Урок Равномерное прямолинейное движение. Прямолинейное равноускоренное движение

Урок№4                                              10 класс                                    Дата_____________

Тема урока:

«Равномерное прямолинейное движение.

Прямолинейное равноускоренное движение».

Цель урока:

Познакомить учащихся с характерными особенностями прямолинейного равноускоренного движения. Дать понятие об ускорении как основной физической величине, характеризующей неравномерное движение.

Тип урока: Комбинированный урок.

Демонстрации:        

1. Равноускоренное движение шарика по наклонной плоскости.

2. Мультимедийное приложение «Основы кинематики»: фрагмент «Равноускоренное движение».

Проверка знаний:

Самостоятельная работа  («Графики прямолинейного равномерного движения») — 12 мин.

План изложения нового материала:

1. Мгновенная скорость.

2. Ускорение.

3. Скорость при прямолинейном равноускоренном движени

1. Мгновенная скорость. Если скорость тела изменяется со временем, для описания движения надо знать, чему равна скорость тела в данный момент времени (или в данной точке траектории). Эта скорость называется мгновенной скоростью.

Можно также сказать, что мгновенная скорость — это средняя скорость за очень малый интервал времени. При движении с переменной скоростью средняя скорость, измеренная  за  различные  интервалы  времени,  будет  разной.

Однако, если при измерении средней скорости брать все меньшие и меньшие интервалы времени, значение средней скорости будет стремиться к некоторому определенному значению. Это и есть мгновенная скорость в данный момент времени. В дальнейшем, говоря о скорости тела, мы будем иметь в виду его мгновенную скорость.

2. Ускорение. При неравномерном движении мгновенная скорость тела — величина переменная; она различна по модулю и (или) по направлению в разные моменты времени и в разных точках траектории. Все спидометры автомобилей и мотоциклов показывают нам только модуль мгновенной скорости.

Если мгновенная скорость неравномерного движения изменяется неодинаково за одинаковые промежутки времени, то рассчитать ее очень трудно.

Такие сложные неравномерные движения в школе не изучаются. Поэтому рассмотрим только самое простое неравномерное движение — равноускоренное прямолинейное.

Прямолинейное движение, при котором мгновенная скорость за любые равные интервалы времени изменяется одинаково, называют равноускоренным прямолинейным движением.

Если скорость тела при движении изменяется, возникает вопрос: какова «скорость изменения скорости»? Эта величина, называемая ускорением, играет важнейшую роль во всей механике: вскоре мы увидим, что ускорение тела определяется действующими на это тело силами.

 Ускорением а называется отношение изменения скорости тела к интервалу времени, за который это изменение произошло.

Единица измерения ускорения в СИ: м/с².

 Если тело движется в одном направлении с ускорением  1 м/с² , его скорость изменяется каждую секунду на 1 м/с .

Термин «ускорение» используется в физике, когда речь идет о любом изменении скорости, в том числе и тогда, когда модуль скорости уменьшается или когда модуль скорости остается неизменным и скорость изменяется только по направлению.

3. Скорость при прямолинейном равноускоренном движении.

Из определения ускорения  следует, что v = v₀ + at.

Если направить ось х вдоль прямой, по которой движется тело, то в проекциях на ось х получим v_x = v_0x + a_xt.

Таким образом, при прямолинейном равноускоренном движении проекция скорости линейно зависит от времени. Это  означает,  что  графиком зависимости   v_x(t)   является отрезок прямой.

График скорости разгоняющегося автомобиля:

График скорости тормозящего автомобиля

ВОПРОСЫ УЧАЩИМСЯ В ХОДЕ ИЗЛОЖЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1.   Чему равна мгновенная скорость камня, брошенного вертикально вверх, в верхней точке траектории?

2.   О какой скорости — средней или мгновенной — идет речь в следующих случаях:

а) поезд прошел путь между станциями со скоростью 70 км/ч;

б) скорость движения молотка при ударе равна 5 м/с;

в) скоростемер на электровозе показывает 60 км/ч;

г) пуля вылетает из винтовки со скоростью 600 м/с.

3. Два поезда идут навстречу друг другу: один — ускоренно на север, другой — замедленно на юг. Как направлены ускорения поездов?

Закрепление

ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ НА УРОКЕ

1.    Ось ОХ направлена вдоль траектории прямолинейного движения тела. Что вы можете сказать о движении, при котором: a) v_x > 0, а_х > 0; б) v_x > 0, а_х < 0; в) v_x < 0, а_х > 0;

г) v_x < 0, а_х < 0; д) v_x < 0, а_х = 0?

2.    Хоккеист слегка ударил клюшкой по шайбе, придав ей скорость 2 м/с. Чему будет равна скорость шайбы через 4 с после удара, если в результате трения о лед она движется с ускорением 0,25 м/с²?

3.    Поезд через 10 с после начала движения приобретает скорость 0,6 м/с. Через сколько времени от начала движения скорость поезда станет равна 3м/с?

4.    Чему равна проекция ускорения, если в моменты времени t_x = 10 с и t₂= 30 с проекции скорости v_lx = 30 м/с и v_2x =10 м/с ? Начертите график v_z(t).

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ: §3,4, упр. 3 №2, 3, упр. 4 №2, 3.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ: «РАВНОУСКОРЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ. СКОРОСТЬ ПРИ РАВНОУСКОРЕННОМ ДВИЖЕНИИ»

Начальный уровень

1.  Автобус тормозит, подъезжая к остановке. Выберите правильное утверждение.

A.   Ускорение автобуса равно нулю.

Б.   Ускорение автомобиля направлено в ту же сторону, что и скорость.

B.   Ускорение автомобиля направлено противоположно скорости.

2.  Проекция скорости тела изменяется по закону v_x =1 + 2t. Выберите правильное утверждение.

A.   Движение тела равномерное.
Б.    Ускорение тела 1 м/с².

B.   Ускорение тела 2 м/с².

Средний уровень

1.     С каким ускорением движется трогающийся с места трамвай, если он набирает скорость 36 км/ч за 25 с?

2.     Поезд, отходя от станции, набирает скорость 15 м/с за 1 мин. Каково его ускорение?

Достаточный уровень

1.     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?

2.     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/с² ?

Высокий уровень

1.     Тело движется прямолинейно. В начале и в конце движения модуль скорости одинаков. Могло ли тело двигаться с постоянным ускорением?

2.     Два поезда идут навстречу друг другу: один — разгоняется в направлении на север; другой — тормозит в южном направлении. Как направлены ускорения поездов?