Урок в 9 классе.
Тема: Прямолинейное и криволинейное движение. Движение по
окружности с постоянной по модулю скоростью .
Цели урока: 1. Дать школьникам представление о криволинейном
движении, периоде, частоте; представление о направлении и
значении скорости и ускорения при движении по
окружности.
2. Продолжить формирование умения применять
теоретические знания для решения практических задач;
способствовать развитию умения сравнивать,
анализировать.
3. Прививать ученикам интерес к науке, к предмету физики.
Оборудование: Для учителя – слайды «Криволинейное и прямолинейное
движение», «Движение по окружности», штатив с шариком
на нити, штатив с закрепленным желобом, магнит,
кроссворд.
Для учащихся – штатив с закрепленным на нити шариком,
часы с секундной стрелкой, листы с тестовыми заданиями,
карточки.
Оформление доски : на доске записана тема урока, зарисована сетка кроссворда, записаны задачи для самостоятельного решения, учеником приготовлен рисунок для ответа, записано домашнее задание.
План урока.
| II. Актуализация полученных знаний. | |
| III. Объяснение нового материала. | |
| IV. Закрепление материала. | |
| V. Контроль знаний. | |
| VI. Домашнее задание. | |
| VII. Подведение итогов урока. |
1 .Организационный момент.
УЧИТЕЛЬ : Здравствуйте! Я рада приветствовать вас на уроке физики.
Великий французский физик Паскаль говорил: «… наши знания никогда не могут иметь конца именно потому, что предмет познания бесконечен».
Сегодня на уроке мы попытаемся чуть-чуть продвинуться в нашем познании окружающего мира.
Давайте вспомним, что мы уже изучили в 9 классе.
УЧЕНИК : Мы изучали прямолинейное равномерное и прямолинейное равноускоренное движение.
УЧИТЕЛЬ: А только ли прямолинейное движение встречается в окружающем нас мире?
УЧЕНИК : Нет. Прямолинейное движение встречается редко. Чаще тела движутся не по прямой, а по кривой линии.
УЧИТЕЛЬ : Значит, какая перед нами стоит задача, что мы сегодня должны сделать на уроке?
УЧЕНИК : Мы изучим криволинейное движение.
УЧИТЕЛЬ : А что значит «изучить движение»?
УЧЕНИК : Изучить движение – это значит ввести какие-то его характеристики.
УЧИТЕЛЬ : Правильно! То есть сегодня на уроке мы с вами рассмотрим особенности криволинейного движения, введем новые характеристики движения и, как пример криволинейного движения, рассмотрим движение по окружности.
2. . Актуализация полученных знаний.
УЧИТЕЛЬ : Но прежде, чем перейти к новой теме, вспомним, что мы знаем о движении, об основных физических величинах, понятиях. Проведем физическую разминку и разгадаем кроссворд (Сетка кроссворда нарисована на листе ватмана. Ученик вписывает в сетку кроссворда правильный ответ, учащимся задаются дополнительные вопросы. Вид работы – общеклассная, индивидуальная).
| 1. Физическая векторная величина, |
||||||||||||||
| измеряемая в метрах. |
||||||||||||||
| (перемещение) |
||||||||||||||
| 1а. Что называется перемещением? |
||||||||||||||
| 1б. Какие единицы перемещения |
||||||||||||||
| Вы знаете? |
||||||||||||||
| 2. Единица измерения угла. |
||||||||||||||
| 2а. Каким прибором измеряют углы? |
||||||||||||||
3. Физическая величина, единицами измерения которой служат век, год.
3а. Назовите единицу времени в СИ.
3б. С помощью каких приборов измеряют время?
4. Физическая величина, показывающая быстроту измерения скорости.
(ускорение)
4а. Что называется ускорением?
4б. В каких единицах измеряется ускорение?
5. Длина траектории.
5а. Представьте, что вы пробежали по стадиону один круг. Что больше – путь или перемещение?
5б. В каком случае путь равен перемещению?
6. Физическая векторная величина, характеризующая быстроту движения.
(скорость)
6а. Какие единицы скорости вы знаете?
6б. Какой прибор измеряет скорость?
7. Одна из основных единиц измерения в физике.
7а. назовите основные единицы СИ.
7б. Какие физические величины им соответствуют?
