И. А. Ситникова
Обобщающий урок по теме:
«Для чего нужны законы Ньютона?»

Цели урока: в интересной форме обобщить, закрепить знания, полученные по теме, нау-чить видеть проявление изученных закономерностей в окружающей жизни, расширить кру-гозор учащихся сведениями из истории жизни великих учёных, из истории космонавтики, совершенствовать навыки самостоятельной работы.
Ход урока:
1 .Организационный момент-1 -2мин.
2.Основная часть.
Мы с вами закончили изучение одного из самых больших разделов курса физики, который называется «Механика". Мы познакомились с основными законами этого раздела, с раз-личными видами движения, классификацией сил в природе. Сегодня на уроке мы попыта-емся, насколько это, возможно, повторить основные понятия этого раздела, посмотреть, как они используются на практике. Также мы обратимся к истории жизни великих учёных и ис-тории открытий законов. Поэтому тема нашего урока-повторения "Основные законы меха-ники и их практическое применение".
А начать наш урок я хотела бы с небольшой викторины, которая называется «Великие фи-зики». Я буду вам называть некоторые факты из жизни какого-то учёного, его труды, а вы должны угадать о ком идёт речь.
1. Этот древнегреческий философ создал первую картину мира. Практически все положения его учения находятся в противоречии с современной картиной мира. Слово "физика" впер-вые появилось в его сочинениях. Кто это?
(это Аристотель)
2.Этот английский физик в 1788 году впервые предложил опыт по измерению гравитацион-ной постоянной с использованием крутильных весов.
(это Кавендиш)
З. Итальянский физик. Он утверждал, что все законы теории справедливы только для абст-рактных моделей, а потому должны проверяться экспериментом и уточняться. Он явился основоположником теории свободного падения, открыл явление инерции. Вспомните Пи-занскую башню.
(это Галилео Галилей)
4.Научный оппонент Ньютона, утверждавший, что сила всемирного тяготения должна быть пропорциональна расстоянию, а не обратно пропорциональна квадрату расстояния. Основ-ной закон деформации, касающийся силы упругости носит его имя.
(это Роберт Гук)
5. Этот русский учёный создал на основе механики Ньютона теорию косми¬ческих летатель-ных аппаратов.
(это Константин Эдуардович Циолковский)
Хорошо, вы неплохо помните имена учёных, а скажите, как вы думаете, о каком учёном, внёсшим огромнейший вклад в развитие физики, я не сказала? Конечно же, это Исаак Нью-тон. Вспомните, сколько раз на зачётах вы проклинали его имя, а какой вклад он внёс в раз-витие не только механики, а всей физики. И, конечно же, истории жизни этого учёного мы посвятим больше времени, давайте послушаем доклад о его жизни и его открытиях, (выступ-ление детей)
Вы видите, что жизнь учёного была нелегка, и он добился всего своим трудом. А теперь вспомним, какие законы сформулировал Ньютон? (ответы детей)
Ну, молодцы, законы вы знаете, но я просила вас подобрать интересные вопросы, какие-нибудь факты применения этих законов. Я знаю, что многие готовы, пожалуйста, вам слово.
1 Ученик. (Демонстрирует опыт по инерции.) При каком условии из перевёрнутого ведёрка вода не выливается?
(Вода не выливается из ведёрка, которое вращается, даже тогда, когда оно перевёрнуто вверх дном. Правда, вращать ведро надо достаточно быстро. Указанное явление есть не что иное, как проявление инерции, а всякое движение по инерции (по 1 закону Ньютона) осуществля-ется без участия сил)
2 ученик. Яблоко падает на Землю оттого, что его притягивает земной шар; но точно с такой, же силой и яблоко притягивает к себе всю нашу планету. Почему же мы говорим, что яблоко падает на землю, вместо того чтобы сказать: «Яблоко и земля падают друг на друга"?
(Яблоко и земля действительно падают друг на друга, но скорость этого падения различна для яблока и для земли. Равные силы притяжения сообщают яблоку ускорение 10 м/с², а земному шару - во столько же раз меньше, во сколько раз масса земли превышает массу яб-лока. Конечно, масса земного шара в неимоверное число раз больше массы яблока, и потому земля получает перемещение настолько ничтожное, что практически его можно считать равным 0.)
3 ученик.
История о том как "лебедь, рак да щука везти с поклажей воз взялись", известна всем. И результат тоже известен» а воз и ныне там". Но если рассматривать эту басню с точ-ки зрения механики, результат получается вовсе не похожий на вывод баснописца Крылова. Напоминаю:
...Лебедь рвётся в облака,
Рак пятится назад,
А щука тянет в воду.
