Урок 29-30. Законы Ньютона

1.

Тема урока:
Законы Ньютона.

2.

Законы
Ньютона
10 класс

3.

• Цель:
• 1. Создать условия для изучения законов
Ньютона.
• 2. Создать условия для развития умений
вступать в речевое общение, умение
обобщать.
• 3. Создать условия для воспитания
аккуратности, воли и настойчивости для
достижения конечного результата.

4.

• Задачи:
• изучить 1 закон Ньютона.
• изучить 2 закон Ньютона.
• изучить 3 закон Ньютона.
• ввести понятия силы и вес тела.
• рассмотреть особенности 2 и 3 законов
• Ньютона.
• раскрыть суть законов.
• узнать границы применимости.

5.

Динамика - раздел механики,
изучающий причины возникновения и
изменения механического движения
Основы динамики составляют
три закона Ньютона,
являющиеся результатом
обобщения наблюдений и
опытов в области механических
явлений.
Законы механики Ньютона
относятся к точке, обладающей
массой – материальной точке.

6.

Динамика
- изучает, при каких условиях:
• ♦ тело покоится
• ♦ движется равномерно
• ♦ изменяет скорость тела
- а также
• ♦ причины и способы изменения модуля и
направления ускорения

7.

Исследуя природные явления,
Аристотель пришёл к выводу,
что для создания постоянной
скорости движения необходимо
воздействие других тел.
Аристотель
384–322 гг. до н.э.

8.

Принцип причинности в
механике:
• изменение скорости тела (ускорение)
всегда вызывается воздействием на него
каких-либо других тел.
a = 0
υ=0
υ = const
υ = const
Действие тел компенсируются

9.

В XVII веке Галилео Галилей
сделал первый шаг для единого
объяснения этих двух типов
движений. Он сформулировал
закон инерции.

10.

Кажутся логичными утверждения:
10

11.

Кто толкает?
11

12.

Давайте правильно взглянем на процессы
Именно сила изменяет скорость тела
Если сила меньше, то скорость меняется…
Если сил нет, то…
Сила связана не со скоростью,
а с изменением скорости
12

13.

Как можно изменить скорость тела?
Скорость тела изменяется, если на него
действуют другие тела!!!

14.

Если действий со
стороны других тел на
тело нет, то ускорение
тела равно нулю, то
есть тело будет
покоится или
двигаться с
постоянной скоростью

15.

Инерциальные
системы отсчета
Системы отсчета,
относительно которых тела
движутся с постоянной
скоростью при компенсации
внешних воздействий.
Закон инерции выполняется.
Неинерциальные
системы отсчета
Системы отсчета, относительно
которых тела движутся с
ускорением, не вызванным
действием на него других тел.
Закон инерции не выполняется.

16.

Законы Ньютона

17.

I закон Ньютона
Существуют системы отсчета, называемые
инерциальными, относительно которых
тело движется прямолинейно и равномерно,
если на него не действуют другие тела или
действие этих тел скомпенсировано.

18.

I закон Ньютона
Существуют
такие
системы
отсчета,
относительно
которых
поступательно
движущееся тело сохраняет свою скорость
постоянной, если на него не действуют другие
тела
или
действие
других
тел
скомпенсировано.

19.

?
Однажды Лебедь, Рак да Щука
Везти с поклажей воз взялись,
И вместе трое все в него впряглись;
Из кожи лезут вон, а возу все нет ходу!
Почему воз остается
в покое?
F1
600
F
F2
F3

20.

I закон Ньютона (закон инерции)
Существуют
такие
системы
отсчета,
относительно
которых
поступательно
движущееся тело сохраняет свою скорость
постоянной, если на него не действуют другие
тела
или
действие
других
тел
скомпенсировано.

21.

Инерция — это физическое явление,
заключающееся в том, что тела стремятся сохранить
свою скорость (покой)
Инертность — это свойство тел сохранять свою
скорость (покой)
v1
v2

22.

v1
v2
v1
v2

23.

Инерция - явление сохранения скорости тела
при отсутствии действия на него других тел.

24.

Сила – количественная мера действия тел
друг на друга, в результате которого тела
получают ускорение или испытывают
деформацию.
Сила характеризуется модулем,
направлением и точкой приложения
Сила - векторная величина
1Н - сила, которая сообщает телу массой 1кг
ускорение 1
в направлении действия силы.

25.

26.

Определим как взаимосвязаны друг с
другом три физических величины:
получаемое телом под
действием данной силы
и
на которое действует
сила.

27.

.
а
Проведём опыт по
измерению ускорения
которое получает тело
под действие силы
в 1 Н.
а = 1 м/с²
1 кг
Опыт 1
1Н

28.

.
а
Увеличим силу которая
тянет тележку в 10 раз,
до 10 Н, и снова
измерим ускорение
тележки.
а = 10 м/с²
1 кг
Опыт 2
10 Н
Вывод 1: Во сколько
раз увеличили силу,
действующую на
тележку, во столько
же раз увеличилось
ускорение тележки.

