\ Документы \ Для учителя физики

При использовании материалов этого сайта - и размещение баннера -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!

Конспект урока по физике в 8 классе по теме "Прямолинейное равноускоренное движение. Ускорение."

Урок разработал и прислал: Калинин В.Н., студент ПГПУ им.Белинского

Конспект урока.

Тема урока: Прямолинейное равноускоренное движение. Ускорение.

Цели урока: Познакомить учащихся с равнопеременным видом движения. Ввести понятие ускорения, мгновенной скорости.

Ход урока.

Этапы урока:

• 1.Орг.момент
• 2.Повторение. Фронтальный опрос
• 3.Изучение новой темы. Беседа, рассказ
• 4.Закрепление изученного материала. Беседа
• 5.Д/З

1. Запись на доске

1.Повторение.Проверка домашнего задания.

Учитель: Прошлый урок мы закончили решением задачи, в которой с помощью графика зависимости координаты от времени мы находили место и время встречи автомобилей. Дома нужно было проверить полученные результаты аналитически.

Учитель: Ну что сошлись ответы?

Учитель: Хорошо! Давайте решим еще одну задачу.

Задача. Движения 2 велосипедистов заданы уравнениями

Найти время и место встречи велосипедистов. (вызываю к доске ученика)

Учитель: Давайте вначале запишем дано. Теперь вспомним, что является графиком зависимости координаты от времени.

Ученики: Прямая

Учитель: Хорошо. Тогда скажите, сколько точек достаточно для построения прямой?

На данном уроке по теме «Прямолинейное равноускоренное движение. Ускорение» мы рассмотрим неравномерное движение и его особенности. Будет изложено, что такое прямолинейное неравномерное движение и чем оно отличается от равномерного движения, рассмотрено определение ускорения.

Тема урока «Неравномерное прямолинейное движение, прямолинейное равноускоренное движение. Ускорение». Для описания такого движения мы введем важную величину – ускорение .

На предыдущих занятиях обсуждался вопрос о прямолинейном равномерном движении, т. е. таком движении, когда скорость остается величиной постоянной. А что, если скорость изменяется? В этом случае говорят в том, что движение неравномерное, то есть скорость от точки к точке меняется. Важно понимать, что скорость может увеличиваться, тогда движение будет ускоренным, или уменьшаться (рис. 1) (в этом случае мы будем говорить о движении замедленном).

Рис. 1. Движение с изменением скорости

В общем случае изменение скорости можно характеризовать величиной уменьшения или увеличения скорости.

Средняя скорость

Когда мы говорим о неравномерном движении, то, помимо понятия «мгновенная скорость», которым мы будем часто пользоваться, крайнюю важность приобретает и понятие «средняя скорость». Более того, именно это понятие позволит нам дать корректное определение мгновенной скорости.

Что же такое средняя скорость? Это можно понять на простом примере. Представьте себе, что вы едете на автомобиле из Москвы в Санкт-Петербург и проезжаете 700 км за 7 часов. Какова была ваша скорость во время этого перемещения? Если автомобиль проехал 700 км за 7 часов, то его скорость составляла 100 км/ч. Но это не значит, что спидометр в каждый момент времени показывал 100 км/ч, так как где-то автомобиль стоял в пробке, где-то он разгонялся, где-то он обгонял или вообще останавливался. В этом случае можно сказать, что мы искали не мгновенную скорость, а какую-то другую.

Именно для таких ситуаций в физике и вводится понятие средней скорости (а также средней путевой скорости). Сегодня мы рассмотрим и одну, и другую и выясним, какой пользоваться удобнее и практичнее.

Средней скоростью называют отношение модуля полного перемещения тела ко времени, за которое это перемещение совершено: .

Представим пример: вы вышли в магазин за покупками и вернулись домой, модуль вашего перемещения равен нулю, но ведь скорость не была равна нулю, поэтому понятие средней скорости в данном случае неудобно.

Перейдем к более практичному понятию - средняя путевая скорость. Средняя путевая скорость - отношение полного пути, которое пройдено телом, к полному времени, за которое этот путь пройден: .

