Біркелкі емес қозғалыс және лездік жылдамдық тақырыбы бойынша сабақ. Сабақты қорытындылау «Түз сызықты біркелкі үдетілген қозғалыс»

Біркелкі емес ҚОЗҒАЛЫС БАР ЖЫЛДАМДЫҚ

Біркелкі емесдененің жылдамдығы уақыт бойынша өзгеретін қозғалыс.

Біркелкі емес қозғалыстың орташа жылдамдығы орын ауыстыру векторының қозғалыс уақытына қатынасына тең

Содан кейін біркелкі емес қозғалыс кезінде орын ауыстыру

Лезде жылдамдық - дененің берілген уақыт мезетіндегі немесе траекторияның берілген нүктесіндегі жылдамдығы.

Жылдамдықдене қозғалысының сандық сипаттамасы болып табылады.

орташа жылдамдық нүктенің орын ауыстыру векторының осы орын ауыстыру орын алған Δt уақыт кезеңіне қатынасына тең физикалық шама. Орташа жылдамдық векторының бағыты орын ауыстыру векторының бағытымен сәйкес келеді. Орташа жылдамдық мына формуламен анықталады:

Лездік жылдамдық , яғни уақыттың берілген мезетіндегі жылдамдық Δt уақыт кезеңінде шексіз азаюмен орташа жылдамдық ұмтылатын шекке тең физикалық шама:

Басқаша айтқанда, берілген уақыт мезетіндегі лездік жылдамдық - бұл қозғалыс болған өте аз уақыт кезеңіне өте аз қозғалыстың қатынасы.

Лездік жылдамдық векторы дененің траекториясына тангенциалды бағытталған (1.6-сурет).

Күріш. 1.6. Лездік жылдамдық векторы.

SI жүйесінде жылдамдық секундына метрмен өлшенеді, яғни жылдамдық бірлігі деп дене бір секундта бір метр қашықтықты жүріп өткен осындай бірқалыпты түзу сызықты қозғалыс жылдамдығын айтады. Жылдамдық бірлігі арқылы көрсетіледі Ханым. Жылдамдық көбінесе басқа бірліктермен өлшенеді. Мысалы, автомобильдің, пойыздың және т.б. жылдамдығын өлшеу кезінде. Әдетте қолданылатын бірлік сағатына километр:

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

немесе

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

Жылдамдықты қосу

Әртүрлі анықтамалық жүйелердегі дене қозғалысының жылдамдықтары классикалық жолмен байланысты жылдамдықтарды қосу заңы.

Дене жылдамдығы салыстырмалы бекітілген анықтамалық жүйедененің жылдамдықтарының қосындысына тең жылжымалы анықтамалық жүйежәне стационарлық жүйеге қатысты ең мобильді анықтамалық жүйе.

Мысалы, жолаушылар пойызы темір жол бойымен 60 км/сағ жылдамдықпен қозғалады. Бұл пойыздың вагоны бойымен адам 5 км/сағ жылдамдықпен келе жатыр. Егер темір жолды стационар деп есептеп, оны эталондық жүйе ретінде алсақ, онда адамның эталондық жүйеге қатысты жылдамдығы (яғни темір жолға қатысты) пойыз мен адам жылдамдықтарының қосындысына тең болады, яғни 60 + 5 = 65, егер адам бір бағытта жүрсе, пойызбен бірдей; және 60 – 5 = 55, егер адам мен пойыз әртүрлі бағытта қозғалса. Дегенмен, бұл адам мен пойыз бір сызық бойымен қозғалса ғана дұрыс. Егер адам бұрышпен қозғалса, онда ол жылдамдық екенін есте сақтай отырып, осы бұрышты ескеруі керек векторлық шама.

Енді жоғарыда сипатталған мысалды толығырақ қарастырайық - мәліметтер мен суреттермен.

Демек, біздің жағдайда темір жол бекітілген анықтамалық жүйе. Осы жолмен жүретін пойыз жылжымалы анықтамалық жүйе. Адам жүретін вагон пойыздың бір бөлігі болып табылады.

Адамның вагонға қатысты жылдамдығы (қозғалатын тірек жүйесіне қатысты) 5 км/сағ. Оны Н әрпімен белгілейік.

