Первый закон Ньютона (разработка и презентация). Презентация на тему "три закона ньютона" Конспект урока первый закон ньютона с презентацией

Что мы изучали на прошлых уроках? Вывод формул :

I космической скорости
Ускорение свободного падения

Работа с карточками

Повторение формул 7-10 класса

I закон Ньютона

Учитель физики

МБОУ СОШ №2

Макашутина Л.В.

Сегодня на уроке: Повторим:

Сложение сил
инертность
масса
инерция
Узнаем 1 закон Ньютона и его применение в жизни и технике

Для изучения нового материала вспомним:

Какие бывают виды движения?
Все силы

С И Л А Сила – это количественная мера взаимодействия тел. Сила является причиной изменения скорости тела. В механике Ньютона силы могут иметь различную физическую причину: сила трения, сила тяжести, упругая сила и т. д. Сила является векторной величиной. Векторная сумма всех сил, действующих на тело, называется равнодействующей силой. ХАРАКТЕРИСТИКИ СИЛЫ 1. Модуль 2. Направление 3. Точка приложения Обозначается буквой F Измеряется в ньютонах (Н) Прибор для измерения силы - динамометр М А С С А

Масса – это свойство тела, характеризующее его инертность. При одинаковом воздействии со стороны окружающих тел одно тело может быстро изменять свою скорость, а другое в тех же условиях – значительно медленнее. Принято говорить, что второе из этих двух тел обладает большей инертностью, или, другими словами, второе тело обладает большей массой.

Инертность тела инерция

Инерция

Проявление инерции Полезность инерции :

без инерции все планеты сошли бы со своих орбит;
Помогает в толкании ядра;
При насадке молотка на ручку;
Встряхивание ковров.

Вредность инерции :

Споткнувшийся пешеход;
Невозможность внезапной остановки машин;
Падение пассажиров при резком торможении.

3.) В каком случае наблюдается проявление инерции? 1 Камень падает на дно ущелья. 2 Пыль выбивают из ковра. 3 Мяч отскочил от стенки после удара. 1 1 2 2 4.) Какая тележек начинает движение? 1 1 2 2 1 Чтобы выше подпрыгнуть. 2 Чтобы увеличить длину траектории движения тела. 3 Чтобы набрать скорость для толчка.

5.) Для чего делают разбег при прыжках в длину? 1 Чтобы выше подпрыгнуть. 2 Чтобы увеличить длину траектории движения тела. 3 Чтобы набрать скорость для толчка.

Запишем основное Инертность тела - это свойство тел не мгновенно изменять свою скорость (для изменения скорости требуется время) Масса – это мера инертности. Инерция – явление сохранения скорости тела при отсутствии внешних воздействий Сила – это количественная мера взаимодействия тел. Характеристики силы: 1. Модуль (числовое значение) 2. Направление 3. Точка приложения История появления законов Ньютона Аристотель в IV в. до н.э. наблюдая движение тел, считал, что нет действия, значит, нет движения. «Все, что находится в движении, движется благодаря воздействию другого тела. Без действия нет движения.» Эта идея господствовала в науке более 2000 лет. Галилео Галилей в XVII в. использовал опыт: движение шара по наклонной плоскости. Выводы Галилея: Тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, если убрать все воздействия. «Тело, на которое не действуют другие тела, движется с постоянной скоростью.» В конце 17 века английский ученый Исаак Ньютон обобщил выводы Галилея, сформулировал закон инерции и включил его в качестве первого из трех законов в основу механики. Авторская формулировка Ньютон в своей книге «Математические начала натуральной философии» сформулировал первый закон механики в следующем виде: Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние. С современной точки зрения, такая формулировка неудовлетворительна. Во-первых, термин «тело» следует заменить термином «материальная точка», так как тело конечных размеров в отсутствие внешних сил может совершать и вращательное движение. Во-вторых, и это главное, Ньютон в своём труде опирался на существование абсолютной неподвижной системы отсчёта, то есть абсолютного пространства и времени, а это представление современная физика отвергает. С другой стороны, в произвольной (скажем, вращающейся) системе отсчёта закон инерции неверен. Поэтому ньютоновская формулировка нуждается в уточнениях. Современная формулировка В современной физике первый закон Ньютона принято формулировать в следующем виде: Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго. Закон верен также в ситуации, когда внешние воздействия присутствуют, но взаимно компенсируются (это следует из 2-го закона Ньютона, так как скомпенсированные силы сообщают телу нулевое суммарное ускорение). I закон Ньютона (Инерциальные системы отсчета) Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют другие тела или действие других тел скомпенсировано.

