Урок № 3
Тема. Прямолинейное равномерное движение. Путь и перемещение. Скорость движения. Графики движения
Цель: усовершенствовать знания учеников об равномерное прямолинейное движение; сформировать знания о скорость как векторную физическую величину, которая характеризует темп изменения перемещения; вырабатывать умение находить проекцию скорости и решать основную задачу механики для такого движения.
Тип урока: урок изучения нового учебного материала.
Наглядный: демонстрация равномерного прямолинейного движения, ППС «Физика-9» от «Квазар-Микро».
Ожидаемые результаты. После урока ученики:
Знать вид механического движения по его уравнению скорости;
Будут уметь находить проекцию скорости, решать основную задачу механики для прямолинейного равномерного движения, строить графики равномерного движения.
Обзор тетрадей с целью выяснения наличия решения учащимися задач, которые были заданы домой.
Физический диктант с взаимопроверкой.
II. Актуализация опорных знаний
Опыт. Демонстрация равномерного прямолинейного движения любого тела с записывающим устройством.
Ученики из повторенного материала за 8-й класс вспоминают характерный признак такого движения, формулу скорости, единицы скорости, формулу пути.
III. Мотивация, сообщение темы и цели урока
Новый материал следует рассмотреть с позиций решения основной задачи механики - научиться находить перемещения.
Прямолинейным равномерным движением называется движение, при котором материальная точка, двигаясь по прямой, за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения. Это простейший вид механического движения. Примером такого движения приближенно можно считать движение на прямолинейном участке ленты транспортера, ступеней эскалатора, движение поезда в метро после разгона, движение парашютиста и тому подобное.
Кинематическими характеристиками этого движения являются: перемещение, скорость, координата, путь. Во время прямолинейного движения только в одном направлении путь и длина вектора перемещения совпадают. Во всех остальных случаях модуль перемещения меньше за длину пути, что с течением времени всегда возрастает.
Скоростью равномерного прямолинейного движения называют векторную физическую величину , равную отношению вектора перемещения к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло:
Направление вектора скорости в прямолинейном движении совпадает с направлением вектора перемещения. В равномерном прямолинейном движении за любые равные промежутки времени тело выполняет одинаковые перемещения, поэтому скорость такого движения является величиной постоянной.
Единица скорости в СИ - 1 м/ с; 1 м/ с - это скорость такого равномерного прямолинейного движения, при котором материальная точка за 1 с совершает перемещение 1 м.
Пусть ось Ох системы координат, связанной с телом отсчета, совпадает с прямой, вдоль которой движется тело, а х0 является координатой начального положения тела. Вдоль оси Ox направленные и перемещение , и скорость подвижного тела (рис. 1).
Векторы и одинаковы, поэтому одинаковыми будут и их проекции на ось Ox :
Кинематический закон равномерного прямолинейного движения, то есть выражение для координаты движущегося тела в любой момент времени имеет вид:
Это выражение называют уравнением равномерного прямолинейного движения. С его помощью, зная начальную координату х0 положение 1 (рис. 1) тела и его скорость в любой момент времени, можно определить положение движущегося тела. Правая часть этой формулы - алгебраическая сумма, поскольку х0 и x могут быть положительными и отрицательными. Знак плюс соответствует движению в положительном направлении оси Ox , знак минус - в отрицательном.
Если тело равномерно движется по прямой линии в плоскости, то это движение описывается системой уравнений:
Во время прямолинейного равномерного движения в пространстве система примет вид:
Во время прямолинейного движения вдоль координатной оси Ox путь равен изменению значений конечной и начальной координат, то есть s = x2 - x1, поэтому модуль скорости Следовательно, скорость прямолинейного равномерного движения численно равна изменению координаты за единицу времени. Она показывает, как быстро изменяется координата x положения материальной точки.
Уравнение пути прямолинейного равномерного движения:
Путь, пройденный материальной точкой в случае прямолинейного равномерного движения, прямо пропорционален времени движения и всегда увеличивается.