8. Изменение положения тела в пространстве с течением времени.
(движение)
8а. Назовите виды движения в зависимости от ускорения.
8б. Какое движение называется равномерным? Равноускоренным?
Пока класс работает с кроссвордом, 5 учащихся (сильных) выполняют задание на месте по карточкам.
3. Объяснение нового материала.
УЧИТЕЛЬ : Мы разгадали кроссворд. По вертикали в нем выделено слово, которое будет ключевым в изучении новой темы «Криволинейное движение». Что это за слово?
УЧЕНИК : Траектория.
УЧИТЕЛЬ : Вспомним, что такое траектория?
УЧЕНИК : Траектория – это линия, вдоль которой движется тело.
УЧИТЕЛЬ : Различаются ли движения по виду траектории? Рассмотрим примеры движения.
Демонстрация: 1) падения пластилинового шарика вертикально вниз; 2) скатывания шарика по желобу; 3) вращения шарика на нити; 4) скатывания шарика по желобу рядом с магнитом.
УЧИТЕЛЬ : Как можно классифицировать наблюдаемые движения?
УЧЕНИК : падение и скатывание шарика – это прямолинейное движение, а вращение и скатывание рядом с магнитом – это криволинейное движение.
УЧИТЕЛЬ : Вспомните определение прямолинейного движения и по аналогии попытайтесь дать определение движения криволинейного. Запишите его в тетрадь (Записывают самостоятельно, потом зачитывают).
УЧЕНИК : Криволинейное движение – это движение, траектория которого кривая линия.
УЧИТЕЛЬ : Приведите примеры прямолинейного и криволинейного движения.
УЧАЩИЕСЯ : (предполагаемые ответы) прямолинейное: падение карандаша с парты, движение трамвая без поворота; криволинейное: движение планет, поворот автомобиля
УЧИТЕЛЬ : А теперь введем характеристики криволинейного движения, подумав какими величинами его описать. Рассмотрите две траектории криволинейного движения. Подумайте, как описать первый вид движения?
УЧЕНИК: В первом случае траекторию можно разбить на прямолинейные участки, как описывать прямолинейное движение мы знаем.
УЧИТЕЛЬ : Правильно! А во втором случае какие будут предложения? Как описать второй вид движения?
УЧЕНИК: Траекторию можно разбить на дуги окружностей.
УЧИТЕЛЬ: В тетради при помощи циркулей сделайте это (учащиеся самостоятельно выполняют построение). То есть криволинейное движение можно представить как движение по окружности. Рассмотрим движение тела по окружности. Это самый простой и самый распространенный вид криволинейного движения.
Демонстрация слайда движения по окружности.
УЧИТЕЛЬ: Приведите еще примеры движения тел по окружности.
УЧЕНИК : Движение планет, стрелки часов.
УЧИТЕЛЬ : Молодцы! Чтобы охарактеризовать движение, нужно ввести какие-то величины. Подумайте в чем особенность движения по окружности?
УЧЕНИК : Это движение повторяется.
УЧИТЕЛЬ : Запишем характеристики движения по окружности.
Первая характеристика:
Период Т- время одного полного оборота.
УЧИТЕЛЬ : В чем измеряется?
УЧЕНИК : Так как это время, то измеряется в секундах.
УЧИТЕЛЬ : Если за время t тело совершает N оборотов, как найти период?
УЧЕНИК : Нужно общее время разделить на число оборотов.
УЧИТЕЛЬ : Правильно! Запишем формулу:
T = 
УЧИТЕЛЬ : А теперь заслушаем сообщение о периоде (сообщение приготовлено учеником заранее).
Сообщение 1. Период – это величина, которая достаточно часто встречается в природе, науке и технике. Так, мы знаем, что Земля вращается вокруг своей оси и средний период этого вращения равен 24 ч; полный оборот Земли вокруг Солнца происходит примерно за 365,26 сут.; рабочие колеса гидротурбин делают один полный оборот за 1 с, а винт среднего или легкого вертолета имеет период вращения от 0, 15 до 0,3с; период же кровообращения у человека равен примерно 21- 22 с.
УЧИТЕЛЬ : приведите еще примеры периодов вращения известных вам тел (запишите в тетради 1-2 примера самостоятельно).