0 → =0 → =const → дв.равномерное, прямолинейное

Примеры выполнения первого закона Ньютона 1. 2. 3. 4. 5. 6.

1.Земля – опора тело в покое

2.Земля – нить v = 0

3. Земля – воздух

4. Земля – вода

5. Земля – двигатель

6. Действия нет

равномерное прямолинейное v = const

Законы Ньютона в природе и технике

Согласно первому закону Ньютона если на тело не действуют другие тела или действие других тел компенсируются то тело сохраняет свою скорость постоянной (находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно)

Шайба, лежащая на льду, покоится относительно системы отсчета, связанной с Землей: влияние на нее Земли компенсируется действием льда.

При давлении лыж на снег образуется тонкая ледяная плёнка которая уменьшает силу трения и лыжник продолжает скользить по инерции.

Силу инерции можно наблюдать при резком торможении автомобиля. Машина останавливается, а водитель продолжает двигаться. Поэтому необходимо пользоваться ремнём безопасности.

Преодолев силу тяготения космический корабль продолжает дальше двигаться с постоянной скоростью даже при выключенных двигателях, так как сила трения отсутствует. Корабль движется несмотря на то, что движущаяся сила тоже отсутствует. Благодаря силе инерции межпланетные зонды способны преодолевать космические расстояния.

В космосе, где не действует сила трения тело может двигаться с постоянной скоростью бесконечно. В открытом космосе космонавт регулирует свои движения с помощью миниатюрного реактивного двигателя вмонтированного в кресло. Реактивный двигатель позволяет космонавту гасить инерцию и он может двигаться в любом направлении.

Решение качественных задач.

1. Почему, когда автомобиль оборудован шинами с шипами, которые предотвращают скольжение по льду, специальный знак находится на заднем стекле? ?? А может этот знак можно устанавливать и на переднее стекло? 2. А.П. Гайдар. «Чук и Гек». «Весело взвизгнув, Чук и Гек вскочили, но сани дернули, и они дружно плюхнулись в сено». ?? Почему мальчики «плюхнулись в сено»? 3. М.М. Пришвин. «Кладовая солнца». Эпизод, в котором собака Травка преследует зайца. «Травка за кустом можжевельника присела и напружинила задние лапы для могучего броска и, когда увидела уши, бросилась. Как раз в это время заяц, большой, старый, матерый русак, вздумал внезапно остановиться и даже, привстав на задние ноги, послушать, далеко ли тявкает лисица. Так вот одновременно сошлось – Травка бросилась, а заяц остановился. И Травку перенесло через зайца». ?? Объясните случившееся.

4. Мудрый малыш (Монгольская сказка) Чиновник, человек без совести и чести, хотел заставить бедняка, давшего ему ночлег, платить за то, что козы сжевали подпругу коня. «Мудрый малыш заступился за отца: -Почтенный гость! Подпругу твоего коня сжевали козы. Вот и заставь их платить. Промолчал чиновник, вскочил на коня и пустил его галопом. Но тут конь провалился ногой в кротовую нору, и седок полетел на землю» ?? Почему седок полетел на землю? 5. Семь приключений Хатема (персидская сказка) В поисках говорящей головы прекрасный юноша Хатем долго шёл по пустыне. Усталый и истомленный жаждой, присел он отдохнуть. «По прошествии некоторого времени прилетел орел и опустился на землю неподалёку от Хатема. Походил, походил орел и скрылся в какой-то яме, но вскоре появился снова, и, когда встряхнул крыльями, с его перьев полетели водяные брызги. Хатем тотчас направился к яме и увидел, что она полна чистой и прозрачной воды». ?? Почему слетают водяные брызги, когда птица встряхивает крыльями?

