Урок по теме Кинематика материальной точки

Урок по теме

«Кинематики материальной точки», 10 класс

Цель: способствовать усвоению понятий система отсчета, относительность движения, ускорение; развить умения определять ускорение по графику или по формулам равноускоренного движения, а по заданным начальным условиям при равноускоренном движении - положение тела в любой момент времени, пользоваться формулами равноускоренного движения для определения любых величин, входящих в них; расширять кругозор учащихся, развивать фантазию, умение самостоятельно работать, творчески мыслить, добывать знания, принимать решения, участвовать в коллективном деле.

Оборудование: желоб, штатив с муфтой и лапкой, шарик, металлический цилиндр, прямоугольник, чертежные листы, фломастеры, пластинка, линейка.

ХОД УРОКА

Как бессмертно оно, изученье Земли,

Изученье планет и пространства вокруг,

Всех уроков, которые раньше прошли,

И уроков, какие пройти предстоит.

Учитель. Нильс Бор над своим домом повесил подкову, которая, по поверью, приносит счастье. Когда Бора спросили: «Неужели вы, известный ученый, верите в то, что подкова может принести счастье?», - Бор ответил: «Нет, я, конечно, не верю, но говорят, что подкова приносит счастье даже тем, кто в это не верит». Для проведения сегодняшнего урока разделимся на три группы.

Основной задачей механики является определение положения тела, а для ее решения созданы простые модели: Материальная Точка и Твердое Тело. Они сами расскажут о себе, назовут основные признаки.

Материальная Точка.

Меня вы точкой материальной называете,

Объема дать никак мне не хотите,

Размерами и то пренебрегаете,

Зато есть масса у меня, учтите!

Твердое Тело.

Я - твердое тело. Мама я. А вот моя дочка упрямая. Сама состою я из точек, Из множества собственных дочек. И дочек моих поведение

Диктует их маме движение. Представим, что детки шагают вперед -

И мамочка с ними послушно идет. Пока дочки движутся прямо,

Идет поступательно мама. Но вот хоровод начинается -И бедная мама вращается.

Учитель. Каждая группа пусть выделит по два человека для выполнения заданий: 1-й группе - изобразить в юмористической форме материальную точку и твердое тело, используя их физические свойства; 2-й и 3-й группе-составить кроссворд, ребус, чайнворд, шараду из терминов кинематики. А это задание для всех - физический диктант. Сейчас мы проверим, как вы усвоили важнейшие понятия. Разделите страничку в тетради на две колонки: слева -прямолинейное движение, справа - криволинейное. Сейчас на листах я буду показывать вам вопросы, а вы записывайте ответы под соответствующими номерами в соответствующие колонки:

1. Скорость направлена по касательной к траектории.

2. Направление изменяется со временем.

3. и а направлены по одной линии.

4. Направление а произвольно изменяется со временем.

5. При постоянном модуле скорости тело перемещается с ускорением.

6. Тело движется с постоянным модулем ускорения, но с переменным модулем скорости.

7. Модуль | a зависит от формы траектории.

8. Вектор перемещения s не совпадает с траекторией.

9. Вектор не лежит на одной прямой с вектором а.

10. Вектор перемещения совпадает с траекторией.

11. Вектор совпадает по направлению с вектором перемещения s.

12. Вектор скорости имеет иное направление, чем вектор перемещения s.

13. Координата движущегося тела в любой момент времени определяется по формуле:

14. Положение тела определяется выражением: х=х(t); y=y(t)

15. Без применения вычислительных машин трудно определить координаты тела и траекторию движения.

А теперь поменяйтесь тетрадями друг с другом, проверьте ответы и поставьте оценки: «5» - без ошибок, «4» - не более двух ошибок, «3» - не более пяти ошибок, «2» - более пяти ошибок.

Правильные ответы записаны на доске:

3, 6, 10, 11, 13;

1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 12, 14, 15.

Уравнения Механики {записаны на доске):

1. s =t 2. s = 3. s =

Уравнения.

Здравствуйте, мы ~ уравнения, Точные, скромные, верные, Мы описываем движение - Ускоренное и равномерное.

Учитель. Следующее задание- защитить свой вид движения. Каждая группа должна решить пять задач, кто какую задачу решает - думает сам. Разрешается помогать друг другу, но решение задачи потребуется объяснить.

1-я группа

1. Механическое движение и покой относительны. Что это значит? Приведите примеры относительности скорости.

2. .Автомобиль на ходу загружается зерном из бункера комбайна. Что можно сказать о движении автомобиля относительно комбайна?

3. Скорость грузового автомобиля 36 км/ч, а скорость легкового -72 км/ч. Рассчитайте скорость грузового автомобиля относительно легкового в единицах СИ, если автомобили движутся: а) в одном направлении; б) в противоположных; в) во взаимно перпендикулярных.

4. Движение материальной точки задано уравнением х = 4 + 2t. Найдите координату тела через 2 с после начала движения. Постройте график х=f(t).

