Конспект урока по физике Графическое представление равноускоренного движения. Решение задач (11 класс)

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Антушевская средняя школа»
Белозерского муниципального района
Вологодской области










Конспект урока физики в 11 классе
«Графическое представление равноускоренного движения. Решение задач.»







Класс: 11 класс
Учитель: Никанорова Елена Юрьевна




Антушево, 2016


Технологическая карта урока
Тема урока «Графическое представление равноускоренного движения. Решение задач.»
Аудитория: 11 класс
Тип урока: урок – решение задач.
Цель: формирование умения использовать полученные знания и умения для решения задач по теме «Графическое представление равноускоренного движения».
Задачи:
Создать условия для:
систематизации и обобщения знаний по теме «Графическое представление равноускоренного движения»;
углубления навыков решения графических задач (графический способ нахождение параметров равноускоренного движения);
развития навыков работы с интерактивным тестом.
Оборудование: урок проходит в классе, оборудованном персональными компьютерами.
№
Этап урока
Содержание
Деятельность обучаемых
Деятельность учителя

1
Актуализация знаний. Обобщение материала
Обобщающая таблица «Равноускоренное движение»»
Заполняют таблицу, задают вопросы. Совместно с учителем обобщают информацию, представленную таблицей
Оказывает помощь при заполнении таблицы, отвечает на вопросы. Оказывает помощь при обобщении материала


Графическое представление равноускоренного движения
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] / Интерактивная таблица «Модели движения».

Знакомятся с графическим изображением зависимости кинематических характеристик от времени. Выполняют обобщающий анализ графиков.

Обобщает материал, используя материалы ЭУМ как основу для презентации

2
Формулировка учителем заданий для выполнения учащимися
Задания КИМ ЕГЭ [1], [2]
Знакомятся с заданием и задают вопросы по его условию
Поясняет условие задачи


Поиск решения задачи
Содержание поиска.
Содержание наводящих подсказок.
Осуществляют поиск решения задачи. Воспринимают содержание наводящих подсказок, осознают их содержание, делают выводы.
Задает наводящие вопросы.
Демонстрирует по необходимости наводящие подсказки.



Решение задачи. Запись ответа.
Содержание решения задачи
Записывают решение задачи, ответ.
Дает необходимые пояснения этапам решения задачи. По необходимости оказывает помощь, отвечает на вопросы.

3
Формулирование контрольного задания
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Тест «Графический способ нахождения параметров движения»
Знакомятся с заданием
Определяет ЭУМ К-типа, предъявляет их в виде презентации


Выполнение учащимися контрольного задания

Выполняют задание, оценивают свою деятельность
Анализирует ответы учащихся, оценивает их деятельность

4
Формулирование выводов урока. Запись домашнего задания
Выводы по уроку.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Интерактивный тест к уроку физики «Прямолинейное равноускоренное движение».

Формулируют совместно с учителем выводы и фиксируют их. Записывают домашнее задание
Помогает сформулировать выводы обучаемым. Комментирует домашнее задание


Конспект урока
Тема урока «Графическое представление равноускоренного движения. Решение задач.»
Актуализация знаний.
В контрольно-измерительных материалах ЕГЭ всегда присутствуют задания с графическим способом представления информации, связанные с анализом графиков зависимости координаты x(t), пройденного пути s(t), модуля скорости v(t) и ускорения a(t), а также проекций этих величин vx(t) и ax(t) на заданную ось.
Обобщим материал по теме «Прямолинейное равноускоренное движение»
1). Основные формулы и кинематические характеристики занесем в таблицу: Таблица 1

№ п п
Скорость
Ускорение
Перемещение
Координата

1
vx=v0x+axt

ax=(vx-v0x)/t

sx=v0xt+axt2/2
sx=(vx2-v0x2)/2ax
sx=(vx+v0x)t/2


x=x0+ v0xt+axt2/2

ax = а, если движение равноускоренное;
ax = - а, если движение равнозамедленное

2
vy=v0y+ayt
ay=(vx-v0y)/t
hy=v0yt+ayt2/2
hy=(vy2-v0y2)/2ay

y=y0+ v0yt+ayt2/2

аy = g, если тело движется вертикально вниз;
аy = - g, если тело движется вертикально вверх


Уравнения x=x0+ v0xt+axt2/2, y=y0+ v0yt+ayt2/2 называются кинематическими уравнениями или законами движения.
Анализ информации, представленной в таблице.
2). Рассмотрим графическое изображение зависимости кинематических характеристик от времени. [ 3]
Выполним обобщающий анализ графиков. Дополним таблицу 1.

