Тема урока: «Прямолинейное равномерное движение»

9 класс
Урок 4
Тема урока: «Прямолинейное равномерное движение».
Цели урока: сформировать понятие о прямолинейном равномерном движении; выяснить физический смысл скорости движения тела; научить учащихся вычислять перемещение при равномерном прямолинейном движении; научить учащихся строить и читать графики зависимости скорости и координаты от времени.
Ход урока
I. Повторение предыдущего материала
Фронтальный опрос
1.Какое движение называется механическим?
2. Что называется материальной точкой?
3. В каких случаях поезд можно считать материальной точкой? Объясните, почему.
А) поезд движется из Барнаула в Бийск;
Б) осуществляется посадка пассажиров.
4. Какую систему координат вы выберите при решении следующих задач:
А) самолет совершает перелет;
Б) человек движется в лифте;
В) футболист на поле.
5.Что такое система отчета?
6. Что такое траектория, путь, перемещение?
7. В каких случаях проекция перемещения на ось положительная, в каких отрицательна?
8. Какой вид имеет уравнение для нахождения координаты тела в любой момент времени?

II. Изучение нового материала
1. Определение прямолинейного равномерного движения. Векторный характер скорости. Проекция скорости в одномерной системе координат.
Равномерным прямолинейным движением называют такое происходящее по прямолинейной траектории движение, при котором тело (материальная точка) за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения.
Перемещение тела в прямолинейном движении обычно обозначают s. Если тело движется по прямой только в одном направлении, модуль его перемещения равен пройденному пути, т.е. |s|=s. Для того, чтобы найти перемещение тела s за промежуток времени t, необходимо знать его перемещение за единичное время. С этой целью вводят понятие скорости v данного движения.
Скоростью равномерного прямолинейного движения называют постоянную векторную величину, равную отношению перемещения тела к промежутку времени, в течение которого было совершено это перемещение:
v=s/t. (1)
Направление скорости в прямолинейном движении совпадает с направлением перемещения.
Поскольку в равномерном прямолинейном движении за любые равные промежутки времени тело совершает равные перемещения, скорость такого движения является величиной постоянной (v=const). По модулю
v=s/t. (2)
Из формулы (2) устанавливают единицу скорости.
Единицей скорости в СИ является 1 м/с (метр в секунду); 1 м/с есть скорость такого равномерного прямолинейного движения, при котором материальная точка за 1 с совершает перемещение 1 м.
2.Формула перемещения. Зависимость перемещения от времени.
Пусть ось Ох системы координат, связанной с телом отсчета, совпадает с прямой, вдоль которой движется тело, а x0 является координатой начальной точки движения тела. Вдоль оси Ох направлены и перемещение s, и скорость v движущегося тела. Из формулы (1.1) следует, что s=vt. Согласно этой формуле, векторы s и v
·t равны, поэтому равны и их проекции на ось Ох:
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
sx=vx·t. (3)
3. Уравнение координаты.
Теперь можно установить кинематический закон равномерного прямолинейного движения, т. е. найти выражение для координаты движущегося тела в любой момент времени. Поскольку х=x0+sx, с учетом (3) имеем
х=x0+ vx·t. (4)
По формуле (4), зная координату x0 начальной точки движения тела и скорость тела v (ее проекцию vx на ось Ох), в любой момент времени можно определить положение движущегося тела. Правая часть формулы (4) является алгебраической суммой, так как и х0, и vx могут быть и положительными, и отрицательными.
4. Графическое представление движения.
График скорости равномерного движения для случая положительной и отрицательной проекции скорости














sx=vx·t. Это произведение численно равно площади заштрихованного прямоугольника

График координаты.

x,м I









II

График I – направление вектора скорости совпадает с направлением оси координат.
График II – движение тела происходит в сторону, противоположную направлению оси координат.
Что дает изучение графиков?
Исследование геометрических особенностей графика дает возможность полностью выяснить кинематические свойства данного движения. Основное же значение графического метода исследования движения заключается в том, что им можно пользоваться и в тех случаях, когда аналитическая зависимость S=f(t) неизвестна. Такие случаи встречаются в задачах теории механизмов и машин, когда движение задается графически при помощи автоматов самописцев, связанных с движущейся частью механизма. По графику координаты или пути можно узнать скорость тела. В поезде, например, применяются самописцы, вычерчивающие автоматически график скорости движения поезда на всем протяжении пути.
Историческая справка.
Графики скорости впервые были введены в середине ХIV века архидьяконом Руанского собора Никола Оремом.

III. Закрепление материала.
Построить графики зависимости проекции векторов скорости от времени для двух автомобилей, движущихся прямолинейно и равномерно, ели один движется со скоростью 50 км/ч, а другой движется в противоположную сторону со скоростью 70 км/ч.

Вопросы по закреплению материала:
- Какое движение называется равномерным?
- Как найти проекцию вектора перемещения тела, если известна проекция скорости движения?
- Какой знак может иметь проекция вектора скорости, и от чего этот знак зависит?
IV. Итоги урока
V. Домашнее задание. §4, упр.4






















S

V

X

Vx, м/с

t, c

0

Sx=Vx
·t

Vx, м/с

t, c

0

Sx=Vx
·t

Vx>0

Vx<0

Sx>0

Sx<0


х=x0+ vx·t

x0

t, c

х=x0- vx·t