(Басня утверждает, что "воз и ныне там", другими словами, что равнодействую¬щая всех при-ложенных к возу сил равна О.Лебедь помогает раку и щуке её тяга направлена против силы тяжести, она уменьшает трение колёс о землю и об оси, облегчая тем самым вес воза. Оста-ются две силы: тяга рака и тяга щуки. Они направлены под углом друг к другу, и их равно-действующая не может =0.)
4 ученик
Барон Мюнхгаузен утверждал, что вытащил сам себя из болота за волосы. Вот его рассказ: «Однажды, спасаясь от турок, я попробовал перепрыгнуть болото верхом на коне. НО конь не допрыгнул до берега, и мы с разбегу шлёпнулись в жидкую грязь. Нужно было выбирать одно из двух: погибнуть или как-то спастись. Я решил спастись. НО как? Ничего под рукой не было. Но голова-то у нас всегда под рукой. Я рванул себя за волосы и таким образом вы-тащил из болота вместе с конём, которого сжал обеими ногами, как щипцами" Обоснуйте невозможность этого.
(Это противоречит 3 закону Ньютона. Никакие внутренние силы не могут сообщить телу движение. Они могут сместить отдельные части тела, а его центр тяжести остаётся на месте. Силы взаимодействия между телами замкнутой системы не могут изменить положения цен-тра масс системы.)
5 ученик.
У меня простой вопрос. Касается он перетягивания каната. Если по 3 закону Ньютона на обе команды со стороны каната действуют одинаковые по модулю силы, направленные в противоположные стороны до команды тоже действуют на канат с одинаковыми по модулю и противоположными по направлению силами. Почему же одна из команд перетягивает другую? (Команды стоят на полу, упираясь в его поверхность и отталкивая землю назад. По тому же 3 закону Ньютона земля действует на каждую команду с такой же по модулю, но противоположно направленной силой. То есть с одной стороны команды взаимодействуют через канат, а с другой стороны каждая команда взаимодействует с землёй. Победит та ко-манда, которая сильнее опирается о землю.)
Хорошо, давайте остановимся. Ведь у нас есть ещё не менее интересные законы. Давайте вспомним закон сохранения импульса. (Ответ) Не забудьте, что с законом сохранения им-пульса тесно связано понятие реактивного движения, то есть движения тела, возникающее в результате выброса им вещества или при отделении от него с какой-либо скоростью некото-рой его части. И вы знаете, что животные тоже используют этот закон. По принципу реак-тивного движения перемещаются осьминоги, каракатицы, кальмары. У Андрея Петрова есть такое стихотворение» Кальмар".
Наберёт он в рот воды,
-Чтобы не было беды,
Изо всех силёнок дунет,
На врага водою плюнет
И мгновенно удерёт,
Как ракетный самолёт!
Как же происходит их движение? Давайте послушаем.
(Каракатица, как и большинство головоногих моллюсков, движется в воде, таким образом, за-бирает воду в жаберную полость через боковую щель и особую воронку впереди тала, а за-тем энергично выбрасывает струю воды через эту же воронку в результате этого каракатица довольно быстро плавает задней частью тела вперёд. Причём каракатица, направляя трубку воронки вбок или назад и стремительно выдавливая из неё воду, может двигаться в любых направлениях. Так же перемещаются кальмары. Кальмар является самым крупным беспо-звоночным обитателем океанических глубин. Он тоже передвигается по принципу реактив-ного движения, вбирает в себя воду, а затем с огромной силой проталкивает её через особое отверстие, и с большой скоростью (до 70км/ч) двигается толчками назад. При этом все 10 щупалец кальмара собираются в узел над головой, и он приобретает обтекаемую форму.)
Хорошо, но говоря о реактивном движении невозможно не заговорить о космонавтике. Попробуйте ответить мне на такой вопрос. Кстати, только недавно я прочитала, что при вы-ходе в открытый космос космонавт должен обязательно держать что-нибудь в руках. Это вам подсказка, а вопрос такой. Космонавту, находящемуся в открытом космосе, необходимо вернуться на корабль. Как же космонавту сдвинутся с места, если оттолкнуться ногами не от чего?
(Необходимо бросить какой-нибудь предмет в сторону, противоположную кораблю. Тогда по закону сохранения импульса МV=mv, где М и m -массы космонавта и предмета, а V и v -скорости космонавта и предмета. Космонавт приобретает скорость, направленную к ра-кете и равную:
V=v*m/М.)
