Конспект урока: Решение задач "Средняя скорость при неравномерном движении". Неравномерное движение

7 класс физика

Учитель физики: Маралбаева А.А.

Решение задач: Средняя скорость при неравномерном движении.

Цель урока:

Образовательные:

ввести понятие средней скорости движения.

обучить учащегося решению задач с использованием формулы средней скорости.

выработать умение работы по переводу единиц скорости.

Воспитательные:

формировать познавательный интерес у учащихся.

формировать регулятивные качества личности: дисциплинированность, собранность

Развивающие:

развивать у учащихся логическое мышление;

формировать аккуратность и умение организовывать свое рабочее место и образовательный процесс;

развивать речевые навыки и навыки сотрудничества;

развивать коммуникативные и информационные умения.

Тип урока: комбинированный урок..

Оборудование: компьютер, презентация, видеоролик, флипчарт, карточки повторение, карточки задачи. листы самооценивания.

Ход урока

1. Орг.момент

Приветствие, психологический настрой, проблемная ситуация «построй предложение» и узнаете тему урока Слайд1

Цели урока –озвучивают дети Слайд 2

Ситуация успеха на уроке – «Корзина успеха» Слайд 3

2.Проверка домашнего задания Слайды 4-8

1. Задание «Соответсвие»

2. Записать формулы и единицы измерения.

3. Вырази скорость

Изучение нового материала. Слайд 9-10

1.Просмотр видеофрагмента – ответить на вопрос Как найти среднюю скорость?

2.записать и запомнить определение и формулу

2. Первичное закрепление Решение задачи у доски слайд 11

Здоровьесберегающая технология физминутка

3. Решение задач по уровням А,Б,С

У доски 3 ученика решают задачи по уровням А,Б,С с проверкой на доске

Уровень А
1. 1 км = … м
2. 0,5 км = … м
3. 1,5 ч = … с
4. 36 км/ч = … м/с
5. 600 м = … км
6. 1,2 ч = … с
7. 100 км/ч = … м/с
Уровень В
Уровень С

4.Самостоятельная работа
Карточка №2
Уровень А
1. Переведите километры в метры, часы в секунды, км/ч в м/с, и наоборот:
1. 2 км = … м
2. 1,5 км = … м
3. 0,5 ч = … с
4. 72 км/ч = … м/с
5. 1200 м = … км
6. 1,6 ч = … с
7. 120 км/ч = … м/с
Уровень В .
Уровень С

Карточка №3
Уровень А
1. Переведите километры в метры, часы в секунды, км/ч в м/с, и наоборот:
1. 3 км = … м
2. 0,05 км = … м
3. 0,6 ч = … с
4. 144 км/ч = … м/с
5. 750 м = … км
6. 1,4 ч = … с
7. 62 км/ч = … м/с

Уровень В
Уровень С

Карточка №4
Уровень А
1. Переведите километры в метры, часы в секунды, км/ч в м/с, и наоборот:
1. 30 км = … м
2. 0,8 ч = … с
3. 100 км/ч = … м/с
4. 7500 м = … км
5. 60 км/ч = … м/с
6. 2,5 ч = … с
7. 0,6 км = … м
Уровень В

Уровень С

Уровень С

Взаимопроверка

6. Подведение итогов. Подсчет баллов оценивание

7. Рефлексия

1. На уроке я работал

2. Своей работой на уроке я

3. Урок для меня показался

4. За урок я

5. Мое настроение

6. Материал урока мне был

7. Домашнее задание мне кажется

активно / пассивно

доволен / не доволен

коротким / длинным

не устал / устал

стало лучше / стало хуже

понятен / не понятен

полезен / бесполезен

интересен / скучен

легким / трудным

интересным / неинтересным

А – 1 балл

Карточка №1

Уровень А
1. Переведите километры в метры, часы в секунды, км/ч в м/с, и наоборот:
1. 1 км = … м
2. 0,5 км = … м
3. 1,5 ч = … с
4. 36 км/ч = … м/с
5. 600 м = … км
6. 1,2 ч = … с
7. 100 км/ч = … м/с

Карточка №2
Уровень А
1. Переведите километры в метры, часы в секунды, км/ч в м/с, и наоборот:
1. 2 км = … м
2. 1,5 км = … м
3. 0,5 ч = … с
4. 72 км/ч = … м/с
5. 1200 м = … км
6. 1,6 ч = … с
7. 120 км/ч = … м/с

А – 1 балл

Карточка №1

Б-2 балла

Карточка №1

Уровень В
8. Какая скорость больше: 90 км/ч или 22,5 м/с?