Итак, период вращения Земли и Луны, чему они равны?
УЧЕНИК : Период вращения
Земли 365 с, а Луны 30 с.
УЧИТЕЛЬ : Кто быстрее вращается?
УЧЕНИК : Быстрее вращается Луна.
УЧИТЕЛЬ : Значит какая вторая характеристика движения?
УЧЕНИК : Быстрота вращения.
УЧИТЕЛЬ : Правильно! Или частота. Частота () – число оборотов за единицу времени.
Единица измерения: = с -1 .
Если за время t тело совершает N оборотов, то частота вращения = 
.
Посмотрите внимательно на формулы для периода и частоты, которые мы записали, какой вывод можно сделать о соотношении величин периода и частоты?
УЧЕНИК : Период и частота – взаимно обратные величины, период обратно пропорционален частоте, а частота обратно пропорциональна периоду.
УЧИТЕЛЬ : Запишите самостоятельно эту зависимость себе в тетрадь.
Что за величина частота, чем она интересна? Заслушаем сообщение (заранее приготовлено учеником).
Сообщение 2. Для измерения частоты существуют специальные приборы – так называемые круги для измерения частоты, действие которых основано на оптической иллюзии. На каждом таком круге нанесены черные полоски и указано значение частоты. При вращении черные полоски образуют круг определенной толщины при соответствующей ему частоте. Для измерения частоты используются и тахометры. Вот некоторые сведения о частоте вращения технических устройств: коленчатые валы двигателей тракторов имеют частоту вращения от 60 до 100 1/с, ротор газовый турбины вращается с частотой от 200 до 300 1/с; пуля, вылетающая из автомата Калашникова, вращается с частотой 3000 1/с.
УЧИТЕЛЬ : Чем мы еще характеризуем любое движение?
УЧЕНИК : Любое движение характеризуется скоростью.
УЧИТЕЛЬ : Подумаем, как направлена скорость при движении по окружности? Вспомним: буксует автомобиль, куда вылетает грязь из-под колес? Представили?
А теперь откройте учебник стр. 69 рисунок 38 (самостоятельная работа с учебником). Какой можно сделать вывод из этих примеров?
УЧЕНИК : Скорость при движении по окружности направлена по касательной.
УЧЕТЕЛЬ : Запишите это в тетради и зарисуйте направление скорости при движении по окружности
Теперь посмотрите на рисунок. Что можно сказать о направлении скорости? Изменяется ли оно?
УЧЕНИК : Да направление скорости изменяется.
УЧИТЕЛЬ : Можно ли сказать, что скорость изменяется?
УЧЕНИК : Да. Скорость изменяется.
УЧИТЕЛЬ : А почему мы это утверждаем? Вспомните какая величина скорость? Векторная или скалярная?
УЧЕНИК : Скорость- величина векторная, т. е. для нее важно как значение, так и направление. И если изменяется направление, значит изменяется сама скорость.
УЧИТЕЛЬ : А значит движение по окружности - это какое движение: равномерное или равноускоренное?
УЧЕНИК : Это движение с ускорением.
УЧИТЕЛЬ : Этот вывод запишите себе в тетради (самостоятельно).
Значит, какая четвертая характеристика криволинейного движения?
УЧЕНИК : Это ускорение.
УЧИТЕЛЬ : Выясним, чему равно и куда направлено ускорение при движении по окружности.
Определим, как направлено ускорение тела, если оно движется по окружности с постоянной по модулю скоростью. Для этого обратимся к рисунку. На нем изображено тело (материальная точка), движущееся по окружности радиуса r. За очень малый промежуток времени t это тело переходит из точки А в точку В, которая расположена очень близко к точке А. В этом случае разницей в длине дуги АВ и хорды 
можно пренебречь и считать, что тело движется по хорде. Но направления скоростей v 0 и v, которые имело тело соответственно в точках А и В, все-таки различны. Ускорение движения тела определяется по формуле:
.
Вектор ускорения сонаправлен с вектором, равным геометрической разности скоростей (v – v 0). Чтобы найти этот вектор, перенесем вектор 
параллельно самому себе в точку А и соединим концы векторов скоростей отрезком прямой, направленным от 
к . Это и будет вектор (v – v 0). Мы видим, что он направлен внутрь окружности.
