физика_9класс_кинематика_дидактические материалы (1)

Приложение 1

Вид механического движения	Графики
	Скорость-время	Ускорение - время	Перемещение - время	Координата - время
Прямолинейное  равномерное	t   t   t   t   t   t   t   t   t   t   t   u	а	S	X
Прямолинейное равноускоренное	u	а	S	X
Прямолинейное равнозамедленное	u	а	S	X

Приложение 2

Приложение 3

Группа «Аристотель»

            Подняв над партой два одинаковых листа бумаги, один из которых предварительно скомкан, отпустите их и пронаблюдайте за их падением, сделайте вывод.

Повторите опыт, используя книгу  и тетрадь.

             Много тысячелетий назад люди наверняка замечали, что большая часть предметов падает все быстрее и быстрее, а некоторые падают равномерно. Но как именно падают эти предметы - этот вопрос никого не занимал.

          Аристотель  был первым, кто выдвинул идею о падении тел. Великий греческий философ и ученый придерживался распространенного представления о том, что тяжелые тела падают быстрее, чем легкие. Метод изложения Аристотелем своих физических воззрений своеобразен. В «Физике» Аристотеля нет математических формул, он совершенно не обращался к опыту, т.к., по его мнению, «эксперимент нарушает жизнь природы и искажает её познание». Пренебрежительное отношение к физическому эксперименту было связано, возможно, еще и с тем, что в эпоху рабовладельчества «ремесленное искусство» считалось уделом низших. Что касается математики, то Аристотель считал недопустимым её применение к исследованию по двум причинам:

1) «математика имеет дело с постоянными величинами и отношениями, природа же находится в непрерывном движении и изменении»;

2) «математика пригодна для предметов, у которых нет материи, а поскольку природа почти во всех случаях связана с материей, то математика не подходит для науки о природе».

         Он весьма просто объяснил причины падения тел: он говорил, что тела стремятся найти свое естественное место на поверхности Земли. Описывая, как падают тела, он высказал утверждения вроде следующих: «...точно так же, как направленное вниз движение куска свинца или золота или любого другого тела, наделенного весом, происходит тем быстрее, чем больше его размер...», «...одно тело тяжелее другого, имеющего тот же объем, но движущегося вниз быстрее...». Аристотель знал, что камни падают быстрее, чем птичьи перья, а куски дерева - быстрее, чем опилки. На основе наблюдений он построил теорию, согласно которой чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Почти 2000 лет его мысли не подвергались сомнению, они вызывали благоговение и восторг, ведь камень действительно падает быстрее, чем цветок.  

Группа «Галилей»

            Возьмите в одну руку два шарика одинакового размера, но разной массы (в том, что массы шариков различны, убедитесь, используя весы) и одновременно их отпустите. Одновременно ли слышатся удары шаров об пол? Сделайте вывод.

          Подняв над партой два одинаковых по форме листа бумаги и картона, одновременно отпустите их и пронаблюдайте за их падением, сделайте вывод.

        Повторите опыт, поместив лист бумаги на лист картона. Что наблюдаете? Сделайте вывод. 

»: «Если легкое тело падает медленнее, чем тяжелое, то легкое вместе с тяжелым будет падать медленнее или быстрее, как одно более тяжелое?»

              В конце 16 века учение Аристотеля о свободном падении тел было опровергнуто великим итальянским физиком Г. Галилеем.  Великий итальянский ученый обобщил имеющиеся сведения и представления  о падении тел и критически их проанализировал, а затем описал и начал распространять то, что считал верным.   Галилей понимал, что последователей Аристотеля сбивало с толку именно сопротивление воздуха.     

                  Галилей, скатывая шары по наклонной плоскости, обратил внимание на то, что тела различной массы имеют одинаковое ускорение. А сбрасывая шары различной массы и формы с наклонной  Пизанской башни, он обнаружил, что более легкие шары достигают земли немного позднее тяжелых, но опаздывают «не более  чем на два пальца».  Он указал, что плотные предметы, для которых сопротивление воздуха несущественно, падают почти с одинаковой скоростью. Галилей писал: «...различие в скорости движения в воздухе шаров из золота, свинца, меди, порфира и других тяжелых материалов настолько незначительно, что шар из золота при свободном падении на расстоянии в одну сотню локтей наверняка опередил бы шар из меди не более чем на четыре пальца. Сделав это наблюдение, я пришел к заключению, что в среде, полностью лишенной всякого сопротивления, все тела падали бы с одинаковой скоростью». Галилей писал: «В пустоте легкое птичье перышко упадёт на землю  одновременно с тяжелым камнем». Предположив, что произошло бы в случае свободного падения тел в вакууме, Галилей вывел следующие законы падения тел для идеального случая:

1.Все тела при падении движутся одинаково: начав падать одновременно, они движутся с одинаковой скоростью

2.Движение происходит с «постоянным ускорением», равным 9,8 м/с²; темп увеличения скорости тела не меняется, т.е. за каждую последующую секунду скорость тела возрастает на одну и ту же величину.

       Одна из главных  научных заслуг Галилея заключается в том, что он впервые в своих исследованиях применил не просто опыт, а экспериментальный метод познания, соединив опыт с логикой и математикой.

