Слайд 2
ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ МИНИМУМ СОДЕРЖАНИЯ
ОСНОВНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ
Кинематика материальной точки:
Механическое
движение
Относительность движения
Система отсчёта
Материальная точка
Траектория
Путь и перемещение
Мгновенная скорость
Ускорение
Равномерное прямолинейное движение
График
зависимости кинематических величин от времени при равномерном и равноускоренном движениях
Ускорение свободного падения
Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью
Центростремительное ускорение
Слайд 3
Примерное планирование темы по урокам:
Слайд 4
Обязательный демонстрационный эксперимент
Относительность движения
Стробоскоп
Прямолинейное и криволинейное движение
Спидометр
Сложение перемещений
Падение
тел в воздухе и разряженном пространствеПадение тел в воздухе
и разряженном пространстве Падение тел в воздухе и разряженном пространстве (в трубке Ньютона)
Измерение ускорения при свободном падении
Направление скорости при движении по окружности
Слайд 5
Фронтальная лабораторная работа:
Измерение ускорения тела при равноускоренном движении
Исследование
зависимости перемещения тела при равноускоренном движении
Слайд 6
Возможные направления использования ЦОР при изучении темы
Иллюстративное сопровождение
уроков:
Видео
Рисунки
Организация интерактивного контроля по теме «Кинематика материальной точки»
Слайд 7
Требования к усвоению программы
Учащиеся должны знать:
Понятия:
Материальная точка
Относительность механического
движения
Путь
Перемещение
Мгновенная скорость
Ускорение
Слайд 8
Учащиеся должны уметь:
Пользоваться секундомером
Измерять и вычислять физические величины
(время, расстояние, скорость, ускорение)
Читать и строить графики, выражающие зависимость
кинематических величин от времени при равномерном и равноускоренном движениях
Решать простейшие задачи на определение скорости, ускорения, пути и перемещения при равноускоренном движении, скорость и ускорение при движении тела по окружности с постоянной по модулю скоростью
Изображать на чертеже при решении задач направления векторов скорости и ускорения
Слайд 9
Методика изучения вопроса
Сначала вводят понятия:
Механическое движение;
Материальная
точка;
Система отсчёта.
Слайд 12
Для описания механического движения применяют различные способы:
1) Естественный
(описание движения с помощью пути, (как функции времени), пройденного
материальной точкой вдоль траектории);
2) Векторный (описание движения с помощью радиус-вектора и его изменение со временем – перемещение);
3) Координатный (определяет положение материальной точки в пространстве посредством проекции конца радиус-вектора на координатной оси – координат).
Слайд 13
При описании движения с помощью пути как функции
времени основные кинематические характеристики (скорость и ускорение) приходится вводить
в два этапа:
Сначала как скалярные величины (производные соответственно первого и второго порядка пути по времени);
Как векторные величины (либо им приписывают направление, либо вводят единичный вектор, при умножении которого на скаляр получают векторные величины.
Слайд 14
При описании движения с помощью радиус-вектора как функции
времени или с помощью координат основные кинематические характеристики вводят
сразу как векторные величины.
Слайд 15
Введение понятий координат и перемещения материальной
точки определяет и способ введения понятий скорости и ускорения.
Слайд 16
При повторении равномерного прямолинейного движения выделяют основной его
признак:
материальная точка в любые равные промежутки времени совершает
одинаковые (равные) перемещения.
Слайд 18
Так как равномерное движение разных тел
отличается друг от друга, необходимо ввести характеристику движения –
скорость.
Слайд 19
Спидометр – прибор для измерения скорости
Единица измерения скорости:
Слайд 20
После повторения понятия скорости для равномерного
прямолинейного движения вводят понятие средней скорости неравномерного движения.
Слайд 22
Следующим звеном в рассмотрении основных кинематических
характеристик является рассмотрение
мгновенной скорости.
Слайд 24
Вводят понятие ускорения:
Если скорость тела при
неравномерном движении меняется одинаково, то движение называют равноускоренным.
Физическую
величину, показывающую быстроту изменения скорости называют ускорением.
[а] = м/с2
Слайд 26
Виды движения рассматривают на основе координатного метода. Для
этого вводят понятия:
система отсчета;
координаты точки.
Слайд 27
Переходят к рассмотрению механического движения материальной точки на
плоскости.
Анализируя конкретные случаи движения, раскрывают понятие координаты,
вектора перемещения в пути, пройденного телом вдоль траектории.
Слайд 29
После введения понятий координаты, вектора перемещения, его
проекции и системы отсчёта механическое движение можно анализировать на
основе координатного метода.
Слайд 30
Рассматривают:
равноускоренное прямолинейное движение;
Слайд 31
Рассматривают:
равномерное движение.
Слайд 32
Вопрос о видах движения тесно связан с уравнением
движения. Учащиеся должны уяснить, что уравнения движения в кинематике
позволяют решить основную задачу механики: определить положение материальной точки в пространстве в любой момент времени, если известны начальные условия и ускорение.
