Конспект урока " Относительность движения,сложение скоростей.Мгновенная и средняя скорость."10 класс

Класс	10Б	10В
Дата

Тема урока:  Графики скорости. Решение задач.

Образовательная цель: получение учащихся, усвоивших основные знания в данной теме:

• механическое движение – это изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени;
• основная задача механики – определение положения тела в любой момент времени;
• траектория движения – линия, вдоль которой движется тело;
• путь – физическая величина, равная длине траектории, пройденной телом за некоторый промежуток времени;
• перемещение – отрезок соединяющий начальное и конечное положение;
• при равномерном движении путь прямо пропорционален времени движения;
• график прямой пропорциональности – прямая, проходящая через начало координат;
• скорость равномерного движения – это физическая величина, характеризующая быстроту движения тела; она определяется отношением пути, пройденного телом, к отрезку времени, за которое был пройден этот путь.

Цель по развитию учащихся: подготовка учащихся, овладевших следующими видами деятельности:

• получать понятие “механическое движение”;
• получать понятие о физических величинах “путь”, “перемещение”, “координата”, “скорость”;
• получать график прямо пропорциональной зависимости пути от времени, координаты от времени с учетом погрешности;
• строить графики зависимости пути от времени, координаты от времени и скорости равномерного движения от времени;
• вычислять скорость, путь, перемещение и координату равномерного движения.

Задачи урока:

• повторить основные понятия и физические величины прямолинейного равномерного движения;
• создать условия для развития личности учеников в процессе их деятельности;
• способствовать развитию практических навыков и умений;
• научить выделять главное, сравнивать, развивать способности к обобщению, систематизации полученных знаний.

Ход урока

I. Актуализация раннее усвоенных знаний. (Решение качественных задач. Они позволяют учителю понять, как учащиеся усвоили теоретический материал по данной теме.)

1. Туристы перешли с одного берега озера, где располагалась их база, на другой и, посмотрев на часы, решили устроить краткий отдых. Стояла тихая погода, и им были хорошо слышны передачи радиоузла базы; поэтому последние известия они смогли прослушать, выключив свой транзистор. После этого один из туристов заявил, что расстояние до базы – почти 3 км. Каким образом он определил это расстояние? (Турист знал, что скорость звука воздухе при 20^oС 340м/с. Он заметил, что сигналы точного времени, передаваемые по радио, слышны вначале из радиоприемника, а спусти некоторое время – с базы. Определив время запаздывания, он по формуле s = v_звt рассчитал расстояние до базы.)

2. Выехав рано утром из города на ровное и пустынное шоссе, шофер решил устроить первую остановку ровно через час. Как ему выполнить свое намерение, не смотря на часы? Радиоприёмник в автомобиле отсутствует. (В любом автомобиле есть счетчик пути и спидометр. Поэтому шофер должен поддерживать постоянной взятую скорость движения и дождаться увеличение километража пробега на величину, численно равную этой скорости.)

3. “Мировой рекорд” по прыжкам в высоту среди животных принадлежит маленькой южноафриканской антилопе. На какую высоту прыгнет антилопа, если она отталкивается от земли вверх со скоростью 12 м/с? (7,2 м.)

4. Человек, плывущий по реке на лодке, держится середины реки, если плывет по течению, и старается держаться около берега, если плывет против течения. Почему он так делает? (В первом случае скорость его перемещения возрастает благодаря значительной помощи течения, у которого скорость на середине реки наибольшая. Во втором случае течение реки будет мало мешать движению, поскольку у берегов скорость воды в реке всегда меньше, чем на середине.)

II. Решение задач

1. Даны уравнения движения трех различных тел, заданные в одной и той же системе координат: x₁ = -20 +5t; x₂ = 10 -4t; x₃ = 2t. Все данные указаны в СИ.

Определите начальные координаты и проекции скоростей для каждого тела. Постройте графики зависимости координаты и проекции скорости от времени для каждого из движущихся тел.

Алгоритм решения:

Запишите значения начальных координат для каждого из тел.