Решение качественных задач.

6. Барон Мюнхгаузен рассказывал, как он однажды разбежался и прыгнул через болото. Во время прыжка он заметил, что не допрыгнет до берега. Тогда он в воздухе повернул обратно и вернулся на тот берег, с которого он прыгал. ?? Возможно ли это? 7. Почему, когда ковер выбивают палкой, пыль не «вбивается» в ковер, а вылетает из него? ?? как правильнее говорить: «пылинки вылетают из ковра или ковер «вылетает» из – под пылинок» 8. Каким способом можно насадить лопату на черенок? ?? Объясните. 9. В чем причина разрушений при землетрясении? 10. Объясните на чем основано действие «стряхивания» медицинского термометра?

Решение качественных задач.

Подведем итоги

Благодарю за внимание!

2. Равнодействующая сил Найдите построением равнодействующую сил

В чём состоит главная задача механики?

Основная задача механики - определять положение (координаты) движущегося тела в любой момент времени.

Зачем введено понятие материальной точки?

Чтобы не описывать движение каждой точки движущегося тела.

Тело, собственными размерами которого в данных условиях можно пренебречь, называют материальной точкой.

Когда тело можно считать материальной точкой? Приведите пример.

Что такое система отсчёта?

Тело отсчета, связанная с ним система координат и часы для отсчета времени движения образуют систему отсчета .

КИНЕМАТИКА

Кинематика (греч. "кинематос" – движение) – это раздел физики, в котором рассматриваются различные виды движения тел без учета влияния сил, действующих на эти тела.

Кинематика отвечает на вопрос:

"Как описать движение тела?"

Главный вопрос – почему?

Динамика – раздел механики, в котором изучают различные виды механических движений с учетом взаимодействия тел между собой.

Структура динамики.

Изменение скорости тела всегда вызывается воздействием на данное тело каких-либо других тел. Если на тело не действуют другие тела, то скорость тела никогда не меняется.

Аристотель:

для поддержания постоянной скорости тела необходимо, чтобы что-то (или кто-то) действовало на него.

Покой относительно Земли -естественное состояние тела, не требующ ее особой причины.

Аристотель

Кажутся логичными утверждения:

Кто толкает?

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

На основе экспериментальных исследований движения шаров по наклонной плоскости

Скорость любого тела изменяется только в результате его взаимодействия с другими телами.

Галилео Галилей

Г. Галилей:

свободное тело, т.е. тело, которое не взаимодействует с другими телами, может сохранять свою скорость постоянной сколь угодно долго или находиться в покое.

Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел называется инерцией .

Исаак Ньютон

Ньютон:

дал строгую формулировку закона инерции и включил его в число основных законов физики в качестве I закона Ньютона.

(1687 г. «Математические начала натуральной философии»)

По книге: И. Ньютон. Математические начала натуральной философии. пер. с лат. А. Н. Крылова. М.: Наука, 1989.

Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.

Ньютон в своём труде опирался на существование абсолютной неподвижной системы отсчёта , то есть абсолютного пространства и времени, а это представление современная физика отвергает .

Невыполнение закона инерции

Существуют такие системы отсчёта, в которых закон инерции выполняться не будет

Первый закон Ньютона:

Существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела или действие других тел скомпенсировано .

Такие системы отсчета называют инерциальными.

Равнодействующая равна нулю

Инерциальная система отсчёта (ИСО) - система отсчёта, в которой справедлив закон инерции.

I закон Ньютона справедлив только для ИСО

Неинерциальная система отсчёта - произвольная система отсчёта, не являющаяся инерциальной.

Примеры неинерциальных систем отсчета: система, движущаяся прямолинейно с постоянным ускорением, а также вращающаяся система.

Вопросы для закрепления:

В чем состоит явление инерции?

2. В чем состоит I закон Ньютона?

3. При каких условиях тело может двигаться прямолинейно и равномерно?

4. Какие системы отсчета используются в механике?

