă a corpului, este necesar ca ceva (sau cineva) să acționeze asupra lui. Aristotel considera odihna față de Pământ ca fiind starea naturală a corpului, nefiind nevoie de o cauză specială.

În realitate, un corp liber, i.e. un corp care nu interacționează cu alte corpuri își poate menține viteza constantă pentru un timp arbitrar lung sau poate fi în repaus. Numai acțiunea altor corpuri îi poate schimba viteza. Dacă nu ar exista frecare, atunci mașina cu motorul oprit și-ar păstra viteza constantă.

Prima lege a mecanicii, sau legea inerției, așa cum este adesea numită, a fost stabilită de Galileo. Dar Newton a dat o formulare strictă a acestei legi și a inclus-o printre legile de bază ale fizicii. Legea inerției se referă la cel mai simplu caz de mișcare - mișcarea unui corp care nu este afectat de alte corpuri. Astfel de corpuri se numesc corpuri libere.

Se are în vedere un exemplu de sisteme de referință în care legea inerției nu este îndeplinită.

Elevii își iau notițe în caiete

Prima lege a lui Newton este formulată după cum urmează:

Există astfel de cadre de referință cu privire la care corpurile își păstrează viteza neschimbată dacă niciun alt corp nu acționează asupra lor.

Astfel de sisteme de referință sunt numite inerțiale (IFR).

Cărțile sunt împărțite în grupuri și

Luați în considerare următoarele exemple:

Personajele fabulei „Lebădă, raci și știucă”

corp plutind în lichid

Avion care zboară cu viteză constantă

Elevii desenează un afiș care arată forțele care acționează asupra corpului.Protecția afișului

În plus, este imposibil să faci un singur experiment care să arate în forma sa pură cum se mișcă un corp dacă alte corpuri nu acționează asupra lui (De ce?). Dar există o singură cale de ieșire: este necesar să punem corpul în condiții în care influența influențelor externe poate fi din ce în ce mai redusă și să observăm la ce duce acest lucru.

Fenomenul de menținere a vitezei unui corp în absența acțiunii altor corpuri asupra acestuia se numește inerție.

III. Consolidarea celor studiate

Întrebări pentru consolidare:

Care este fenomenul de inerție?

Care este prima lege a lui Newton?

În ce condiții se poate mișca un corp rectiliniu și uniform?

Ce sisteme de referință sunt folosite în mecanică?

Elevii răspund la întrebările puse

Canoșii care încearcă să facă barca să se miște împotriva curentului nu pot face față, iar barca rămâne în repaus față de țărm. Acțiunea căror organe este compensată în acest caz?

Un măr care se află pe masa unui tren care se mișcă uniform se rostogolește când trenul frânează brusc. Indicaţi sistemele de referinţă în care prima lege a lui Newton: a) este îndeplinită; b) este încălcat. (În cadrul de referință asociat cu Pământul, prima lege a lui Newton este valabilă. În cadrul de referință asociat cu mașinile, prima lege a lui Newton nu este valabilă.)

Ce experiență în interiorul cabinei închise a navei poate determina dacă nava se mișcă uniform și rectiliniu sau stă nemișcată? (Nici unul.)

Sarcini și exerciții pentru consolidare:

Pentru a consolida materialul, puteți oferi o serie de sarcini de înaltă calitate pe tema studiată, de exemplu:

1.Puckul aruncat de un jucător de hochei se poate mișca uniform de-a lungul?
gheaţă?

2. Numiți corpurile a căror acțiune este compensată în următoarele cazuri: a) un aisberg plutește în ocean; b) piatra se află pe fundul pârâului; c) submarinul derivă uniform și rectiliniu în coloana de apă; d) balonul este ținut aproape de sol cu ​​frânghii.

3. În ce condiție va avea o viteză constantă un vapor cu aburi care navighează împotriva curentului?

De asemenea, putem propune o serie de probleme ceva mai complexe privind conceptul de cadru inerțial de referință:

1. Sistemul de referință este conectat rigid la lift. În care dintre următoarele cazuri sistemul de referință poate fi considerat inerțial? Ascensorul: a) cade liber; b) se deplasează uniform în sus; c) se deplasează rapid în sus; d) se deplasează încet în sus; e) se deplasează uniform în jos.

2. Poate un corp în același timp într-un cadru de referință să-și mențină viteza și să o schimbe într-un altul? Dați exemple pentru a vă susține răspunsul.

