Действия с векторными величинами и их применение к решению задач на расчет равнодействующей силы и второй закон Ньютона (9 класс)
методическая разработка по математике (9 класс)

Александрова Ирина Игоревна, учитель физики,

Васильченко Татьяна Александровна, учитель математики,

ГБНОУ  «ШКОЛА ЗДОРОВЬЯ  И ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ», г.Санкт-Петербург

Интегрированный урок физики и математики, 9 класс.

Тема: «Действия с векторными величинами и их применение к решению задач на расчет равнодействующей силы и второй закон Ньютона »

Цели:

Основная личностная цель педагога по отношению к индивидуальной самореализации учеников: приобретение обучающимися убежденности в возможности познания ими законов природы и  в необходимости разумного использования  знаний полученных из различных областей наук для дальнейшего развития техники, формирование отношения к математике и физике как к элементам общечеловеческой культуры.

Предметные  цели: 

1) Формирование представлений о методах научного познания природы;

2) Интеграция знаний из различных областей науки;

3) Формирование умений применять навыки решения математических задач  к описанию физических явлений.

Оргдеятельностные цели:  овладение навыками самореализации учебной деятельности – умение ставить перед собой цель, развитие навыков самостоятельной работы с дополнительной литературой, с ресурсами Интернета;

Оборудование:

     Интерактивная доска с мультимедийной  системой «Mimio»; обучающая программа: «Физика. 7 класс. Образовательный комплекс под редакцией  Н.К.Ханнанова» - 1С: Школа; фирма  «1С»,2006; презентация слайдов, созданная с использованием прикладных программных средств:  «Физика. Библиотека наглядных пособий. Образовательный комплекс. 7-11 классы» - 1С: Школа; фирма «1С», 2004;  «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия. Геометрия. 9 класс.» - фирма ООО «Кирилл и Мефодий», 2006.

раздаточный материал для учащихся: тексты заданий с чертежами и рисунками, список вопросов для итоговой рефлексии.

Ход урока.

1. Вступительное слово   ( слайд 1 )

      Объявляется тема урока

• Какие цели вы сами поставите для этого урока?

2. Сообщение учащегося об истории введения в науку понятия вектора.

      C какими векторными  величинами вы встречались ?Какие векторные величины вы знаете?

– Скорость, ускорение, сила.

3. Повторение правил сложения  векторов. (слайд 2, 3)

4. Решение задач на сложение сил, направленных под углом друг к другу  при помощи обучающей программы : «Физика. Образовательный комплекс под редакцией  Н.К.Хананова»

       В окружающем нас мире тела, как правило, испытывают действие нескольких сил одновременно. Поэтому для определения характера их движения необходимо уметь находить их равнодействующую, которая равна векторной сумме всех приложенных к телу сил.

На интерактивную доску проектируются задания из обучающей программы «Физика. Образовательный комплекс под редакцией  Н.К.Хананова». Используя электронную указку, вызванные к доске ученики, выполняют предложенные задания, а затем, нажимая клавишу «готово» проверяют правильность ответа. Если ответ неверный, то программа дает подсказку для исправления ошибки.

Задача № 1) 

Чему равен модуль F равнодействующей двух сил?

Задача № 2)

Задача № 3)

      Задача № 4)

Задача № 5)

На рисунке представлены три вектора сил, приложенных к одной точке и лежащих в одной плоскости. Модуль вектора силы  F1  равен  3Н.  

Чему  равен модуль равнодействующей векторов   F1 , F2  и  F3 ?

Ответ: F = 0

5. Динамическая пауза – гимнастика для глаз.

6. Решение задач на применение 2-го закона Ньютона  (слайд 6, 7).

 Что происходит со скоростью тела, если оно испытывает

действие сил со стороны других тел?

 – Скорость тела изменяется.

Какая величина характеризует быстроту изменения скорости?

– Это ускорение, которое показывает, на сколько меняется скорость тела за единицу времени.

Какой закон устанавливает связь между ускорением тела и

приложенными к нему силами?

–   2-ой  закон Ньютона.

Как формулируется 2-ой  закон Ньютона? Как записать его в виде математического выражения?

– Равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна произведению массы тела на сообщаемое ему ускорение.   = m

Как связано направление вектора ускорения тела с направлением вызвавшей его силы?

– Направление ускорения совпадает с направлением равнодействующей силы.

Задача 6:  (слайд 8, 9, 10)

Однажды Лебедь, Рак да Щука

Везти с поклажей воз взялись,

И вместе трое все в него впряглись;

Из кожи лезут вон, а возу всё нет ходу!

Поклажа бы для них казалась и легка:

Да Лебедь рвётся в облака,

Рак пятится назад, а Щука тянет в воду.

Силы, с которыми Лебедь, Рак и Щука тянут воз, равны по 100 Н, а  углы, которые силы составляют друг с другом по 120°. C каким ускорением начнет двигаться  воз?

 = m = 0. значит    = 0

Кто виноват из них. Кто прав, – судить не нам:

Да только воз и ныне там.

Задача 7:  (слайд 11, 12)

     Заряженные частицы расположены в вершинах прямоугольного треугольника, как показано на рисунке.

     Положительно заряженная частица А массой  1 мг помещена в электрическое поле, создаваемое  двумя другими заряженными частицами, одна из которых -  В имеет положительный заряд, а другая С – отрицательный. Модули сил, с которыми частицы В и С действуют на частицу А равны  2 мН. С каким ускорением начнет двигаться частица А и в каком направлении?  

F =  = = 2= 2• 1,4=2,8 мН = 2,8•10-3Н

F= ma;     а = = =2,8•103    Ответ: а = 2,8•103    

7. Выводы:

1. Повторили и закрепили правила сложения векторов.
2. Научились применять векторные величины при решении задач на сложение сил и второй закон Ньютона.
3. Пришли к пониманию взаимосвязи различных областей наук (математики  и физики).

  8.    Домашнее задание

В учебнике физики из упр.11 ( 4 ) – на стр.47.

9. Рефлексия – (слайд 13).

10. Литература:

1. Сборник нормативных документов. Физика / сост. Э.Д.Днепров, А.Д.Аркадьев. – 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2008.
2. Ханнанов Н.К. ГИА 2010. Физика: сборник заданий: 9 класс. – М.: Эксмо, 2010.

3. Физика. 7 класс. Образовательный комплекс под редакцией  Н.К.Ханнанова» - 1С: Школа; фирма  «1С»,2006.

4) Физика. Библиотека наглядных пособий. Образовательный комплекс.

    7- 11 классы – 1С: Школа; фирма «1С», 2004.

5. Геометрия. 9 класс. Виртуальная школа Кирилла и Мефодия –  фирма ООО «Кирилл и Мефодий», 2006.

6)  Лакоценина Т.П. Современный урок. Часть 6. Интегрированные уроки. – Ростов-на-Дону: «Учитель», 2008.