Это понятие удобное, ведь путь - скалярная величина, он может только нарастать. Часто понятия средней скорости и средней путевой скорости путают, и мы также часто будем под средней скоростью иметь в виду среднюю путевую скорость.

Существует множество интересных задач на нахождение средней скорости, самые интересные из которых мы вскоре рассмотрим.

Определение мгновенной скорости через среднюю скорость движения

Для того чтобы описать неравномерное движение, мы вводим понятие мгновенной скорости, называя ее скоростью в данной точке траектории в данный момент времени. Но такое определение не будет корректным, потому что мы знаем всего два определения скорости: скорость равномерного прямолинейного движения и средняя скорость, которой мы пользуемся в случае, когда хотим найти отношение полного пути к полному времени. Эти определения в данном случае не подходят. Как же корректно найти мгновенную скорость? Здесь можно воспользоваться понятием средней скорости.

Посмотрим на рисунок, на котором изображен произвольный участок криволинейной траектории с точкой А, в которой нам нужно найти мгновенную скорость (рис. 4). Для этого рассмотрим участок , который содержит точку А, и нарисуем вектор перемещения на этом участке. Средней скоростью на этом участке будет отношение перемещения ко времени . Будем уменьшать этот участок и найдем аналогичным образом среднюю скорость уже для меньшего участка. Совершая таким образом предельный переход от к и т. д., мы приходим к очень маленькому перемещению за очень маленький промежуток времени.

Рис. 3. Определение мгновенной скорости через среднюю скорость

Безусловно, сначала средние скорости будут сильно отличаться от мгновенной скорости в точке А, но, чем ближе мы будем приближаться к точке А, тем меньше за это время будут меняться условия движения, тем больше движение будет походить на равномерное движение, для которого мы знаем, что такое скорость.

Итак, при устремлении промежутка времени к нулю средняя скорость практически совпадает со скоростью в данной точке траектории, и мы переходим к мгновенной скорости. Мгновенная скорость в данной точке траектории - это отношение малого перемещения, которое совершает тело ко времени, за которое оно произошло.

Интересно, что в английском языке для понятия скорости существует два отдельных определения: speed (модуль скорости), отсюда спидометр; velocity, первая буква которого - v, отсюда обозначение вектора скорости.

Мгновенная скорость имеет направление. Вспомним, что когда мы говорили о мгновенной скорости, то рисовали перемещения , и т.тд. (рис. 4). По отношению к участку криволинейной траектории они являются секущими. Если ближе приближаться к точке А, они станут касательными (рис. 5). Мгновенная скорость на участке траектории всегда направлена по касательной к траектории.

Рис. 4. При уменьшении участка секущие приближаются к касательной

Например, в дождь, когда проезжающая мимо машина забрызгивает нас каплями, они летят именно по касательной к окружности, а данной окружностью является колесо автомобиля (рис. 6).

Рис. 5. Движения капель

Другой пример: если к жгуту привязать камень и раскрутить, то, когда камень оторвется, он тоже полетит по касательной к траектории, по которой движется жгут.

Другие примеры мы рассмотрим при изучении равноускоренного движения.

Для характеристики неравномерного движения вводится новая физическая величина – мгновенная скорость . Мгновенная скорость – это скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории. Прибор, который показывает мгновенную скорость, есть на любом транспортном средстве: в автомобиле, поезде и т. д. Это прибор, который называется спидометр (от англ. speed – «скорость»).

Обращаем ваше внимание на то, что мгновенная скорость определяется как отношение перемещения ко времени, в течение которого это перемещение произошло. Если перемещение будет уменьшаться, стремиться к точке, то в этом случае можно говорить о мгновенной скорости: .

Обратите внимание, что и – это координаты тела (рис. 2). Если промежуток времени будет очень маленьким, то и изменение координаты произойдет очень быстро, а изменение скорости на малом промежутке будет незаметным. Скорость на данном промежутке мы характеризуем мгновенной скоростью.