Функциональную зависимость между кинематическими величинами можно выражать не только в виде уравнений, но и графически. Как пример рассмотрим график пути равномерного движения (рис. 2). Используем прямоугольную систему числовых осей, откладывая по оси абсцисс время, а по оси ординат - путь. График строят на основании уравнения s = t . Независимой переменной t предоставляют произвольных значений и определяют соответствующие значения s . Для равномерного движения со скоростью = 0,5 м/c - получают значения, приведенные в таблице:
t , c |
||||||
s , м |
После этого выбирают нужный масштаб, и значение каждой пары t и s из таблицы наносят на соответствующие числовые оси. В полученных точках ставят перпендикуляры до числовых осей. На пересечении соответствующих перпендикуляров отмечают точки O , A 1, A 2, A 3, A 4 и A 5, через которые проводят линию, которая является графиком пути равномерного прямолинейного движения. Следовательно, график пути - прямая линия. Чем больше скорость, тем больше будет угол а между графиком пути и осью времени. Соответствующие масштабы по осям для каждого из сравниваемых графиков берутся одинаковыми.
Для построения графика скорости прямолинейного равномерного движения по оси ординат откладывают скорость, а по оси абсцисс - время. Поскольку во время равномерного движения скорость не меняется, то график скорости является прямой, параллельной оси времени. На рис. С показан график скорости прямолинейного равномерного движения ( = 2 м/ c ). С помощью графика скорости можно определить путь, пройденный телом за любой промежуток времени. Как видно из рис. 3, путь численно равен площади прямоугольника, одна сторона которого равна скорости, а вторая - заданном промежутке времени.
Пусть два тела движутся равномерно вдоль оси Ox , одно - со скоростью 1 в положительном направлении оси, второе - со скоростью 2 в отрицательном направлении той же оси. Тогда x 1 > 0, x 2 < 0. На рис. 4 для этих тел изображены графики зависимостей проекций скоростей от времени. Эти графики параллельны к оси времени t ; второе тело движется с большей по модулю скоростью и в противоположном направлении.
На рис. 5 показаны графики зависимостей координат этих тел от времени, т. е. графики зависимостей вида х, = x 01 + x 1 t , х2 = х02 + x 2 t . Из графиков видно, что х01 > 0, х01 = х02, x 1 > x2 .
Ученики анализируют по учебнику решения задач, делают записи в тетрадях.
IV. Обобщение и закрепление изученного материала
1. Фронтальное опрос
Какое движение называют равномерным?
Какой вид имеет выражение для координаты движущегося тела в любой момент?
Графики зависимостей координат двух тел от времени являются параллельными. Охарактеризуйте скорости движения этих тел.
Графики зависимостей перемещения двух тел от времени пересекаются. Обозначает ли точка пересечения графиков момент встречи этих тел?
2. Итог урока Закончить предложение.
Я узнал, что...
Теперь я могу.
На основе.
V. Домашнее задание
1. Выучить конспект урока; соответствующий параграф учебника. Повторить материал по математике про линейную функцию и ее график.
2. Решить задачи.
Двигаясь равномерно прямолинейно, тело за 10 с прошло 500 см. За сколько часов это тело, двигаясь с той же скоростью и в том же направлении, пройдет путь 60 км?
Вдоль оси Ox движутся два тела, координаты которых изменяются согласно формулам: x 1 = 5 + 2t и x 2 = -4 + 5t . Как движутся эти тела? В какой момент времени тела встретятся? Найдите координату точки встречи.
Конспект урока
Тема:
Интегрированный урок физика + математика «График движения. График скорости».
Решение многих задач по физике требует от учащихся глубоких математических знаний. Линейная функция занимает в курсе алгебры 7 класса одно из центральных мест. На этом уроке рассмотрены такие физические задачи, в которых решение основано на применении знаний, связанных с линейной функцией.
Цели урока:
Обобщить знания по теме «Линейная функция» и «Равномерное прямолинейное движение».
Задачи:
Образовательные:
Обобщить знания по теме «Линейная функция» и «Равномерное прямолинейное» движение».
Формирование умения решать прикладные задачи:
Учить производить переход от реальной ситуации к построению математической модели;
Учить осуществлять поиск подходящего метода решения математической задачи;
Учить выявлять соответствиеполученных результатов к исходной ситуации.
Развивающие:
Построение целостной системы знаний через межпредметные связи математики и физики.
Развитие познавательного интереса учащихся.
Воспитательные:
Формирование интереса к математике и физике через установление причинно-следственных связей между науками.
Тип урока:
Комбинированный.
Оборудование :
Презентация.
План урока:
Организационный момент.
Создание проблемной ситуации.
Актуализация знаний, умений.
Изучение нового материала.
Первичное закрепление знаний.
Контроль и самопроверка.
Подведение итогов урока.
Информация о домашнем задании.
