УРОК № 2 9 класс
Тема: Равномерное прямолинейное движение.
Тип урока: Изучение нового материала
Цели урока:
Познакомить учащихся с характерными особенностями прямолинейного равномерного движения. Сформулировать понятие скорости как одной из характеристик равномерного движения тела.
Научить учащихся вычислять перемещение при равномерном прямолинейном движении.
ПЛАН УРОКА
Этапы урока
Действие
1. Орг.момент
Готовность класса к уроку
2.Повторение предыдущего материала
Повторение предыдущего материала
3.Изучение нового материала
Изучение нового материала
4.Закрепление материала
Закрепление материала
5.Домашнее задание
Домашнее задание
Ход урока
Орг.момент
(Приветствие учеников)
2. Повторение предыдущего материала и проверка домашнего задания
В начале урока проверяется у учащихся знания: написание проверочной работы по теории изученного материала:
I вариант
поезд движется из Барнаула в Бийск;
осуществляется посадка пассажиров.
самолет совершает перелет;
человек движется в лифте;
футболист на поле.
Что называется материальной точкой ?
Какую систему координат
Что такое траектория, путь, перемещение ?
В каких случаях проекция перемещения на ось положительная, в каких отрицательна?
Какое движение называют равномерным ?
II вариант
производится ремонт двигателя;
автомобиль совершает переезд.
движение трамвая;
подводная лодка в океане;
автомобильные гонки.
Что такое система отчета ?
В каких случаях человека автомобиль можно считать материальной точкой ? Объясните, почему.
Какую систему координат вы выберите при решении следующих задач:
В чем отличие пути от перемещения ?
Дайте определение скорости равномерного прямолинейного движения .
В каких случаях проекция скорости равномерного движения на ось положительна, в каких отрицательна?
Изучение нового материала
Равномерным прямолинейным движением называют такое происходящее по прямолинейной траектории движение, при котором тело (материальная точка) за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения.
Перемещение тела в прямолинейном движении обычно обозначают s . Если тело движется по прямой только в одном направлении, модуль его перемещения равен пройденному пути, т.е. |s|=s . Для того, чтобы найти перемещение тела s за промежуток времени t , необходимо знать его перемещение за единичное время. С этой целью вводят понятие скорости v данного движения.
Скоростью равномерного прямолинейного движения называют постоянную векторную величину, равную отношению перемещения тела к промежутку времени, в течение которого было совершено это перемещение:
v=s/t. (1)
Направление скорости в прямолинейном движении совпадает с направлением перемещения.
Поскольку в равномерном прямолинейном движении за любые равные промежутки времени тело совершает равные перемещения, скорость такого движения является величиной постоянной (v=const ). По модулю
v=s/t. (2)
Из формулы (2) устанавливают единицу скорости.
Единицей скорости в СИ является 1 м/с (метр в секунду); 1 м/с есть скорость такого равномерного прямолинейного движения, при котором материальная точка за 1 с совершает перемещение 1 м.
Скорость – векторная величина – имеет направление. Направление скорости совпадает с направлением движения. Скорость может быть постоянной, а может быть переменной
Единицы измерения скорости
В СИ : [ v ] =
Кратные: 1 км/ч = 3,6 м/с; 1 км/с = 1000 м/с
Дольные: 1 см/с = 0,1 м/с; 1 дм/с = 0,1 м/с
Пусть ось Ох системы координат, связанной с телом отсчета, совпадает с прямой, вдоль которой движется тело, а x 0 является координатой начальной точки движения тела. Вдоль оси Ох направлены и перемещение s , и скорость v движущегося тела. Из формулы (1.1) следует, что s=vt . Согласно этой формуле, векторы s и v*t равны, поэтому равны и их проекции на ось Ох :
S
V
s x =v x ·t. (3)
Теперь можно установить кинематический закон равномерного прямолинейного движения, т. е. найти выражение для координаты движущегося тела в любой момент времени. Поскольку х=x 0 +s x , с учетом (3) имеем
х=x 0 + v x ·t. (4)
По формуле (4), зная координату x 0 начальной точки движения тела и скорость тела v (ее проекцию v x на ось Ох ), в любой момент времени можно определить положение движущегося тела. Правая часть формулы (4) является алгебраической суммой, так как и х 0 , и v x могут быть и положительными, и отрицательными.