Рис. 2. К вопросу об определении мгновенной скорости

Таким образом, неравномерное движение имеет смысл характеризовать изменением скорости от точки к точке, тем, как быстро это происходит. Это изменение скорости характеризуется величиной, которая называется ускорением. Обозначается ускорение , это векторная величина.

Ускорение - физическая величина, которая характеризует быстроту изменения скорости. По сути скорость изменения скорости - это есть ускорение. Поскольку это вектор, значение проекции ускорения может быть отрицательным и положительным.

Ускорение измеряется в и находится по формуле: . Ускорение определяется как отношение изменения скорости ко времени , в течение которого это изменение произошло.

Важный момент - это разность векторов скоростей. Обратите внимание, что разность мы обозначим (рис. 3).

Рис. 6. Вычитание векторов скорости

В заключение отметим, что проекция ускорения на ось точно так же, как любая векторная величина, может иметь отрицательные и положительные значения в зависимости от направления. Важно отметить, что, куда направлено изменение скорости, туда будет направлено ускорение (рис. 7). Особое значение это приобретает при криволинейном движении, когда изменяется не только значение скорости, но и направление.

Рис. 7. Проекция вектора ускорения на ось

Список литературы

1. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика: учебник для 9 класса средней школы. - М.: Просвещение.
2. Слободянюк А.И. Физика 10. Часть 1. Механика. Электричество.
3. Физика. Механика. 10 класс / Под ред. Мякишева Г.Я. - М.: Дрофа.
4. Филатов Е.Н. Физика 9. Часть 1. Кинематика. - ВШМФ: Авангард.

Домашнее задание

1. Чем отличается средняя скорость от мгновенной?
2. Начальная скорость велосипедиста 36 км/ч, затем он замедлил движение до 18 км/ч. Он тормозил на протяжении 10 секунд. С каким ускорением двигался велосипедист и куда оно было направлено?
3. Мальчик вышел из пункта В и направился в пункт С, при этом пройдя 400 м, и оттуда вернулся в пункт А. Чему равна средняя путевая скорость, если расстояние от пункта А до пункта В равно 150 метров, а на всю дорогу мальчик потратил 12 минут?

Урок №7/7 по теме «Прямолинейное равноускоренное движение. Ускорение»

Этап постановки целей и задач урока

Образовательные:

1. сформировать понятие прямолинейного равноускоренного движения, ускорения; рассмотреть основные характеристики равноускоренного движения;
2. построить графики скорости равномерного и равнопеременного движения;
3. продолжить формирование знаний по физическим основам получения переменного тока.

Развивающие:

1. развивать практические умения учащихся: умение анализировать, обобщать, выделять главную мысль из рассказа учителя и делать выводы;
2. развивать умение применять полученные знания в новых условиях.

Воспитывающие:

1. расширить кругозор учащихся о видах механического движения (в частности, о прямолинейном равнопеременном (равноускоренном) движении);
2. отрабатывать навыки учебного труда по составлению опорного конспекта (схемы) материала.

Планируемые результаты обучения

Метапредметные : овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о прямолинейном равноускоренном движении тел, регулятивными УУД при решении расчетных задач.

Личностные : сформировать познавательный интерес и творческую инициативу, самостоятельность в приобретении новых знаний об ускорении тела при прямолинейном неравномерном движении, ценностное отношение друг к другу, к учителю, к результатам обучения; уметь принимать самостоятельные решения, обосновывать и оценивать результаты своих действий.

Общие предметные : проводить наблюдения, планировать и проводить эксперимент по изучению прямолинейного равноускоренного движения; объяснять полученные результаты и делать выводы; применять теоретические знания на практике; решать расчетные задачи по определению ускорения, времени, начальной и конечной скоростей движения.

Частные предметные : объяснять физический смысл понятий: мгновенная скорость, ускорение; приводить примеры равноускоренного движения; записывать формулу для определения ускорения в векторном виде и в виде проекций на выбранную ось; применять формулу для расчета ускорения при решении расчетных задач.

Техническое обеспечение урока - компьютер, мультимедийный проектор

1.Организационный этап

2.Мотивация к учебной деятельности.