Группа «Ньютон»

        Поставьте  опыт с трубкой Ньютона: возьмите стеклянную трубку с телами и резко переверните. Что наблюдаете?  (повторите опыт 2-3раза) Затем откачайте  воздух из трубки и проведите опыт повторно. Что наблюдаете? Сделайте соответствующий вывод.

            Еще ученые Средневековья и Возрождения знали о том, что без сопротивления воздуха тело любой массы падает с одинаковой высоты за одно и тоже время. Вскоре после Галилея были созданы воздушные насосы, которые позволили произвести эксперименты со свободным падением в вакууме. С этой целью Ньютон выкачал воздух из длинной стеклянной трубки и бросил сверху одновременно птичье перо и золотую монету. Даже столь сильно различающиеся по своей плотности тела падали с одинаковой скоростью. Именно этот опыт дал решающую проверку предположения Галилея. Опыты и рассуждения Галилея привели к простому правилу, точно справедливому в случае свободного падения тел в вакууме. Это правило в случае свободного падения тел в воздухе выполняется с ограниченной точностью. Поэтому верить в него, как в идеальный случай нельзя. Все тела в отсутствие сопротивления воздуха падают одинаково. Ньютон проверил экспериментально утверждение Галилея, поместив в трубку перышко, кусок свинца и пробку. Откачав из трубки воздух, он убедился, что различные тела в безвоздушном пространстве падают с одинаковой скоростью, тем самым Ньютон подтвердил точным опытом независимость ускорения, сообщаемого телу  силой  тяжести от массы тела.

          Если рассматривать падение в воздухе тяжелого маленького шарика, то силой сопротивления воздуха можно пренебречь, т.к. равнодействующая сил тяжести и сопротивления мало отличается от силы тяжести. Поэтому шарик движется с ускорением близким к ускорению свободного падения.

              Если же рассматривать падение в воздухе кусочка ваты, то такое движение считать свободным нельзя, т.к. сопротивление составляет значительную часть от силы тяжести.

Приложение 4

Вариант-А

 1.Определите глубину ущелья, если камень достиг его дна за 8 с. Начальная скорость камня равна нулю.

2.Стрела, выпущенная  из лука вертикально вверх со скоростью 40 м/с, поражает цель через 3с. Какую скорость имела она к моменту достижения цели?

3.На какую максимальную высоту поднимется тело, брошенное вертикально вверх со скоростью 20 м/с?

Вариант-В

 1.С 1931г. Самым высоким зданием мира был небоскрёб Эмпайер Стейт Билдинг в Нью-Йорке (102 этажа, 381 м). За какое время упадёт тело с самого высокого небоскрёба в мире? С какой скоростью оно коснётся Земли? 

2.Через, сколько секунд тело будет на высоте 25 м, если его бросить вертикально вверх с начальной скоростью 30 м/с.

3.Стрела, выпущенная из лука вертикально вверх, упала на землю через 4 с. Какова начальная скорость стрелы и максимальная высота подъема?

Вариант-С

1.С высоты 2 м вертикально вверх бросили тело с начальной скоростью 5 м/с. Через какое время тело достигнет поверхности земли? Найти модуль перемещения и пройденный за это время путь.

2.С поверхности земли с одинаковыми скоростями 20м/с последовательно через промежуток времени 1 с брошены вверх два мяча.. Определите, на каком расстоянии от поверхности земли они встретятся и через какое время после броска первого мяча это произойдет.

3.Свободно падающее тело в последнюю секунду своего движения проходит половину всего пути. Найти время падения, пройденный путь и конечную скорость.

Приложение 5

Тест.

1.От чего свободно тело при свободном падении?                                            

а) от массы       б) от силы тяжести          в) от сопротивления воздуха               г) от всего вышеперечисленного 

2. В трубке, из которой откачан воздух, на одной и той же высоте находятся дробинка, пробка и птичье перо. Какое из этих тел позже всех достигнет дна трубки при их свободном падении с одной высоты?                     

 а) дробинка       б) пробка       в) птичье перо         г) все три тела достигнут дна трубки одновременно

 3. При отсутствии сопротивления воздуха скорость свободно падающего тела за пятую секунду падения увеличивается на:                                           

 а) 10 м/с     б) 15 м/с       в) 30 м/с       г) 45 м/с

 4. С высокого отвесного обрыва начинает свободно падать камень. Какую скорость он будет иметь через 3с после начала падения? Сопротивление воздуха пренебрежимо мало.                                                      

а) 30 м/с      б) 10 м/с       в) 3 м/с         г) 2 м/с

5. Путь, пройденный телом за вторую секунду свободного падения, больше пути, пройденного телом за первую секунду                                         

 а) в 2 раза     б) в 4 раза      в) в 3 раза        г) в 5раз.

6. Скорость тела, свободно падающего с высоты 50м, увеличивается за каждую секунду движения на :                                                                               

  а) 5м/с          б) 15м/с      в) 10м/с          г) 20м/с

7. Сосулька, упав с края крыши, долетела до Земли за 3 с. Путь сосульки приблизительно равен                                                                                                

  а) 12м      б) 24 м       в) 30 м        г) 45 м