Урок по физике для 9 класса «Прямолинейное движение с постоянным ускорением»

Урок по физике для 9 класса
«Прямолинейное движение с постоянным ускорением»

Зенкова Ю.Н.
(Свердловская обл.,
г.Краснотурьинск, Россия,
МАОУ «СОШ № 17»
school17-kt@yandex.ru)

Тема урока: Обобщающий урок по теме «Прямолинейно движение с постоянным ускорением». 9 класс.
Цель: обобщить и систематизировать знания учащихся по теме: «Прямолинейное равнопеременное движение»;
Задачи: 1.составить обобщающие таблицы; 2.пользуясь таблицами, научиться легко ориентироваться при решении конкретных задач; 3.приводить примеры равнопеременного движения в природе , технике и быту.
Ожидаемый результат:
учащиеся должны уметь применять теоретические знания по кинематике при решении аналитических и графических задач.

Основной задачей механики является определение координаты движущегося тела в произвольный момент времени. Изменение положение движущегося тела в пространстве характеризуют векторная величина – перемещение и скалярная – путь. Однако эти величины не содержат информацию о том, как быстро происходит это перемещение. Поэтому введена пространственно-временная характеристика движения – скорость. Изменение же во времени скорости характеризует ускорение, являющееся также пространственно-временной характеристикой движения.
Поэтому составляется таблица кинематических характеристик: «Скорость, ускорение, перемещение и координата при равнопеременном движении».
Характеристики движения
Равнопеременное движение
Равномерное движение
Свободное падение.

Ускорение
ax = Vx – V0x
t
ax = 0
ax = gу
· 10 м/c2

Скорость
Vx=V0x + ax
·t
Vx=V0x
Vу=V0у + gу
·t

Перемещение
Sx= V0x
·t + ax
·t2
2
Sx = 13 QUOTE 1415- 13 QUOTE 1415
2
· ax
Sx= V0x
·t
Sу= V0у
·t + gу
·t2
2
Sу = 13 QUOTE 1415- 13 QUOTE 1415
2
· gу

Закон движение
x = x0 + V0x
·t + ax
·t2
2

x = x0 + V0x
·t
у = у0 + V0у
·t + gу
·t2
2



В школьной программе рассматривается только равнопеременное движение – движение с постоянным по модулю и направлению ускорением: а = const.
Но: 1. Прямолинейное равномерное движение – это движение, при котором
а = 0.
2. Прямолинейное равноускоренное движение – это движение, при котором ускорение параллельно (сонаправлено) скорости и постоянно по модулю: а V , а = const.
3. Прямолинейное равнозамедленное движение – это движение, при котором ускорение антипараллельно (противоположно) скорости и постоянно по модулю: а V , а = const.
4. Свободное падение – это падение тел на Землю в отсутствии сил сопротивления воздуха с одинаковым ускорением, называемым ускорением свободного падения, т.е. а = g.
Таким образом, прямолинейно равномерное, равноускоренное, равнозамедленное движения, а также свободное падение тел можно считать частными случаями равнопеременного движения.
Используя это важно обратить внимание учащихся на запоминание формул равнопеременного движения, т.е. формул второй колонки таблицы.
Методика использования таблицы:
Прочитать условие задачи.
Определить тип движения.
Выбрать соответствующий столбик таблицы.
Решать задачу, используя необходимые формулы.
Примеры работы по таблице.

Задача № 1.
Движение грузового уравнения описывается уравнением х = -270 + 12t. Опишите характер движения автомобиля. Найдите начальную координату, модуль и направление вектора скорости, координату и перемещение автомобиля за 20 с. Когда автомобиль пройдет через начало координат. Постройте график зависимости х(t) и Vx(t).


Дано: Решение:
х = -270 + 12t т.к. в уравнении движения время в первой степени, то
t= 20 с характер движения – прямолинейное равномерное и,
1)характер движения; поэтому работает третья колонка таблицы.
2) х0; Из уравнения определяются: х0 = -270, V0 = 12.
3) V; Т.к. проекция скорости V0х>0, то движение сонаправ-
4) S; лено с положительным направление оси Ох.
5) t|. Через 20 с координата х(20) = -270+12
· 20 = - 30,
Sх (20) = V0x
·t = 12
·20 = 240.
Если автомобиль проходит через начало координат, то его координата х = 0, следовательно, 0 = -270 + 12
·t, откуда t = 22,5 с.
V
-270 S -30 0 X

Задача № 2.
Уравнение движения тела имеет вид х = 15 – 3t + 0,5t2. Опишите характер движения тела. Найдите начальную координату, модуль и направление начальной скорости, модуль и направление вектора ускорения. Напишите уравнение зависимости Vх(t) и постройте её график. Найдите скорость точки через 2 с и 4 с после начала движения. Найдите координату через 3 с после начало движения. Какое перемещение совершило тело за это время? Найдите перемещение тела за 6 с. Найдите путь, пройденный телом за 6 с.




