Рівноприскорений прямолінійний рух. Прискорення.

Мета.

Навчальна. Ввести поняття рівноприскореного та рівносповільненого рухів, прискорення, прискоренні вільного падіння. Вивести розрахункові формули швидкості (кінематичне рівняння швидкості для рівноприскореного руху), переміщення, координати в довільний момент часу.

Розвиваюча. Розвивати логічне та алгоритмічне мислення.

Виховна. Виховувати культуру наукового мовлення та предметну компетентність.

Тип уроку. Комбінований.

Дидактичні матеріали:

• Фізика: 10 кл.: підруч. для загальноосвіт. навч. закл.: рівень стандарту.
• Веб-документ. “Прискорення вільного падіння для деяких міст України”.
• Відео. “Невагомість. Дослід з трубкою Ньютона”.
• Демонстрація. “Вільне падіння тіл у трубці Ньютона”: трубка Ньютона, насос Комовського.

План

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.
2. Рівноприскорений прямолінійний рух. Прискорення.
3. Запитання до уроку.
4. Домашнє завдання.
5. Перевір себе.
6. Для допитливих.

Хід уроку

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.

Самостійна робота: “Основна задача механіки”. (Уроки 03-06)

2. Рівноприскорений рух.

Рівноприскорений рух. В реальному житті ми часто маємо справу з нерівномірним рухом, коли швидкість тіла може змінюватись як за своїм значенням так і за напрямком.

Рух при якому за будь-які рівні інтервали часу швидкість руху тіла змінюється однаково чи за напрямом, чи за значенням, називають рівноприскореним.

Частковим випадком рівноприскореного руху є рівносповільнений рух, який відбувається тоді, коли напрямки початкової швидкості і прискорення протилежні.

Прискорення - це векторна фізична величина, що дорівнює відношенню зміни швидкості тіла до інтервалу часу, протягом якого така зміна відбулася.

Прискорення позначають латинською літерою , вимірюють м/с2.

За означенням прискорення визначають за формулою:  або , де — прискорення, — кінцева швидкість, — початкова швидкість, — час за який відбулася зміна швидкості.

В проекціях на вісь Ох: . Знак проекції прискорення не визначає характер руху - сповільнений він чи прискорений, - а залежить від вибору системи відліку.

З рівняння  виразимо швидкість :   - кінематичне рівняння визначення швидкості в довільний момент часу при рівноприскореному русі тіла. 

Середня швидкість рівноприскореного руху:

  (1) або (2). 

З формул (1) і (2) маємо: (3). Якщо врахувати, що  :

 - рівняння переміщення. Врахуємо, що . Рівняння координати тіла в довільний момент часу: .

При розв’язуванні задач використовується формула шляху, якщо час є невідомим:  . Її можна вивести з рівняння (3) , якщо врахувати, що .

Для рівноприскореного руху без початкової швидкості, шлях пройдений тілом пропорційний квадрату часу. Це означає, що шлях пройдений тілом за одну, дві, три… секунди буде відноситись як квадрати послідовних натуральних чисел:

Закон непарних чисел: для будь-якого рівноприскореного руху шлях, пройдений тілом за будь-які рівні проміжки часу буде відноситись як послідовний ряд непарних чисел:

  (Див. доведення).

 Графіки рівноприскореного руху.

а)   б)

Мал. Графіки координати тіла (а) та графіки прискорення (б) при рівноприскореному русі.

 а)  б)

Мал. Графіки швидкості (а), визначення шляху за графіком швидкості (б) при рівноприскореному русі.

Щоб за графіком швидкості визначити прискорення потрібно на ділянці вибрати дві довільні точки, наприклад  і й підставити відповідні координати у формулу: . 

3. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 07.1. На малюнку показані положення, швидкості та прискорення тіл у даний момент часу. Записати для кожного тіла рівняння залежності від часу координати та проекції швидкості (в СІ), вважаючи рух рівноприскореним.

Задача 07.2. Прямолінійний рух тіла описується рівнянням руху (м). Знайти прискорення тіла. Написати рівняння швидкості даного руху. Яке переміщення здійснить тіло за перші 2 с руху? Через який час від початку руху тіла його координата буде рівна нулю?

4. Запитання до уроку.

Запитання 07.1. Який рух називається рівноприскореним? Наведіть приклади.

Запитання 07.2. Що таке прискорення? Чи змінюється прискорення під час рівноприскореного руху?

Запитання 07.3. У якому випадку проекція прискорення має додатне, а в якому від’ємне значення?

Запитання 07.4. В автомобілі, який здійснює прямолінійний рівномірний рух, до сидіння прив’язали гелеву кульку. Як зміниться положення кульки, якщо автомобіль почне прискорюватися? Відповідь обгрунтуйте. 

5. Домашнє завдання.

Підручник:  §6.

Задача 07.3. На малюнку показані положення, швидкості та прискорення тіл у даний момент часу. Записати для кожного тіла рівняння залежності від часу координати та проекції швидкості (в СІ), вважаючи рух рівноприскореним.

Задача 07.4. Прямолінійний рух тіла описується рівнянням руху  (м). Знайти прискорення тіла. Написати рівняння швидкості даного руху. Яке переміщення здійснить тіло за перші 3 с руху? Через який час від початку руху тіла його координата буде рівна нулю?

Усне опитування по запитаннях до уроку.

Повторити: Ф9 Урок 60; Ф9 Урок 63.

Тестування. Рівноприскорений прямолінійний рух. (Відповіді учнів) (Версія для друку)

6. Перевір себе.

7. Для допитливих.