Урок физик по теме Перемещение при равномерном прямолинейном движении 9 класс

КОНСПЕКТ УРОКА ФИЗИКИ Тема: Перемещение при прямолинейном равномерном движении Тип урока: Изучение нового материала Класс: 9  Цели урока: 1. Образовательные. Познакомить учащихся с характерными особенностями  прямолинейного равномерного движения. Сформулировать понятие скорости как одной из  характеристик равномерного движения тела.  Научить учащихся вычислять перемещение при равномерном прямолинейном  движении.   Научить учащихся строить и читать графики зависимости скорости и координаты от  времени. 2. Развивающие. Развивать интеллектуальных умений учащихся (наблюдать, сравнивать,  применять ранее усвоенные знания в новой ситуации, размышлять, анализировать, делать выводы) 3. Воспитательные. Формировать коммуникативных умений учащихся. ПЛАН УРОКА Ход урока 1. Орг.момент   (Приветствие учеников) 2. Повторение предыдущего материала и проверка домашнего задания В начале  урока проверяется у учащихся  знания:  написание проверочной работы по теории изученного материала: Вариант I 1. Мяч падает с высоты 2 м, и, отскочив от земли, поднимается на высоту 1,5 м. Чему равны путь l и  модуль перемещения S мяча? (Ответ: l = 3,5 м, S = 0,5 м.) 2. Материальная точка движется по окружности радиуса R. Чему равны путь l и модуль  перемещения S через пол­оборота? (Ответ: l =  R,π  S = 2R.) 3. Укажите знаки проекций векторов на оси ОХ, ОY (рис. 9). Вариант II 1. Мяч упал с высоты 4 м от пола и был пойман на высоте 2 м. Найти путь lи модуль перемещения S мяча. (Ответ: l = 6 м, S = 2 м.) 2. Автомобиль двигался по кольцевой дороге вокруг Москвы и дважды по ней проехал. Чему равны  путь l и перемещение S, если длина кольцевой дороги L? (Ответ: путь l = 2L, перемещение S = 0.) 3. Укажите знаки проекций векторов на оси ОХ, OY (рис. 10). 2. Изучение нового материала  1 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. Скорость равномерного прямолинейного движения — это векторная физическая величина, равная  отношению перемещения к промежутку времени, за который оно совершено. Скорость равномерного прямолинейного движения постоянна. Иными словами, с течением времени  не изменяется ни её модуль, ни её направление. Единицей скорости в СИ является метр в секунду. Скорость показывает, какое перемещение тело  совершает в единицу времени. Так как векторная величина имеет не только числовое значение, но и направление, то по формулам,  записанным в векторном виде, вычисления вести нельзя. Поэтому при вычислениях пользуются  формулами, в которые входят не векторы, а их проекции на оси координат: На прошлых уроках мы с вами говорили о том, что основной задачей механики является определение  координаты тела в любой момент времени. Получим формулу для вычисления координаты тела для  равномерного прямолинейного движения. Для этого рассмотрим равномерное движение лодки по  прямолинейному участку реки. Для описания движения лодки воспользуемся одной координатной осью, например Ox, выбрав в качестве начала отсчёта дерево на берегу реки. Лодку будем рассматривать как материальную точку. Полученное уравнение называется кинематическим законом движения или уравнением движения. Из него следует, что для определения координаты движущегося тела в любой момент времени,  необходимо знать его начальную координату и проекцию скорости движения на ось. Необходимо помнить, что в формуле υх — это проекция вектора скорости. А она, как всякая проекция  вектора, может быть больше или меньше нуля. Если направление движения совпадает с направлением  оси Ох, то проекция скорости положительна. Если же направление вектора скорости противоположно  направлению оси, то его проекция на эту ось отрицательна. Координата начального положения тела тоже  может быть больше или меньше нуля, так как в момент начала наблюдения тело может находиться и по  одну, и по другую стороны от начала отсчёта. 2 Для большей наглядности, движение можно описывать с помощью графиков. Рассмотрим, как строятся  такие графики на конкретном примере. Саша и Маша идут навстречу друг к другу. Они движутся  равномерно и прямолинейно. Модуль скорости Саши равен двум метрам в секунду, а Маши — одному  метру в секунду. Выберем координатную ось Ox, направив её в сторону движения Саши. Будем считать, что в момент  начала наблюдения координата Саши равнялась 2 метрам, а Маши — 8 метрам. Построим графики  зависимости проекции скорости движения Саши и Маши от времени. Для этого сначала найдём проекции их скоростей на координатную ось. При этом учтём, что направление вектора скорости Саши совпадает с направлением оси Ox, а Маши — нет. Так как скорости движения детей не меняются со временем, то  графиками