План-конспект к занятию № 4

Занятие № 4
Тема. Равноускоренное движение. Ускорение. Скорость тела и пройденный путь при равноускоренном прямолинейном движении. Графики движения.
Цель: формирование знаний о равноускоренном прямолинейном движении, знакомство с его
характеристиками: ускорением, средней и мгновенной скоростями, математическим
описанием; рассмотрение графиков зависимости скорости, координат прямолинейного
равноускоренного движения от времени.
Тип занятия: комбинированный урок, урок усвоения новых знаний
I. Организационный этап (2 мин)
II. Актуализация опорных знаний (5 мин)
Фронтальный опрос.
 Что называется механическим движением?
 Какое движение называется прямолинейным?
 Какое движение называется равномерным?
 Какие основные характеристики равномерного прямолинейного движения?
 Что вы можете сказать про скорость неравномерного движения?
III. Сообщение темы, цели и заданий урока (2 мин)
План изучения темы
1) Равномерное прямолинейное движение.
2) Скорость равномерного прямолинейного движения как физическая величина.
3) Закон добавления скоростей.
4) Перемещение прямолинейного равномерного движения. Решение основной задачи
механики для прямолинейного равномерного движения.
5) Графики движения.
IV. Мотивация учебной деятельности
На предыдущих уроках мы рассматривали прямолинейное равномерное движение, при котором тело движется с постоянной скоростью. Но человеку в повседневной жизни чаще всего
приходится сталкиваться с неравномерным прямолинейным движением. Так, поезд, отходя
от станции, постепенно набирает скорость, а при подходе к следующей станции его скорость
уменьшается; ракета, взлетая, увеличивает свою скорость сначала медленно, а затем летит
все быстрее и быстрее. Если рассматривать падение тел, то они тоже движутся по прямой с
возрастающей скоростью, если среда падения не сильно препятствует этому движению. Следовательно, изучение неравномерного прямолинейного движения является важным вопросом
механики.
V. Изучение нового материала
1. Средняя и мгновенная скорости.
Одно и то же перемещение материальная точка может совершать за различное время. Если за
равные промежутки времени тело совершает равные по величине перемещения, то такое
движение называется равномерным, если нет – неравномерным. Быстрота изменения положения материальной точки в пространстве характеризуется скоростью движения. При равномерном движении величина скорости остается все время постоянной, при неравномерном
– меняется в процессе движения.

Отношение перемещения S ко времени движения t материальной точки в случае неравно
мерного движения называется средней скоростью движения  ср .


S
 ср 
t
С практической точки зрения большее значение имеет средняя путевая скорость. Средняя
путевая скорость равна отношению пройденного телом пути ко времени его прохождения:
Vср= S/t
и является скалярной величиной.
Именно эту физическую величину имеют ввиду, когда говорят, например, что спортсмен
пробежал дистанцию со средней скоростью 6,5 м/с.
Для описания неравномерного движения можно определить среднюю скорость движения на
нескольких участках пути. Однако это даст лишь приближенное понятие о характере движения. Дело в том, что, определяя средние скорости, мы заменяем неравномерное движение в
течение каждого промежутка времени равномерным движением и считаем, что скорость меняется скачком от одного промежутка времени к другому.
Для более точного описания движения потребуется определять средние скорости за все
меньшие и меньшие промежутки времени. По мере уменьшения промежутков времени фактическое движение в пределах каждого отдельного промежутка будет все менее отличаться
от равномерного и, наконец, отличие перестанет улавливаться приборами, при помощи которых мы измеряем среднюю скорость. Этим ставится естественный предел уточнению описания движения при данной степени точности измерений длины и времени.
Зависимость пройденного пути от времени при определении средней скорости за различные промежутки времени.
Мгновенная скорость – средняя скорость за бесконечно малый интервал времени.
S
t 0 t
  lim  ср  lim
t 0
Если речь идёт ещё и о направлении, то определение мгновенной скорости будет таким:
Мгновенная скорость – векторная физическая величина, равная пределу отношения перемещения тела к промежутку времени, за который это перемещение произошло:

r
  lim
t 0 t



Направление скорости  совпадает с направлением перемещения  r .
Мгновенная скорость тела направлена по касательной к траектории в сторону его движения.
Если рассмотреть проекции вектора скорости на координатные оси, то
2. Равноускоренное прямолинейное движение. Ускорение как физическая величина
Равноускоренное прямолинейное движение — это такое движение, при котором скорость
тела за любые равные промежутки времени изменяется на одинаковую величину, а траектория движения является прямой линией.
Если при таком движении скорость тела увеличивается, то его называют равноускоренным, а
если уменьшается — равнозамедленным.
Одной из главных характеристик равноускоренного движения является ускорение.
Обобщенный план характеристики физической величины:
1. Явление, которое характеризует величина.
2. Определение, обозначение.
3. Формулы, которые связывают данную величину с
другими величинами.
4. Единицы измерения.
5. Способы измерения.
Характеристика ускорения как физической величины
1. Ускорение характеризует скорость изменения скорости движения тела.
2. Ускорение — векторная физическая величина, которая определяется отношением изменения скорости тела ко времени, в течение которого это изменение состоялось.
5. Ускорение определяется методом непрямых измерений.
Ускорение равноускоренного движения — величина постоянная. В случае равноускоренного
движения, когда начальная скорость меньше конечной, ускорение является положительной
величиной (рис. 1, а), а в том случае, когда начальная скорость больше конечной, ускорение
отрицательно (рис.1, б)
Обозначаем:

a - вектор ускорения;
ax, ay - проекции вектора ускорения на координатные оси Ox, Oy;
а - модуль ускорения.
Вопрос к студентам:
1) Приведите примеры равноускоренного прямолинейного движения.
2) Как вы считаете, часто ли нам встречаются случаи равноускоренного прямолинейного
движения?
3) Зачем изучать данный вид движения, уметь описывать его закономерности?
3. Перемещение. Уравнение движения для прямолинейного равноускоренного движения.



Уравнение движения для прямолинейного равноускоренного движения:    0  at
Модуль перемещения (путь) для прямолинейного равноускоренного движения определяется
 
по формулам: s   ср t , s  0
t
2
 ср 
0  
, т.к. за каждую единицу времени скорость тела изменяется на одинаковое зна2
чение, т.е. линейно.
Координата тела в данный момент времени для равноускоренного движения:
x  x0   0 x t 
axt 2
2
Это уравнение и есть решением основной задачи механики для равноускоренного движения,
т.к. определяет положение тела в данный момент времени по известным начальным условиям.
4. Графики движения
VI. Применение приобретённых знаний
Решение задач
1) На протяжении 10 с автомобиль двигался прямолинейно с ускорением 0,5 м/с2 и достиг скорости 20 м/с. Определить начальную скорость автомобиля.
2) Первые 5 с тело двигалось равномерно со скоростью 4 м/с, а следующие 6 – с ускорением 2 м/с2, направленным так же, как и скорость. Каким будет перемещение тела за
всё время движения?
Вопросы для проверки усвоения материала
1. Что такое ускорение и для чего его нужно знать?
2. Во время любого неравномерного движения скорость меняется. Как характеризует это изменение ускорение?
3. Чем отличается замедленное прямолинейное движение от ускоренного?
4. Что такое равноускоренное движение?
5. Может ли тело двигаться с большой скоростью, но с малым ускорением?
6. Как направлен вектор ускорения в случае прямолинейного движения?
7. Скорость - векторная величина и может изменяться как модуль скорости,
так и направление вектора скорости. Что именно изменяется при прямолинейном равноускоренном движении?
8. Может ли скорость движения тела быть равна нулю, когда его ускорение
не равно нулю?
9. Как можно вывести формулы скорости и пути равнопеременного движения?
10. Что называют мгновенной скоростью переменного движения?
VII. Подведение итогов урока и сообщение домашнего задания
Преподаватель подводит итоги урока, оценивает деятельность учеников.
Домашнее задание
1. Выучить теоретический материал по учебнику.
2. Решить задачи.
Тест
Найдите правильный ответ.
1. На рисунке точками обозначено положение тела через одинаковые интервалы времени. Выберите тело, которое двигается с возрастающей скоростью.
2.
На рисунке выберите график проекции ускорения, который описывает равноускоренное прямолинейное движение.
3.
Выберите строку, в которой приведены скорости в порядке возрастания модуля
скорости (см. рисунок).
Ускорением называют векторную величину, которая определяется:
А отношением скорости к интервалу времени;
Б произведением скорости и интервала времени, в течение которого тело двигалось;
В отношением изменения скорости к интервалу времени, за который это изменение случилось;
Г отношением изменения пути к интервалу времени, за который это изменение случилось.
5. Выберите единицу ускорения в СИ.
А) м/с;
Б) м∙с
В) м/с2
Г) м∙с2
6. Выберите определение прямолинейного равнопеременного движения.
А) Движение, при котором за любые равные интервалы времени осуществляются одинаковые перемещения
Б) Движение, при котором за равные интервалы времени осуществляются одинаковые
перемещения
В) Движение, которое происходит по прямолинейной траектории
Г) Движение, при котором за любые равные интервалы времени скорость тела изменяется одинаково
7. Скорость движения тела изменяется по закону  x  40  4t . Найдите модуль ускорения и определите характер движения тела.
А) а = 4 м/с2; в направлении оси ОХ; уменьшает скорость движения
Б) а = 4 м/с2; в направлении оси ОХ; увеличивает скорость движения
В) а = 40 м/с2; в направлении, противоположном оси ОХ; увеличивает скорость движения
Г) а =4 м/с2; в направлении, противоположном оси ОХ; увеличивает скорость движения
4.
8.
Пешеход за первые 200 с прошёл 240 м, за следующие 100 с - 180 м. Определите скорость движения пешехода на каждом участке и среднюю скорость.
А) 1,2 м/с; 1,8 м/с; 1,5 м/с
Б) 1,4 м/с; 1,8 м/с; 1,6 м/с
В) 1,2 м/с; 1,8 м/с; 1,4 м/с
Г) 2,4 м/с; 1,2 м/с; 1,8 м/с
Ответы к тесту
1
Б
2
В
3
Б
4
В
5
В
6
Г
7
А
8
В