Пойыздың (демек, вагонның) бекітілген тірек жүйесіне (яғни темір жолға қатысты) жылдамдығы 60 км/сағ. Оны В әрпімен белгілейік.Басқаша айтқанда, пойыздың жылдамдығы деп қозғалатын санақ жүйесінің қозғалмайтын санақ жүйесіне қатысты жылдамдығын айтады.

Адамның темір жолға қатысты жылдамдығы (бекітілген анықтамалық жүйеге қатысты) бізге әлі белгісіз. Оны әріппен белгілейік.

XOY координаттар жүйесін тіркелген анықтамалық жүйемен (1.7-сурет), ал X P O P Y P координаттар жүйесін жылжымалы анықтамалық жүйемен байланыстырайық (сонымен қатар Анықтамалық жүйе бөлімін қараңыз). Енді адамның тұрақты анықтамалық жүйеге, яғни темір жолға қатысты жылдамдығын табуға тырысайық.

Δt қысқа уақыт кезеңінде келесі оқиғалар орын алады:

Сонда осы уақыт аралығында адамның темір жолға қатысты қозғалысы:

H + B

Бұл орын ауыстыруларды қосу заңы. Біздің мысалда темір жолға қатысты адамның қозғалысы вагонға қатысты адамның және темір жолға қатысты вагонның қозғалыстарының қосындысына тең.

Орын ауыстыруларды қосу заңын былай жазуға болады:

= Δ H Δt + Δ B Δt

Сабақ

Тақырыбы: Түзу сызықты бірқалыпты үдетілген қозғалыс. Біркелкі емес қозғалыс кезіндегі жылдамдық.

Сабақтың мақсаттары:

Тәрбиелік:

1.​ түзу сызықты бірдей үдемелі қозғалыс, лездік жылдамдық, үдеу туралы түсінік қалыптастыру;

2.​ үдеу графигін құру;

3.​ графикалық және есептеу есептерін шешу дағдыларын жаттықтыру

Тәрбиелік:

1.​ студенттердің практикалық дағдыларын дамыту: талдау, жалпылау, мұғалімнің әңгімесіндегі негізгі ойды бөліп көрсету және қорытынды жасау;

2.​ алған білімдерін жаңа жағдайда қолдану қабілетін дамыту.

Тәрбиешілер:

1.​ оқушылардың механикалық қозғалыс түрлері туралы ой-өрісін кеңейту (атап айтқанда, түзу сызықты біркелкі ауыспалы (бірқалыпты үдеу) қозғалыс туралы);

2.​ қызығушылығын, физиканы оқуға деген қызығушылығын, зейінділігін, тәртіптілігін дамыту

Сабақтың түрі: Біріктірілген сабақ.

Сабақтар кезінде.

1) Ұйымдастыру уақыты

Сыныптың сабаққа дайындығын анықтау.

2) Мотивация

Қозғалыс - бұл өмір. Әрбір дене әр түрлі қозғалады: өз мақсатымен, траекториясымен, жылдамдығымен. Сіздің қозғалыстарыңыз жаңа білімсіз мүмкін емес даму. Сонымен, бүгін біз өміріміздің ажырамас бөлігі болып табылатын қозғалыстың жаңа сипатын ашамыз.

3) Білімді толықтыру

Өзіндік жұмыс (20 мин)

4) Жаңа материалды меңгерту

Біз дененің жылдамдығы өзгермеген және кез келген уақытта және кез келген қашықтықта жүріп өткен жолдың уақытқа қатынасы ретінде табуға болатын кездегі оның бірқалыпты қозғалысын зерттедік.

Бірқалыпты қозғалысқа мысалдар келтіріңіз.

(оқушылар мысалдарды атайды).

Мұндай қозғалысты қаншалықты жиі байқауға болады?

(оқушылардың жалпы пікірі: сирек, әрдайым дерлік дененің жылдамдығы қандай да бір себептермен өзгереді)

Шынында да, мұндай қозғалыс шын мәнінде өте сирек кездеседі және әдетте механизмдерде болады. Бірақ бізді қоршаған әлемде басқа қозғалыс кең таралған.

