Конспект урока по физике "Кинематика периодического движения" (10 класс)

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-  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

B

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.

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.