Карточка №2
Уровень В .
8. Какое из двух тел движется с меньшей скоростью: проходящее за 10 с путь 30 м или за 3 с 12 м?

Карточка №3
Уровень В
8. Скорость зайца 15 м/с, а скорость дельфина 72 км/ч. Кто из них имеет большую скорость?

Карточка №4
Уровень В

8. Скорость зайца 15 м/с, а скорость дельфина 36 км/ч. Кто из них имеет большую скорость?

Б-2 балла

Карточка №1

Уровень В
8. Какая скорость больше: 90 км/ч или 22,5 м/с?

Карточка №4
Уровень В

8. Скорость зайца 15 м/с, а скорость дельфина 36 км/ч. Кто из них имеет большую скорость?

Б-2 балла

Карточка №1

Уровень В
8. Какая скорость больше: 90 км/ч или 22,5 м/с?

Карточка №4
Уровень В

8. Скорость зайца 15 м/с, а скорость дельфина 36 км/ч. Кто из них имеет большую скорость?

С-3балла

Карточка №1

Уровень С
9. Вагон, двигаясь под уклон с сортировочной горки, проходит 120 м за 10 с. Скатившись с горки и продолжая движение, он проходит до полной остановки еще 360 м за 1,5 мин. Найдите среднюю скорость вагона за все время движения.

Карточка №2

Уровень С
9. Мотоциклист за первые 10 мин движения проехал 5 км, а в последние 8 мин 9,6 км. Определите среднюю скорость мотоциклиста за все время движения.
10. Первая в мире автоматическая межпланетная станция преодолела расстояние 384000 км от Земли до Луны за 34 ч. Определите среднюю скорость движения на этом участке пути в км/ч, м/с.

Карточка №3

Уровень С
9. Один велосипедист в течение 12 с двигался со скоростью 6 м/с, а второй проехал этот же участок пути за 9 с. Какова средняя скорость второго велосипедиста на этом участке пути?
10. Поезд, находясь в пути 40 ч, прошел расстояние 2400 км. Определите среднюю скорость движения поезда в км/ч, м/с.

Карточка №4

Уровень С
8. Скорость зайца 17 м/с, скорость дельфина 900 м/мин, скорость черепахи 830 см/мин, скорость гепарда 112 км/ч. У кого из них самая большая скорость и у кого самая маленькая?
Уровень С
9. Поднимаясь в гору, лыжник проходит путь, равный 3 км со средней скоростью 5,4 км/ч. Спус-каясь с горы со скоростью 10 м/с он проходит 1 км пути. Определите среднюю скорость лыжника.
10. Самолет Ил-18 пролетает расстояние от Москвы до Челябинска за 2 ч 45 мин летнего времени. Какое расстояние он пролетает за это время, если средняя скорость полета самолета 650 км/ч?

С-3балла

Карточка №1

Карточка №2

Карточка №3

Карточка №4

Подготовка к ЗНО. Физика.
Конспект 2. Неравномерное движение.

5. Равнопеременное (равноускоренное) движение

Неравномерное движение – движение с переменной скоростью .
Определение . Мгновенная скорость – скорость тела в данной точке траектории, в данный момент времени. Находится отношением перемещения тела к интервалу времени ∆t, за который это перемещение было совершено, если интервал времени стремится к нулю.

Определение . Ускорение – величина, показывающая на сколько изменяется скорость за интервал времени ∆t.

Где – конечная, а – начальная скорость за рассматриваемый интервал времени.

