Урок-исследование по физике в 7 классе «Проверка гипотезы: дальность полёта шарика, пущенного горизонтально, тем больше, чем больше высота пуска»

Автор: Ахтямова Гюзяль Рызвановна

Организация: МОУ Никулинская ОШ

Населенный пункт: р.п. Николаевка

1. Цель и планируемые результаты

1. Цель: проверить экспериментально гипотезу о зависимости дальности полёта шарика, пущенного горизонтально, от высоты пуска.
2. Планируемые результаты:

• Предметные:
  – знать, что на тело, брошенное горизонтально, действует сила тяжести;
  – понимать, что горизонтальное и вертикальное движения независимы;
  – уметь измерять дальность полёта и высоту пуска;
  – делать вывод по результатам эксперимента.
• Метапредметные:
  – формулировать гипотезу;
  – определять переменные (независимые, зависимые, контролируемые);
  – работать в группе по алгоритму;
  – строить график и анализировать результаты.
• Личностные:
  – развивать интерес к экспериментальной физике;
  – воспитывать аккуратность, ответственность, умение слушать товарищей.

2. Оборудование и материалы

• Штатив с лапкой.
• Наклонный жёлоб (или линейка с бортиками, закреплённая под углом).
• Металлический или пластиковый шарик.
• Измерительная лента, линейка.
• Лист бумаги, мел или малярный скотч для отметок на полу/столе.
• Таблица для записи результатов.
• Миллиметровая бумага для графика.

1. Важно: жёлоб закрепляется так, чтобы его нижний конец был горизонтальным. Шарик всегда пускается с одного и того же верхнего края жёлоба. Перемещая штатив вверх или вниз, мы меняем высоту вылета над столом, но перепад высот на жёлобе остаётся неизменным — значит, начальная горизонтальная скорость шарика примерно одинакова.

3. Ход урока

Этап 1. Мотивация и актуализация (7 мин)

1. Учитель:
   – Представьте, что вы сбрасываете груз с самолёта. Если самолёт летит горизонтально, где груз упадёт: ближе или дальше, если самолёт будет выше?
   – Сегодня мы проверим гипотезу: «Дальность полёта шарика, пущенного горизонтально, тем больше, чем больше высота пуска».
2. Вопросы для повторения:
3. Какие силы действуют на шарик во время полёта?
4. Почему шарик всё-таки падает, если мы пустили его горизонтально?
5. От чего может зависеть дальность полёта?
6. Уточнение гипотезы:
   Дальность будет больше при большей высоте только при условии, что начальная горизонтальная скорость шарика одинакова. Это ключевое условие эксперимента.

Этап 2. Планирование исследования (10 мин)

1. Учащиеся вместе с учителем определяют переменные:

Переменная	Что это	Как обеспечиваем
Независимая	Высота пуска h	Меняем положение жёлоба по высоте: 10, 20, 30, 40 см
Зависимая	Дальность полёта L	Измеряем расстояние от точки вылета до первого касания пола
Контролируемые	Начальная скорость шарика, угол вылета, шарик, поверхность, отсутствие ветра	Один и тот же жёлоб, один и тот же шарик, пуск с одного места, жёлоб горизонтален

1. Алгоритм эксперимента:

1. Закрепить жёлоб на высоте h1​.
2. Пустить шарик с верхнего края жёлоба.
3. Заметить точку первого касания пола.
4. Измерить дальность L от точки вылета до отметки.
5. Повторить опыт 3 раза, найти среднее значение.
6. Повторить для других высот.

Этап 3. Проведение эксперимента (15 мин)

1. Класс делится на группы по 4 человека. Роли:

• лаборант — пускает шарик;
• наблюдатель — отмечает место падения;
• измеритель — измеряет дальность;
• секретарь — записывает результаты.

1. Таблица результатов:

№ опыта	Высота пуска h, см	Дальность L1​, см	L2​, см	L3​, см	Средняя дальность Lср​, см
1	10
2	20
3	30
4	40

1. Техника безопасности:
   – Не направлять шарик в сторону людей.
   – Следить, чтобы шарик не укатился под ноги.
   – Аккуратно обращаться со штативом.

Этап 4. Обработка результатов (10 мин)

1. Построить график зависимости Lср​ от h.
   По оси X — высота пуска, по оси Y — средняя дальность.
2. Проанализировать график:
   – Если точки образуют возрастающую линию, гипотеза подтверждается.
   – Если нет — обсудить возможные ошибки (непостоянная скорость, неточные измерения, сопротивление воздуха).

1. Качественное объяснение для 7 класса:
   Чем больше высота, тем дольше шарик летит до падения. За это время он успевает пролететь по горизонтали большее расстояние, так как его горизонтальная скорость остаётся примерно постоянной.
2. Дополнительно (для сильных классов):
   Время падения t=2hg, дальность L=v⋅t
   Значит, L=vg2h​​. При постоянной v дальность растёт с увеличением h.

Этап 5. Вывод и рефлексия (5 мин)

1. Вывод:
   Гипотеза подтвердилась: при одинаковой начальной горизонтальной скорости шарика дальность его полёта увеличивается с ростом высоты пуска.
2. Рефлексия:
   – Что сегодня мы проверяли?
   – Какие трудности возникли?
   – Где в жизни можно наблюдать эту закономерность?
   (Примеры: прыжок с трамплина, сброс груза с самолёта, струя воды из шланга.)

4. Домашнее задание

1. Повторить материал об агрегатных состояниях и механическом движении.
2. Придумать, как проверить зависимость дальности полёта шарика от начальной скорости при постоянной высоте.
3. Подготовить короткий отчёт по эксперименту (цель, гипотеза, таблица, вывод).

5. Примерные результаты эксперимента

Высота h, см	Средняя дальность Lср​, см
10	15
20	21
30	26
40	30

1. Вывод: с увеличением высоты пуска дальность полёта растёт, что подтверждает гипотезу.

 

Литература:

• Перышкин, И. М., Иванов, А. И. Физика. 7 класс. Базовый уровень. — М.: Просвещение, 2024. — ISBN 978-5-09-112811-6. Учебник соответствует ФГОС, содержит красочные иллюстрации и разнообразные задания.
• Грачёв, А. В., Погожев, В. А., Селиверстов, А. В. Физика. 7 класс. — М.: Вентана-Граф, 2018. — ISBN 978-5-360-08964-3. Учебник для общеобразовательных организаций.
• Винницкая, С. А. Реализация практической части программы физики в 7 классе на углубленном уровне (СПб., 2025).
• Лукашик, В. И., Иванова, Е. В. Сборник задач по физике. 7–9 классы. — М.: Просвещение. — ISBN 978-5-09-111070
• Библиотека ЦОК (m.edsoo.ru). Цифровые образовательные ресурсы по физике для 7 класса