3. Strict vorbind, cadrul de referință asociat Pământului nu este inerțial. Se datorează aceasta: a) gravitației Pământului; b) rotația Pământului în jurul axei sale; c) mișcarea Pământului în jurul Soarelui?

Și acum haideți să vă verificăm cunoștințele pe care le-ați primit astăzi în lecție

Verificare de la egal la egal, răspunsuri pe ecran

Elevii răspund la întrebările puse

Elevii care fac un test

Testați în format Excel

(TEST. xls)

Teme pentru acasă

Învață §10, notează întrebările de la sfârșitul paragrafului;

Faceți exercițiul 10;

Cei care doresc: întocmesc rapoarte pe temele „Mecanica antică”, „Mecanica Renașterii”, „I. Newton”.

Elevii își fac notițe în caiete.

Lista literaturii folosite

Butikov E.I., Bykov A.A., Kondratiev A.S. Fizică pentru solicitanții de universitate: manual. – Ed. a II-a, rev. – M.: Nauka, 1982.

Golin G.M., Filonovich S.R. Clasici ale științei fizice (din cele mai vechi timpuri până la începutul secolului XX): Ref. indemnizatie. – M.: Liceu, 1989.

Gromov S.V.Fizica clasa a X-a: Manual pentru clasa a X-a institutiilor de invatamant general. – Ed. a III-a, stereotip. – M.: Educație 2002

Gursky I.P. Fizică elementară cu exemple de rezolvare a problemelor: Ghid de studiu / Ed. Savelyeva I.V. – Ed. a III-a, revizuită. – M.: Nauka, 1984.

Feathers A.V. Gutnik E.M. Fizica.clasa a IX-a: Manual pentru institutiile de invatamant general. – Ed. a 9-a, stereotip. – M.: Dropia, 2005.

Ivanova L.A. Activarea activității cognitive a elevilor la studiul fizicii: un manual pentru profesori. – M.: Educație, 1983.

Kasyanov V.A. Fizica.clasa a X-a: Manual pentru institutiile de invatamant general. – Ed. a 5-a, stereotip. – M.: Dropia, 2003.

Kabardi O. F. Orlov V. A. Zilberman A. R. Fizica. Cartea de probleme clasele 9-11

Kuperstein Yu. S. Fizica Note de bază și probleme diferențiate clasa a X-a Sankt Petersburg, BHV 2007

Metode de predare a fizicii în liceu: Mecanica; manualul profesorului. Ed. E.E. Evenchik. Ediția a doua, revizuită. – M.: Iluminismul, 1986.

Peryshkin A.V. Fizică Clasa a VII-a: Manual pentru instituțiile de învățământ general. – Ed. a IV-a, revizuită. – M.: Butarda, 2001

Proyanenkova L. A. Stefanova G. P. Krutova I. A. Planificarea lectiei pentru manualul Gromova S. V., Rodina N. A. „Fizică clasa a VII-a” M.: „Examen”, 2006

Lecție de fizică modernă la liceu / V.G. Razumovsky, L.S. Khizhnyakova, A.I. Arkhipova și alții; Ed. V.G. Razumovsky, L.S. Khizhnyakova. – M.: Educație, 1983.

Fadeeva A.A. Fizică. Caiet de lucru pentru clasa a VII-a M. Genzher 1997

Resurse de internet:

publicație electronică educațională FIZICĂ clasa 7-11 practică

Fizică 10-11 Pregătirea pentru examenul de stat unificat 1C educație

Biblioteca de ajutoare vizuale electronice - Kosmet

Biblioteca de fizică a ajutoarelor vizuale clasele 7-11 1C educație

Și, de asemenea, imagini la cerere de la http://images.yandex.ru

• Care este sarcina principală a mecanicii?

Principal sarcină mecanici- determinați în orice moment poziția (coordonatele) unui corp în mișcare.

• De ce a fost introdus conceptul de punct material?

Pentru a nu descrie mișcarea fiecărui punct al unui corp în mișcare.

Se numește un corp ale cărui dimensiuni proprii pot fi neglijate în condiții date punct material.

• Când poate fi considerat un corp un punct material? Dă un exemplu.

Ce este un cadru de referință?