Жылдам қозғалыс қозғалыстың кең таралған түрі болып табылады. Мұндай қозғалыстың мысалы ретінде белгілі бір биіктіктен лақтырылған жүктің қозғалысы, тежегіш автобустың немесе іске қосу лифтінің қозғалысын келтіруге болады.

Кез келген жолмен үдетілген қозғалысты сипаттау үшін шаманы атайдыжеделдету денелер.

Үдеу – жылдамдықтың өзгеруінің қатынасына тең физикалық шама уақыт кезеңіне оның барысында болды.

Сонымен қатар, сіз күнделікті анықтаманы пайдалана аласыз: жеделдету - жылдамдықтың өзгеру жылдамдығы.

Көбінесе біз қандай да бір оське (мысалы, оське) проекцияда үдеуді қарастырамыз ), бұл жағдайда үдеу проекциясы келесідей болады:

Барлық жағдайда жеделдету екеніне назар аударайықвекторы шама, яғни оның шамасы ғана емес, бағыты да болады. SI жүйесіндегі үдеу метрмен өлшенеді және секундтың квадратына бөлінеді

Секундына бір метр квадрат дегеніміз дененің жылдамдығы секундына бір метрге өзгеретін үдеу.

Біз үдеу модулін қалай анықтау керектігін анықтадық, енді үдеу бағытын қалай анықтау керектігін анықтайық. Ол үшін жылдамдықтың өзгеруін векторлық түрде бейнелейміз (1-сурет).

Күріш. 1. Үдемелі қозғалыс кезінде дене жылдамдығының өзгеруі

Сәйкесінше, дененің үдеуі вектормен бірдей бағытта болады .

Біркелкі емес қозғалыстың қарапайым түрлерінің бірі – бірқалыпты үдетілген қозғалыс.

Бірқалыпты үдетілген қозғалыс – дененің жылдамдығы кез келген тең уақыт аралығында бірдей шамаға өсетін қозғалыс.Бірқалыпты үдетілген қозғалыста дененің үдеуі тұрақты болады.

Сонымен қатар, кейде біркелкі баяу қозғалыс деп аталады. Бірдей баяу қозғалыс деп дененің жылдамдығы оның үдеуіне қарама-қарсы болатын қозғалысты айтады.

Бірқалыпты үдетілген қозғалыс кезінде дененің уақытқа қатысты үдеуінің графиктерін салайық. Бірқалыпты үдетілген қозғалыс кезінде үдеу тұрақты болғандықтан (2-сурет):

Күріш. 2. Бірқалыпты үдемелі қозғалыс кезіндегі дененің үдеуі

Қызыл график үдеу проекциясы оң болатын жағдайға сәйкес келеді. Жасыл график үдеу проекциясы нөлге тең болған жағдайға сәйкес келеді. Көк – теріс үдеу проекциясы.

Кинематиканың негізгі мәселесін шешу үшін, яғни дененің кез келген уақыттағы орнын табу үшін алдымен дененің кез келген уақыттағы жылдамдығын табу керек. Ол үшін біркелкі үдетілген қозғалыс үшін лездік жылдамдықтың уақыт бойынша өзгеру заңын жазу керек. Мұны жеделдету формуласынан жылдамдықты жай ғана өрнектеу арқылы жасауға болады.

Қайда – дененің бастапқы жылдамдығы; – жеделдету. Векторлық түрде жазылған жылдамдықтың өзгеру заңы ең жалпы болып табылады, бірақ оны кез келген уақытта жылдамдықты анықтау үшін пайдалану өте ыңғайсыз. Сондықтан қозғалыс бағыты бойынша таңдалған оське проекцияда уақыт бойынша лездік жылдамдықтың өзгеру заңын қарастырайық.

Төрт ықтимал жағдайды қарастырайық (3-сурет):

Күріш. 3. Бастапқы жылдамдық пен үдеу бағыттылығының төрт ықтимал жағдайы

жағдайда а)дененің жылдамдығы мен оның үдеуі координат осінің оң бағытына бағытталған, ал жылдамдықтың өзгеру заңы келесі формада болады:

болған жағдайда) дененің жылдамдығы координат осінің оң бағыты бойынша бағытталған, ал үдеу координат осінің теріс бағыты бойынша бағытталған, мұндай қозғалысты біз бұрын біркелкі баяу деп атадық және оның жылдамдықтың өзгеру заңы:

Жылдамдықтың уақыт бойынша өзгеру заңдылықтарының түрінен жылдамдықтың проекциясы уақытқа сызықтық тәуелді болатыны, сәйкесінше жылдамдық проекциясының уақытқа тәуелділік графигі түзу болатыны анық (4-сурет). ).

