Равномерное прямолинейное движение план урока. Тема урока: «Прямолинейное равномерное движение

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.

Тип урока: практическое занятие

Форма проведения урока: он- лайн

Технология: элементы проблемно-поисковой технологии

Ожидаемый результат:

уметь применять теоретические знания по кинематике при решении экспериментальных задач;

владеть терминологией на казахском, русском и английском языках, по кинематике.

Структура урока:

Организация начала урока – 2 мин

Актуализация опорных знаний – 2мин

Осознание и осмысление учебного материала – 3 мин

Проверка домашнего задания -3 мин

Решение экспериментальных задач- 30 мин

Подведение итогов урока. -2 мин

Задание на дом – 1 мин

Рефлексия – 2 мин

Ход урока:

Если я видел дальше, чем другие, то лишь потому, что стоял на плечах гигантов
И. Ньютон

(слайд №3)

I .Организация начала урока ( Психологический настрой на урок)

Идя по дорогам открытий, мы с вами встречали великих ученых, чей жизненный творческий подвиг не оставлял нас равнодушными. Но в каждом их открытии был неоценимый вклад предшественников. Однажды великий английский ученый Исаак Ньютон сказал: «Если я видел дальше, чем другие, то лишь потому, что стоял на плечах гигантов». Эти слова могут послужить эпиграфом к нашему уроку.

II .Актуализация опорных знаний

Блок-схема (Виды механического движения)

(слайд №4)

III .Осознание и осмысление учебного материала.

Повторение основных понятий и формулы физических величин

А) Прямолинейное равномерное движение

Б) Прямолинейное равноускоренное дви жение

В) Решение графической задачи

На прошлом уроке мы рассмотрели графический способ определения пути пройденного телом за некоторый интервал времени, как одного из оптимального метода решения задач. Воспользуемся этим способом для нахождения средней скорости на определенном участке пути.

Путь, пройденный телом за определенный интервал времени, равен площади фигуры, ограниченной графиком скорости.

Г) Терминологический словарь

Russian

Kazakh	English
Механика	механика	mechanics
Кинематика	k инематика	kinematics
Механическое движение	механикалық қозғалыс	mechanical motion
Материальная точка	материялық нүкте	material point
Координата	координата	coordinate
Перемещение	орын ауыстыру	transferring
Скорость	жылдамдық	speed
Ускорение	үдеу	acceleration

IV . Проверка домашнего задания

На прошлом уроке было дано задание изготовить прибор для изучения закона падения тел, и используя основное свойство равноускоренного движения доказать, что свободное падения является равноускоренным .

Возьмите шесть одинаковых грузиков (например, шесть одинаковых пуговиц, шурупов или гаек) и подвяжите их к обыкновенной нити так, чтобы расстояние между грузиками относились между собой, как 1:3:5:7:9. Если первое расстояние вы возьмете равным, например, 7 см, то второе должно быть равно 21 см, третье – 35 см, четвертое – 49 см, пятое – 63 см.

Держите прибор за шестой грузик так, чтобы первый грузик лежал на сиденье или, еще лучше, на дне ведра или таза.

Отпустите грузик и слушайте удары. Эти удары должны совершаться через равные промежутки времени, хотя все грузы проходят разные расстояния. Почему? Докажите аналитическим способом.

V .Решение экспериментальных задач

Задача №1

Исследуйте зависимость скорости равноускоренного движения от времени

Цель: проверить утверждение, что скорость тела, движущегося равноускоренно по прямой, изменяется прямопропорционально времени движения.

Оборудование : штатив, наклонная рейка, каретка, секундомер, датчики.

Из определения ускорения следует, что скорость тела V, двигающегося прямолинейно с постоянным ускорением, спустя некоторое время t после начала движения может быть определена из уравнения: V = V + at ( 1). Если тело начало двигаться, не имея начальной скорости, то есть при Vo = 0, это уравнение становится более простым: V = at (2). Отсюда следует, что тело, двигаясь из состояния покоя с постоянным ускорением а, спустя время t 1 с момента начала движения, будет иметь скорость V 1 = at 1 спустя время t 2 его скорость будет V 2 = at 2 , спустя время t 3 — скорость V 3 = at 3 и т.д. Причем, можно утверждать, что V 2 : V 1 = t 2 : t b ; V 3 : V , = t 3 : t 1 и т.д. (3).

Измеряют перемещение, которое каретка совершит, двигаясь между датчиками;

Производят пуск каретки и измеряют время ее движения между датчиками;

Повторяют пуск каретки 6-7 раз, каждый раз записывая показания секундомера;

Вычисляют среднее время движения каретки t ср на участке;

По формуле определяют скорость, с которой двигалась каретка в конце первого участка;

Увеличивают расстояние между датчиками на 5см и повторяют серию опытов для 2S ,и вычисляют значение скорости тела в конце второго участка: V 2

Проводят еще две серии опытов, увеличивая в каждой серии расстояние между датчиками на 5 см. Так находят значения скорости V 3 и V 4 .

По полученным данным проверяют справедливость отношений: V 2 : V 1 = t 2 : t 1 V 3 : V 1 = t 3 : t 1 Е)Окончательный результат

Задача №2

Оценить время реакции экспериментатора при помощи деревянной школьной линейки

длиной 30 см .

