Конспект и презентация урока на тему 'Скорость. Единицы скорости. Расчет пути и времени движения. Решение задач' (7 класс) .

Скорость. Единицы скорости.

Расчет пути и времени движения. Решение задач.

I. Организационный этап

II. Проверка домашнего задания.

1 слайд: Физический диктант

1. Тело, относительно которого рассматривается движение, называется …….(телом отсчета).

Линия, вдоль которой движется тело, называется………( траекторией).

2. Какую траекторию называют прямолинейной? Какую траекторию называют криволинейной?

3.Что такое путь, какой буквой обозначается и в чем измеряется в СИ?

4.Что называют механическим движением?

5.Какое движение называют равномерным? Какое движение называют неравномерным?

2 слайд: III. Изучение нового материала.

3 слайд: С понятием скорости мы сталкиваемся достаточно часто. Из курса математики вы прекрасно знакомы с этим понятием, и вам легко рассчитать скорость пешехода, который прошел 5 километров за 1,5 часа. Для этого достаточно разделить путь, пройденный пешеходом, на время, затраченное на прохождение этого пути. Конечно, при этом предполагается, что пешеход двигался равномерно.

Скоростью равномерного движения называется физической величиной, численно равной отношению пути, пройденного телом, ко времени, затраченному на прохождение этого пути.

Скорость обозначается буквой . Таким образом, формула для вычисления скорости имеет вид:

В Международной системе единиц путь, как и любая длина, измеряется в метрах, а время - в секундах. Следовательно, скорость измеряется в метрах в секунду.

В физике также очень часто применяют внесистемные единицы измерения скорости. Например, автомобиль движется со скоростью 72 километра в час (км/ч), скорость света в вакууме 300 000 километров в секунду (км/с), скорость пешехода составляет 80 метров в минуту (м/мин), а вот скорость улитки всего лишь 0,006 сантиметра в секунду (см/с).

Рис. 3. Скорость можно измерять в различных внесистемных единицах

Внесистемные единицы измерения принято переводить в систему СИ. Рассмотрим, как это делается. Например, чтобы перевести километры в час в метры в секунду, нужно вспомнить, что 1 км = 1000 м, 1 ч = 3600 с. Тогда

Подобный перевод можно провести и с любой другой внесистемной единицей измерения.

4 слайд:

Можно ли сказать, где будет находиться автомобиль, если он двигался со скоростью 72 км/ч в течение, к примеру, двух часов? Оказывается, нет. Ведь для того, чтобы определить положение тела в пространстве, необходимо знать не только путь, пройденный телом, но и направление его движения. Автомобиль в нашем примере мог двигаться со скоростью 72 км/ч в любом направлении.

Выход из положения можно найти, если приписать скорости не только численное значение (72 км/ч), но и направление (на север, на юго-запад, вдоль заданной оси Х, и т.п.).

Величины, для которых важны не только численное значение, но и направление, называются векторными.

Следовательно, скорость - векторная величина (вектор).

Рассмотрим пример. Два тела движутся навстречу друг другу, одно со скоростью 10 м/с, другое со скоростью 30 м/с. Чтобы изобразить это движение на рисунке, нам необходимо выбрать направление координатной оси, вдоль которой движутся эти тела (ось Х). Изображать тела можно условно, например, в виде квадратиков. Направления скорости тел указывают с помощью стрелок. Стрелки позволяют указать, что тела движутся в противоположных направлениях. Кроме того, на рисунке соблюден масштаб: стрелка, изображающая скорость второго тела, в три раза длиннее, чем стрелка, изображающая скорость первого тела, поскольку численное значение скорости второго тела по условию втрое больше.

Обратите внимание на то, что, когда мы изображаем символ скорости рядом со стрелкой, которой указывается ее направление, то над буквой ставится маленькая стрелка: . Эта стрелка говорит о том, что речь идет о векторе скорости (т.е. указано и численное значение, и направление скорости). Рядом же с числами 10 м/с и 30 м/с над символами скорости стрелочки не изображены. Символ без стрелочки обозначает численное значение вектора.

Некоторые физические величины не имеют направления. Они характеризуются только числовым значением. Это путь, длина, объем и др. Они являются скалярными величинами.

Если при движения тела его скорость изменяется от одного участка к другому, то такое движение является неравномерным. Для характеристики неравномерного движения тела вводят понятие средней скорости.