Определение . Равнопеременное прямолинейное движение (равноускоренное) – это движение, в котором за любые равные промежутки времени скорость тела изменяется на равное значение, т.е. это движение с постоянным ускорением .

Замечание. Говоря, что движение равноускоренное, считаем, что скорость возрастает, т.е. проекция ускорения при движении вдоль направления отсчета (скорость и ускорение совпадают по направлению), а говоря – равнозамедленное, считаем, что скорость убывает, т.е. (скорость и ускорение направлены на встречу друг другу). В школьной физике оба эти движения, обычно, называют равноускоренными.

Уравнения перемещения, м:

Графики равнопеременного (равноускоренного) прямолинейного движения:

График – прямая линия, параллельная оси времени.

График – прямая линия, которая строится «по точкам».

Замечание. График скорости всегда начинается с начальной скорости.

СКОРОСТЬ ПРИ НЕРАВНОМЕРНОМ ДВИЖЕНИИ

Неравномерным называется движение, при котором скорость тела со временем изменяется.

Средняя скорость неравномерного движения равна отношению вектора перемещения к времени нахождения в пути

Тогда перемещение при неравномерном движении

Мгновенной скоростью называется скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории.

Скорость – это количественная характеристика движения тела.

Средняя скорость – это физическая величина, равная отношению вектора перемещения точки к промежутку времени Δt, за который произошло это перемещение. Направление вектора средней скорости совпадает с направлением вектора перемещения . Средняя скорость определяется по формуле:

Мгновенная скорость , то есть скорость в данный момент времени – это физическая величина, равная пределу, к которому стремится средняя скорость при бесконечном уменьшении промежутка времени Δt:

Иными словами, мгновенная скорость в данный момент времени – это отношение очень малого перемещения к очень малому промежутку времени, за который это перемещение произошло.

Вектор мгновенной скорости направлен по касательной к траектории движения тела (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Вектор мгновенной скорости.

В системе СИ скорость измеряется в метрах в секунду, то есть единицей скорости принято считать скорость такого равномерного прямолинейного движения, при котором за одну секунду тело проходит путь в один метр. Единица измерения скорости обозначается м/с . Часто скорость измеряют в других единицах. Например, при измерении скорости автомобиля, поезда и т.п. обычно используется единица измерения километр в час:

1 км/ч = 1000 м / 3600 с = 1 м / 3,6 с

или

1 м/с = 3600 км / 1000 ч = 3,6 км/ч

Сложение скоростей

Скорости движения тела в различных системах отсчёта связывает между собой классический закон сложения скоростей .

Скорость тела относительно неподвижной системы отсчёта равна сумме скоростей тела в подвижной системе отсчёта и самой подвижной системы отсчёта относительно неподвижной.

Например, пассажирский поезд движется по железной дороге со скоростью 60 км/ч. По вагону этого поезда идет человек со скоростью 5 км/ч. Если считать железную дорогу неподвижной и принять её за систему отсчёта, то скорость человека относительно системы отсчёта (то есть относительно железной дороги), будет равна сложению скоростей поезда и человека, то есть 60 + 5 = 65, если человек идёт в том же направлении, что и поезд; и 60 – 5 = 55, если человек и поезд движутся в разных направлениях. Однако это справедливо только в том случае, если человек и поезд движутся по одной линии. Если же человек будет двигаться под углом, то придётся учитывать этот угол, вспомнив о том, что скорость – это векторная величина .

А теперь рассмотрим описанный выше пример более подробно – с деталями и картинками.

Итак, в нашем случае железная дорога – это неподвижная система отсчёта . Поезд, который движется по этой дороге – это подвижная система отсчёта . Вагон, по которому идёт человек, является частью поезда.

Скорость человека относительно вагона (относительно подвижной системы отсчёта) равна 5 км/ч. Обозначим её буквой Ч.

Скорость поезда (а значит и вагона) относительно неподвижной системы отсчёта (то есть относительно железной дороги) равна 60 км/ч. Обозначим её буквой В. Иначе говоря, скорость поезда – это скорость подвижной системы отсчёта относительно неподвижной системы отсчёта.