Помощник держит линейку так, что она свисает вниз, причем нулевое деление, удобно иметь снизу. Экспериментатор держит большой и указательный палец правой руки так, что нижний конец линейки находиться между пальцами и ему легко схватить падающую линейку. Помощник неожиданно отпускает линейку, экспериментатор зажимает ее пальцами так быстро, как сумеет. Линейка успеет пролететь некоторое расстояние – его можно измерить по ее же делениям, удобно вначале держать пальцы напротив нулевого деления. По этому расстоянию определим время падения, считая движение линейки равноускоренным. Такие движения изучал еще в 16 веке Галилео Галилей. Он установил, что эти движения равноускоренные, и ускорение направленно по вертикали вниз. Его эксперимент, в котором он бросал предметы вниз с Пизанской башни и впервые выяснил, что легкие предметы падают вниз так же быстро, как и тяжелые, вошел в 10 лучших опытов века. Рассмотрим мысленный эксперимент Галилея

Мысленный э ксперимент Галилео Галилея

Видеоролик №4

Подведение итогов.

Наблюдения и опыт — вернейшее средство познания природы

Галилео Галилей

Домашнее задание:

Мы видим, что отношение перемещения ко времени для такого движения будет величиной постоянной. Это позволяет ввести такое отношение в качестве главной характеристики прямолинейного равномерного движения, которую мы называем скорость равномерного прямолинейного движения.

Скоростью прямолинейного равномерного движения называется отношение перемещения тела ко времени t:

Скорость - векторная величина. Модуль скорости численно равен модулю перемещения тела за единицу времени, а направление скорости совпадает с направлением перемещения.

Зная определение скорости, мы можем сформулировать, что если тело за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения, то очевидно, что это движение с постоянной скоростью. Прямолинейное равномерное движение - это движение, когда тело движется с постоянной скоростью не только по модулю, но и по направлению.

Зная скорость равномерного прямолинейного движения, несложно определить перемещение, которое тело совершает за любой промежуток времени, то есть несложно решить главную задачу механики.

Из определения скорости следует, что вектор перемещения равен произведению вектора скорости на время · : = ·

в проекциях на оси координат это будет иметь следующий вид:

= · ; = · ; = ·

Поскольку радиус-вектор тела в любой момент времени задается соотношением

То получаем = + ·

Мы получили решение главной задачи механики в векторной форме. В проекциях на оси координат мы получим: x = x 0 + V x · t

y = y 0 + Vy · t

z = z 0 + Vz · t

Для равномерного прямолинейного движения удобнее всего выбрать одну из осей вдоль траектории движения тела, а траектория является прямой линией, тогда очевидно, что для описания движения достаточно одной формулы. Например, x = x 0 + V x · t, чаще всего она записывается x = x 0 + V · t без значка х в проекции скорости. Следует помнить, что V - это не модуль скорости, а ее проекция. Разница в том, что модуль не может быть отрицательным, а проекция может. Если рассмотреть движение автомобилей, двигающихся навстречу друг другу, то движение будет одномерным, нам достаточно выбрать одну ось для описания этого движения. Проекция скорости одного из автомобилей будет положительной, а другого отрицательной. Если проекция скорости отрицательна, значит, тело движется в сторону противоположную выбранной оси.

Автомобиль движется по прямому шоссе с постоянной скоростью 72 км/ч. Запишите уравнение зависимости его координаты от времени, направив ось Ох в сторону движения, выбрав начало координат у автозаправочной станции, а начало отсчета времени - в момент, когда автомобилю осталось проехать до АЗС еще 500 м (рис. 2, 3).

Рис. 2. Пример задачи 1 ()

Переведя километры и часы в метры и секунды и видя, что направление проекции скорости совпадает с направлением оси, мы можем записать:

Рис. 3. Решение задачи 1 ()

Мы можем определить положение тела в любой момент времени, подставив значение переменной t.

Опишите движение тела вдоль оси Ох, если зависимость координаты от времени имеет вид: х = -5 + 3t

Запишем тот закон, который нам дан в условии задачи: х(t) = -5 + 3t

Нам необходимо описать движение тела. Это значит описать:

Как двигалось тело.
Записать характеристики движения.

Из условия задачи, мы видим, что:

Тело двигалось равномерно прямолинейно х(t) = х 0 + V x t
Начальная координата тела х 0 = -5 м; модуль скорости V = 3 м/c и совпадает с направлением оси, то есть положительно V x › 0

х 0 = -5 м; V = 3 м/c; V x › 0

Мы с вами полностью описали данное движение, задача решена.

Мы решили главную задачу механики для равномерного прямолинейного движения, далее мы научимся работать с графиками равномерного прямолинейного движения.

Список литературы

Тихомирова С.А., Яворский Б.М. Физика (базовый уровень) - М.: Мнемозина, 2012.
Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика 10 класс. - М.: Мнемозина, 2014.
Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика - 9, Москва, Просвещение, 1990.

Домашнее задание

Дать определение равномерному прямолинейному движению.
Каким уравнением описывается прямолинейное равномерное движение?

Интернет-портал Av-physics.narod.ru ().
Интернет-портал Eduspb.com ().
Интернет-портал Lass-fizika.narod.ru ().

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.

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 равномерного прямолинейного движения – величина, равная отношению его перемещения к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло.

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)