Чтобы определить среднюю скорость тела при неравномерном движении, надо весь пройденный путь разделить на все время движения.

Итак, механическое движение может быть равномерным и неравномерным. Характеристикой движения является скорость. В случае равномерного движения для нахождения численного значения скорости достаточно путь, пройденный телом, разделить на время прохождения этого пути. При неравномерном движение для нахождение средней скорости необходимо знать весь пройденный путь и все время, потраченное на движения тела. В системе СИ скорость измеряется в метрах в секунду, однако существует множество внесистемных единиц скорости. Помимо численного значения, скорость характеризуется также направлением. То есть скорость - векторная величина. Для обозначения вектора скорости над символом скорости ставится маленькая стрелка. Для обозначения численного значения скорости такая стрелка не ставится.

5 слайд: IV. Решение задач.

Автомобиль движется с севера на юг со скоростью 90 км/ч. Необходимо выразить эту скорость в метрах в секунду и изобразить графически.

Условие и решение данной задачи не требуют специального оформления. Вначале нужно перевести скорость 90 км/ч в метры в секунду, в систему СИ. 90 км/ч можно записать как 90 000 метров, деленные на 3600 секунд. Если провести математический расчет, то мы получим, что 90 км/ч соответствует 25 м/с.

Затем выберем масштаб изображение вектора скорости автомобиля. Например, одна клеточка вашей тетради будет соответствовать 5 м/с. Тогда, чтобы изобразить вектор скорости, численно равный 25 м/с, в выбранном масштабе нужно изобразить стрелку, направленную с севера на юг (т.е., сверху вниз), длиной в 5 клеточек. Рядом ставим обозначение: символ v, обозначающий скорость, с маленькой стрелкой над ним - знаком вектора.

За 20 минут тело переместилось на 6000 см. Необходимо определить скорость движения данного тела.

Научить оформлять задачи!!!

Задачи, подобные этой, часто используются при выполнении тестовых заданий. В них есть условие и несколько вариантов ответов, из которых необходимо выбрать правильный.

По графику зависимости пути, пройденного телом, от времени, необходимо определить скорость тела, движущегося равномерно и прямолинейно.

Так как в условии задачи указано, что движение равномерное, то можно взять любую точку на графике. Лучше всего выбирать точку, которая расположена против штрихов на осях графика. Проведем пунктирные линии перпендикулярно осям пути и времени, чтобы найти, какой путь прошло тело за определенный промежуток времени. В нашем случае, например, за 4 секунды тело прошло путь 10 метров. Затем по формуле рассчитаем значение скорости. Разделив 10 м на 4 с, получим, что скорость тела равна 2,5 м/с. Следовательно, правильным является ответ «В».

6 слайд: 4.Задача №4

Мотоцикл двигался со скоростью 18 км/ч и прошел путь 450 м. Какое время он затратил на движение?

Построить график зависимости пути от времени для тела, которое движется равномерно и прямолинейно со скоростью 2 м/с.

Это новый для нас тип задачи. Известно значение скорости тела (2 м/с), необходимо построить график зависимости пройденного телом пути от времени. Но само значение времени в условии не указано. Как поступить?

Как и в предыдущей задаче, опираясь на формулу скорости, проводим алгебраическое преобразование и записываем формулу для вычисления пути:

Теперь в полученную формулу подставим известное значение скорости, а время по-прежнему будем обозначать буквой.

Эта формула позволяет находить путь, пройденный за любое время. Какое бы значение времени мы не подставили на место буквы t, мы получим путь, пройденный за этот промежуток времени.

При равномерном движении график зависимости пути от времени представляет собой прямую линию. Для проведения прямой нужно знать две точки, принадлежащие той прямой. Следовательно, нам необходимо рассчитать пройденный телом путь для двух любых значений времени, и нанести две соответствующие точки на график.

После изображения шкал нанесем две точки на график, пользуясь данными из таблицы. Теперь, чтобы завершить построение графика, остается провести через эти точки прямую линию.

Эта прямая и представляет собой график зависимости пути, пройденного телом, движущимся равномерно со скоростью 2 м/с, от времени. Задача решена.

8 слайд: V. Домашняя работа.

пп. 16,17, вопросы, упр.3 (1,3)