Скорость человека относительно железной дороги (относительно неподвижной системы отсчёта) нам пока неизвестна. Обозначим её буквой .

Свяжем с неподвижной системой отсчёта (рис. 1.7) систему координат ХОY, а с подвижной системой отсчёта – систему координат X П О П Y П (см. также раздел Система отсчёта). А теперь попробуем найти скорость человека относительно неподвижной системы отсчёта, то есть относительно железной дороги.

За малый промежуток времени Δt происходят следующие события:

Тогда за этот промежуток времени перемещение человека относительно железной дороги:

Ч + B

Это закон сложения перемещений . В нашем примере перемещение человека относительно железной дороги равно сумме перемещений человека относительно вагона и вагона относительно железной дороги.

Закон сложения перемещений можно записать так:

= Δ Ч Δt + Δ B Δt

Развивать мыслительные способности учащихся, умение анализировать, выделять общие и отличительные свойства; развивать умение применять теоретические знания на практике при решении задач на нахождение средней скорости неравномерного движения.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Урок в 9 классе по теме: «Средняя и мгновенная скорости неравномерного движения»

Учитель – Малышев М.Е.

Дата -17.10.2013

Цели урока:

Образовательная цель:

Повторить понятие – средняя и мгновенная скорости,
научиться находить среднюю скорость при различных условиях, используя задачи из материалов ГИА и ЕГЭ прошлых лет.

Развивающая цель:

развивать мыслительные способности учащихся, умение анализировать, выделять общие и отличительные свойства; развивать умение применять теоретические знания на практике; развивать память, внимание, наблюдательность.

Воспитательная цель:

воспитывать устойчивый интерес к изучению математики и физики через реализацию межпредметных связей;

Тип урока:

урок обобщения и систематизации знаний, умений по данной теме.

Оборудование:

компьютер, мультимедийный проектор;
тетради;
набор оборудования L- микро по разделу «Механика»

Ход урока

1. Организационный момент

Взаимное приветствие; проверка готовности учащихся к уроку, организация внимания.

2. Сообщение темы и целей урока

Слайд на экране : “ Практика рождается только из тесного соединения физики и математики ” Бэкон Ф.

Сообщается тема и цели урока.

3. Входной контроль (повторение теоретического материала) (10 мин)

Организация устной фронтальной работы с классом по повторению.

Учитель физики:

1. Какой простейший вид движения вам известен? (равномерное движение)

2. Как найти скорость при равномерном движении? (перемещение разделить на время v = s / t )? Равномерное движение встречается нечасто.

Обычно механическое движение - это движение с изменяющейся скоростью. Движение, при котором скорость тела с течением времени изменяется, называют неравномерным. Например, неравномерно движется транспорт. Автобус, начиная движение, увеличивает свою скорость; при торможении его скорость уменьшается. Падающие на поверхность Земли тела также движутся неравномерно: их скорость с течением времени возрастает.

3. Как найти скорость при неравномерном движении? Как она называется? (Средняя скорость, v ср = s/ t)

На практике при определении средней скорости пользуются величиной, равной отношению пути s ко времени t, за которое этот путь пройден: v ср = s/t . Ее часто называют средней путевой скоростью .

4. Какие особенности есть у средней скорости? (Средняя скорость является векторной величиной. Для определения модуля средней скорости в практических целях этой формулой можно воспользоваться лишь в том случае, когда тело движется вдоль прямой в одну сторону. Во всех остальных случаях эта формула непригодна).

5. Что такое мгновенная скорость? Как направлен вектор мгновенной скорости? (Мгновенная скорость – это скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории. Вектор мгновенной скорости в каждой точке совпадает с направлением движения в данной точке.)

6. Чем отличается мгновенная скорость при равномерном прямолинейном движении от мгновенной скорости при неравномерном движении? (В случае равномерного прямолинейного движения мгновенная скорость в любой точке и в любой момент времени одинакова; в случае неравномерного прямолинейного движения мгновенная скорость различна).

