Урок "Графіки рівномірного руху"

Зноб-Новгородський ліцей

Зноб-Новгородської селищної ради

Відкритий урок

з фізики
у 7 класі за темою:

Підготував

учитель фізики

В. М. Пищола

2022 р.

Мета:

•         навчальна: навчити будувати графіки рівномірного руху тіла, акцентувати увагу учнів на застосуванні математичних знань у фізиці;
•         розвиваюча: розвивати логічне мислення, уважність та спостережливість;
•         виховна:  виховувати     почуття колективізму, інтересу до предмета.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Вид (форма) уроку: урок-бесіда (дистанційне навчання)

Обладнання: ноутбук, презентація.

Хід уроку

1. Організаційний етап

• привітання
• перевірка присутніх
• перевірка готовності учнів до уроку.

2. Перевірка домашнього завдання

1. Згадайте правила оформлення розв'язків задач на уроках фізики.
2. Розв’яжіть задачу:

Від станції «Фізика» до станції «Математика» потяг їде зі швидкістю 15 м/с. Скільки часу триває подорож, якщо відстань між станціями становить 108 км?

(Слайд 3)

3. Актуалізація опорних знань

Дайте відповіді на запитання:

1. Як знайти швидкість рівномірного руху тіла?
2. Як обчислити шлях, пройдений тілом, якщо відомі швидкість його руху та час руху?
3. Як обчислити час руху, якщо відомі шлях і швидкість руху тіла?

4. Оголошення теми та мети уроку . Мотивація навчальної діяльності

У багатьох випадках рух тіл зручно описувати за допомогою графіків. Такий спосіб опису руху досить наочний.

Спортсмен, велосипед якого має спідометр, рухається по трасі. Швидкість руху, яку показує спідометр у будь-який момент часу, дорівнює 5 м/с. Як описати рух цього спортсмена за допомогою графіків? (Слайд 4)

5. Вивчення нового матеріалу (розповідь з демонструванням презентації)

Графік залежності шляху від часу для рівномірного руху тіла

Побудуємо графік залежності шляху, що долає велосипедист, від часу спостереження — графік шляху.

Для побудови графіка виконаємо такі дії.

1. Заповнимо таблицю відповідних значень часу t руху спортсмена та шляху l, який він долає за цей час.

Зрозуміло, що в момент початку спостереження (t = 0) шлях теж дорівнює нулю (l = 0). За час t = 2 c велосипедист подолає відстань 10 м: l = v·t = 5·2 =10

Міркуючи аналогічно, отримаємо відповідну таблицю.

2. Проведемо дві взаємно перпендикулярні осі.

На горизонтальній осі — осі абсцис — відкладемо час руху велосипедиста в секундах (t, с) так, що одній клітинці відповідатиме інтервал часу 2с. На вертикальній осі — осі ординат — відкладемо шлях у метрах (l, м) так, що одній клітинці відповідатиме шлях, який дорівнює 10 м.

3. Побудуємо точки з координатами: (0; 0), (2; 10), (4; 20), (6; 30), (8; 40), (10; 50).

Абсциси зазначених точок відповідають часу руху спортсмена, ординати — шляху, який він подолав за цей час.

4. З’єднаємо побудовані точки лінією. Отриманий відрізок прямої — графік шляху велосипедиста (слайд №5).

Зверніть увагу! Велосипедист рухається рівномірно, тому шлях, який він долає, можна визначити за формулою l = v·t , у будь-який момент часу v = 5м/с; тому можна записати: l = 5·t(м), де час t задано в секундах. Рівність l = 5t — рівняння залежності шляху, який долає велосипедист, від часу спостереження.

У разі рівномірного руху графік шляху — це завжди відрізок прямої, нахиленої під певним кутом до осі часу. Тому для побудови графіка шляху достатньо знайти шлях l для двох значень часу t і через отримані дві точки провести відрізок прямої. Наприклад, будуючи графік шляху велосипедиста, слід узяти час початку спостереження (t = 0) і час закінчення спостереження ( t = 10 с).

З’ясовуємо, про що можна дізнатися за графіком шляху

Графік шляху дає багато корисної інформації.

За графіком шляху можна:

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 більша швидкість руху тіла, тим більший кут між графіком шляху та віссю часу (слайд №6).

Будуємо графік швидкості рівномірного руху тіла

Повернемося до велосипедиста, який рухається рівномірно зі швидкістю v = 5 м/с. Побудуємо графік залежності швидкості його руху від часу спостереження — графік швидкості руху.

Для побудови графіка виконаємо таки дії.

1. Заповнимо таблицю відповідних моментів часу t руху спортсмена

та швидкості руху v, яку він мав у ці моменти часу.

Спортсмен рухався рівномірно, тому швидкість його руху залишалась незмінною протягом усього часу спостереження.

2. Проведемо дві взаємно перпендикулярні осі. На осі абсцис відкладемо час руху в секундах (t, с), на осі ординат — швидкість руху в метрах за секунду (v, м/с).

3. Побудуємо точки з координатами (0; 5), (2; 5), (4; 5), (6; 5), (8; 5), (10; 5). Абсциси позначених точок відповідають часу руху спортсмена, ординати — швидкості його руху.

4. З’єднаємо точки лінією. Отриманий відрізок прямої — графік швидкості руху велосипедиста (слайд №7).

У разі рівномірного руху графік швидкості руху тіла — відрізок прямої, паралельної осі часу.

З’ясовуємо, про що можна дізнатися за графіком швидкості руху тіла.

Розглянемо графік швидкості руху деякого тіла і дізнаємося про його рух якнайбільше.

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.

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: ). Наприклад, за інтервал часу від 5 до 15 с тіло подолало шлях 90 м:

Цей шлях чисельно дорівнює площі заштрихованого прямокутника:

(слайд №8).

Зверніть увагу! Для будь-якого руху числове значення шляху, який подолало тіло, дорівнює числовому значенню площі фігури під графіком швидкості руху цього тіла.

6. Працюємо разом

Розглянемо приклад.

Задача. За графіком шляху, який подолало тіло за 4 години (рис. 10.5), дізнайтеся:

1) як рухалось тіло;

2) який шлях подолало тіло за першу годину; за наступні дві години;

3) якою була швидкість руху тіла на кожній ділянці.

Розв’язання (Слайд №9)

Із графіка бачимо, що весь шлях складається з трьох ділянок, на кожній з яких тіло рухалось рівномірно (графік шляху тіла — відрізки прямих).

Ділянка I. За графіком шлях, який подолало тіло за першу годину, дорівнює 20 км, тому швидкість руху тіла становила:

Ділянка ІI. За наступні 2 години тіло подолало шлях . Відповідно швидкість руху тіла дорівнювала:

.

Ділянка ІІI. Останню годину шлях не змінювався, отже, тіло зупинилось:

.

Аналіз результатів. Із графіка бачимо, що ділянка I графіка складає з віссю часу більший кут, ніж ділянка IІ. Тому ділянка І відповідає більшій швидкості руху тіла. Результат є цілком реальним.

VII. Підсумки уроку

• Чого ми навчились на уроці?
• Що виявилось занадто важким?

VIII. Домашнє завдання

Опрацювати §10, виконати вправу 10 (1, 2) на стор. 72.