Слайд 33
При изучении кинематики у учащихся должны быть сформированы
знания об относительности механического движения:
Относительность механического движения и покоя,
относительность траектории;
Понятие системы отсчёта (тело отсчёта, система координат, связанная с телом отсчёта, начало отсчёта координаты и времени, масштаб расстояний, часы – эталон времени);
Относительность перемещения, координаты, скорости, преобразование (сложение) перемещений и скоростей;
Инвариантность ускорений для систем отсчёта, которые движутся друг относительно друга равномерно и прямолинейно.
Слайд 34
Относительность движения состоит в том, что
описание данного движения в разных системах отсчёта различно.
Необходимо убедить
школьников, что одно и то же тело одновременно может находиться и в состоянии покоя и в состоянии движения в зависимости от выбора системы отсчёта.
Слайд 36
Рассматриваем движение точки на диске:
Относительно центра диска
она движется по окружности, в другой системе отсчёта её
траекторией будет циклоида.
Вывод: траектория – понятие относительное.
В опыте с диском с помощью сантиметровой ленты измеряем длину траектории точки – путь.
Вывод: путь – понятие относительное.
Слайд 37
Фронтальная работа:
«Определение ускорения при равноускоренном движении»
Цель: ввести
понятие ускорения и отработать элементы учебного материала, связанные с
определением ускорения.
Оборудование:
> Скамья
> Оптоэлектрические датчики – 2 шт.
> Измерительный блок L-микро
> Ограничитель
> Тележка
> Платформа стартового устройства
> Транспортир
> Блок питания
Слайд 38
2. В меню на экране компьютера выберите пункт
«Определение ускорения при равноускоренном движении», а в нем -
сценарий «Измерение скорости». Войдите в режим проведения измерений, установите датчик на отметке 20, закрепите тележку в стартовом устройстве и нажмите кнопку «Пуск». На экране возникнет интервал времени, в течение которого тележка шла мимо оптоэлектрического датчика.
Задания:
1. Установите скамью под углом 2°-3° к горизонту. Поставьте ограничитель и стартовое устройство. Установите на тележке два флажка. Подготовьте таблицу следующего вида:2.
Слайд 39
3. Определите скорость тележки в точках х
=60 и 100 или других, устанавливая оптоэлектрический датчик в
соответствующей точке. Значение скорости вычисляется по формуле v= ∆s/∆t, где ∆s =5 см - расстояние между флажками, установленными на тележке, а ∆t - интервал времени, за который тележка проходит створ оптоэлектрического датчика. Полученные результаты занесите в таблицу.
Слайд 40
4. Для определения ускорения установите на
скамью второй оптоэлектрический датчик, а в меню на экране
компьютера выберите сценарий «Определение ускорения». Войдите в режим проведения измерений. Разместите оптоэлектрические датчики на отметках 20 и 100 и запустите тележку. По результатам измерения времени на экране компьютера вычисляются скорость в начале и в конце пути по формулам (v1= ∆s/t 1 и v2= ∆s/t 3), изменение скорости ∆v=v2-v1, и время, за которое оно произошло. ∆t=t1+t2. Ускорение определяется по формуле a=∆v/∆t
Слайд 41
5. Проведите еще несколько запусков тележки и
определите ускорения на участках 20- 40, 50- 70 и
80- 100. Занесите полученные результаты в таблицу следующего вида:
Слайд 42
Фронтальная лабораторная работа:
«Исследование зависимости перемещения тела при равноускоренном
движении»
Тема: «Исследование зависимости перемещения тела при равноускоренном движении»
Оборудование:
1)штатив
2)направляющая рейка
3)пластиковый
коврик
4)каретка
5)оптоэлектрические датчики
6)секундомер
Слайд 43
Задания:
Измерить перемещение шарика по наклонной плоскости за последовательные
равные промежутки времени. Сравнить значения перемещения и сделать вывод.
Вычислить
отношения, установить закономерность и сделать вывод
Рассчитать перемещение шарика не за отдельные равные промежутки времени, а за время от начала движения. Установить зависимость перемещения от времени и сделать вывод
Построить график зависимости перемещения шарика от времени.
Слайд 46
Относительность движения
Оборудование:
1)доска на четырёх роликах,
2)тележка и указатель от прибора по кинематике и
динамике,
3)фильм «Относительность движения», 4)кинопроектор.
На доске, которая может легко передвигаться на роликах вдоль демонстрационного стола, устанавливают тележку, которую в свою очередь можно передвигать вдоль доски.
Слайд 47
Передвигая тележку, вдоль неподвижной доски, показывают, что движение
тележки обнаруживается только благодаря изменению её положения относительно окружающих
предметов, в частности относительно доски. Однако и положение доски изменяется относительно тележки, следовательно можно считать, что и доска находится в движении относительно тележки.
Проведённый опыт показывает, что всякое движение относительно: тела двигаются относительно друг друга относительно. Покой так же относителен: доска неподвижна относительно стола, но движется относительно тележки.