29.

F1
F2
а1
а2
Чем больше сила, тем больше ускорение.

30.

Ускорение прямо
пропорциональным силе
• При действии разных
по модулю сил на
одно и то же тело, его
ускорение
оказывается прямо
пропорциональным
силе.

31.

Ускорение прямо
пропорциональным силе

32.

.
а
В третьем опыте мы
силу действующую на
тележку менять не
будем, но увеличим
массу самой тележки
в 5 раз.
а = 2 м/с²
5 кг
Опыт 3
10 Н
Вывод 2: Во сколько
раз увеличили массу
тела на которое
действует сила, во
столько же раз
уменьшилось её
ускорение.

33.

F1
F2
а1
а2
Чем больше масса, тем меньше ускорение.

34.

F1
F2
а1
а2
Чем больше масса, тем меньше ускорение.

35.

=
=

36.

=
-

37.

=

38.

II закон Ньютона
Ускорение тела прямо
пропорционально
равнодействующей сил,
приложенных к телу, и
обратно пропорционально
его массе.

39.

Сила – причина ускорения
• Сила, приложенная к телу, является причиной его
ускорения.

40.

Второй закон Ньютона.
а
F
m

41.

42.

43.

44.

45.

Принцип суперпозиции сил:
если на тело одновременно действуют
несколько сил, то ускорение тела
будет пропорционально
геометрической сумме всех этих сил.

46.

Особенности II закона :
• Верен для любых сил.
• Если на тело действует несколько сил, то
берется равнодействующая.
• Если F = 0, то а = 0, υ = const (I закон Ньютона)

47.

Найдите построением
равнодействующую сил
F2
F2
F1
F1
F2
F2
F1
F3
F1

48.

III закон Ньютона
Силы, с которыми тела действуют друг на
друга, равны по модулю и направлены по
одной прямой в противоположные стороны

49.

Особенности III закона :
• Проявляются парами
• Силы одной природы
• Силы не компенсируют друг друга, так как
приложены к разным телам.
N
P

50.

?
Из формулировки III закона Ньютона следует, что
яблоко и Земля притягиваются с силами,
равными по модулю. Почему яблоко падает на
Землю, а не Земля на яблоко?

51.

Принцип относительности Галилея
Все механические процессы
протекают одинаково во всех
инерциальных системах отсчета.

52.

?
Проверь себя
1. Парашютист спускается вертикально с постоянной скоростью 2 м/с.
Систему отсчета, связанную с Землей, считать инерциальной. В этом
случае
1)
2)
3)
4)
вес парашютиста равен нулю
сила тяжести, действующая на
парашютиста, равна нулю
сумма всех сил, приложенных к
парашютисту, равна нулю
сумма всех сил, действующих на
парашютиста, постоянна и не равна нулю
2. Самолет летит по прямой с постоянной скоростью на высоте 9 000
м. Систему отсчета, связанную с Землей, считать инерциальной. В
этом случае
1)
2)
3)
4)
на самолет не действует сила тяжести
на самолет не действуют никакие силы
сумма всех сил, действующих на самолет,
равна нулю
сила тяжести равна силе Архимеда,
действующей на самолет

53.

3.
4.

54.

5.

55.

6. На рис.А показаны направления
скорости и ускорения тела в данный
момент времени.
Какая из стрелок (1- 4) на рис. Б
соответствует направлению
результирующей всех сил,
действующих на тело.
1) 1;
2) 2;
3) 3;
a
v
1
Рис.А
4
2
3
Рис.Б
4) 4.
7. Ракетный двигатель первой отечественной экспериментальной
ракеты на жидком топливе имел силу тяги 660 Н. Стартовая масса
ракеты была равна 30 кг. Какое ускорение приобретала ракета во время
старта?
1) 12 м/с2 ;
2) 32 м/с2 ;
3) 10 м/с2 ;
4) 22 м/с2

56.

8. Скорость лыжника при равноускоренном спуске с горы за 4 с
увеличилась на 6 м/с. Масса лыжника 60 кг. Равнодействующая всех
сил, действующих на лыжника, равна
1) 20 Н ;
2) 30 Н;
3) 60 Н ;
4) 90 Н
9. В инерциальной системе отсчета движутся два тела. Первому телу
массой m сила F сообщает ускорение a. Чему равна масса второго
тела, если вдвое меньшая сила сообщила ему в 4 раза бóльшее
ускорение?
1) 2m;
2)
m
;
8
3) m ;
2
4) m.

57.

10.

58.

11.
12.

59.

№
Вариант
ответа
№
Вариант
ответа
1
3
7
4
2
3
8
4
3
3
9
2
4
2
10
312
5
2
11
1
6
2
12
3

60.

Д/з: §18-24 Заполнить обобщающую таблицу
I Закон
Ньютона
Формулировка
Математическая
запись
Рисунок
Описываемое
явление
Особенности
Примеры
проявления
II Закон
Ньютона
III Закон
Ньютона