Se formează corpul de referință, sistemul de coordonate asociat cu acesta și ceasul pentru numărarea timpului de mișcare sistem de referință .

z

la

X

la

X

X

CINEMATICĂ

Cinematică (greacă „kinematos” – mișcare) – aceasta este o ramură a fizicii care examinează diferite tipuri de mișcare a corpurilor fără a ține cont de influența forțelor care acționează asupra acestor corpuri.

Cinematica răspunde la întrebarea:

„Cum să descrii mișcarea unui corp?”

Întrebarea principală este de ce?

dinamica - o ramură a mecanicii în care sunt studiate diverse tipuri de mișcări mecanice, ținând cont de interacțiunea corpurilor între ele.

Structura dinamicii.

O schimbare a vitezei unui corp este întotdeauna cauzată de influența altor corpuri asupra acestui corp. Dacă alte corpuri nu acționează asupra corpului, atunci viteza corpului nu se schimbă niciodată.

Aristotel:

Pentru a menține o viteză constantă a unui corp, este necesar ca ceva (sau cineva) să acționeze asupra lui.

Odihna în raport cu Pământul este o stare naturală a corpului, care nu necesită un motiv special.

Aristotel

Se pare afirmatii logice:

Cine împinge?

Să aruncăm o privire corectă asupra proceselor

Este forța care modifică viteza unui corp

Dacă forța este mai mică, atunci viteza se schimbă...

Daca nu ai puterea, atunci...

Puterea nu este legată cu viteza , si cu schimbarea vitezei

Bazat pe studii experimentale ale mișcării bilelor pe un plan înclinat

Viteza oricărui corp se schimbă doar ca urmare a acestuia interacţiune cu alte organe.

Galileo Galilei

G. Galileo:

corp liber, adică un corp care nu interacționează cu alte corpuri își poate menține viteza constantă atât timp cât dorește sau poate fi în repaus.

Fenomen conservarea vitezei unui corp în absența acțiunii altor corpuri asupra acestuia se numește inerţie .

Isaac Newton

Newton:

a dat o formulare strictă a legii inerției și a inclus-o printre legile fundamentale ale fizicii ca prima lege a lui Newton.

(1687 „Principii matematice ale filosofiei naturale”)

• Conform cărţii: I. Newton. Principii matematice ale filosofiei naturale. BANDĂ din lat. A. N. Krylova. M.: Nauka, 1989.

• Fiecare corp continuă să fie menținut într-o stare de repaus sau de mișcare uniformă și rectilinie până când și dacă nu este forțat de forțele aplicate să schimbe această stare.

Newton în opera sa s-a bazat pe existență cadru fix absolut de referință, adică spațiu și timp absolut, iar aceasta este reprezentarea fizica modernă respinge .

Nerespectarea legii inerției

Există astfel de sisteme de referință în care legea inerției este îndeplinită nu voi

Prima lege a lui Newton:

Există astfel de sisteme de referință în raport cu care corpurile își păstrează viteza neschimbată dacă alte corpuri nu acționează asupra lor sau acţiunea altor organe este compensată .

Astfel de sisteme de referință sunt numite inerțiale.

Rezultatul este zero

Rezultatul este zero

Cadrul de referință inerțial(ISO) - un cadru de referință în care legea inerției este valabilă.

Legea lui Newton este valabilă doar pentru ISO

Cadrul de referință non-inerțial- un sistem de referință arbitrar care nu este inerțial.

Exemple de sisteme de referință neinerțiale: un sistem care se mișcă în linie dreaptă cu accelerație constantă, precum și un sistem rotativ.

Întrebări de consolidat:

• Care este fenomenul de inerție?

2. Care este prima lege a lui Newton?

3. În ce condiții se poate mișca un corp în linie dreaptă și uniform?

4. Ce sisteme de referință sunt folosite în mecanică?

1. Canoșii care încearcă să forțeze barca să se miște împotriva curentului nu pot face față acestui lucru, iar barca rămâne în repaus față de țărm. Acțiunea ce organe este compensată în acest caz?

2. Un măr care se află pe masa unui tren care se mișcă uniform se rostogolește când trenul frânează brusc. Precizaţi sistemele de referinţă în care prima lege a lui Newton: a) este îndeplinită; b) este încălcat.

3. Prin ce experiment puteți stabili în interiorul unei cabine închise de navă dacă nava se mișcă uniform și în linie dreaptă sau stă nemișcată?

Teme pentru acasă

Toți: §10, exercițiul 10.