1. Гребцы, пытающиеся заставить лодку двигаться против течения, не могут с этим справиться, и лодка остается в покое относительно берега. Действие каких тел при этом компенсируется?

2. Яблоко, лежащее на столике равномерно движущегося поезда, скатывается при резком торможении поезда. Укажите системы отсчета, в которых первый закон Ньютона: а) выполняется; б) нарушается.

3. Каким опытом внутри закрытой каюты корабля можно установить, движется ли корабль равномерно и прямолинейно или стоит неподвижно?

Домашнее задание

Всем: §10, упр.10.

Желающим:

подготовить сообщения по темам:

«Античная механика»
«Механика эпохи Возрождения»
«И.Ньютон».

Основные понятия:

Масса; сила; ИСО.

ДИНАМИКА

Динамика. Что изучает?

Средства описания

ЗАКОНЫ ДИНАМИКИ:

Первый закон Ньютона-постулат о существовании ИСО;

Второй закон Ньютона -

Третий закон Ньютона -

Причину изменения скорости (причину ускорения)

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

ЗАКОНЫ ДЛЯ СИЛ:

тяготения –

упругости -

ОСНОВНАЯ (обратная) задача механики: установление законов для сил

ОСНОВНАЯ (прямая) задача механики: определение механического состояния в любо й момент времени.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Основные понятия и законы динамики.

а в б v v v Наждачная бумага Обычный стол Стекло Сопротивление силы трения

Галилео Галилей (1564-1642 На основе экспериментальных исследований движения шаров по наклонной плоскости На основе экспериментальных исследований движения шаров по наклонной плоскости Скорость любого тела изменяется только в результате его взаимодействия с другими телами. Инерция – явление сохранения скорости движения тела при отсутствии внешних воздействий.

Первый закон Ньютона. Закон инерции (первый закон Ньютона, первый закон механики): всякое тело находится в покое или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют другие тела. Инертность тел – свойство тел сохранять своё состояние покоя или движения с постоянной скоростью. Инертность разных тел может быть различной. (1643-1727)

Система отсчета называется инерциальной, если она покоится или движется равномерно и прямолинейно Система отсчета, движущаяся с ускорением, является неинерциальной m F F у т Действие одного тела на другое называют силой. F- действие земли – сила тяжести т у F - действие нити – сила упругости

F т F у Устраним действие нити Мысленно устраним действие Земли

Теперь вообразим что устранены оба действия на шарик, логика подсказывает что он должен остаться в состоянии покоя

m F у F т Представим теперь что этот шарик покоится в вагоне, движущийся равномерно и прямолинейно. При этом на него действую те же тела Земля и нить, причем оба эти действия уравновешиваются. Однако относительно Земли шарик не находится в покое, он движется равномерно и прямолинейно.

Обобщая оба эти примера можно сделать вывод: Тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно, если другие тела на него не действуют или их действия уравновешены (скомпенсированы). С точки зрения современных представлений первый закон Ньютона формулируется так: Существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действую другие тела.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Открытый урок Первый закон Ньютона

Причины движения. Причины изменения скорости. Первый закон Ньютона. Принцип инерции. Экспериментальное подтверждение закона инерции. Относительность движения и покоя. Преобразо...

Слайд 2

Зако́ны Ньюто́на

Зако́ныНьюто́на - три закона, лежащие в основе классической механики и позволяющие записать уравнения движения для любой механической системы, если известны силовые взаимодействия для составляющих её тел. Впервые в полной мере сформулированы Исааком Ньютоном в книге «Математические начала натуральной философии» (1687 год)

Слайд 3

Исаак Ньютон. (1642-1727) Английский физик, математик, механик и астроном, один из создателей классической физики.

Слайд 4

Первый закон Ньютона

Первый закон Ньютона постулирует существование инерциальных систем отсчета. Поэтому он также известен как Закон инерции. Инерция - это свойство тела сохранять свою скорость движения неизменной (и по величине, и по направлению), когда на тело не действуют никакие силы. Чтобы изменить скорость движения тела, на него необходимо подействовать с некоторой силой. Естественно, результат действия одинаковых по величине сил на различные тела будет различным. Таким образом, говорят, что тела обладают разной инертностью. Инертность - это свойство тел сопротивляться изменению их скорости. Величина инертности характеризуется массой тела.