5. Координата начального положения тела 0,5 м, модуль скорости движения 0,2 м/с. Запишите уравнение движения этого тела. Постройте график

2-я группа

1. Что называют ускорением? Что значит: ускорение равно 2 м/с²? Какое движение называется равноускоренным? Запишите формулу для расчета скорости при равноускоренном движении.

2. Найдите скорость движения автомобиля через 5 с после начала движения из состояния покоя, если ускорение постоянно и равно 1,0 м/с².

3. Зависимость скорости движения от времени при разгоне задана уравнением = 2 + 0,5t. Постройте график этой зависимости. Какова начальная скорость движения? Чему равно ускорение? Найдите скорость движения тела через 5 с после начала движения.

4. Рассчитайте путь шарика, скатывающегося из состояния покоя, через 10с после начала спуска, если ускорение 0,6м/с².

5. Уравнение движения материальной точки имеет вид х= 0,4t². Найдите зависимость=f(t) и постройте график.

3-я группа

1. Каким движением является свободное падение? Запишите формулы скорости и пути для этого движения.

2. Сколько времени тело будет свободно падать с высоты 45 м? Какова скорость тела в конце падения? (Начальную скорость тела принять равной нулю.)

3. Тело брошено вертикально вверх с высоты 10 м над землей со скоростью 20 м/с. Запишите уравнение движения тела у = г/(0. На какой высоте относительно земли будет находиться тело через 2с?

4. Как повлияет увеличение диаметра колеса на скорость велосипеда при неизменной частоте вращения?

5. Крайние точки цилиндрического зубчатого колеса радиусом 0,5 м равномерно вращаются со скоростью 2м/с. Каково центростремительное ускорение этих точек? Найдите период вращения.

Учитель. Учащиеся, которые составляли кроссворды, делают лабораторные работы.

1. измерение пути и модуля перемещения тела

Оборудование: ученический угольник, лист бумаги размером, карандаш.

Ход работы

1. Положите угольник на лист бумаги и около сторон прямого угла поставьте точки D и Е.

2. Переместите конец карандаша из точки D в точку Е, ведя его вдоль сторон треугольника в направлении DАВЕ.

A

E

C

D

3. Измерьте путь, пройденный концом карандаша относительно листа бумаги.

4. Постройте вектор перемещения конца карандаша относительно листа.

5. Измерьте модуль вектора перемещения конца карандаша относительно листа.

6. Сравните путь и модуль перемещения.

2. наблюдение прямолинейного равноускоренного движения тела

Оборудование: шарик диаметром 25 мм, лабораторный желоб, штатив для фронтальных работ, механический метроном, измерительная лента с сантиметровыми делениями, цилиндр металлический из набора тел для калориметрии.

Ход работы

1. Соберите установку. Желоб укрепите в штативе так, чтобы время движения шарика по нему было примерно равно трем промежуткам времени между ударами метронома. На нижний конец желоба положите металлический цилиндр, а на верхний - шарик, придерживая его рукой.

2. Измерьте модули перемещений шарика относительно желоба за равные промежутки времени (между ударами метронома). Для этого несколько раз пускайте шарик одновременно с ударом метронома и, передвигая цилиндр по желобу, добейтесь совпадения удара шарика о цилиндр с третьим ударом метронома. Отметьте мелом положения шарика на желобе в момент каждого удара метронома.

3. Сравните модули перемещений шарика относительно желоба за равные промежутки времени.

4. Ответьте на вопросы:

- равномерно или неравномерно двигался шарик по наклонному желобу?

- почему вы сделали такой вывод?

3. вычисление модуля ускорения тела при свободном падении.

Оборудование: фотография равноускоренного движения тела, измерительная линейка длиной 30-35 см с миллиметровыми делениями.

Ход работы

1. Пользуясь фотографией, вычислите модуль ускорения свободного падения шарика. Начальная скорость шарика равна нулю, время между вспышками - 0,15 с, масштаб 1 : 100.

2. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь (составьте таблицу).

3. Вычислите относительную погрешность измерения модуля ускорения свободного падения.

4. вычисление линейной скорости движения иглы. Пользуясь линейкой и зная, на какую частоту вращения рассчитана пластинка, вычислите модуль скорости движения иглы 1 относительно пластинки в начале и в конце движения.

Оборудование: пластинка, линейка.

Учитель. Итак, уравнения точно описывают различные движения, но у них большой недостаток - они не наглядны. А вот Линейные Функции делают : х=х(t); (t) делают это наглядно.

Учитель. | Приступаем к выполнению следующего задания - физическому диктанту. На чертежных листах перед вами графики скорости.

Vм/с

t

Vм/с

t

1. Тело, график скорости движения которого приведен на рисунке, имеет начальную скорость…

2. Его ускорение равно…

3. Уравнение для скорости такого движения имеет вид…

4. Пройденный телом за 4с путь равен…

Ответы:

1 вариант

1. 4м/с

2. 2м/с²

3.

4. 32м

2 вариант

1. 0,1м

2. 0,1м/с²

3.

4. 1,2м

Подведение итогов и выставление оценок.