Кстати, если космонавту необходимо повернуться он тоже может использовать этот закон. Ему необходимо вращать рукой в противоположном направлении.
Для поворота по часовой стрелке ему надо будет проделать следующий цикл движений: вы-тянуть правую руку в сторону, затем прижать её к груди, опустить вдоль туловища.
Ну а теперь мы вплотную подошли ещё к одному фундамен¬тальному закону-закону всемир-ного тяготения. Многие учёные так, скажем "приложили руку к созданию этого закона. Польский учёный Николай Коперник(1473-1543)разработал схему гелиоцентрического уст-ройства нашей планетной системы, но не смог объяснить причины, под действием которых происходит вращение планет вокруг Солнца. Немецкий астроном Иоганн Кеплер(1571-1630)вывел законы движения планет и высказал предположение, что тела взаимно притяги-ваются, эта сила прямо пропорциональна массам взаимодействующих тел и обратно про-порциональна квадрату расстояния между ними.
Исаак Ньютон предложил строгую математическую формулировку закона и впервые доказал, что именно сила тяготения определяет движение планет. Ньютон открыл этот закон в 23 го-да, но 9 лет не публиковал его, так как неверные данные о расстоянии между Землёй и Лу-ной не подтверждали его идею. Когда это расстояние было уточнено, Ньютон в 1667году опубликовал закон всемирного тяготения. Как он формулируется? (ответ)
В 1682 году английский учёный астроном Галлей по формулам Ньютона вычислил время вторичного прихода к Солнцу наблюдавшейся в то время на небе яркой кометы. Комета вернулась в строго рассчитанное время, что подтверждает истинность теории. Ну, мы с ва-ми, к сожалению, астрономию не изучаем, но эта комета, наверное, известна многим. Она называется кометой Галлея и её периодичность составляет 86 лет. (Далее рассказ об откры-тии Урана)
А теперь давайте вспомним о таком удивительном явлении как невесомость. Удивление вы-зывает тот факт, что при наличии сил тяготения исчезает вес тела. В невесомости, при сво-бодном полёте космического корабля, то есть в полёте с выключенными двигателями явле-ния происходят иначе. Как вы думаете, можно ли измерить давление воздуха барометром-анероидом? Не помните, как выглядит этот прибор?
( главная часть - металлическая коробочка с волнистой поверхностью, из которой откачан воздух. Стрелка показывает, как меняется давление)
А давление измерить можно, так как давление газа объясняется ударами молекул о ка-кую-либо поверхность.
Хорошо, а можно ли измерить вес тела при помощи пружинных весов?
(Нет, так как вес тела отсутствует, и в пружине не возникают деформации)
Правильно. А при помощи рычажных весов?
(Нет, равновесие наступает тогда, когда масса гирь равна массе тела. В невесомости и чашки весов и тела, лежащие на них, падают с одинаковым ускорением, равным ускоре-нию свободного падения, поэтому при любом соотношении массы тела и массы гирь весы будут в равновесии.)
Будет ли плавать пробка на поверхности воды?
(нет, она будет плавать вместе с другими предметами по кабине космического корабля.)
Но наш урок подходит к концу и пора подвести некоторые итоги. Мы с вами повторили ос-новные законы механики, правда у нас не осталось времени, чтобы повторить ещё один очень важный закон-закон сохранения и превращения энергии, но, надеюсь, мы к нему ещё вернёмся на следующих уроках. Вы тоже неплохо поработали с дополнительной литерату-рой, нашли интересные вопросы, исторические сведения. Надеюсь, что на этом ваше знаком-ство с механикой и её законами не закончится, и вы захотите сами продолжить её изучение с помощью книг. Ведь для того, чтобы хорошо познакомиться с этой наукой у нас в рамках школьной программы очень мало времени.

Список литературы
1.Синичкин В.П. ,Синичкина О.П. Внеклассная работа по физике. Саратов ОАО «Издатель-ство» Лицей”,2002.
2.Юфанова И.Л.Занимательные вечера по физике в средней школе. - М.:Просвещение,1995.
3.Елькин В.И.,Гармаш Л.Д.,Браверман Э.М.Физика и астрономия в походе и на природе. М,:”Школьная пресса”,2003.
4.Ерунова Л.И.Урок физики и его структура. - М.:Просвещение,1998
5.Детская энциклопедия «Я познаю мир». - М.:АСТ,1997