При стремлении к нулю промежутка времени t отрезок АВ стягивается в точку. Вектор ускорения при этом направлен к центру окружности. Поэтому ускорение, с которым тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью, называется центростремительным. Центростремительное ускорение в любой точке направлено по радиусу окружности к ее центру.
УЧИТЕЛЬ : Запишите себе в тетрадь куда направлено ускорение при движении по окружности. Хорошо.
Рассматривая подобие треугольников, получим
Вывод этой формулы нам подготовят к следующему уроку следующие ученики. . . (задание дается учащимся с высоким уровнем знаний).
4. Закрепление .
УЧИТЕЛЬ : Итак, что же мы сегодня узнали о криволинейном движении? Вспомните, просмотрите свои записи.
А теперь проверим хорошо ли вы усвоили сегодняшнюю тему. Вам необходимо решить экспериментальную задачу. Работаем в группах по 4 человека (на столах у учащихся штатив с шариком на нити).
ЗАДАНИЕ 1: Определите период обращения шарика.
ЗАДАНИЕ 2 (для учащихся с высоким уровнем знаний). Исследуйте от чего зависит период вращения?
Затем обсуждаем результаты, выясняем, что период вращения зависит от скорости вращения и радиуса.
УЧИТЕЛЬ : А теперь чуть-чуть отвлечемся и совместим физику и лирику.
(На экране - 2 задачи. Решают самостоятельно, затем взаимопроверка).
1 – вариант.
Задача 1. А.С. Пушкин «Руслан и Людмила»
У лукоморья дуб зеленый,
Златая цепь на дубе том;
И днем и ночью кот ученый
Все ходит по цепи кругом. . .
Как называется такое движение кота? Определите частоту его движения, если за 1 мин он делает 6 «кругов» (оборотов). Чему равен период?
ОТВЕТЫ: = 0,1 с -1 , Т = 10 с.
2 – вариант.
Задача 2. А.М. Горький «Макар Чудра»
А они оба (Лойко Зобар и Рада. – А.С.) кружились во тьме ночи плавно и безмолвно, и никак не мог красавец Лойко поравняться с гордой Радой.
Определите период обращения героя, если его частота обращения равна 2 с -1 .
ОТВЕТ: Т = 0,5 с.
(краткое обсуждение задач).
УЧИТЕЛЬ: Настало время проверить, как вы усвоили новый материал. Итак, перед вами на столе тесты. Тесты разноуровневые: начальный, средний, достаточный уровни. На листочках пишите свою фамилию и начинайте работать. На выполнение теста 5 минут.
После выполнения теста открываются правильные ответы. Ребята оценивают себя (самоконтроль).
Критерии оценки:
Достаточный уровень: «5» - 5
Средний уровень: «4» - 4-5
Начальный уровень: «3» - 4-5
(Учащиеся сдают листочки с оценками).
5. Домашнее задание.
Записывают в дневник: § 18, 19 (ответ по обобщенному плану)
«5» - Упр 17(3) устно, упр 18(4) письменно.
«4» - Упр 17(2) устно, упр 18(1) письменно.
6. Подведение итогов урока.
УЧИТЕЛЬ : Итак, что же мы сегодня изучили, что узнали нового?
Ввели понятие криволинейного движения.
Ввели его характеристики: период, частоту, скорость, ускорение.
Вспоминаем, что такое период, частота; куда направлена скорость при движении по окружности; куда направлено и чему равно ускорение.
УЧИТЕЛЬ : Молодцы! Ну а кого же можно поощрить оценкой?
Учащиеся оценивают работу одноклассников (взаимооценка).
Оценивается:
Работа с кроссвордом(отдельные ученики).
Ответы учащихся с мест во время объяснения.
Ответы учащихся, подготовивших сообщение.
Ответ ученика, объяснявшего новую тему.
Кроме того, все ученики получили оценки за выполнение теста и 5 учеников получат оценки за работу по карточкам.
УЧИТЕЛЬ : Спасибо за урок. До свидания.
ЗАДАЧИ НА КАРТОЧКАХ
Охарактеризуйте движение тела, график проекции скорости которого изображен на рисунке.
Уравнение движения тела s = 2t + t 2 . Опишите это движение (укажите значения характеризующих его величин), постройте график s x (t).
