Перемещение при прямолинейном равномерном движении

1. 
   Образовательные. Познакомить учащихся с характерными особенностями прямолинейного равномерного движения. Сформулировать понятие скорости как одной из характеристик равномерного движения тела.
   
   • 
     Научить учащихся вычислять перемещение при равномерном прямолинейном движении.
     
   • 
     Научить учащихся строить и читать графики зависимости скорости и координаты от времени.
     
2. 
   Развивающие. Развивать интеллектуальных умений учащихся (наблюдать, сравнивать, применять ранее усвоенные знания в новой ситуации, размышлять, анализировать, делать выводы)
   
3. 
   Воспитательные. Формировать коммуникативных умений учащихся.
   

1. 
   Орг.момент
   

1. 
   Что называется материальной точкой?
   
2. 
   В каких случаях поезд можно считать материальной точкой? Объясните, почему.
   
   1. 
      поезд движется из Барнаула в Бийск;
      
   2. 
      осуществляется посадка пассажиров.
      
3. 
   Какую систему координат вы выберите при решении следующих задач:
   
   1. 
      самолет совершает перелет;
      
   2. 
      человек движется в лифте;
      
   3. 
      футболист на поле.
      
4. 
   Что такое траектория, путь, перемещение?
   
5. 
   В каких случаях проекция перемещения на ось положительная, в каких отрицательна?
   
6. 
   Какое движение называют равномерным?
   

1. 
   Что такое система отчета?
   
2. 
   В каких случаях человека автомобиль можно считать материальной точкой? Объясните, почему.
   
   1. 
      производится ремонт двигателя;
      
   2. 
      автомобиль совершает переезд.
      
3. 
   Какую систему координат вы выберите при решении следующих задач:
   
   1. 
      движение трамвая;
      
   2. 
      подводная лодка в океане;
      
   3. 
      автомобильные гонки.
      
4. 
   В чем отличие пути от перемещения?
   
5. 
   Дайте определение скорости равномерного прямолинейного движения.
   
6. 
   В каких случаях проекция скорости равномерного движения на ось положительна, в каких отрицательна?
   

2. 
   Изучение нового материала
   

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.

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.

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:

Теперь можно установить кинематический закон равномерного прямолинейного движения, т. е. найти выражение для координаты движущегося тела в любой момент времени. Поскольку х=x₀+s_x, с учетом (3) имеем

По формуле (4), зная координату x₀ начальной точки движения тела и скорость тела v (ее проекцию v_x на ось Ох), в любой момент времени можно определить положение движущегося тела. Правая часть формулы (4) является алгебраической суммой, так как и х₀, и v_x могут быть и положительными, и отрицательными.

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

1. 
   Какое движение называется равномерным?
   
2. 
   Как найти проекцию вектора перемещения тела, если известна проекция скорости движения?
   
3. 
   Какой знак может иметь проекция вектора скорости, и от чего этот знак зависит?
   

Цель урока: выяснить, какой вид движения принимают за прямолинейное равномерное; что понимают под скоростью прямолинейного равномерного движения; учимся решению задач.

1. Проверка домашнего задания в виде фронтального опроса

А) Что понимают под траекторией движения?

Б) В зависимости от формы траектории движения могут быть…?

В) Какой графически вы представляете траекторию движения:

- центра колеса автомобиля относительно шоссе?

- точки на покрышке колеса относительно центра колеса и относительно шоссе при движении автомобиля?

Г) Как можно описать движение материальной точки?

Д) Запишите уравнения движения материальной точки в координатной форме.

Е) Что представляет собой система отсчета?

Ж) Что называется вектором перемещения?

З) Чему равен модуль перемещения:

- если направление оси координат совпадает с направлением вектора?

- если вектор направлен под углом α к направлению оси координат?

2. Изучение нового материала методом эвристической беседы:

А) Опишите подробно движение автомобиля по шоссе. Всегда ли он движется равномерно?

Б) В каких случаях движение тела можно считать равномерным?

В) Что называется прямолинейным равномерным движением?

Г) Что называется скоростью прямолинейного равномерного движения?

Д) Какой вид имеет формула скорости прямолинейного равномерного движения? (V=S/t)

Е) Чему равен модуль скорости? ( V=ΔS/ Δt)

Уравнение движения материальной точки для прямолинейного равномерного движения в векторной форме записываются, таким образом: r=r0+Vt

В координатной форме, только без знака – вектор. x=x0+Vxt; y= y0+Vyt; z=z0+Vzt

На графике равномерное прямолинейное движение изображается в виде – площади прямоугольника которая равна: S=Vxt из этого уравнения следует: x- x0= Vxt . Значит изменение координаты тела численно равно площади прямоугольника.

Решение задач, для закрепления, полученных знаний

1. Точка движется равномерно и прямолинейно в положительном направлении оси Ох. В начальный момент времени точка имела координату x0=-10м. Найти координату точки через 5с от начала отсчета времени, если модуль её скорости равен V=2м/с. Чему равен путь , пройденный точкой за это время?

Дано: Координату точки, движущейся равномерно и прямолинейно, найдем по x0=-10мформуле: x=x0+ VXt

T=5cТак как направление вектора скорости совпадает с направлением оси

V=2м/скоординат, проекция вектора скорости Vx=V; тогда находим

Х=-10+2· 5= 0(м) Пройденный путь найдем S=Vt; S=2·5= 10(м)

S – ?, х – ?