2. Контроль знаний

2.1.Индивидуальная работа по карточкам

2.2. Фронтальный опрос по теме «Равномерное прямолинейное движение»

3. Открытие новых знаний

При неравномерном движении мгновенная скорость тела непрерывно изменяется: от точки к точке, от одного момента времени к другому. Как же вычислить мгновенную скорость тела? Скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории называют мгновенной скоростью .

Для вычисления перемещения тела в любой момент времени нужно было знать, как быстро оно изменяется с течением времени. Точно так же для вычисления скорости в любой момент времени нужно знать, как быстро она изменяется, или, говорят, каково изменение скорости в единицу времени.

Для простоты будем рассматривать такое прямолинейное неравномерное движение тела, при котором его скорость за любые равные промежутки времени изменяется одинаково. Такое движение называется равноускоренным .

Если в некоторый начальный момент времени скорость тела равна υ 0 , а через некоторый промежуток времени она оказывается равной υ, то за каждую единицу времени скорость изменяется на величину

Эта величина и характеризует быстроту изменения скорости. Ее называют у скорением и обозначают латинской буквой а :

Ускорение - физическая векторная величина, характеризующая быстроту изменения скорости и численно равная отношению изменения скорости тела к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло.

В системе СИ ускорение измеряется в

Определим направление вектора ускорения в некоторый момент времени. Для этого необходимо найти вектор изменения скорости тела. Что бы это сделать, необходимо начало вектора υ 0 параллельным переносом совместим с началом вектора υ. Достроим рисунок до треугольника. В результате получаем вектор разности двух векторов. Он направлен в сторону уменьшаемого вектора, в нашем случае, к вектору конечной скорости.

Рассмотрим связь знаков проекций скорости и ускорения с характером движения тела. Если вектор скорости сонаправлен с вектором ускорения (т.е. вектор скорости направлен в ту же сторону, что и вектор ускорения), то скорость тела увеличивается.

Первичное закрепление материала

И так, сделаем главные выводы:

• Неравномерное движение - это такое движение, при котором тело, за любые равные промежутки времени совершает разные перемещения.
• В некоторых случаях, когда имеют дело с неравномерным движением, пользуются понятием средней скорости, которая показывает, чему равно перемещение, которое тело в среднем совершает за единицу времени.
• В каждой точке траектории движения и в каждый момент времени скорость тела имеет определенное значение.
• Скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории называют мгновенной скоростью.

• Направление вектора ускорения совпадает с направлением вектора изменения скорости тела.
• Рассмотрим связь знаков проекций скорости и ускорения с характером движения тела.
• Если вектор скорости сонаправлен с вектором ускорения (т.е. вектор скорости направлен в ту же сторону, что и вектор ускорения), то скорость тела увеличивается.
• Если вектор скорости направлен в сторону, противоположную вектора ускорения, то скорость тела уменьшается.
• И, наконец, скорость тела постоянна, если вектор ускорения равен нулю или перпендикулярен вектору скорости.

Решение задач

1. Скорость спуска парашютиста после раскрытия парашюта уменьшилась от 60 до 5 м/с за 1,1 секунды. Найдите ускорение парашютиста.
2. Разгон пассажирского самолета при взлете длился 25 секунд, к концу разгона самолет имел скорость 216 км/ч. Определите ускорение самолета..
3. Автомобиль через 10 с приобретает скорость 20 м/с. С каким ускорением двигался автомобиль? Через какое время его скорость станет равной 108 км/ч, если он будет двигаться с тем же ускорением?
4. Тело движется равноускоренно. Сколько времени оно будет двигаться в том же направлении, что и в начальный момент, если v 0x = 20 м/с, а х = - 4 м/с 2 ?

Рефлексия.

Заполните, пожалуйста, бланк

Тебе нравится физика?

Интересна ли для тебя тема урока?

Что нового ты узнал?

Где могут пригодиться тебе полученные знания?

Ты доволен своей работой на уроке?

Домашнее задание §5 вопросы. Упр.5(2,3),1436