Күріш. 4. Бірқалыпты үдетілген қозғалыс кезіндегі дене жылдамдығының уақытқа тәуелділігінің графиктері

Графикте (4а-сурет) жылдамдық проекциясының уақытқа тәуелділігі көрсетілген. Жасыл түзу дене тыныштықта болған жағдайға сәйкес келеді және уақыттың бастапқы сәтінде жылдамдықты жоғарылатумен координат осінің оң бағытымен қозғала бастады. Қызыл түзу уақыттың бастапқы сәтінде дененің координат осінің оң бағытына бағытталған қандай да бір жылдамдығы болған жағдайға сәйкес келеді және ол уақыт өткен сайын артады.

4б-суретте дененің уақытқа қатысты жылдамдығының графигінің көлбеулігі мен біркелкі үдетілген қозғалыс кезіндегі дененің үдеуі арасындағы байланыс көрсетілген.

Соңында дененің жылдамдығының уақытқа проекциясының графигінің бір ерекше нүктесін қарастырайық. 5-суретте дененің жылдамдығы өз бағытын керісінше өзгертетін нүкте көрсетілген. Бұл нүкте деп аталадыбұрылыс нүктесі (Cурет 5).

Күріш. 5. Бұрылыс нүктесі

Сонымен, бұл сабақта біз дененің үдеуі туралы түсінікпен таныстық. Сонымен қатар, біз дене жылдамдығының уақыт бойынша өзгеру заңдылықтарын қарастырдық. Әрі қарай, біз дене жылдамдығының уақытқа тәуелділігін сызбаға салуды үйрендік, соңында бұрылыс нүктесі түсінігін енгіздік.

Үй жұмысы

Денені көлбеу жазықтықпен төмен айналдыру (2-сурет);

Күріш. 2. Денені көлбеу жазықтықпен төмен түсіру ()

Еркін құлау (3-сурет).

Қозғалыстың осы үш түрі де біркелкі емес, яғни олардың жылдамдығы өзгереді. Бұл сабақта біз біркелкі емес қозғалысты қарастырамыз.

Бірқалыпты қозғалыс -дененің кез келген тең уақыт аралығында бірдей қашықтықты жүріп өтетін механикалық қозғалысы (4-сурет).

Күріш. 4. Бірқалыпты қозғалыс

Қозғалыс біркелкі емес деп аталады, онда дене тең уақыт аралығында тең емес жолдармен жүреді.

Күріш. 5. Біркелкі емес қозғалыс

Механиканың негізгі міндеті - дененің кез келген уақыттағы орнын анықтау. Дене біркелкі емес қозғалғанда дененің жылдамдығы өзгереді, сондықтан дене жылдамдығының өзгеруін сипаттауды үйрену керек. Ол үшін екі ұғым енгізіледі: орташа жылдамдық және лездік жылдамдық.

Біркелкі емес қозғалыс кезінде дененің жылдамдығының өзгеру фактісін тұтастай алғанда жолдың үлкен учаскесі бойынша қозғалысын қарастыру қажет емес (әрбір уақыт сәтіндегі жылдамдық). біз үшін маңызды емес), орташа жылдамдық ұғымын енгізу ыңғайлы.

Мысалы, мектеп оқушылары делегациясы Новосібірден Сочиге пойызбен барады. Бұл қалалар арасындағы теміржол арасындағы қашықтық шамамен 3300 км. Пойыздың Новосибирскіден жаңа шыққандағы жылдамдығы, бұл жолдың ортасында жылдамдық осылай болды дегенді білдіре ме? бірдей, бірақ Сочиге кіре берісте [M1]? Тек осы деректерге ие бола отырып, жол жүру уақыты болады деп айтуға бола ма? (Cурет 6). Әрине, жоқ, өйткені Новосибирск тұрғындары Сочиге жету үшін шамамен 84 сағат қажет екенін біледі.