Графическое представление проекции скорости:
V x , м/с
t , c
0
S x =V x *t
V x , м/с
t , c
0
S x =V x *t
V x >0
V x <0
S x >0
S x <0
x, м
Графическое представление уравнения движения:х=x 0 + v x ·t
x 0
t, c
х=x 0 - v x ·t
Закрепление материала.
Vx, км/ч
0
-70
t ,с
Построить графики зависимости проекции векторов скорости от времени для двух автомобилей, движущиеся прямолинейно и равномерно, ели один движется со скоростью 50 км/ч, а другой движется в противоположную сторону со скоростью 70 км/ч.
Вопросы по закреплению материала:
Какое движение называется равномерным?
Как найти проекцию вектора перемещения тела, если известна проекция скорости движения?
Какой знак может иметь проекция вектора скорости, и от чего этот знак зависит?
5. Домашнее задание.
Тема: Уравнение прямолинейного равномерного движения.
Цель урока: выяснить, какой вид движения принимают за прямолинейное равномерное; что понимают под скоростью прямолинейного равномерного движения; учимся решению задач.
Ход урока
I . Проверка домашнего задания в виде фронтального опроса
1) Что понимают под траекторией движения?
2) В зависимости от формы траектории движения могут быть…?
3) Какой графически вы представляете траекторию движения:
Центра колеса автомобиля относительно шоссе?
Точки на покрышке колеса относительно центра колеса и относительно шоссе при движении автомобиля?
4) Как можно описать движение материальной точки?
5) Запишите уравнения движения материальной точки в координатной форме.
6) Что представляет собой система отсчета?
7) Что называется вектором перемещения?
8) Чему равен модуль перемещения:
Если направление оси координат совпадает с направлением вектора?
Если вектор направлен под углом α к направлению оси координат?
II . Изучение нового материала методом эвристической беседы:
1) Опишите подробно движение автомобиля по шоссе. Всегда ли он движется равномерно?
3) Что называется прямолинейным равномерным движением?
4) Что называется скоростью прямолинейного равномерного движения?
5) Какой вид имеет формула скорости прямолинейного равномерного движения? (ʋ=s/t)
6) Чему равен модуль скорости? (ʋ=Δs/ Δt)
Уравнение движения материальной точки для прямолинейного равномерного движения в векторной форме записываются, таким образом: r=r 0 +ʋt
В координатной форме, только без знака – вектор. x =x о +ʋ x t; y= y о +ʋ y t; z=z о +ʋ z t
На графике равномерное прямолинейное движение изображается в виде - площади прямоугольника которая равна: s = ʋ x t из этого уравнения следует: x - x о = ʋ x t . Значит изменение координаты тела численно равно площади прямоугольника.
III . Решение задач, для закрепления, полученных знаний
1. Точка движется равномерно и прямолинейно в положительном направлении оси Ох. В начальный момент времени точка имела координату x о = -10м. Найти координату точки через 5с от начала отсчета времени, если модуль её скорости равен ʋ=2м/с. Чему равен путь, пройденный точкой за это время?
IV
. Подвести итоги урока
V . Рефлексия
VI . Домашнее задание: § 4, выучить формулы и обозначения величин.
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.
План-конспект урока физики в 7 классе «График равномерного прямолинейного движения»
Автор: Гановичева Мария Анатольевна, Коммунальное государственное учреждение «Средняя школа №13» акимата города Усть-Каменогорска, учитель физики.Назначение: обмен опытом с коллегами по организации учебной деятельности учащихся на уроках физики.
Описание: данный конспект предназначен для учителей физики при первичном знакомстве и изучении темы «График равномерного прямолинейного движения». Материал имеет тесную связь с предметом математика, поэтому может быть использован для проведения интегрированного урока.
Цель урока:
знакомство с уравнением и графическим способом описания прямолинейного равномерного движения.
Задачи:
Обучающие:
Научить читать и строить графики прямолинейного равномерного движения для различных тел (движущихся с отрицательной и положительной скоростью, с начальной координатой и без таковой);
Развивающие:
Развивать понимание смысла физических величин;
Развивать функциональную грамотность, а именно: умение сравнивать, анализировать, пользоваться формулами, записывать данные в табличной и графической форме, выполнять расчеты;
Воспитательные:
Воспитывать познавательный интерес к предмету, внимательность и наблюдательность,укреплять межпредметные связи,
Воспитывать культуру оформления записей в тетрадях;
Воспитывать умение работать самостоятельно и в коллективе.