Рис.1. Зависимость проекции ускорения от времени на заданную ось
при равноускоренном движении
Случай а1> 0 соответствует равноускоренному движению, случай а
· 0 13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415  равнозамедленному движению, случай а2=0 равномерному движению. Площадь заштрихованного прямоугольника численно равна средней скорости движения тела.

Рис.2. Зависимость проекции скорости от времени при равноускоренном движении: а) закон изменения скорости для различных случаев; б) определение перемещения с помощью графика скорости.
Рис.2 (а) демонстрирует разные случаи движения: 1- тело двигалось в направлении оси (Ox) равноускоренно; 2 - тело двигалось равнозамедленно в направлении оси (Ox), затем остановилось и поменяло направление движения; 3- тело двигалось равноускоренно в направлении, противоположном оси (Ox), затем остановилось и стало двигаться в противоположном направлении. Во всех трех случаях тело имело начальные скорости, неравные нулю.
По графику скорости можно определить ускорение движущегося объекта как тангенс угла наклона прямой зависимости vx(t) к оси времени. Если тело замедляет движение, ускорение отрицательное, угол графика тупой, поэтому находим тангенс смежного угла.
Иногда требуется сравнить ускорения двух тел. Чем больше угол наклона графика скорости к оси времени, тем больше ускорение тела.
Площадь заштрихованной трапеции (рис.2 (б)) численно равна пути, пройденному телом за выбранный промежуток время, причем, если график идет в отрицательную область оси vx, то вычисляемый путь равен сумме положительных чисел, равных площади фигуры ограниченной осью времени и графиком vx(t).   13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415



Рис.3. Зависимость перемещения от времени при равноускоренном движении.
Зависимость перемещения от времени при равноускоренном движении это квадратичная функция (рис.3). Положение вершины параболы зависит от направлений начальной скорости и ускорения.
Построив графики движения двух тел в одной системе координат x(t), можно найти время и место встречи этих тел.

2. Применим данные сведения к решению задач, которые встречаются в контрольно-измерительных материалах ЕГЭ (часть А, В).
Задача 1. [1, с.39, №3]
На графике приведена зависимость скорости тела от времени при прямолинейном движении. Определите ускорение тела.


Решение:
Выберем удобный для вычислений промежуток времени 5 с.
Вычислим по формуле ускорение a=(v-v0)/t=(40-10)м/с/5с=6 м/с2.
Задача 2. [1, с.40, №7]
На рисунке приведен график зависимости проекции скорости тела от времени.

Проекция ускорения тела в интервале времени от 12 до 16 с представлена графиком

1)
2)

3)

4)
Решение:
Найдем проекцию ускорения в данном интервале времени
ax=(vx-v0x)/t=(0-(-10))м/с/4с=2.5 м/с2, значит ax=2.5 м/с2, ответ (4).
Задача 3. [1, с.40, №5]
На рисунке представлен график зависимости скорости автомобиля от времени. Найдите путь, пройденный автомобилем за 5 с.



Решение.
Найдем путь, пройденный автомобилем за 5 с как площадь фигуры ограниченной осью времени и графиком v(t):
S=Sтрап=(2+5)/2*10=35 м. Задачу можно решить и аналитически, найдя для каждого промежутка времени v0 по графику, a и S  по формуле, вычислить путь за 5 с, как S=S1+ S2+ S3.13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Задача 4. [2, с.9, №9]
На рисунке изображены графики зависимости скорости движения четырех автомобилей от времени. Какой из автомобилей – 1, 2, 3 или 4 – прошел наибольший путь за первые 45 с движения?

1 2) 2 3) 3 4)4
Решение.
Воспользуемся тем, что площадь фигуры, ограниченной графиком зависимости скорости v от времени численно равна пути, пройденному телом за выбранный промежуток времени. После сравнения видим, что площадь фигуры, ограниченной графиком 3, наибольшая. Ответ – 3.
Задача 5. [1, с. 43 №16]
На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для двух тел: А и В, движущихся по прямой, вдоль которой и направлена ось Ох. Выберите верное(-ые) утверждение(-я) о характере движения тел.
А). Временной интервал между встречами тел А и В составляет 6.3 с.
Б). Тело А движется со скоростью 4 м/с.