Күріш. 6. Мысалы, иллюстрация

Жалпы жолдың үлкен учаскесіндегі дененің қозғалысын қарастырғанда орташа жылдамдық түсінігін енгізу ыңғайлырақ.

Орташа жылдамдықолар дененің жасаған жалпы қозғалысының осы қозғалыс жасалған уақытқа қатынасын атайды (7-сурет).

Күріш. 7. Орташа жылдамдық

Бұл анықтама әрқашан қолайлы бола бермейді. Мысалы, спортшы 400 м жүгіреді - дәл бір айналым. Спортшының орын ауыстыруы 0 (сурет 8), бірақ оның орташа жылдамдығы нөлге тең бола алмайтынын түсінеміз.

Күріш. 8. Орын ауыстыру 0-ге тең

Тәжірибеде жердегі орташа жылдамдық ұғымы жиі қолданылады.

Жердің орташа жылдамдығы- дененің жүріп өткен жалпы жолының жол жүріп өткен уақытқа қатынасы (9-сурет).

Күріш. 9. Жердің орташа жылдамдығы

Орташа жылдамдықтың тағы бір анықтамасы бар.

орташа жылдамдық- бұл дене біркелкі қозғала отырып, оны жүріп өткен уақытта берілген қашықтықты еңсеру үшін бірқалыпты қозғалуы керек жылдамдық.

Математика курсынан біз арифметикалық ортаның не екенін білеміз. 10 және 36 сандары үшін ол мынаған тең болады:

Орташа жылдамдықты табу үшін осы формуланы қолдану мүмкіндігін білу үшін келесі есепті шығарайық.

Тапсырма

Велосипедші еңіске 10 км/сағ жылдамдықпен көтеріліп, 0,5 сағат жұмсайды. Содан кейін ол 10 минутта 36 км/сағ жылдамдықпен төмен түседі. Велосипедшінің орташа жылдамдығын табыңыз (10-сурет).

Күріш. 10. Мәселеге арналған иллюстрация

Берілген:; ; ;

Табу:

Шешімі:

Бұл жылдамдықтардың өлшем бірлігі км/сағ болғандықтан, орташа жылдамдықты км/сағ арқылы табамыз. Сондықтан біз бұл есептерді СИ-ге түрлендірмейміз. Сағатқа айналдырайық.

Орташа жылдамдық:

Толық жол () еңіспен жоғары () және еңіспен төмен () жолдан тұрады:

Еңіске шығудың жолы:

Төбеден түсетін жол:

Толық жолды жүруге кететін уақыт:

Жауап:.

Есептің жауабына сүйене отырып, орташа арифметикалық формуланы орташа жылдамдықты есептеу үшін қолдану мүмкін емес екенін көреміз.

Орташа жылдамдық ұғымы механиканың негізгі мәселесін шешу үшін әрқашан пайдалы бола бермейді. Пойыз туралы мәселеге қайта оралсақ, пойыздың бүкіл жолындағы орташа жылдамдығы тең болса, 5 сағаттан кейін ол қашықтықта болады деп айтуға болмайды. Новосібірден.

Шексіз аз уақыт аралығында өлшенетін орташа жылдамдық деп аталады дененің лездік жылдамдығы(мысалы: автомобильдің спидометрі (Cурет 11) лездік жылдамдықты көрсетеді).

Күріш. 11. Автокөлік спидометрі лездік жылдамдықты көрсетеді

Лездік жылдамдықтың тағы бір анықтамасы бар.

Лездік жылдамдық– дененің берілген уақыт мезетіндегі қозғалыс жылдамдығы, траекторияның берілген нүктесіндегі дененің жылдамдығы (12-сурет).

Күріш. 12. Лезде жылдамдық

Бұл анықтаманы жақсырақ түсіну үшін мысалды қарастырайық.

Автокөлікке тас жолдың бір бөлігімен тура қозғалуға мүмкіндік беріңіз. Бізде берілген қозғалыс үшін орын ауыстырудың уақытқа проекциясының графигі бар (13-сурет), осы графикті талдап көрейік.

