ІІ. Пояснення нового матеріалу.

Затверджую

_____________________

План-конспект

уроку з фізики в ____класі школи №____ проведеного студентом V курсу фізико-математичного факультету Кам’янець-Подільського університету

Мельником Віктором Олександровичем

Тема: Швидкість при нерівномірному прямолінійному русі. Миттєва швидкість.

Мета: Сформувати знання про швидкість тіл при нерівномірному прямолінійному русі. Дати поняття миттєвої швидкості; активізувати пізнавальну діяльність учнів демонстрування дослідів та запитаннями.

Вид уроку: Урок вивчення нового матеріалу.

Тип уроку: Урок лекція.

Хід уроку

І. Організаційна частина.

Заходжу в клас, вітаюсь з учнями та перевіряю їх готовність до уроку. На попередньому уроці ми з вами писали контрольну роботу, послухайте результати цієї роботи.

А зараз ми з вами приступимо до вивчення нової теми “ Швидкість при нерівномірному прямолінійному русі. Миттєва швидкість”. Відкрийте свої зошити і запишіть тему уроку.

ІІ. Пояснення нового матеріалу.

Середня швидкість. У деяких випадках, коли мають справу з нерівномірним рухом, користуються середньою швидкістю. Її знаходять, поділивши переміщення тіла на час, протягом якого воно здійснене:

Якщо, наприклад, поїзд, рухаючись по прямій, проходить 600 км за 10 год, то це означає, що в середньому він щогодини проходить 60 км. Проте зрозуміло, що якусь частину часу поїзд зовсім не рухався, а стояв на зупинках; вирушаючи із станції, він збільшував свою швидкість, а наближаючись до неї, зменшував швидкість. Усе це в процесі обчислення середньої швидкості не береться до уваги і вважається, то поїзд щогодини проходив по 60 км, кожної півгодини – по 30 км і т. д. Користуючись формулою , ми ніби вважаємо, що поїзд рухався рівномірно із сталою швидкістю 60 км/год, хоч, можливо, за всі ці 10 год не було жодної години, за яку поїзд пройшов би саме 60 км.

Знаючи середню швидкість, можна визначити переміщення за формулою

При цьому слід пам'ятати, що ця формула дає правильний результат тільки для тієї ділянки траєкторії, для якої визначено середню швидкість. Якщо, користуючись значенням середньої швидкості 60 км/год, знаходити переміщення поїзда не за 10 год, а за 2, 4 або 5 год, то дістанемо неправильний результат. Це пояснюється тим, що середня швидкість за час 10 годин не дорівнює середнім швидкостям за 2, 4 або 5 год.

Отже, середня швидкість, загалом кажучи, не дає змоги обчислювати переміщення, а отже, і координати в будь-який момент часу.

А для того щоб обчислити положення тіла в будь-який момент часу, швидкість все-таки треба знати, але не середню, а так звану миттєву швидкість.

Миттєва швидкість. Усяке рухоме тіло має швидкість. Крім того, під час свого руху по траєкторії тіло проходить через усі її точки. А таких точок безліч. Через кожну з них тіло проходить у певний момент часу. Таких моментів часу також безліч. Отже, виходить, що в кожний момент часу і в кожній точці траєкторії тіло має певну швидкість. Саме цю швидкість і називають миттєвою. Миттєвою швидкістю тіла називають швидкість тіла в даний момент часу або в даній точці траєкторії.

Для прямолінійного рівномірного руху швидкість тіла дорівнює відношенню його переміщення до інтервалу часу, за який відбулося це переміщення. Цьому відношенню дорівнює і середня швидкість при нерівномірному русі. Воно допоможе нам також зрозуміти зміст поняття миттєвої швидкості.

Припустимо, що якесь тіло (як завжди, маємо на увазі якусь певну точку тіла) рухається прямолінійно, але не рівномірно. Нас цікавить миттєва швидкість, наприклад, у точці А його траєкторії (див. мал.). Виділимо невелику ділянку 1 на цій траєкторії, до якої входить точка А. Мале переміщення тіла на цій ділянці позначимо через , а малий інтервал часу, протягом якого воно відбулося, – через . Поділивши на , знайдемо середню швидкість на цій ділянці; це саме середня швидкість, бо швидкість неперервно змінюється і в різних місцях ділянки 1 вона неоднакова.

Зменшимо тепер довжину ділянки. Виберемо ділянку 2 (див. мал.), до якої також уходить точка А. На цій ділянці переміщення дорівнює і тіло здійснює його за менший інтервал часу . На цій ділянці швидкість тіла встигає змінитися на меншу величину. Проте відношення дає нам і тепер середню швидкість для цієї меншої ділянки. Ще менша зміна швидкості на ділянці 3 (до якої теж уходить точка А), яка менша від ділянок 1 і 2. Поділивши переміщення на інтервал часу , знову знайдемо середню швидкість на цій малій ділянці траєкторії.

Зменшуватимемо інтервал часу, за який розглядаємо переміщення тіла. Одночасно з ним зменшуватиметься і переміщення тіла. Зрештою інтервал часу стане настільки малим, що можна буде знехтувати зміною швидкості за цей час (рух стане ніби рівномірним). Ділянка траєкторії, пройдена за цей, зовсім уже малий, інтервал часу, ніби стягнеться в точку А, а інтервал часу — в момент часу. Саме тоді середня швидкість і стане миттєвою швидкістю тіла в точці А.

Миттєва швидкість, або швидкість у даній точці, дорівнює відношенню досить малого переміщення на ділянці траєкторії, що містить у собі цю точку, до малого інтервалу часу, за який це переміщення відбувається.

Миттєва швидкість — векторна величина. Напрям вектора миттєвої швидкості збігається з напрямом руху в даній точці. Надалі, говорячи про швидкість нерівномірного руху, матимемо на увазі саме миттєву швидкість.

Про миттєву швидкість можна говорити і у випадку рівномірного руху. Відмінність лише в тому, що при рівномірному русі миттєва швидкість у будь-якій точці і в будь-який момент часу однакова. А при нерівномірному русі вона в різних точках і в різні моменти часу неоднакова.

Прийом, яким ми скористалися, щоб пояснити зміст миттєвої швидкості, такий. Ділянку траєкторії, що містить точку, яка нас цікавить, і час, за який тіло проходить її, в думці поступово зменшуємо доти, поки ділянку вже не можна відрізнити від точки, а нерівномірний рух — від рівномірного. Таким прийомом завжди користуються під час вивчення явищ, у яких відіграють роль які-небудь величини, що неперервно змінюються.

ІІІ. Закріплення вивченого матеріалу.

1. Що таке середня швидкість? Як її визначають?

2. Чи можна, знаючи середню швидкість за певний інтервал часу, визначити переміщення тіла за будь-яку частину цього інтервалу?

3. Що таке миттєва швидкість? Як напрямлений вектор миттєвої швидкості?

4. Чим відрізняється миттєва швидкість у рівномірному прямолінійному русі від миттєвої швидкості в нерівномірному русі?

Дата добавления: 2015-11-14