Pentru cei interesati:

Pregătiți mesaje pe următoarele subiecte:

• „Mecanica antică”
• „Mecanica Renașterii”
• „I. Newton”.

Noțiuni de bază:

Greutate; forta; ISO.

DINAMICĂ

Dinamica. Ce studiază?

Mijloace de descriere

LEGILE DINAMICII:

• Prima lege a lui Newton este un postulat despre existența ISO;

• a doua lege a lui Newton -

• a treia lege a lui Newton -

Motiv modificări ale vitezei (cauza accelerației)

INTERACŢIUNE

LEGI PENTRU FORȚE:

gravitatie -

elasticitate -

Sarcina PRINCIPALĂ (inversa) a mecanicii: stabilirea legilor forțelor

Sarcina PRINCIPALĂ (directă) a mecanicii: determinarea stării mecanice în orice moment.

Sisteme de referință inerțiale Prima lege a lui Newton

Alcătuit de: Klimutina N.Yu.

Profesor al „Școlii secundare Pervomaiskaya” MKOU din districtul Yasnogorsk din regiunea Tula

Dacă nicio forță nu acționează asupra unui corp, atunci un astfel de corp MEREU va fi în repaus

Aristotel

384 - 322 î.Hr

Corpul în sine se poate mișca atât timp cât se dorește la o viteză constantă. Influența altor corpuri duce la schimbarea acesteia (creștere, scădere sau direcție)

LEGEA INERTIEI

Dacă alte corpuri nu acționează asupra corpului, viteza corpului nu se modifică

Galileo Galilei

1564 - 1642

Sistem de referință geocentric

din cuvinte grecești

"ge" - "pământ" "kentron" - "centru"

Se numesc sisteme de referință în care legea inerției este îndeplinită INERTIAL

Cadru de referință heliocentric

din cuvinte grecești

"helios" - "soare" "kentron" - "centru"

Prima lege a lui Newton

Fiecare corp continuă să fie menținut în starea sa de repaus sau în mișcare uniformă în linie dreaptă până când și dacă nu este obligat de forțele aplicate să schimbe acea stare.

Există astfel de sisteme de referință, numite inerțiale, față de care un corp își păstrează viteza neschimbată dacă alte corpuri nu acționează asupra lui sau acțiunile altor corpuri sunt compensate.

(formulare istorică)

(formulare modernă)

Isaac Newton

1643 - 1727

PRINCIPIUL RELATIVITATII LUI GALILEO

În toate sistemele de referință inerțiale, toate fenomenele mecanice apar în același mod, la același

condiții inițiale

Galileo Galilei

1564 - 1642

FIXARE

Rezumatul lecției

Aristotel:

dacă alte corpuri nu acționează asupra corpului, atunci corpul se poate doar odihni

Un cadru de referință este asociat trenului. În ce cazuri va fi inerțială:

a) trenul este în gară;

b) trenul pleacă din gară;

c) trenul se apropie de gară;

d) trenul se deplasează uniform pe linie dreaptă

porțiune de drum?

O mașină cu motorul în funcțiune se deplasează uniform pe un drum orizontal.

Asta nu contrazice prima lege a lui Newton?

Va fi inerțial un cadru de referință care se mișcă cu accelerație în raport cu un cadru inerțial?

Galileo:

dacă alte corpuri nu acționează asupra corpului, atunci corpul nu poate fi doar în repaus, ci și se poate mișca rectiliniu și uniform

Newton:

a generalizat concluzia lui Galileo și a formulat legea inerției (prima lege a lui Newton)

Teme pentru acasă

Toți: §10, exercițiul 10

Pregătiți mesaje pe următoarele subiecte:

„Mecanica de la Aristotel la Newton”

„Formarea sistemului heliocentric al lumii”

_________________________________________________________

„Viața și opera lui Isaac Newton”

Slide 2

legile lui Newton

Legile lui Newton sunt trei legi care stau la baza mecanicii clasice și permit să scrieți ecuațiile de mișcare pentru orice sistem mecanic dacă interacțiunile de forță pentru corpurile sale constitutive sunt cunoscute. Formulat pentru prima dată complet de Isaac Newton în cartea „Principii matematice ale filosofiei naturale” (1687)

Slide 3

Isaac Newton. (1642-1727) Fizician, matematician, mecanic și astronom englez, unul dintre fondatorii fizicii clasice.