Ход урока.
Организационный момент.
Тема урока, цели и задачи (слайд 1,2).
Создание проблемной ситуации.
Решение задачи:
(слайд 3)
Актуализация опорных знаний:
Для решения данной задачи вспомним теорию (слайд 4):
Вопросы слайда:
Дайте определение линейной функции.
функция вида y=kx+b, где k и b -это числа
Какая величина является функцией? Аргументом?
y - зависимая переменная - функция
x – независимая переменная – аргумент
Самостоятельное решение задачи (слайд 5).
Какие из функций являются линейными:
Проверьте: вторая, четвёртая, пятая, шестая
Вспомним свойства линейной функции (слайд 6-8);
Что представляет собой график линейной функции?
прямая линия
Как построить прямую?
по двум точкам
Какой вид примет функция, если k или b равны 0?
y=b y=kx
Как в этом случае проходит график?
если k = 0 - параллельно оси ординат Ох, если b=0 – через начало координат
Практическая работа (слайд 8-11) .
Построить график функции у= х-3
Построить график функции у= 2х
Построить график функции у= 5
Самостоятельное решение задач по графикам (слайд 12).
Проверка решения задач (слайд 12).
Вернемся к нашей задаче про туриста, но прежде вспомним физику (слайд 13):
Что такое механическое движение?
Изменение положение тела в пространстве относительно других тел с течением времени.
Чем определяется положения тела?
координатами
Как обозначаются в физике, в каких единицах измеряются в системе СИ пройденное расстояние, время и скорость?
S – пройденное расстояние, [м] ʋ -скорость [м/с] t – время[с]
Проведем аналогию (слайд 14):
у = х-3 у = 2х у=5
S = t-3 S =2t S =5
Какие величины являются функциями, какие - аргументом?
у и S - функции, x и t - аргументы
Чему равна скорость?
Задача (слайд15):
Турист проехал на автобусе 15 километров от пункта А до пункта В, а затем продолжил движение от пункта В в том же направлении, но уже пешком со скоростью 4 км/час. На каком расстоянии (у) от пункта А будет турист через х часов ходьбы?
Составьте выражение для решения данной задачи, обозначив пройденное расстояние через у , а время через х
Вычислить значение у, если х = 2;3. Значение х, если у = 35
Построим график движения туриста (слайд16).
S ,км
t ,ч
Построение графика скорости .
Для описания движения используют на только график движения, но и график скорости. Построим график скорости движения туриста в координатах (ʋ; t ) (слайд17):
t ,ч
Практическая работа. Построить графики движения тел, описать движение (слайд 18-20):
S = t -3 скорость равна 3, движение равномерное
S = 2t скорость равна 2, движение равномерное
S = 5 тело находится в покое, скорость равна 0
Решение задач на закрепление нового материала (слайды 21-23).
Контроль и самопроверка.
Физика. Решим задачу (слайд 24):
Уравнение зависимости координаты х движущегося по прямолинейному участку шоссе автомобиля имеет вид: x=200-20t.
Изобразите рисунок, поясняющий движение этого тела.
Каков вид движения автомобиля?
Найдите начальную координату автомобиля.
Постройте график зависимости скорости автомобиля от времени и запишите его уравнение.
Постройте график зависимости координаты от времени.
В какой момент времени координата будет равна 0?
Решение задачи (слайд 25)
Математика. Даны функции(слайд 27):
y=0,8x+2 y=15-1,5x y=-3/2x+6
y=4/5x-19 y=1,5x-15 y=0,8x
Назовите те из них, графики которых параллельны, пересекаются.
Назовите для каждой функции точку пересечения графика с осью Y.
Решение задачи (слайд 28) .
Домашнее задание.
1. Прямолинейное движение
Прямолинейное движение
тела - это движение, при котором тело движется по прямой линии в данной системе отсчёта.
Чтобы описать прямолинейное движение в выбранной системе отсчёта, необходимо в момент начала движения включить часы и измерять координату тела в различные моменты времени. Результаты измерений представляют в виде таблицы (табличный способ описания движения) или графика движения в осях: время - координата
(графический способ описания движения).
Если известна графическая зависимость координаты тела от времени в виде непрерывной линии , то движение тела описано полностью, т. е. можно:
- Определить координату тела в любой момент времени движения (ответить на вопрос «где?»).
- Определить момент времени , в который тело имело заданную координату (ответить на вопрос «когда?»).