Слайд 5

Современная формулировка

В современной физике первый закон Ньютона принято формулировать в следующем виде: Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальные точки, когда на них не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находятся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.

Слайд 6

Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона - дифференциальный закон механического движения, описывающий зависимость ускорения тела от равнодействующей всех приложенных к телу сил и массы тела. Один из трёх законов Ньютона. Второй закон Ньютона в его наиболее распространённой формулировке утверждает: в инерциальных системах ускорение, приобретаемое материальной точкой, прямо пропорционально вызывающей его силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки. В приведённой формулировке второй закон Ньютона справедлив только для скоростей, много меньших скорости света, и в инерциальных системах отсчёта.

Слайд 7

Формулировка

Обычно этот закон записывается в виде формулы:

Слайд 8

Третий закон Ньютона

Сила действия равна силе противодействия. В этом и состоит суть третьего закона Ньютона. Определение его таково: силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по величине и противоположны по направлению. Справедливость третьего закона Ньютона была подтверждена многочисленными экспериментами. Этот закон справедлив как для случая, когда одно тело тянет другое, так и для случая, когда тела отталкиваются. Все тела во Вселенной взаимодействуют друг с другом, подчиняясь этому закону.

Слайд 9

Современная формулировка

Материальные точки взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:

Слайд 10

вопросы по теме

Сформулируйте первый закон Ньютона. Каково значение первого закона Ньютона? Приведите примеры инерциальных систем отсчета. Сформулируйте второй закон Ньютона. Каково его значение? Сформулируйте третий закон Ньютона. Каково его значение?

Слайд 11

Задача 1

Установите соответствие между физическими законами и физическими явлениями, которые эти законы описывают: А) 1-й закон Ньютона Б) 2-й закон Ньютона В) 3-й закон Ньютона равенство действия и противодействия взаимосвязь деформации и силы упругости условие покоя или равномерного движения связь силы и ускорения всемирное тяготение Ответ: А- 3, Б – 4, В - 1

Слайд 12

Задача 2

Метеорит пролетает около Земли за пределами атмосферы. В тот момент, когда вектор силы гравитационного притяжения Земли перпендикулярен вектору скорости метеорита, вектор ускорения метеорита направлен: параллельно вектору скорости по направлению вектора силы по направлению вектора скорости по направлению суммы векторов силы и скорости Решение: Направление вектора ускорения любого тела всегда совпадает с направлением равнодействующей всех сил, приложенных к телу. За пределами атмосферы на метеорит действует только сила гравитационного притяжения Земли. Поэтому направление вектора ускорения метеорита совпадает с направлением вектора силы гравитационного притяжения Земли. Ответ: 3

Посмотреть все слайды

Инерциальные системы отсчета Первый закон ньютона

Составитель: Климутина Н.Ю.

Учитель МКОУ «Первомайская СОШ» Ясногорского района Тульской области

Если на тело не действуют никакие силы, то такое тело ВСЕГДА будет находиться в покое

Аристотель

384 - 322 г. до н.э.

Тело само по себе может двигаться сколь угодно долго с неизменной скоростью. Воздействие других тел приводит к ее изменению (увеличению, уменьшению или по направлению)

ЗАКОН ИНЕРЦИИ

Если на тело не действуют другие тела, скорость тела не изменяется

Галилео Галилей

1564 - 1642

Геоцентрическая система отсчета

от греческих слов

«ге» - «земля» «кентрон» - «центр»

Системы отсчета, в которых выполняется закон инерции, называют ИНЕРЦИАЛЬНЫМИ

Гелиоцентрическая система отсчета

от греческих слов

«гелиос» - «солнце» «кентрон» - «центр»

Первый Закон Ньютона

Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние

Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых тело сохраняет свою скорость неизменной, если на него не действуют другие тела или действия других тел скомпенсированы

(историческая формулировка)

(современная формулировка)

Исаак Ньютон

1643 - 1727