Тип урока:
урок изучения и первичного закрепления новых знаний.
Межпредметная связь:
математика, география, технология, черчение.
Приборы и материалы:
раздаточный материал: координатные системы, карточки с заданиями (см. Приложения 1,2)
; презентация «График равномерного прямолинейного движения», иллюстрации, плакаты по теме урока.
Ход урока:
1. Организационный момент.Предварительная организация класса (проверка отсутствующих, рабочих мест).
Начать наш урок я хочу фразой Н. Ротшильда: «Кто владеет информацией, тот владеет миром».
Чтобы информацией или сведениями о чем–либо владеть, нужно уметь их получать.
Как можно получать и передавать информацию?
Ответы учащихся: Словами, текстом, таблично, изобразить схемой или рисунком, начертить в виде графика.
Прочитаем тему урока, подумаем, что
сегодня на уроке нам предстоит делать? Как?
Ответы учащихся: знакомиться с графиками, сравнивать движение, строить графики.
С графическим способом представления информации вы уже встречались: прогнозы погоды, график успеваемости по классу (по нему легко увидеть предметы, по которым много хороших оценок), кардиограмма, сравнительные биржевые сводки.
Работа с графиками очень удобна и полезна и пригодиться нам в дальнейшем.
2. Актуализация изученного материала.
Отвечаем на вопросы:
1. Что изучает наука физика?
Физика - это наука о природе, изучающая наиболее общие формы движения материи и их взаимные превращения
2. Что называют механическим движением?
Механическим движением тела называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени.
3. Что называется траекторией?
Линия, описываемая в пространстве этой точкой при ее движении.
4. Что такое скорость? Скорость - это постоянная величина, равная отношению перемещения тела ко времени, за которое произошло перемещение
5. Расчетная формула
6. Назвать по рисунку виды движения
А) по траектории: прямолинейное или криволинейное Б) по скорости: равномерное или неравномерное
Наиболее простой вид движения: прямолинейное равномерное (путь равен перемещению, скорость постоянна) с которым мы познакомились на прошлом уроке.
На примере такого движения мы начнём работать с одним из способов описания и изучения физических процессов – графическим способом.
3. Изучение нового материала.
Сегодня мы вспомним из курса географии понятие координата
.
Географические координаты
– величины, определяющие положение точки на земной поверхности с помощью широт и долгот.
Координата в физике
также числовая величина, показывающая, где находится точка в заданное время.
Обозначается – Х
, измеряется в метрах.
При расчетах и построениях важно учитывать систему отсчета.
То есть, в момент начала движения тело может находиться в точке, которую мы принимаем за начало отсчета (ее координата будет «о») или может быть смещено и иметь - Х0 начальную координату.
Уравнение прямолинейного равномерного движения позволяет решать главную задачу механики – находить положение тела в любой момент времени.
Обратите внимание, что скорость и начальная координата не меняются, в уравнении будет изменяться координата и время.
Из курса математики нам известно аналогичное уравнение - это уравнение прямой (линейная зависимость):
Следовательно, графически обе зависимости будут выглядеть одинаково.
Строим ось абсцисс и ось ординат. Учитель контролирует выполнение учащимися всех этапов работы в тетрадях.
Оси нужно подписать не только величинами, но и указать единицы измерения.
Для построения графика прямолинейного равномерного движения нужно знать не менее двух точек. Числовые значения принято записывать в виде таблицы рядом с координатными осями.
Пример 1
Построим график движения варана, если известно, что он движется из начала координат и его скорость 3м/с.
Далее учащимся выдается лист с выполненными осями и таблицей для быстроты выполнения дальнейшей работы.
(Приложение 1)
Пример 2
Построим график движения, если известно, что велосипедист движется со скоростью 5м/с из точки с начальной координатой 10 м.
Пример движения велосипедиста показывает нам, как важно правильно выбрать масштаб изображения на графике.
В географии это отношение длины отрезка на карте или плане к его действительным размерам. В черчении и технологии - это соотношение размеров предмета на чертеже к его действительным размерам.
Для нас сегодня масштаб - это соотношение размеров физических величин на условном графическом изображении .