зависимости проекций их скоростей от времени будут прямые линии, параллельные оси  времени. По графику скорости можно определить перемещение тела за данный промежуток времени: при Графическое представление проекции скорости: Vx, м/с Vx>0 Sx>0 Sx=Vx*t Vx, м/с Vx<0 Sx<0 0 t, c Sx=Vx*t t, c Графическое представление уравнения движения: х=x0+ vx∙t 0 x, м x0 t, c х=x0­ vx∙t 3 Ну и наконец рассмотрим график зависимости координаты тела от времени. Его также называют графиком движения. Для того, чтобы построить такой график, необходимо знать уравнение движения тела. Составим такие уравнения для Саши и Маши:  Из уравнений видно, что координаты Саши и Маши, при их равномерном прямолинейном движении, линейно зависят от времени. Построим графики координат, помня о том, что для построения прямой достаточно найти координаты двух любых её точек. Для прямолинейного движения тела графики движения дают полное решение задачи механики, так как они позволяют найти координату тела в любой момент времени, в том числе и в моменты времени, предшествовавшие начальному моменту. Так, например, продолжив график Саши в сторону, противоположную направлению его движения, увидим, что за секунду до начала наблюдения Саша находился в точке начала отсчёта координаты (конечно это будет справедливо только в том случае, если Саша двигался с такой же скоростью и до начала наблюдения). По виду графиков движения можно судить и о скорости тел: чем круче график (то есть чем больше его угол наклона к оси времени), тем больше скорость движения. Из графиков движения можно определить и перемещение тела за любой промежуток времени. Видно, например, что Саша, за первые 3 секунды движения совершил перемещение в положительном направлении оси Ох, по модулю равное 6 метрам. А по точке пересечения графиков можно определить момент и координату встречи Саши и Маши, опустив перпендикуляры на соответствующие координатные оси. 4. Закрепление материала. Построить графики зависимости проекции векторов скорости от времени для двух автомобилей, движущиеся прямолинейно и равномерно, ели один движется со скоростью 50 км/ч, а другой движется в противоположную сторону со скоростью 70 км/ч. Vx, км/ч 50 0 ­70 t,с 4 Две лодки плывут навстречу друг другу равномерно и прямолинейно. Скорость первой лодки 8 м/с, второй — 5 м/с. Определите время и координату их места встречи, если в начальный момент времени расстояние между лодками равно 130 метрам. Вопросы по закреплению материала: 1. Какое движение называется равномерным? 2. Как найти проекцию вектора перемещения тела, если известна проекция скорости движения? 3. Какой знак может иметь проекция вектора скорости, и от чего этот знак зависит? 4. Домашнее задание. Прочитать §4 (стр16­20), упражнения 4 (стр20) 5 Вариант I 1. Мяч падает с высоты 2 м, и, отскочив от  земли, поднимается на высоту 1,5 м. Чему равны путь l и модуль перемещения S мяча?  2. Материальная точка движется по окружности  радиуса R. Чему равны путь l и модуль  перемещения S через пол­оборота 3. Укажите знаки проекций векторов на оси ОХ,  ОY (рис. 9). Вариант II 1. Мяч упал с высоты 4 м от пола и был пойман на  высоте 2 м. Найти путь lи модуль  перемещения S мяча.  2. Автомобиль двигался по кольцевой дороге вокруг Москвы и дважды по ней проехал. Чему равны  путь l и перемещение S, если длина кольцевой  дороги L?  3. Укажите знаки проекций векторов на оси  ОХ, OY (рис. 10). Вариант I 1. Мяч падает с высоты 2 м, и, отскочив от  земли, поднимается на высоту 1,5 м. Чему равны путь l и модуль перемещения S мяча?  2. Материальная точка движется по окружности  радиуса R. Чему равны путь l и модуль  перемещения S через пол­оборота 3. Укажите знаки проекций векторов на оси ОХ,  ОY (рис. 9). Вариант II 1. Мяч упал с высоты 4 м от пола и был пойман на  высоте 2 м. Найти путь lи модуль  перемещения S мяча.  2. Автомобиль двигался по кольцевой дороге вокруг Москвы и дважды по ней проехал. Чему равны  путь l и перемещение S, если длина кольцевой  дороги L?  3. Укажите знаки проекций векторов на оси  ОХ, OY (рис. 10). Вариант I 1. Мяч падает с высоты 2 м, и, отскочив от  земли, поднимается на высоту 1,5 м. Чему равны путь l и модуль перемещения S мяча?  2. Материальная точка движется по окружности  радиуса R. Чему равны путь l и модуль  перемещения S через пол­оборота 3. Укажите знаки проекций векторов на оси ОХ,  Вариант II 1. Мяч упал с высоты 4 м от пола и был пойман на  высоте 2 м. Найти путь lи модуль  перемещения S мяча.  2. Автомобиль двигался по кольцевой дороге вокруг Москвы и дважды по ней проехал. Чему равны  путь l и перемещение S, если длина кольцевой  дороги L?  6 ОY (рис. 9). 3. Укажите знаки проекций векторов на оси  ОХ, OY (рис. 10). 7