Зависимость от времени координаты точки, движущейся вдоль оси х, имеет вид: х = 2 - 10t + 3t 2 . Опишите характер движения. Каковы начальная скорость и ускорение? Запишите уравнение для проекции скорости.
Со станции вышел товарный поезд, идущий со скоростью 36 км/ч. Через 0,5 ч в том же направлении отправился скорый поезд, скорость которого 72 км/ч. Через какое время после выхода товарного поезда его нагонит скорый поезд?
Уклон длиной 100 м лыжник прошел за 20 с, двигаясь с ускорением 0,3 м/с 2 . Какова скорость лыжника в начале и конце уклона?
Ответы к тестам
Начальный уровень
В-1. В-2.
Средний уровень
В-1. В-2.
Достаточный уровень
Слайд 2
Тема урока: Прямолинейное и криволинейное движение. Движение тела по окружности.
Слайд 3
Механические движения Прямолинейное Криволинейное Движение по эллипсу Движение по параболе Движение по гиперболе Движение по окружности
Слайд 4
Цели урока: 1. Знать основные характеристики криволинейного движения и связь между ними. 2. Уметь применять полученные знания при решении экспериментальных задач.
Слайд 5
План изучения темы
Изучение нового материала Условие прямолинейного и криволинейного движения Направление скорости тела при криволинейном движении Центростремительное ускорение Период обращения Частота обращения Центростремительная сила Выполнение фронтальных экспериментальных заданий Самостоятельная работа в форме тестов Подведение итогов
Слайд 6
По виду траектории движение бывает: Криволинейное Прямолинейное
Слайд 7
Условия прямолинейного и криволинейного движения тел (Опыт с шариком)
Слайд 8
стр.67 Запомнить! Работа с учебником
Слайд 9
Движение по окружности – частный случай криволинейного движения
Слайд 10
Характеристики движения – линейная скорость криволинейного движения () – центростремительное ускорение () – период обращения() – частота обращения ()
Слайд 11
Запомнить. Направления движения частиц совпадает с касательной к окружности
Слайд 12
При криволинейном движении скорость тела направлена по касательной к окружности Запомнить.
Слайд 13
При криволинейном движении ускорение направлено к центру окружности Запомнить.
Слайд 14
Почему ускорение направлено к центру окружности?
Слайд 15
Определение скорости - скорость - период обращения r- радиус окружности
Слайд 16
При движении тела по окружности модуль вектора скорости может меняться или оставаться постоянным, но направление вектора скорости обязательно меняется. Поэтому вектор скорости является величиной переменной. Значит движение по окружности всегда происходит с ускорением.
Запомнить!
Слайд 17
Центростремительная сила сила упругости сила трения сила тяготения Модель атома водорода
Слайд 18
1. Установить зависимость скорости от радиуса2. Измерить ускорение при движении по окружности3. Установить зависимость центростремительного ускорения от числа оборотов в единицу времени.
Эксперимент
Слайд 19
Вариант 1Вариант 2 1.Тело движется равномерно по окружности в направлении по часовой стрелки против часовой стрелки Как направлен вектор ускорения при таком движении? а) 1 ; б) 2 ; в) 3 ; г) 4 . 2. Автомобиль движется с постоянной по модулю скоростью по траектории рисунка. В какой из указанных точек траектории центростремительное ускорение минимально максимально? 3. Во сколько раз изменится центростремительное ускорение, если скорость материальной точки увеличитьуменьшить в 3 раза? а) увеличится в 9 раз; б) уменьшится в 9 раз; в) увеличится в 3 раза; г) уменьшится в 3 раза. Самостоятельная работа
Слайд 20
Продолжи предложение Сегодня на уроке я понял, что… Мне понравилось на уроке то, что… На уроке меня порадовало… Я удовлетворён своей работой, потому что… Мне хотелось бы порекомендовать…
Слайд 21
Домашнее задание: §18-19, упр. 18 (1, 2) Дополнительно упр. 18 (5) Спасибо за внимание. Спасибо за урок!
Посмотреть все слайды
Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Цели урока: дать школьникам представление о криволинейном движении, частоте, угловом перемещении, угловой скорости, периоде. Познакомить с формулами для нахождения этих величин и единицами измерения. (Слайды 1 и 2 )
Ззадачи:
Образовательные
: дать учащимся
представление о криволинейном движении его
траектории, величинах его характеризующих,
единицах измерения этих величин и формулах для
вычисления.