только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б.
Решение.
Находим абсциссы точек пересечения графиков А и В: t1=3 с, t2=9.3 с.
t2 - t1=9.3с-3с=6.3 с (ответ А)
Скорость тела А найдем по формуле v=
·x/
·t=2.5 м/с. Ответ – 1.
Задача 6. [2, В1, с.11]
Тело начинает двигаться из состояния покоя. На рисунке приведен график зависимости ускорения тела от времени движения.


Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
Графики 

А


Физические величины:
1.Проекция силы тяжести, действующая на тело
2.Скорость тела
3.Путь, пройденный телом
4.Проекция импульса тела
Решение.
Первый участок: график равноускоренного движения с ускорением а1 > 0, значит зависимость v(t) – линейная (см. рисунок А), а график зависимости s(t) – ветка параболы с вершиной в начале координат, так как тело начинает двигаться из состояния покоя (см. рисунок Б).
Второй участок: а2=0, значит тело движется с постоянной скоростью, которую приобрело за первый промежуток времени (см. рисунок А), а зависимость s(t) – линейная (см. рисунок Б).
Третий участок: график равноускоренного движения с ускорением а3 > 0, причем а3
· а1, значит зависимость v(t) – линейная (см. рисунок А), а график зависимости s(t) – ветка параболы (см. рисунок Б).
Ответ:
А
Б

2
3


Выполните контрольное задание с возможностью проверки [4].
Проверяем, все ли заполнили рабочую карту урока, сообщаем (по желанию) результаты контроля, подводим итог урока.
Записываем домашнее задание:
Дополнить таблицу 1 формулами равномерного движения по окружности;
Выполнить тест [5].



Используемая литература и электронные образовательные ресурсы:
Орлов В. А. Оптимальный банк заданий для подготовки к ЕГЭ. Единый государственный экзамен 2015. Физика. Учебное пособие. / В. А. Орлов, М. Ю. Демидова, Г. Г. Никифоров, Н. К. Ханнанов. – Москва: Интернет-центр, 2015. – 168 с.
Фадеева А. А. ЕГЭ 2015. Физика: Тематические тренировочные задания / А. А. Фадеева. – Москва : Эксмо, 2014. – 112 с. – (ЕГЭ. Тематические тренировочные задания).
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] / Интерактивная таблица «Модели движения».
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Тест «Графический способ нахождения параметров движения».

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Интерактивный тест к уроку физики «Прямолинейное равноускоренное движение».














Приложение
Рабочая карта урока «Графическое представление равноускоренного движения. Решение задач.»
Таблица 1

№ п п
Скорость
Ускорение
Перемещение
Координата

1









ax = а, если движение равноускоренное;
ax = - а, если движение равнозамедленное

2









аy = g, если тело движется вертикально вниз;
аy = - g, если тело движется вертикально вверх

3





Уравнения называются кинематическими уравнениями или законами движения.






Задача 1.
На графике приведена зависимость скорости тела от времени при прямолинейном движении. Определите ускорение тела.


Решение:



Задача 2.
На рисунке приведен график зависимости проекции скорости тела от времени.

Проекция ускорения тела в интервале времени от 12 до 16 с представлена графиком
1)
2)

3)

4)
Решение:


Задача 3.
На рисунке представлен график зависимости скорости автомобиля от времени. Найдите путь, пройденный автомобилем за 5 с.
Решение.






Задача 4.
На рисунке изображены графики зависимости скорости движения четырех автомобилей от времени. Какой из автомобилей – 1, 2, 3 или 4 – прошел наибольший путь за первые 45 с движения?

1 2) 2 3) 3 4)4
Решение.



Задача 5.
На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для двух тел: А и В, движущихся по прямой, вдоль которой и направлена ось Ох. Выберите верное(-ые) утверждение(-я) о характере движения тел.
А).Временной интервал между встречами тел А и В составляет 6.3 с.
Б).Тело А движется со скоростью 4 м/с.


только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б.
Решение.



Задача 6. [2, В1, с.11]
Тело начинает двигаться из состояния покоя. На рисунке приведен график зависимости ускорения тела от времени движения.


Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

Графики


А


Физические величины:
1.Проекция силы тяжести, действующая на тело
2.Скорость тела
3.Путь, пройденный телом
4.Проекция импульса тела
Решение.




А
Б















13PAGE \* MERGEFORMAT14115




Рисунок 15Рисунок 9Рисунок 14Рисунок 15Рисунок 81Рисунок 26Рисунок 31Рисунок 36Рисунок 5015