В одной клеточке мы можем принять и 1 м и 2 м и 5 м и 10 м по вертикали. По горизонтали можно принять 0,25с, 0,5с, 1с и более.
Пример 3:
Построим в этой же системе координат график движения вертолета, если известно, что он движется со скорость -20м/с из точки с начальной координатой 15м.
4. Закрепление изученного материала
Ученики объединяются в группы по 3 человека. Группы формируются учителем с учетом способностей и психологической совместимости. Задание предполагает обсуждение и совместное выполнение: построение графиков двух (а при наличии достаточного времени и более) тел на одном листе.
Один ученик выполняет графическую часть задания: строит оси, выбирает масштаб, находит точки и соединяет их, подписывает работу.
Два других ученика получают карточки с заданиями (Приложение 2) , выполняют расчеты и заполняют таблицы. После выполнения задания нужно дать оценку своей работе в группе каждому участнику.
Для сильных учащихся следует предусмотреть дополнительные задания. Например, если в группе были карточки №1 и 2, то в случае быстрого выполнения этим ученикам можно предложить еще карточки №3 и 4.
5. Подведение итогов.
Не всегда привычная для нас словесная или текстовая форма передачи информации самая эффективная.
Что мы это сегодня узнали и чему научились?
Ответы детей: На этом уроке мы научились описывать ПРД графическим методом, строить, сравнивать и понимать графики; пользоваться формулами, записывать данные в табличной и графической форме, выполнять расчеты; правильно оформлять записи в тетрадях; работать самостоятельно и в коллективе, поняли взаимосвязь физики с другими науками.
А теперь давайте, каждый подумает и оценит свою коллективную работу.
Самооценка. На доске вывешиваются правильные варианты решения.
Выставьте свои оценки на коллективный лист.
Актуализация знаний Стратегия «Дерево знаний»
Беседа учителя с учащимися, в ходе которой актуализируются знания о методах познания природы, полученные ребятами в предшествующих
Скорость равномерного движения
С по-ня-ти-ем ско-ро-сти мы стал-ки-ва-ем-ся до-ста-точ-но часто. Из курса ма-те-ма-ти-ки вы пре-крас-но зна-ко-мы с этим по-ня-ти-ем, и вам легко рас-счи-тать ско-рость пе-ше-хо-да, ко-то-рый про-шел 5 ки-ло-мет-ров за 1,5 часа. Для этого до-ста-точ-но раз-де-лить путь, прой-ден-ный пе-ше-хо-дом, на время, за-тра-чен-ное на про-хож-де-ние этого пути. Ко-неч-но, при этом пред-по-ла-га-ет-ся, что пе-ше-ход дви-гал-ся рав-но-мер-но.
Ско-ро-стью рав-но-мер-но-го дви-же-ния на-зы-ва-ет-ся фи-зи-че-ской ве-ли-чи-ной, чис-лен-но рав-ной от-но-ше-нию пути, прой-ден-но-го телом, ко вре-ме-ни, за-тра-чен-но-му на про-хож-де-ние этого пути.
Ско-рость обо-зна-ча-ет-ся бук-вой . Таким об-ра-зом, фор-му-ла для вы-чис-ле-ния ско-ро-сти имеет вид:
В Меж-ду-на-род-ной си-сте-ме еди-ниц путь, как и любая длина, из-ме-ря-ет-ся в мет-рах, а время - в се-кун-дах. Сле-до-ва-тель-но, ско-рость из-ме-ря-ет-ся в мет-рах в се-кун-ду .
В фи-зи-ке также очень часто при-ме-ня-ют вне-си-стем-ные еди-ни-цы из-ме-ре-ния ско-ро-сти. На-при-мер, ав-то-мо-биль дви-жет-ся со ско-ро-стью 72 ки-ло-мет-ра в час (км/ч), ско-рость света в ва-ку-у-ме 300 000 ки-ло-мет-ров в се-кун-ду (км/с), ско-рость пе-ше-хо-да со-став-ля-ет 80 мет-ров в ми-ну-ту (м/мин), а вот ско-рость улит-ки всего лишь 0,006 сан-ти-мет-ра в се-кун-ду (см/с).
На интерактивной доске демонстрируется видеоролик «Пример равномерного движения тела»
Слайд 2
На интерактивной доске демонстрируется видеоролик «Пример неравномерного движения тела»
слайд 3
Рассмотрим пример 1 километр