Развивающие
:продолжать формирование умений
применять теоретические знания для решения
практических задач, развивать интерес к предмету
и логическое мышление.
Воспитательные
: продолжать развивать
кругозор учащихся; умение вести записи в
тетрадях, наблюдать, замечать закономерности
явлений, аргументировать свои выводы.
Оборудование: наклонный жёлоб, шарик, шарик на нити, игрушечный автомобиль, юла, модель часов со стрелками, мультимедийный проектор, презентация.
ХОД УРОКА
1. Актуализация знаний
Учитель.
– Какие виды движения вы знаете?
– Чем отличаются прямолинейные и криволинейные
движения?
– В какой системе отсчёта можно говорить об
этих видах движения?
– Сравните траекторию и путь для прямолинейного
и криволинейного движений. (Слайды 3, 4).
2. Объяснение нового материала
Учитель. Демонстрирую: падение шарика по вертикали, его скатывание по желобу, вращение шарика на нити, перемещение игрушечного автомобиля по столу, падение теннисного мячика брошенного под углом к горизонту.
Учитель.
Чем отличаются траектории
движения предложенных тел? (Ответы учащихся)
Попробуйте сами дать определения
криволинейного
и прямолинейного движений. (Запись в
тетрадях):
– прямолинейное движение – движение по прямой
траектории, причём направление векторов силы и
скорости совпадают; (слайд 7)
– криволинейное движение – движение по непрямой
траектории.
Рассмотреть два примера криволинейного движения: по ломаной линии и по кривой (Зарисовать, слайды 5, 6 ).
Учитель. Чем отличаются эти траектории?
Ученик. В первом случае траекторию можно разбить на прямолинейные участки и рассмотреть каждый участок отдельно. Во втором случае можно разбить кривую на дуги окружностей и прямолинейные участки Т.о. это движение можно рассматривать как последовательность движений, происходящих по дугам окружностей различного радиуса (Слайд 8)
Учитель. Приведите примеры прямолинейного и криволинейного движения, с которыми вы встречались в жизни.
3. Сообщение ученика.
В природе и
технике
очень часто встречаются движения,
траектории которых представляют собой не прямые,
а кривые линии. Это криволинейное движение. По
криволинейным траекториям движутся в
космическом пространстве планеты и
искусственные спутники Земли, а на Земле
всевозможные средства транспорта, части машин и
механизмов, воды рек, воздух атмосферы и т.д.
Если прижать к вращающемуся точильному камню
конец стального прутика, то раскаленные частицы,
отрывающиеся от камня, будут видны в виде искр.
Эти частицы летят с той скоростью, которой они
обладали в момент отрыва от камня. Хорошо видно,
что направление движения искр совпадает с
касательной к окружности в той точке, где пруток
касается камня. По касательной
движутся
брызги от колес буксующего автомобиля. (Слайд 9)
Учитель.
Таким образом, мгновенная
скорость тела в разных точках криволинейной
траектории имеет различное направление, причём,
обратите внимание: вектора скорости и силы,
действующей на тело, направлены по
пересекающимся прямым. (Слайды 10 и 11).
По модулю же скорость может быть всюду одинакова
или изменяться от точки к точке.
Но даже если модуль скорости не изменяется, ее
нельзя считать постоянной. Скорость – векторная
величина. Для векторной величины модуль и
направление одинаково важны. А раз меняется
скорость
, значит есть ускорение. Поэтому
криволинейное движение – это всегда движение
с ускорением
, даже если по модулю скорость
постоянная. (Слайд 12).
Ускорение тела, равномерно движущегося по
окружности, в любой точке центростремительное
,
т.е. направлено по радиусу окружности к ее центру.
