Криволинейное движение. Круговое равномерное движение. Центростремительное ускорение.

Дата: 10.10.2016

Класс: 10 гуманитарный профиль.

Преподаватель: Небуну А.И.

Тема: Криволинейное движение. Круговое равномерное движение. Центростремительное ускорение.

Тип урока: урок , направленный на усвоение нового материала.

Длительность: 45 мин.

Субкомпетенции:

1. Использование понятий: материальная точка, траектория, скорость и ускорение при изучении движения тел.

2. Применение изученных законов механического движения при решении задач и проблем из повседневной жизни.

Операциональные цели:

О1: Дать определение «равномерное движение по окружности, период, частота, центростремительное ускорение».

О2: Знать определения и формулы периода, частоты и центростремительного ускорения.

О3: Применять понятия периода, частоты и центростремительного ускорения при решении задач.

Ресуры: учебник, тетрадь, сборник задач, часы, штатив, металлический цилиндр, шарик,

Методы: Объяснение, беседа, проблематизация, упражнение, наблюдение, демонстрация, метод ИНСЕРТ.

Формы обучения: Устное представление с элементами конспектирования, групповая.

Библиография:

1. Маринчук М. и др. «Физика-10», 2012,

2. А.П.Рымкевич, Задачник, 10-11 классы,

3. И.Ботгрос и др., Физика-10, гуманитарный профиль, 2004

4. https://www.youtube.com/watch?v=UBzX371N-ec</</p>

Цели

Время

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Прим

Вызов

2 мин

Привлечение внимания учащихся. Проверка домашнего задания, разъяснение домашнего задания.

Приложение 1.

Привлечение интереса учащихся и их активизация к обучению.

Представлябт д/з, участвуют в опросе. Задают учителю вопросы, если они если возникли неясности в процессе выполнения д/з.

5 мин

Фронтальный и быстрый опрос.

Организует актуализацию знаний, необходимых для новой темы, используя таблицу. Делает анализ правильности ответов.

Приложение 2.

Учащиеся формулируют ответы, при необходимости исправляют ответы своих коллег.

Осмысление содержания.

2 мин

Объявляет тему и цели урока.

Записывают тему урока в тетради. Начинают размышлять над темой. Вспоминают, что знают по данной теме.

О1

О2

5 мин

1 мин

1 мин

1 мин

5 мин

2 мин

Руководит процессом изучения новых знаний.

Организует практическую деятельность-определение движения стрелок часов. При выполнении практической деятельности учитель задает вопросы.

Определяет два фактора важности изучения этого движения.

Формулирует определение-равномерное движение по окружности.

Организует написание формулы постоянной мгновенной скорости.

Организует просмотр видеоролика «Движение по окружности».

Вводит величины, характерные для данного движения-период, частота. Записывает формулы периода и частоты на доске, а также их единицы измерения.

Следят за практической деятельностью и отвечат на поставленные учителем вопросы.

Записывают вывод в тетрадь.

Записывают формулы и определение в тетрадь.

О2

5 мин

2 мин

Организует рассмотрение случая, когда материальная точка движется с постоянной по модулю скоростью v по окружности радиуса r. Записывает модуль ускорения в математической форме, исходя из рисунка.

Формулирует определение центростремительного ускорения.

Записывает формулу центростремительного ускорения и математическое выражение центростремительного ускорения вращающегося тела, которое пропорционально расстоянию от этой точки до оси вращения.

Приложение 3

Записывают формулы и определения в тетрадь.

Размышление.

О3

О2

О1

8 мин

Организует закрепление новых знаний.

Организует работу выполнения упражнений и решение задач:

1. Задачи для самостоятельного решения.

2. М.Маринчук, Физика-10, №8,10,13,14

Приложение 4.

Выполняют в тетради упражнения и задачи.

3 мин

Учитель проводит анализ урока. Предлагает учащимся выполнить самооценку своей деятельности на уроке. Проверяет выполнение намеченных целей. Оценивает деятельность учащихся на уроке.

Учащиеся выполняют самооценку своей деятельности на уроке.

Расширение.

2 мин

Задает домашнее задание: §1.8(а,б), (изучить)

Записывают д/з в тетрадь.

Приложение 1.

Домашнее задание:

Сборник задач, № 72,

Приложение 2.

Сегодня мы продолжим изучение видов движения в механике.

Строим таблицу.Скорость v

Перемещение S

Координата X

Прямолинейное равнопеременное движение (равноускоренное)

Это движение, при котором за любые равные промежутки времени скорость тела меняется одинаково.

Мгновенная скорость v

Перемещение S

Ускорение a

Координата X

Движение по вертикали

Это движение тела, которое представляет собой свободное падение тела и движение тела, брошенного вертикально вверх.