7. Можно ли определить положение тела в любой момент времени зная среднюю скорость его движения на каком-либо участке траектории? (нельзя определить его положение в любой момент времени).

Предположим, что автомобиль проехал путь 300 км за 6 ч. Чему равна средняя скорость движения? Средняя скорость движения автомобиля равна 50 км/ч. Однако при этом он мог какое-то время стоять, какое - то время двигаться со скоростью 70 км/ч, какое - то время - со скоростью 20 км/ч и т. п.

Очевидно, что, зная среднюю скорость движения автомобиля за 6 ч, мы не можем определить его положение через 1 ч, через 2 ч, через 3 ч и т. д. времени”.

1. Устно найдите скорость автомобиля, если путь в 180 км он проехал за 3 часа.

2. Автомобиль ехал 1 час со скоростью 80 км /ч и 1 час со скоростью 60 км/ч. Найдите среднюю скорость. Действительно, средняя скорость равна(80+60)/2=70 км/ч. В данном случае средняя скорость равна среднему арифметическому скоростей.

3. Изменим условие. Автомобиль ехал 2 часа со скоростью 60 км /ч и 3 часа со скоростью 80 км/ч. Какова средняя скорость на всем пути?

(60 2+80 3)/5=72 км /ч. Скажите, а сейчас средняя скорость равна среднему арифметическому скоростей? Нет.

Самое главное, что нужно помнить, при нахождении средней скорости - это то, что она средняя, а не средняя арифметическая скорость. Конечно, услышав задачу, сразу хочется сложить скорости и разделить на 2.Это самая распространенная ошибка.

Средняя скорость равна среднему арифметическому от скоростей тела во время движения только в том случае, когда тело с этими скоростями проходит весь путь за одинаковые промежутки времени.

4. Решение задач (15 мин)

Задача №1. Скорость лодки по течению 24 км в час, против течения 16 км в час. Найти среднюю скорость. (Проверка выполнения заданий у доски.)

Решение. Пусть S - путь от начального до конечного пунктов, тогда время, затраченное на путь по течению S/24, а против течения - S/16, общее время движения - 5S/48. Так как весь путь, туда и обратно составляет 2S, следовательно, средняя скорость равна2S/(5S/48)=19,2 км в час.

Экспериментальное исследование “Равноускоренное движение, начальная скорость равна нолю” (Эксперимент проводится учащимися)

Прежде чем приступить к выполнению практической работы вспомним правила ТБ:

Перед началом работы : внимательно изучить содержание и порядок проведения лабораторного практикума, подготовить рабочее место и убрать посторонние предметы, приборы и оборудование разместить таким образом, чтобы исключить их падение и опрокидывание, проверить исправность оборудования и приборов.
Во время работы : точно выполнять все указания учителя, без его разрешения не выполнять самостоятельно никаких работ, следить за исправностью всех креплений в приборах и приспособлениях.
По окончании работы : привести в порядок рабочее место, сдать учителю приборы и оборудование.

Исследование зависимости скорости от времени при равноускоренном движении (начальная скорость равна нулю).

Цель: изучение равноускоренного движения, построение графика зависимости v=at на основе экспериментальных данных.

Из определения ускорения следует, что скорость тела v , двигающегося прямолинейно с постоянным ускорением, спустя некоторое время t после начала движения может быть определена из уравнения: v = v 0 +аt . Если тело начало двигаться, не имея начальной скорости, то есть при v 0 = 0, это уравнение становится более простым: v = а t. (1)

Скорость в заданной точке траектории можно определить, зная перемещение тела из состояния покоя до этой точки и время движения. Действительно, при движении из состояния покоя (v 0 = 0 ) с постоянным ускорением перемещение определяется по формуле S= at 2 /2, откуда, а=2S/ t 2 (2). После подстановки формулы (2) в (1):v=2 S/t (3)

Для выполнения работы направляющую рейки устанавливают с помощью штатива в наклонном положении.