В любой точке вектор ускорения перпендикулярен
вектору скорости. (Нарисовать)
Модуль центростремительного ускорения: а ц
= V 2 /R (написать формулу), где V – линейная
скорость тела, а R – радиус окружности. (Слайды
12, 13)
Учитель. Движение по окружности часто характеризуют не скоростью движения, а промежутком времени, за который тело совершает один полный оборот. Эта величина называется периодом обращения и обозначается буквой Т. (Записать определение периода). Найдем связь между периодом обращения Т и модулем скорости при равномерном движении по окружности радиуса R. Т.к. V = S/t = 2R/Т. (Записать формулу в тетради) (Слайд 14)
Сообщение ученика. Период – это величина, которая достаточно часто встречается в природе и технике . Так, мы знаем. Что Земля вращается вокруг своей оси и средний период вращения равен 24 часам. Полный оборот Земли вокруг Солнца происходит примерно за 365,26 суток. Рабочие колеса гидротурбин делают один полный оборот за время, равное 1 секунде. А винт вертолета имеет период обращения от 0,15 до 0,3 секунды. Период кровообращения у человека равен примерно 21-22 секундам.
Учитель. Движение тела по окружности можно охарактеризовать еще одной величиной – числом оборотов в единицу времени. Ее называют частотой обращения: ν = 1/Т. Единицей измерения частоты: с –1 = Гц. (Записать определение, единицу и формулу ) (слайд 14)
Сообщение ученика.
Коленчатые валы
двигателей трактора имеют частоту вращения от 60
до 100 оборотов в секунду. Ротор газовой турбины
вращается с частотой от 200 до 300 об/с. Пуля,
вылетающая из автомата Калашникова, вращается с
частотой 3000 об/с.
Для измерения частоты существуют приборы, так
называемые круги для измерения частоты,
основанные на оптических иллюзиях. На таком
круге нанесены черные полоски и стоят частоты.
При вращении такого круга черные полоски
образуют круг при соответствующей этому кругу
частоте. Также для измерения частоты
используются тахометры. (Слайд 15)
(Дополнительные характеристики слайды 16, 17)
4. Закрепления материала (слайд18)
Учитель.
На этом уроке мы
познакомились с описанием криволинейного
движения, с новыми понятиями и величинами.
Ответьте мне на следующие вопросы:
– Как можно описать криволинейное движение?
– Что называется угловым перемещением? В каких
единицах измеряется?
– Что называется периодом и частотой? Как
связаны между собой эти величины? В каких
единицах измеряются? Как их можно определить?
– Что называется угловой скоростью? В каких
единицах она измеряется? Как можно её рассчитать?
(Если остаётся время, можно выполнить экспериментальное задание по определению периода и частоты вращения тела, подвешенного на нити.)
5. Экспериментальная работа: измерение периода, частоты тела, подвешенного на нити и вращающегося в горизонтальной плоскости. Для этого на каждую парту приготовить набор принадлежностей: нить, тело (бусинка или пуговица), секундомер; инструкцию по выполнению работы: тело вращать равномерно, (для удобства работу можно выполнять вдвоём) и измерить время 10 (вспомнить определение полного оборота). (После выполнения работы обсудить полученные результаты). (Cлайд 19)
6. Контроль и самопроверка
Учитель. Следующее задание на проверку, как вы усвоили новый материал. У каждого из вас на столах лежат тесты и две таблицы, в которые вы должны внести букву ответа. Одну из них вы подпишите и сдадите на проверку. (Тест 1 выполняет 1 вариант, тест 2 – второй вариант)
Тест 1 (слайд 20)
1. Примером криволинейного движения являются...
а) падение камня;
б) поворот машины на право;
в) бег спринтера на 100 – метровке.
2. Минутная стрелка часов делает один полный оборот. Чему равен период обращения?
а) 60 с; б) 1/3600 с; в) 3600 с.
3. Колесо велосипеда делает один оборот за 4 с. Определите частоту вращения.
а) 0,25 1/с; б) 4 1/с; в) 2 1/с.
4. Винт моторной лодки делает 25 оборотов за 1 с. Чем, равна угловая скорость винта?
а) 25 рад/с; б) /25 рад/с; в) 50 рад/с.
5. Определите частоту вращения сверла электрической дрели, если его угловая скорость равна 400 .
а)800 1/с; б) 400 1/с; в) 200 1/с.
Тест 2 (слайд 20)
1. Примером криволинейного движения является…
а) движение лифта;
б) прыжок лыжника с трамплина;
в) падение шишки с нижней ветки ели в безветренную погоду.
2. Секундная стрелка часов делает один полный оборот. Чему равна её частота обращения?