Слайд 48
Измерение скорости движения спидометром
Оборудование:
1)прибор по кинематике и динамике,
2)штатив
универсальный-2шт,
3)блок на стержне,
4)гальванометр демонстрационный,
5)шнур соединительный
Для ознакомления с принципом работы
спидометра к тележке прикрепляют приложенный к набору генератор электрического тока. При этом следят за тем, чтобы его ролик под действием пружины достаточно сильно прижимался к рельсу и вращался при движении тележки.
Слайд 49
К зажиму генератора и к корпусу в месте
его крепления присоединяют гибкий шнур длиной около 1,5м. Свободные
концы шнура подводят под зажимы демонстрационного гальванометра, настроенного на измерение переменного тока. Что бы шнур не мешал, его подвешивают с помощью универсально штатива.
Слайд 50
На уроке сначала объясняют подготовленную установку, затем опускают
тележку и следят за стрелкой гальванометра. Во время разгона
тележки стрелка плавно отклоняется, а при равномерном движении тележки остаётся неподвижной.
Опыт повторяют 2-3 раза, после чего увеличивают груз для разгона тележки и наблюдают новые показания гальванометра.
Слайд 51
Падение тел в воздухе и разряженном пространстве
Оборудование:
1)кружки деревянный
и бумажный,
2)трубка Ньютона,
3)вакуум-насос,
4)тарелка с манометром к насосу.
Слайд 52
Берут в одну руку деревянный кружок, а в
другую бумажный и одновременно их опускают. После того, как
деревянный кружок коснётся стола, бумажный ещё продолжает падать и достигнет стола с большим опозданием.
Затем кладут на руку горизонтально деревянный кружок и накладывают на него бумажный. Опускают кружки: они сохраняя горизонтальное положение, падают на стол вместе. Этот опыт показывает, что причиной неодновременности падения тел является сопротивление воздуха. Достаточно его устранить и лёгкий бумажный кружок падает так же, как и деревянный, для которого сопротивление воздуха мало по сравнению с силой тяжести.
Слайд 53
У трубки Ньютона открывают кран и, держа его
в вертикальном положении краном кверху, обращают внимание учащихся на
перо, пробку и кусочек свинца, лежащие на дне прибора. При быстром перевёртывании трубки краном вниз, слышен удар свинцового грузика, затем видно, как падает пробка и медленно опускается пёрышко.
Далее соединяют резиновым шлангом вакуум-насос и откачивают воздух. Сняв шланг, снова перевёртывают трубку. Учащиеся слышат стук кусочка свинца и наблюдают одновременное с ним падение пера и пробки.
Слайд 54
Измерение ускорения при свободном падении
Оборудование:
1)машина Атвуда настольная,
2)секундомер электромеханический
с источником постоянного тока или секундомер электронный с выпрямителем,
3)шнур
соединительный.
Слайд 55
На демонстрационном столе устанавливают машину Атвуда без блока
и грузов. В отверстие передвижного столика вставляют тарелочку для
гашения удара шарика и замыкают контакты столика, подняв его втулку вверх. Передвижной столик закрепляют в таком положении, что тарелочка оказалась против деления. Пусковой столик переводят в горизонтальное положение и в его отверстие продевают нить отвеса.
Слайд 56
Регулируя положение прибора уравнительными винтами, добиваются, чтобы отвес
расположился точно над центром тарелочки. Секундомер включают в сеть,
а его пусковые зажимы соединяют с зажимами пускового и передвижного столиков. Нажимают кнопку установки стрелки секундомера на нуль и кладут стальной шарик на пусковой столик.
При опускании рычажка, находящегося у основания прибора, пусковой столик под действием пружины освобождает шарик и одновременно включает секундомер. Шарик падает, ударяет в тарелочку и остаётся в ней. При этом тарелочка и втулка продвигаются вниз и размыкают ток. Секундомер выключается, и по его шкале можно отсчитать время падения шарика. Опыт повторяют несколько раз, находят среднее значение полученных результатов и вычисляют ускорение по формуле
Слайд 57
Сложение перемещений
Оборудование:
1)доска на четырёх роликах,
2)тележка и указатели из
набора по кинематике и динамике - 3шт.,
3)штатив универсальный,
4)шарик на
нити
5)диск для опытов по вращательному движению.
Слайд 59
На доске, расположенной вдоль демонстрационного стола, устанавливают тележку.
На столе, на доске и на тележке расставляют указатели
так, чтобы они оказались друг против друга. Передвинув одновременно доску по столу и тележку по доске в одну сторону, показывают, пользуясь указателями, путь, пройденный тележкой по доске, и путь, пройденный доской по столу. Путь, пройденный тележкой относительно стола, - это расстояние между указателями, стоящими на столе и на тележке; он равен сумме путей, пройденных тележкой относительно доски и доской относительно стола.
Для демонстрации сложения движений, направленных в противоположные стороны, пользуются той же установкой, но доску и тележку двигают в противоположные стороны с различной скоростью. Затем измеряют пути, пройденные тележкой относительно доски и доской относительно стола. Показывают, что путь, пройденный тележкой относительно стола, равен разности путей составляющих движений.
Слайд 61
Иллюстративное сопровождение уроков:
Слайд 65
Понятие путь
Понятие перемещение
Понятие траектория