- Охарактеризовать движение тела (указать, покоилось ли тело, двигалось ли в положительном или отрицательном направлении координатной оси, как быстро изменялась его координата с течением времени).
2. Равномерное движение
Прямолинейное движение тела называют равномерным , если тело за любые равные промежутки времени проходит равные расстояния в одном и том же направлении. Изменением координаты тела за промежуток времени от момента t 1 до момента t 2 называют разность х 2 — х 1 между конечным и начальным значениями координаты.
Прямолинейное равномерное движение характеризуется тем, что изменение координаты тела за единицу времени (её обычно обозначают латинской буквой v ) есть величина постоянная. График зависимости координаты х тела от времени t для такого движения представляет собой прямую линию . При этом зависимость координаты тела от времени имеет вид:
x = х 0 + v t,
где х 0 - начальная координата тела, t - момент времени после начала движения, v - постоянная величина, равная изменению координаты тела за единицу времени, х - координата тела в момент времени t.
3. Скорость прямолинейного равномерного движения
Если тело движется равномерно прямолинейно, то физическую величину v , численно равную изменению его координаты за единицу времени, называют значением скорости равномерного прямолинейного движения. В СИ единица скорости - метр в секунду (м/с) .
Скорость - векторная величина, которая характеризуется не только своим модулем, но и направлением. Если значение скорости положительно, то скорость направлена в положительном направлении оси X. Если же значение скорости отрицательно, то скорость направлена в отрицательном направлении оси X.
Цели урока : сформулировать признаки равномерного движения.
Ход урока.
I. Организационный момент.
II. Проверка домашнего задания
Что называется перемещением точки?
Что называется телом отсчета?
Каким способом можно задать положение точки?
Что называется радиус – вектором?
III. Изучение нового материала.
Скорость – векторная величина. Она считается заданной, если известен ее модуль и направление. Дадим определение скорости.
При прямолинейном движении скорость не изменяется по направлению. Движение называется равномерным прямолинейным, если траектория- прямая линия и точка за любые равные промежутки времени проходит равные перемещения.
Эксперимент
Вывод: за
Скачать:
Предварительный просмотр:
ПЛАН – КОНСПЕКТ УРОКА ПО ФИЗИКЕ В 10 КЛАССЕ
Тема урока:
«Равномерное прямолинейное движение».
Цели урока : сформулировать признаки равномерного движения.
Ход урока.
- Организационный момент.
- Проверка домашнего задания
Что называется перемещением точки?
Что называется телом отсчета?
Каким способом можно задать положение точки?
Что называется радиус – вектором?
- Изучение нового материала.
Скорость – векторная величина. Она считается заданной, если известен ее модуль и направление. Дадим определение скорости.
Скорость равномерного прямолинейного движения – величина, равная отношению его перемещения к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло.
При прямолинейном движении скорость не изменяется по направлению. Движение называется равномерным прямолинейным, если траектория- прямая линия и точка за любые равные промежутки времени проходит равные перемещения.
Равномерное прямолинейное движение – движение, при котором любые равные промежутки времени тело совершает равные перемещения.
Эксперимент
Вывод: за равные промежутки времени тело совершает равные перемещения.
Перемещение при равномерном прямолинейном движении тела по оси Х за время t можно рассчитать:
УРАВНЕНИЕ РАВНОМЕРНОГО ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ В КООРДИНАТНОЙ ФОРМЕ.
- УРАВНЕНИЕ РАВНОМЕРНОГО ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ В ВЕКТОРНОЙ ФОРМЕ.
V X =(X-X 0 )/t – СКОРОСТЬ.
- Решение задач
1. Движение грузового автомобиля описывается уравнением х1=-270+12t, а движение пешехода по обочине того же шоссе - уравнением х2=-1,5t. Сделать пояснительный рисунок (ось Х направить вправо), на котором указать положение автомобиля и пешехода в начальный ммент времени. С какими скоростями и в каком направлении они двигались? Когда и где они встречались?
2. По заданным графикам найти начальные координаты тел и проекции скоростей их движения. Написать уравнения Х(t). По графику найти время и место встречи.
- Домашняя работа
§7-8, стр.22 упр.1(1)
Тема. Прямолинейное равномерное движение.
Цели:
образовательные:
сформировать знания о равномерном движении, скорости и перемещении прямолинейного равномерного движения, решении основной задачи механики для прямолинейного равномерного движения;
воспитательная:
прививать стремление к овладению новыми знаниями;
развивающая:
развивать мыслительные навыки учащихся, умение работать самостоятельно.