Күріш. 13. Уақытқа қатысты орын ауыстыру проекциясының графигі

График автомобильдің жылдамдығы тұрақты емес екенін көрсетеді. Бақылау басталғаннан кейін 30 секундтан кейін (нүктеде) автомобильдің лездік жылдамдығын табу керек делік. А). Лездік жылдамдықтың анықтамасын пайдалана отырып, -ден -ге дейінгі уақыт аралығындағы орташа жылдамдықтың шамасын табамыз. Ол үшін осы графиктің фрагментін қарастырайық (14-сурет).

Күріш. 14. Уақытқа қатысты орын ауыстыру проекциясының графигі

Лездік жылдамдықты табудың дұрыстығын тексеру үшін -ден -ге дейінгі уақыт аралығы үшін орташа жылдамдық модулін табайық, ол үшін графиктің фрагментін қарастырамыз (15-сурет).

Күріш. 15. Уақытқа қатысты орын ауыстыру проекциясының графигі

Берілген уақыт аралығындағы орташа жылдамдықты есептейміз:

Біз бақылау басталғаннан кейін 30 секундтан кейін автокөліктің лездік жылдамдығының екі мәнін алдық. Уақыт интервалы кішірек болатын мән дәлірек болады, яғни. Егер қарастырылып отырған уақыт аралығын қаттырақ азайтсақ, онда машинаның нүктедегі лездік жылдамдығы Адәлірек анықталатын болады.

Лездік жылдамдық - векторлық шама. Сондықтан оны табумен қатар (оның модулін табу) оның қалай бағытталғанын білу қажет.

( at ) – лездік жылдамдық

Лездік жылдамдықтың бағыты дененің қозғалыс бағытымен сәйкес келеді.

Егер дене қисық сызықты қозғалса, онда лездік жылдамдық берілген нүктедегі траекторияға тангенциалды түрде бағытталған (16-сурет).

1-жаттығу

Лездік жылдамдық () шамасы өзгермей, тек бағыты бойынша өзгере ала ма?

Шешім

Мұны шешу үшін келесі мысалды қарастырыңыз. Дене қисық жол бойымен қозғалады (Cурет 17). Қозғалыс траекториясындағы нүктені белгілейік Ажәне кезең Б. Осы нүктелердегі лездік жылдамдықтың бағытын атап өтейік (лездік жылдамдық траектория нүктесіне тангенциалды бағытталған). және жылдамдықтары шамасы бойынша тең және 5 м/с тең болсын.

Жауап: Мүмкін.

2-тапсырма

Лездік жылдамдық бағытын өзгертпей, тек шамасында ғана өзгере ала ма?

Шешім

Күріш. 18. Есепке арналған иллюстрация

10-суретте бұл нүктеде көрсетілген Ажәне нүктеде Блездік жылдамдық бір бағытта. Егер дене бірқалыпты үдеумен қозғалса, онда .

Жауап:Мүмкін.

Бұл сабақта біз біркелкі емес қозғалысты, яғни өзгермелі жылдамдықпен қозғалысты зерттей бастадық. Біркелкі емес қозғалыстың сипаттамалары орташа және лездік жылдамдықтар болып табылады. Орташа жылдамдық түсінігі біркелкі қозғалысты бірқалыпты қозғалыспен ойша ауыстыруға негізделген. Кейде орташа жылдамдық концепциясы (көргеніміздей) өте ыңғайлы, бірақ ол механиканың негізгі мәселесін шешуге жарамайды. Сондықтан лездік жылдамдық ұғымы енгізіледі.

Әдебиеттер тізімі

1. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский. Физика 10. - М.: Білім, 2008.
2. А.П. Рымкевич. Физика. Есептер кітабы 10-11. - М .: Бустард, 2006 ж.
3. О.Я. Савченко. Физика есептері. - М.: Наука, 1988 ж.
4. А.В. Перышкин, В.В. Крауклис. Физика курсы. Т. 1. - М.: Мемлекет. мұғалім ред. мин. РСФСР білім беру, 1957 ж.

1. «School-collection.edu.ru» интернет-порталы ().
2. «Virtulab.net» интернет-порталы ().