Её верхний край должен находиться на высоте 18-20 см от поверхности стола. Под нижний край подкладывают пластиковый коврик. Каретку устанавливают на направляющей в крайнем верхнем положении, причём её выступ с магнитом должен быть обращен в сторону датчиков. Первый датчик размещают вблизи магнита каретки так, чтобы он запускал секундомер, как только каретка начнёт двигаться. Второй датчик устанавливают на удалении 20-25 см от первого. Далее работу выполняют в таком порядке:

Измеряют перемещение, которое каретка совершит, двигаясь между датчиками – S 1
Производят пуск каретки и измеряют время её движения между датчиками t 1
По формуле (3) определяют скорость, с которой двигалась каретка в конце первого участка v 1 =2S 1 /t 1
Увеличивают расстояние между датчиками на 5см и повторяют серию опытов для измерения скорости тела в конце второго участка: v 2 =2 S 2 /t 2 Каретку в этой серии опытов, как и в первой, пускают из крайнего верхнего положения.
Проводят ещё две серии опытов, увеличивая в каждой серии расстояние между датчиками на 5 см. Так находят значения скорости v з и v 4
По полученным данным строят график зависимости скорости от времени движения.
Подведение итогов урока

Домашнее задание с комментариями: Выберите любые три задачи:

1. Велосипедист, проехав 4 км со скоростью 12 км/ч, остановился и отдыхал в течении 40 мин. Оставшиеся 8 км пути он проехал со скоростью 8 км/ч. Найдите среднюю скорость (в км/ч) велосипедиста на всем пути?

2.Велосипедист за первые 5 с проехал 35 м, за последующие 10 с-100 м и за последние 5 с-25 м. Найдите среднюю скорость движения на всем пути.

3. Первые 3/4 времени своего движения поезд шел со скоростью 80 км/ч, остальное время - со скоростью 40 км/ч. Какова средняя скорость (в км/ч) движения поезда на всем пути?

4. Первую половину пути автомобиль прошел со скоростью 40 км/ч, вторую – со скоростью 60 км/ч. Найдите среднюю скорость(в км/ч) автомобиля на всем пути?

5. Автомобиль проехал первую половину пути со скоростью 60 км/ч. Оставшуюся часть пути он ехал со скоростью 35 км/ч, а последний участок – со скоростью 45 км/ч. Найдите среднюю скорость (в км/ч) автомобиля на всем пути.

“ Практика рождается только из тесного соединения физики и математики ” Бэкон Ф.

а) “Разгон” (начальная скорость меньше конечной) б) “Торможение” (конечная скорость меньше начальной)

Устно 1. Найдите скорость автомобиля, если путь в 180 км он проехал за 3 часа. 2. Автомобиль ехал 1 час со скоростью 80 км /ч и 1 час со скоростью 60 км/ч. Найдите среднюю скорость. Действительно, средняя скорость равна(80+60)/2=70 км/ч. В данном случае средняя скорость равна среднему арифметическому скоростей. 3. Изменим условие. Автомобиль ехал 2 часа со скоростью 60 км /ч и 3 часа со скоростью 80 км/ч. Какова средняя скорость на всем пути?

(60* 2+80* 3)/5=72 км /ч. Скажите, а сейчас средняя скорость равна среднему арифметическому скоростей?

Задача Скорость лодки по течению 24 км в час, против течения 16 км в час. Найти среднюю скорость лодки.

Решение. Пусть S- путь от начального до конечного пунктов, тогда время, затраченное на путь по течению S/24, а против течения - S/16, общее время движения - 5S/48. Так как весь путь, туда и обратно составляет 2S, следовательно, средняя скорость равна2S/(5S/48)=19,2 км в час.

Решение. V ср = 2s / t 1 + t 2 t 1 = s / V 1 и t 2 = s / V 2 V ср = 2s / V 1 + s / V 2 = 2 V 1 V 2 / V 1 + V 2 V ср = 19,2 км/ч

На дом: Первую треть трассы велосипедист ехал со скоростью 12 км в час, вторую треть - со скоростью 16 км в час, а последнюю треть - со скоростью 24 км в час. Найдите среднюю скорость велосипеда на протяжении всего пути. Ответ дайте в км в час.