ІІІ. 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: Переміщення при рівноприскореному русі.

Мета: Сформувати знання про переміщення тіла при рівноприскореному русі, закріпити поняття прискорення. Активізувати пізнавальну діяльність учнів.

Вид уроку: Урок вивчення нового матеріалу.

Тип уроку: Комбінований.

Хід уроку

І. Організаційна частина.

Заходжу в клас, вітаюсь з учнями та перевіряю їх готовність до уроку.

А зараз ми з вами приступимо до вивчення теми “Переміщення при рівноприскореному русі”. Відкрийте свої зошити і запишіть тему уроку.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Що таке рівноприскорений рух?

Рух тіла, під час якого його швидкість за будь-які рівні інтервали часу змінюється однаково, називають рівноприскореним рухом.

Що таке прискорення?

Прискоренням тіла при його рівноприскореному русі назива­ють величину, що дорівнює відношенню зміни швидкості тіла до інтервалу часу, протягом якого ця зміна відбулася.

ІІІ. Пояснення нового матеріалу.

Тепер треба з'ясувати найголовніше — як змінюється коорди­ната тіла під час його прямолінійного рівноприскореного руху. Як ми знаємо, для цього потрібно знати переміщення тіла, бо проекція вектора переміщення саме й дорівнює зміні координати.

Формулу для визначення переміщення найпростіше вивести графічним методом.

При рівноприскореному русі тіла вздовж осі X швидкість змінюється з часом за формулою . Оскільки час до цієї формули входить у першому степені, то графік для проекції швидкості залежно від часу являє собою пряму, як це зображено на малюнку 1. Пряма 1 на цьому малюнку відповідає рухові з додатною проекцією прискорення (швидкість зростає), пряма 2 — рухові з від'ємною проекцією прискорення (швидкість спадає). Обидва графіки стосуються випадку, коли в момент часу тіло мало деяку початкову швидкість .

Переміщення виражається площею. Виділимо на графіку швидкості рівноприскореного руху маленьку ділянку (мал. 2) і проведемо з точок і перпендикуляри на вісь . Довжина відрізка на осі у вибраному масштабі дорівнює тому малому інтервалу часу, за який швидкість змінилася від її значення в точці до її значення в точці . Під ділянкою графіка дістали вузеньку смужку .

Коли інтервал часу, що відповідає відрізку , досить малий, то протягом цього малого часу зміна швидкості теж мала – рух за такий малий інтервал часу можна вважати рівномірним. Тому смужка мало відрізняється від прямокутника, а її площа чисельно дорівнює проекції переміщення тіла за час, що відповідає відрізку .

На такі вузькі смужки можна поділити всю площу фігури, розміщеної під графіком швидкості. Отже, переміщення за весь час чисельно дорівнює площі трапеції ОАВС. Як відомо з геомет­рії, площа трапеції дорівнює добутку півсуми її основ на висоту. В розглядуваному випадку довжина однієї з основ трапеції чисельно дорівнює , довжина другої — (див. мал. 2), а її висота чисельно дорівнює . Звідси випливає, що проекція переміщення виражається формулою:

.

Але ; тоді

.

Мал. 1 Мал. 2

Звідси

(1)

Якщо проекція початкової швидкості (у початковий момент часу тіло перебувало в спокої), то формула (1) набирає вигляду:

(2)

Графік швидкості такого руху подано на малюнку 3.

Користуючись формулами (1) і (2), слід пам'ятати, що , і можуть бути як додатними, так і від'ємними — адже це проекції векторів , і на вісь X.

Отже, ми бачимо, що при рівноприскореному русі переміщення зростає з часом не так, як при рівномірному русі: тепер до формули входить квадрат часу. Це означає, що переміщення з часом зростає швидше, ніж при рівномірному русі.

Як залежить від часу координата тіла? Тепер легко вивести також формулу для обчислення координати у будь-який момент часу для тіла, що рухається рівноприскорено. Попередньо ми вивчали, що проекція вектора переміщення дорівнює зміні координати . Тому формулу (1) можна записати у вигляді . Звідси

(3)

З формули (3) бачимо, що для того щоб обчислити координату у будь-який момент часу , треба знати початкову координату, початкову швидкість і прискорення.

Формула (3) описує прямолінійний рівноприскорений рух подібно до того, як формула, яку ми вивчали з вами раніше, описує прямолінійний рівно­мірний рух.

Друга формула для перемі­щення. Для обчислення перемі­щення можна вивести також другу корисну формулу, до якої час не входить.

З виразу дістане­мо вираз для часу: і підставимо його у фор­мулу (1) для переміщення ; тоді знайдемо:

Мал. 3

.

Звідси

або (4)

Ці формули дають змогу обчислювати переміщення тіла, коли відомі прискорення, а також початкова і кінцева швидкості руху. Якщо початкова швидкість тіла, то формули (4) мають вигляд:

(5)

Дата добавления: 2015-11-14