Slide 4

Prima lege a lui Newton

Prima lege a lui Newton postulează existența cadrelor de referință inerțiale. Prin urmare, este cunoscută și sub numele de Legea inerției. Inerția este proprietatea unui corp de a-și menține viteza de mișcare neschimbată (atât ca mărime, cât și ca direcție) atunci când nicio forță nu acționează asupra corpului. Pentru a schimba viteza unui corp, trebuie acționat asupra acestuia cu o oarecare forță. Desigur, rezultatul acțiunii forțelor de mărime egală asupra unor corpuri diferite va fi diferit. Astfel, ei spun că corpurile au inerție diferită. Inerția este proprietatea corpurilor de a rezista la modificări ale vitezei lor. Cantitatea de inerție este caracterizată de greutatea corporală.

Slide 5

Formulare modernă

În fizica modernă, prima lege a lui Newton este formulată, de obicei, după cum urmează: Există astfel de sisteme de referință, numite inerțiale, în raport cu care punctele materiale, când nu acţionează asupra lor nicio forţă (sau forţe echilibrate reciproc acţionează asupra lor), sunt în stare de repaus. sau mișcare rectilinie uniformă.

Slide 6

A doua lege a lui Newton

A doua lege a lui Newton este o lege diferențială a mișcării mecanice care descrie dependența accelerației unui corp de rezultanta tuturor forțelor aplicate corpului și de masa corpului. Una dintre cele trei legi ale lui Newton. A doua lege a lui Newton, în formularea sa cea mai comună, afirmă: în sistemele inerțiale, accelerația dobândită de un punct material, care este direct proporțională cu forța care îl provoacă, coincide cu aceasta în direcție și este invers proporțională cu masa punctului material. În formularea de mai sus, a doua lege a lui Newton este valabilă numai pentru viteze mult mai mici decât viteza luminii și în cadrele de referință inerțiale.

Slide 7

Formulare

Această lege este de obicei scrisă ca o formulă:

Slide 8

a treia lege a lui Newton

Forța de acțiune este egală cu forța de reacție. Aceasta este esența celei de-a treia legi a lui Newton. Definiția sa este următoarea: forțele cu care două corpuri acționează unul asupra celuilalt sunt egale ca mărime și opuse ca direcție. Valabilitatea celei de-a treia legi a lui Newton a fost confirmată de numeroase experimente. Această lege este valabilă atât pentru cazul în care un corp trage pe altul, cât și pentru cazul în care corpurile se resping reciproc. Toate corpurile din univers interacționează între ele, respectând această lege.

Slide 9

Formulare modernă

Punctele materiale interacționează între ele prin forțe de aceeași natură, îndreptate de-a lungul liniei drepte care leagă aceste puncte, egale ca mărime și opuse ca direcție:

Slide 10

întrebări conexe

Prezentați prima lege a lui Newton. Care este semnificația primei legi a lui Newton? Dați exemple de cadre de referință inerțiale. Prezentați a doua lege a lui Newton. Care este sensul lui? Prezentați a treia lege a lui Newton. Care este sensul lui?

Slide 11

Problema 1

Stabiliți o corespondență între legile fizice și fenomenele fizice pe care aceste legi le descriu: A) Legea I a lui Newton B) Legea a II-a a lui Newton C) Legea a III-a a lui Newton Relația de egalitate de acțiune și reacție de deformare și forță elastică condiția de repaus sau de mișcare uniformă relația forțelor și accelerații gravitație universală Răspuns: A- 3, B - 4, C - 1

Slide 12

Problema 2

Un meteorit zboară lângă Pământ în afara atmosferei. În momentul în care vectorul forță al atracției gravitaționale a Pământului este perpendicular pe vectorul viteză meteorit, vectorul accelerație meteorit este direcționat: paralel cu vectorul viteză în direcția vectorului forță în direcția vectorului viteză în direcția suma vectorilor forță și viteză Rezolvare: Direcția vectorului de accelerație al oricărui corp coincide întotdeauna cu direcția rezultantei tuturor forțelor aplicate corpului. În afara atmosferei, asupra meteoritului acţionează doar forţa de atracţie gravitaţională a Pământului. Prin urmare, direcția vectorului de accelerație a meteoritului coincide cu direcția vectorului forță de atracție gravitațională a Pământului. Raspuns: 3

Vizualizați toate diapozitivele