Запишите значения проекций скоростей для каждого из тел с учетом знака проекций.

Заполните таблицы значений координат тел для двух выбранных моментов времени.

Изобразите на графике координаты, которые занесены в таблицы для каждого из тел. Проведите через построенные точки графики зависимости координаты от времени для каждого из тел.

Пользуясь результатами нахождения проекций скоростей, изобразите точки, соответствующие проекциям скоростей тел и постойте графики для каждого из тел.

Задача 2 Движение двух велосипедистов заданы уравнениями x₁ = 5t (м) и x₂ = 60 – 10t (м). Определите время и координату встречи велосипедистов.

ДАНО:

РЕШЕНИЕ: Сравним уравнения, которыми описываются их движения с кинематическим уравнением равномерного движения Из данных уравнений следует, что для первого велосипедиста     Для второго велосипедиста.Значит, оба велосипедиста участвуют в равномерном прямолинейном движении. Свяжем систему отсчета с Землей, ось «О икс» направим в сторону движения первого велосипедиста, а за начало отсчета координаты выберем точку «О», то есть положение первого велосипедиста в начальный момент времени. Два тела встречаются тогда, когда их координаты в этот момент времени совпадают, то есть равны. Время встречи равно Координата встречи равна Графический метод: Ранее было выяснено, что велосипедисты движутся равномерно и прямолинейно. Поэтому графиком движения каждого из них будет являться прямая линия. Из курса математики вы должны знать, что для построения прямой линии достаточно найти какие-либо две ее точки. На графике хорошо видно, что прямые пересеклись в одной точке — в точке места встречи. Для того чтобы определить ее координаты, опустим из этой точки два перпендикуляра — один на ось времени, а другой на ось координат

Ответ: t₀ = 4 с; х₀ = 20 м.

Задача 3. Самолет взлетает с аэродрома под углом 30^о к горизонту со скоростью 216 км/ч. Какой высоты самолет достигнет через 12 с и на какое расстояние в горизонтальном направлении он удалится от места взлета? Считать, что самолет в горизонтальном и вертикальном направлении движется с постоянной по модулю скоростью.

ДАНО:		РЕШЕНИЕ: Запишем кинематические уравнения движения для каждого из случаев В момент времени t: Тогда

Ответ: l = 612 м; h = 360 м.

Задача 4: №48. Автомобиль проехал первую половину пути со скоростью = 10 м/с, а вторую половину пути со скоростью v1 = 15 м/с. Найти среднюю скорость на всем пути. Доказать, что средняя скорость меньше среднего арифметического значений v1и v2.

Решение задачи: дано: найти: vср решение ответ:

Задача 5 (Рымкевич

№22. )По заданным графикам (рис. 9) найти начальные координаты тел и проекции скорости их движения. Написать уравнения движения тел х = x(t). Из графиков и уравнений найти время и место встречи тел, движения которых описываются графиками II и III.

Решение задачи: по графику видно, что начальные координаты i тела : 5 м, ii: 5 м, iii: — 10 м. скорости движения i: уравнения движения: т.к. движение равномерное вдоль оси х, то найденные нами скорости v1, v2, v3 являются проекциями на ось х. по графикам уравнения движения тел ii и iii видно, что они пересекутся в точке х = - 5 м в момент времени t = 10 с. найдем это из уравнений движения.

№32. Скорость велосипедиста 36 км/ч, а скорость ветра 4 м/с. Какова скорость ветра в системе отсчета, связанной с велосипедистом, при: а) встречном ветре; б) попутном ветре?

Решение задачи: дано: найти: v2', v2'' . решение. ответ: №35. Два поезда движутся навстречу друг другу со скоростями 72 и 54 км/ч. Пассажир, находящийся в первом поезде, замечает, что второй поезд проходит мимо него в течение 14 с. Какова длина второго поезда? Решение задачи: дано: v1 = 72 км/ч = 20 м/с; v2 = 54 км/ч = 15 м/с; t = 14 с. найти l. решение.