9 класс
Урок 4
Тема урока: «Прямолинейное
равномерное движение».
Цели урока: сформировать
понятие о прямолинейном равномерном движении; выяснить физический смысл
скорости движения тела; научить учащихся вычислять перемещение при
равномерном прямолинейном движении; научить учащихся строить и читать графики
зависимости скорости и координаты от времени.
Ход
урока
I. Повторение предыдущего
материала
Фронтальный опрос
1.Какое движение называется
механическим?
2. Что называется материальной точкой?
3. В каких случаях поезд можно считать материальной точкой?
Объясните, почему.
А) поезд движется
из Барнаула в Бийск;
Б) осуществляется
посадка пассажиров.
4. Какую систему координат вы выберите при решении следующих
задач:
А) самолет
совершает перелет;
Б) человек движется
в лифте;
В) футболист на
поле.
5.Что такое система отчета?
6. Что такое траектория, путь, перемещение?
7. В каких случаях проекция перемещения на ось положительная, в каких
отрицательна?
8. Какой вид имеет уравнение для нахождения координаты тела в любой момент
времени?
II. Изучение нового материала
1. Определение
прямолинейного равномерного движения. Векторный характер скорости. Проекция
скорости в одномерной системе координат.
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.
2.Формула
перемещения. Зависимость перемещения от времени.
Пусть ось Ох
системы координат, связанной с телом отсчета, совпадает с прямой, вдоль которой
движется тело, а x0 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 vּt равны, поэтому равны и их проекции на ось Ох:
sx=vx·t.
(3)
3. Уравнение координаты.
Теперь можно
установить кинематический закон равномерного прямолинейного движения, т. е.
найти выражение для координаты движущегося тела в любой момент времени.
Поскольку х=x0+sx, с учетом (3) имеем
х=x0+
vx·t. (4)
По формуле
(4), зная координату x0 начальной точки движения тела и
скорость тела v (ее проекцию vx на ось Ох), в
любой момент времени можно определить положение движущегося тела. Правая часть
формулы (4) является алгебраической суммой, так как и х0, и vx
могут быть и положительными, и отрицательными.
4. Графическое
представление движения.
График скорости
равномерного движения для случая положительной и отрицательной проекции
скорости
sx=vx·t.
Это произведение численно равно площади
заштрихованного прямоугольника
График
координаты.
x,м I
II
График I –
направление вектора скорости совпадает с направлением оси координат.
График II –
движение тела происходит в сторону, противоположную направлению оси координат.
Что дает
изучение графиков?
Исследование
геометрических особенностей графика дает возможность полностью выяснить
кинематические свойства данного движения. Основное же значение графического
метода исследования движения заключается в том, что им можно пользоваться и в
тех случаях, когда аналитическая зависимость S=f(t) неизвестна. Такие случаи
встречаются в задачах теории механизмов и машин, когда движение задается
графически при помощи автоматов самописцев, связанных с движущейся частью
механизма. По графику координаты или пути можно узнать скорость тела. В поезде,
например, применяются самописцы, вычерчивающие автоматически график скорости
движения поезда на всем протяжении пути.
Историческая
справка.
Графики
скорости впервые были введены в середине ХIV века архидьяконом Руанского собора
Никола Оремом.
III. Закрепление материала.
Построить графики
зависимости проекции векторов скорости от времени для двух автомобилей,
движущихся 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?
IV. Итоги урока
V. Домашнее задание. §4, упр.4
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.