Скорость v

Время падения t_п

Координата y

Перемещение h

υ = -gt

Круговое равномерное движение

Это движение по окружности, если за любые равные промежутки времени материальная точка проходит одинаковые пути.

Линейная скорость v

Период Т

Частота ν

Центростремительное ускорение а_ц

1. Вопрос: Назовите виды движения, которые уже изучили.

Ответ: равномерное прямолинейное и равноускоренное прямолинейное движения, движение по вертикали.

2. Вопрос: Назовите физические величины, характеризующие любое движение

Ответ: координата, путь, перемещение, скорость, ускорение.

3. Вопрос: Какие из величин являются векторными, т.е. величины для которых одинаково важны как модуль так и направление

Ответ: перемещение, скорость, ускорение.

4. Вопрос: Вспомним, что называется траекторией

Ответ: траектория - линия, вдоль которой движется тело.

5. Вопрос: Какие виды траекторий вам известны?

Ответ: прямолинейная и криволинейная траектории.

Учитель проводит демонстрации: падение шарика по прямой, скатывание шарика по прямому желобу, движение шарика, брошенного под углом к горизонту, движение часовой стрелки на часах.

Учащиеся определяют вид траектории.

Приложение 3

Движение тела по окружности является частным случаем криволинейного движения.

Важность изучения этого движения определяется двумя факторами:

1. Движение по окружности весьма распространено. Все точки твердых тел, вращающихся вокруг неподвижных осей-турбин и роторов электрических станций, валов и зубчатых колес станков, крыльев ветряных мельниц, стрелок часов-движутся по окружностям.

2. Любую криволинейную траекторию можно представить в виде последовательности малых дуг некоторых окружностей (рис.1). поэтому некоторые утверждения, касающиеся движения по окружности, справедливы для произвольного криволинейного движения.

Рис.1

Определение: движение материальной точки по окружности с постоянной по модулю скоростью называется равномерным движением по окружности.

Ученики смотрят видеоролик «Движение по окружности».

Вывод: скорость материальной точки направлена по касательной к траектории в данной точке.

Чтобы охарактеризовать это движение, вводят специальные величины. Окружность представляет собой замкнутуй кривую и движение материальной точки повторяется через определенный промежуток времени, характерный для данного движения.

Определение: промежуток времени, за который движущееся тело совершает полный круг, называется периодом.

Т =

Определение: физическая величина, равная числу пройденных за единицу времени кругов, называется частотой кругового движения.

Если известны радиус окружности, которую описывает материальная точка, и период, то можно вычислить ее скорость. За один период матениальная точка проходит путь, равный длине , следовательно, ее скорость

Или ν

Из выражений для скорости видно, что скорости точек твердого тела тем больше, чем дальше они расположены от оси вращения.

Модуль центростремительного ускорения равен



a_ЦС=v² / R a_ЦС = (4π²R) / T² = 4π²Rν²

Где v - линейная скорость, R - радиус окружности

Рис. 1.22. Движение тела по окружности.

Приложение 4.

1. Задачи для самостоятельного решения.

1. А. С. Пушкин «Руслан и Людмила»

У Лукоморья дуб зеленый,

Златая цепь на дубе том;

И днем и ночью кот ученый

Все ходит по цепи кругом…

Как называется такое движение кота? Определите частоту его движения, если за 1 минуту он делает 6 кругов (оборотов). Чему равен период?

(частота - 0,1 1/с, период - 10 с.)

2. А.М. Горький «Макар Чудра»

А они оба (Лойко Зобар и Рада) кружились во тьме ночи плавно и безмолвно, и никак не мог красавец Лойко поравняться с гордой Радой.

Определите период обращения героя, если его частота обращения равна 2 с^-1. (Т = 0,5 с).

3. П.П. Ершов «Конек - Горбунок».

Ну-с, так едет наш Иван

За кольцом на окиян.

Горбунок летит как ветер,

И в почин на первый вечер

Верст 100 тысяч отмахал

И нигде не отдыхал.

Сколько раз за первый вечер Конек-Горбунок обогнул Землю? Считайте, что Земля имеет форму шара, а одна верста равна примерно 1066 м. (2,5 раза).

2. Стр.44, №8

Решение:

r=0,2м

ν=15c^-1

ν=2*3,14*0,2м*15 c^-1=18,84м/с

v=?

Стр.44, № 10Решение:

Т=1 сутка= 86400 сек

r=6400км=6400м

1 сутка=24часа*3600сек=86400сек

==465,2м/с

v=?

Стр.44,№13Решение:

r=0,2м

v=12 м/с

а=?

Стр.44,№14Решение:

а_ц1=0,9м/с²

v₁=0,6 м/с

v₂=0,8 м/с

r₁=r₂

а_ц2=?