Дано: Решение:
х = 15 – 3t + 0,5t2 т.к. в уравнении движения время во второй степени,
t1= 2 c а проекция ускорения ax >0, то характер движения –
t2= 4 c прямолинейно равноускоренное
t3= 3 c поэтому, работает первая колонка таблицы.
t4= 6 c Из уравнения определяются: х0 = 15, V0х = -3, ах=1.
1) характер движения; Уравнение зависимости Vх(t) будет иметь вид:
2) х0 ,V0x , ax Vх(t)=-3+t.
3) Vx (t) V(t1)=-3+2=-1
4) V(t1), V(t2) V(t2)=-3+4=1
5) х(t3), Sx (t3) х(t3)= 15 – 3
·3 + 0,5
·32 = 10,5
6) Sx (t4). Sx (t3) = – 3
·3 + 0,5
·32 = -4,5
Sx (t4) = – 3
·6 + 0,5
·62=0

а V

0 15 X
Задача № 3.
При свободном падении тело достигает поверхности земли через 5 с. Какова скорость в момент падения и с какой высоты оно упало, если начальная скорость тела равна нулю?
Дано:
а=g
·10 м/c2 Т.к. в задаче идёт речь о свободном падении тела, то пользу-
V0= 0 м/c емся третьей колонкой таблицы.
t= 5 с Скорость в момент падения найдем по формуле Vу=V0у + gу
·t.
V, H - ? Учитывая, что V0= 0, Vу =V, gу = g, получаем
V= 10
· 5 = 50 м/с.
H=Sy =V0у
·t + gу
·t2 = 10
· 52/2 = 125 м.
2
0
S g


Y V
Ответ: V =50 м/с, H = 125 м.
Задача № 4.
Мяч брошен вертикально вверх со скоростью 24 м/с. На какую высоту он поднимется? Чему равно время полёта?
Дано: Решение:
V0=24 м/с Y
H, tполёта-? g
H S V0

0

Т.к. в задаче идёт речь о свободном падении тела, то пользуемся третьей колонкой таблицы. При подъёме тела его скорость уменьшается и на максимальной высоте подъёма равна нулю. Учитывая, что V0y=V0, H=Sy, gy=-g решим задачу.
H= Sу = 13 QUOTE 1415- 13 QUOTE 1415 =242/20 = 28 м.
2
· gу
Т.к.к концу полёта координата y=0, а начальная y0=0, то время полёта найдем по формуле: у = у0 + V0у
·t + gу
·t2
2
0=0+24t-5t2, откуда tполёта = 4,8 с.
Ответ: H=28 м, tполёта = 4,8 с.
Также может быть составлена таблица:
«Графики зависимости координаты, скорости, ускорения от времени при равнопеременном движении».

График
Равнопеременное движение
Равномерное движение
Свободное падение.

Ускорение
ах
р/у


t
р/з


ах


t
ах=gy
10

или t
-10

Скорость
V
р/у
р/з
t

V


или t
V

или
t


Перемещение

s


или t



Закон движение
х р/у

р/з

t

х

или

t
y



t


Задачи для работы на уроке.
1.Движение велосипедиста описывается уравнением х = 150-10t. Опишите характер движения велосипедиста, найдите начальную координату, модуль и направление вектора скорости. В какой момент времени велосипедист проедет мимо станции, если её координата равна х = 100 м?
2. Уравнения движения двух тел имеют вид х1 = 10t+0,4t2 и х2=-6t+2t2. Опишите характер движения каждого тела. Найдите место и время их встречи. В какой момент времени тела будут иметь одинаковые по модулю скорости и совпадать по направлению? Будут ли тела находиться в какой-нибудь из этих моментов времени в одной точке пространства? Каким будет расстояние между ними через 5 с после начала движения?
3.Над шахтой глубиной 40 м вертикально вверх бросила камень со скоростью 12 м/с. Через сколько времени будет услышан звук от удара камня о дно шахты, если скорость звука 330 м/с?

Домашнее задание:
Переписать таблицы, составленные на уроке в справочник по физике и выучить формулы.
Используемая литература:
1.Перышкин А.В., Гутник Е.М., Физика. 9 кл.:учебник для общеобразоват.учреждений. – 15-е изд., стереотип. – М.:Дрофа, 2010 г.
2.Степанова Г.Н. Сборник задач по физике: для 9 – 11 кл. общеобразоват. учреждений. – 2-е изд., - М.: Просвещение,1996 г.


15