а) 1/60 с; б) 60 с; в) 1 с.
3. Колесо машины делает 20 оборотов за10 с. Определите период обращения колеса?
а) 5 с; б) 10 с; в) 0,5 с.
4. Ротор мощной паровой турбины делает 50 оборотов за 1 с. Вычислите угловую скорость.
а) 50 рад/с; б) /50 рад/с; в) 10 рад/с.
5. Определите период обращения звёздочки велосипеда, если угловая скорость равна.
а) 1 с; б) 2 с; в) 0,5 с.
Ответы на тест 1:
б; в; а; в; в
Ответы на тест 2:
б; а; в; в; б(слайд
21)
7. Подведение итогов
8. Домашнее задание: § 18, 19, вопросы к §§, упр.17, (устно) (слайд 21)
Сегодня мы продолжим изучать движение. Нами были рассмотрены случаи, когда тела двигались только прямолинейно, то есть по прямой линии. Но так ли уж часто такое движение мы встречаем в жизни? Конечно же, нет. Тела обычно движутся по криволинейным траекториям. Движение планет, поездов, животных - все это будет примером криволинейного движения. Описать такое движение сложнее. Изменение координат будет происходить, как минимум, по двум осям, например OX и OY. Сравним, как направлены вектора скорости и перемещения при прямолинейном и криволинейном движении. Когда тело движется по прямой, то направление вектора скорости и вектора перемещения всегда совпадают. Для того, чтобы ответить на этот же вопрос в случае криволинейного движения, рассмотрим рисунок. Предположим, что тело движется из точки М1 в точку М2 по дуге. Путь - это длина дуги, перемещение - вектор М1М2. В геометрии, такой отрезок называют хордой. Мы видим, что направление скорости и перемещения не совпадают. При криволинейном движении мы будем говорить о мгновенной скорости. Мгновенная скорость тела в каждой точки криволинейной траектории направлена по касательной к траектории в этой точке. Убедиться в этом можно, наблюдая за брызгами из-под колес автомобиля, они так же вылетают по касательной к окружности колеса. Обратите внимание, что скорость имеет в каждой точке криволинейной траектории различное направление, поэтому даже при условии, что модуль скорости остался прежним, если изменилось направление движения, то рассматривать нужно новый вектор. Из того, что скорость непрерывно меняется, следует, что и ускорение так же будет меняться. Следовательно, криволинейное движение - это движение с ускорением. Предположим, тело движется по некоторой криволинейной траектории. Таких траекторий может быть бесчисленное множество, неужели, для каждого из них придется описывать свои законы движения? Оказывается, отдельные части траектории можно, приблизительно, представить, как дуги окружностей. И само криволинейное движение, в большинстве случаев, можно представить как совокупность движений по дугам окружностей различного радиуса. Изучив движение по окружности, мы сможем описывать более сложные случаи движения. Запомним, если скорость тела и действующая на него сила направлены вдоль одной прямой, то тело движется прямолинейно, а если они направлены вдоль пересекающихся прямых, то тело движется криволинейно. Определите, по какой траектории полетит камень, вращающийся на нити, если нить внезапно оборвется? Мгновенная скорость камня направлена по касательной к криволинейной линии, следовательно, в момент обрыва, согласно закону инерции, тело будет двигаться, сохраняя прежнюю скорость, то есть по этой же касательной. Грузовик движется по криволинейной траектории. Скорость движения по модулю величина постоянная. Можно ли утверждать, что ускорение грузовика равно нулю? Утверждать, что ускорение грузовика равно нулю нельзя, так как скорость имеет в каждой точке криволинейной траектории различное направление, поэтому даже при условии, что модуль скорости остался прежним, то рассматривать нужно новый вектор. Из того, что скорость непрерывно меняется, следует, что и ускорение так же будет изменяться. Мы уже знаем, что причиной ускорения является сила. Укажите, на каких участках криволинейного движения сила действовала?
Ответ обоснуйте. На траектории сделаны отметки положения тела через равные промежутки времени. Сила действовала на участке 0-3. Тело двигалось прямолинейно, но скорость тела менялась (тело двигалось ускоренно), то есть под действием силы. Сила действовала на участке 7-8. Величина скорости не изменилась, но направление поменялось (тело двигалось ускоренно), то есть под действием силы.