Урок "Графічне зображення рівномірного руху"

Графічне зображення рівномірного руху.

Мета: Показати учням, як можна за допомогою графіків охарактеризувати рівномірний прямолінійний рух; формувати навички побудови графіків руху; акцентувати увагу учнів на застосуванні математичних знань у фізиці. Розвивати навички міжособистісного спілкування, творчу активність. Виховувати почуття колективізму, інтересу до предмета.

Хід уроку.

1. Організаційний момент.

2. Актуалізація опорних знань.

• Що називають механічним рухом? (явище зміни з плином часу положення тіла в просторі відносно інших тіл.)
• Що таке траєкторія руху? (лінія, яку описує в просторі точка, що рухається.)
• Що таке пройдений тілом  шлях? ( довжина траєкторії руху)
• В яких одиницях вимірюється шлях? (км, м, см.)
• Який рух називають рівномірним? (це рух, при якому тіло за будь-які рівні проміжки часу проходить рівні шляхи.)
• Якими літерами позначають швидкість, шлях і час ? (v ,  l,  t )
• Які одиниці цих фізичних величин у СІ ? (  м/с, м, с )
• Назвіть формули для обчислення шляху, швидкості та часу? (s = v t ; v = s / t ; t =s / v )

Згідно рекордів книги Гінеса (1998р.) в серпні 1980р. повідомлялося, що в Дослідній лабораторії ПМС США, Вашингтон, пластиковий диск було розігнано до швидкості 150 км/с. Це максимальна швидкість, з якою коли-небудь рухався твердий видимий об’єкт.

3.ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ.

Мотивація навчальної діяльності

Для опису руху часто використовують графіки залежності координати та швидкості руху від часу. В більшості випадків доцільно описувати рух тіла з допомогою графіків, тому що це дає можливість не докладаючи значних зусиль та не використовуючи обрахунки порівняти рух декількох тіл, або рух одного тіла на різних ділянках (для випадку нерівномірного руху). Розглянемо що являють собою графіки залежності швидкості від часу та координати від часу для рівномірного прямолінійного руху. 

Графік залежності шляху від часу

У курсі математики вже вивчалися графіки деяких функцій. Проаналізуємо графіки руху й швидкості: S = f(t) і v = f(t).

Згадаємо, як на уроках математики графічно виражали залежність однієї величини від зміни іншої. Для розрахунку пройденого з постійною швидкістю шляху ми використаємо формулу S = vt. На уроках математики ви використали рівняння y=kx.

На першому рисунку зображений графік функції y = kx . За аналогією для другого графіка можна записати S = vt .

Графік руху дає такий самий повний опис руху, як і формула S = vt.

У разі рівномірного руху графік шляху — це завжди відрізок прямої, нахиленої під певним кутом до вісі часу.

З'ясовуємо, про що можна дізнатися за графіком шляху:

1) дізнатися про характер руху тіла;

2) визначити шлях, який долає тіло за певний інтервал часу;

3) визначити швидкість руху тіла;

4) порівняти швидкості руху тіл: чим більше швидкість руху тіла, тим більший кут між графіком шляху та віссю часу

Наприклад, нехай нам відомий графік рівномірного руху тіла.

За допомогою цього графіка ми можемо одержати певні відомості про рух тіла. За 1 год тіло проїхало 20 км, потім 2 год тіло стояло, а потім за 4 год тіло проїхало ще 20 км. При цьому за графіком ми можемо визначити й швидкість руху:

v₁=20 км/год, v₂=0, v₃= 5 км/год.

Розглянемо тепер, чим відрізняються графіки залежності шляху від часу для тіл, що рухаються з різною швидкістю.

Варто звернути увагу учнів на такий дуже важливий факт: чим більше швидкість тіла, тим більше кут між графіком залежності шляху від часу й віссю часу.

Графіки залежності швидкості від часу.

Поряд із графіками руху часто користуються графіками швидкості. Для побудови графіка швидкості застосовують прямокутну систему координат, по горизонтальній осі якої відкладають у певному масштабі час, а по вертикальній — модуль швидкості. Із цього графіка можна визначити, що Швидкість першого тіла 25 м/с, а другого — 10 м/с.

З'ясуємо, про що можна дізнатися за графіком швидкості руху тіла.

Розглянемо графік швидкості руху деякого тіла

1. Протягом інтервалу часу від 0 до 5 с і протягом інтервалу часу від 5 до 15 с тіло рухалось рівномірно, оскільки графік швидкості руху — відрізки прямих, які паралельні вісі часу.

2. Швидкість руху тіла протягом останніх 10 с спостереження більша, ніж протягом перших 5 с, оскільки друга ділянка графіка розташована вище від осі часу, ніж перша ділянка (рис. 8, б).

У даному випадку:

 — на інтервалі часу від 0 до 5 с;

 — на інтервалі часу від 5 до 15 с.

3. Можна визначити шлях який подолало тіло (згадайте: l=vt). Наприклад, за інтервал часу від 5 до 15 с тіло подолало шлях 90 м:

4. Домашнє завдання: Вивчити § 10, впр 10 (2-4)