Оборудование: проектор, экран, ноутбук, карточки-задания.
Ход урока.
I . Оргмомент.
II. Проверка усвоения изученного материала.
Самостоятельная работа (кратковременная).
| I вариант | II вариант |
| 1. Мяч упал с высоты 4 м, отскочил от пола и был пойман на половине высоты. Каковы путь и перемещение мяча? | 1. Мальчик подбросил мяч вверх и снова поймал его. Найдите путь и перемещение мяча, если он поднялся на высоту 2,5 м. |
| 2. На рисунке показана траектория движения тела из А в В. Найдите проекции перемещения на оси координат, перемещение. |
|
| 1 Д А 0 1 3 5 7 х,м | 3. На рисунке показана траектория движения тела из А в Д. Найдите пройденный путь, перемещение, проекции перемещения на оси координат. 1 В А 0 1 3 5 7 х,м |
III. Мотивация учебной деятельности.
Самый простой вид механического движения- это равномерное прямолинейное движение.
Равномерно прямолинейно движется автомобиль по прямолинейному участку дороги без разгона и торможения, парашютист после раскрытия парашюта в безветренную погоду.
Поскольку траектория движения- прямая линия, для описания движения достаточно выбрать одномерную систему координат.
Чтобы решить основную задачу механики, нужно знать, как найти перемещение
равномерного прямолинейного движения.
IV . Сообщение темы урока.
(записали в тетрадь тему урока)
V. Изучение нового материала.
Равномерным называется движение, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения.
Пусть за каждые 2 ч автобус проходит 120 км. Но утверждать, что автобус движется равномерно нельзя, так как за 1 час он проходит 57 км, а за следующий 1 час- 63 км. В этом смысл слова «любые» .
Характеристика движения- скорость.
Скорость равномерного движения, учили в 7 классе, равна отношению пути ко времени, за которое тело этот путь прошло.
Введя физическую величину перемещение, формулируем определение скорости так: скорость равна отношению перемещения ко времени совершения этого перемещения.
перемещение
c корость = -------
время
Но с точки зрения математики вектор (перемещение) умножить на скаляр (1/время) получаем вектор.
Итак, скорость - векторная величина. Так как время не может быть отрицательной величиной, векторы скорости и перемещения направлены в одну сторону.
Запишем в тетрадь (см. на экран).
Скорость- вектор : =
и в одну сторону.
В СИ: [ 𝑣 ] =
Скорость равномерного прямолинейного движения - величина постоянная и по модулю, и по направлению.
Графическая зависимость скорости от времени:
Запишем в тетрадь(см. на экран) .
𝒗 х ,
𝒗 х 0 («вправо»)
0 t ,с
𝒗 х
Перемещение равномерного прямолинейного движения равно: = t.
Запишем в тетрадь (см. на экран).
Перемещение = t.
График зависимости S = v t по аналогии с y = k х , где v и k- постоянные- прямая линия, проходящая через начало координат.
Запишем в тетрадь (см. на экран).
S , м 1 1; 2- «вправо»: 𝒗 1 𝒗 2
2
0 t ,с
3 3- «влево»
Координата равномерного прямолинейного движения: х = х ₀ + 𝒗 х t.
Запишем в тетрадь (см. на экран).
Координата х = х ₀ + 𝒗 х t - решение ОЗМ.
График зависимости по аналогии с y = b + k х. Если b = 0, то прямая проходит через начало координат.
Запишем в тетрадь (см. на экран).
х, м 1 1;2;3- «вправо»: 𝒗 1 𝒗 2; 𝒗 2 = 𝒗 3
2
3
0
4 4- «влево»
3; 4: х 0 равна 0
1; 2: х 0 не равна 0
Запишем в тетрадь (см. на экран).
Геометрический смысл перемещения.
𝒗 х ,
0 t t , с
перемещение = площади фигуры (прямоугольника) под графиком
VI. Закрепление изученного материала.
1. Какое движение называется равномерным прямолинейным?
2. Физический смысл скорости равномерного прямолинейного движения.
3. Как направлен вектор скорости?
4. Что собой представляет график скорости равномерного прямолинейного движения?
4. Что собой представляет график перемещения равномерного прямолинейного движения?
5.Что собой представляет график координаты равномерного прямолинейного движения?
VII. Домашнее задание.
