Скорость при равноускоренном движении. Решение задач - Кинематика

Цели: расширить взгляды учащихся на природу механического движения; развитие навыков самостоятельной работы.

Демонстрации: движение монеты по наклонной плоскости (деревянной линейке) - домашнее экспериментальное задание.

Ход урока

I. Повторение и проверка домашнего задания

Урок можно начать с демонстрации эксперимента с монетой на наклонной плоскости. В зависимости от угла наклона монета либо покоится, либо двигается равномерно или равноускоренно.

- От чего зависит поведение монеты?

- Почему при малых углах наклона монета покоится?

и так далее

Далее можно выборочно проверить решения домашних задач и обязательно повторить основные понятия, связанные с равноускоренным движением. Хорошее повторение позволит устранить непонятные вопросы, а также более глубоко осмыслить новый материал.

- Что такое ускорение?

- Назовите единицы ускорения.

- Какое движение называют равноускоренным?

- По какой формуле находится ускорение?

- Что характеризует ускорение?

II. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Вычисление скорости при равноускоренном движении.

2. Построение графиков зависимости скорости от времени.

3. Средняя скорость движения.

1. Материал данного урока является логическим продолжением предыдущего. Заметим, что теория равноускоренного движения была разработана Галилео Галилеем. Галилей впервые дал определение равноускоренного движения, доказал ряд теорем, которые описывали закономерности этого движения.

Изучение равноускоренного движения опирается на основное соотношение, которое определяет ускорение тела:

Если тело начинает равноускоренное движение из состояния покоя, то есть v₀ = 0, то скорость тела в любой момент времени определяется так:

v = a · t.

2. Наглядно движение тела можно представлять в виде графиков.

Зависимость скорости тела от времени называют законом изменения скорости, а графическое представление этого закона - графиком скорости. Чтобы построить график скорости, оси прямоугольной системы координат обозначаются так: по оси х откладывают время, а по оси у - значения скорости тела.

На рис. 81 представлены два графика равноускоренного движения из состояния покоя. Ускорение первого тела равно а₁ = 1 м/с¹, а второго - а₂ = 3 м/с².

На рис. 82 показаны графики равнозамедленного движения: ускорение первого тела равно а₁ = -1/3 м/с², а второго - а₂ = -1 м/с².

При помощи графика скорости мы всегда можем найти скорость тела в любой момент времени. По виду графика скорости можно судить о характере движения тела.

3. Из графика скорости вытекает, что при v₀ = 0 в равноускоренном движении средняя скорость на отрезке времени t всегда равна половине достигнутой скорости v (рис. 83), то есть:

При равнозамедленном движении средняя скорость определяется так:

При условии, что конечная скорость тела v = 0.

III. Решение задач

В заключительной части урока для самостоятельного решения можно предложить несколько графиков скорости, по которым ученики должны дать описание движения и определить неизвестные величины а и v₁, например, см. рис. 84.

По графику скорости I определить ускорение тела и скорость тела через 6 с, 10 с.

По графику скорости II определить ускорение и скорость тела через 4 с.

По графику скорости III определить ускорение и скорость тела через 16 с.

Домашнее задание

1. § 3 учебника; вопросы и задания к параграфу; один из учеников по желанию может подготовить доклад о роли Галилео Галилея в развитии механики.

2. Задачи и упражнения (учебник, с. 126) № 15, 16, 9.

3. Сборник задач В. И. Лукашика, Е. В. Ивановой, № 150.