Үй жұмысы

1. 9-тармақтың соңындағы сұрақтар (1-3, 5) (24-бет); Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский. Физика 10 (ұсынылған оқулар тізімін қараңыз)
2. Белгілі бір уақыт аралығындағы орташа жылдамдықты біле отырып, осы аралықтың кез келген бөлігінде дене жасаған орын ауыстыруды табуға болады ма?
3. Бірқалыпты түзу сызықты қозғалыс кезіндегі лездік жылдамдық пен біркелкі емес қозғалыс кезіндегі лездік жылдамдықтың айырмашылығы неде?
4. Көлікті жүргізіп келе жатқанда спидометрдің көрсеткіштері минут сайын алынып отырды. Осы мәліметтер бойынша автомобильдің орташа жылдамдығын анықтауға болады ма?
5. Велосипедші маршруттың бірінші үштен бірін сағатына 12 шақырым жылдамдықпен, екінші үшінші бөлігін сағатына 16 шақырым жылдамдықпен, соңғы үшінші бөлігін сағатына 24 шақырым жылдамдықпен жүріп өтті. Велосипедтің бүкіл жолдағы орташа жылдамдығын табыңыз. Жауабыңызды км/сағатпен беріңіз

Бөлімдер: Физика

Сынып: 7

Сабақтың түрі:жаңа материалды меңгерту.

Сабақтың мақсаты мен міндеттері:

• Тәрбиелік:
  • механикалық қозғалыстың негізгі ұғымдарымен таныстыру: қозғалыстың салыстырмалылығы, траектория, жүріп өткен қашықтық, бірқалыпты және біркелкі емес қозғалыс;
  • жылдамдықтың физикалық шама ретіндегі ұғымымен, формуласымен және оның өлшем бірліктерімен таныстыру.
• Тәрбиелік:
  • танымдық қызығушылықтарын, интеллектуалдық және шығармашылық қабілеттерін, физиканы оқуға қызығушылығын дамыту;
• Дамытушылық:
  • білімді өз бетінше меңгеру, оқу қызметін ұйымдастыру, мақсат қою, жоспарлау дағдыларын дамыту;
  • алған білімдерін жүйелеу, жіктеу және жалпылау қабілеттерін дамыту;
  • оқушылардың коммуникативті қабілеттерін дамыту.

САБАҚ КЕЗІНДЕ

I. Ұйымдастыру кезеңі

II. Үй жұмысы:§§13-14, бұрынғы. 3 (ауызша).

III. Жаңа материалды түсіндіру

1. Сабақты жаңа сабақтың тақырыбын хабарлаудан бастаймыз және «Дененің қозғалыста немесе тыныштықта екенін анықтауға не мүмкіндік береді?» деген сұраққа жауап беруге тырысамыз. Оқушылардың жауаптарынан кейін А.С.Пушкиннің «Қозғалыс» поэмасынан үзінді келтіреміз (1-суретті қараңыз).
Үзіндіде дененің қозғалуы немесе тыныштық күйі туралы ой қорытуға қажетті өте маңызды нүкте бар. Дәлірек айтқанда, қандай денелерге қатысты қозғалыс пайда болады немесе болмайды. Дененің қозғалыста немесе тыныштықта екенін қалай анықтауға болады?

Күріш. 1 ( Тұсаукесер, слайд 2)

2. Қозғалыстың салыстырмалылығы.

Механикалық қозғалыстың салыстырмалылық сияқты сипатты ерекшелігін көрсету үшін үстел үстінде қозғалатын арбамен қарапайым тәжірибені қарастырып, талдап көрейік. Оның қай тақырыптарға қатысты қозғалатынын және қайсысына қатысты тыныштықта екенін қарастырайық (2, 3-суретті қараңыз).

Күріш. 2 (4-10 слайдтар).

Күріш. 3 (11-слайд).

IV. Материалды бекіту үшін келесі тапсырмаларды шешеміз:

1-тапсырма.Мына денелердің қандай денелерге қатысты тыныштықта және қайсысына қатысты қозғалыста екенін көрсетіңіз: қозғалатын жүк көлігіндегі жолаушы; бірдей қашықтықта жүк көлігінің артында келе жатқан жеңіл автокөлік, вагон тіркемедегі жүк.

2-тапсырма.Тротуарда тұрған адам қандай денелерге қатысты тыныштықта және қай денелерге қатысты қозғалады?

Күріш. 4 (12-слайд).

3-тапсырма.Қозғалыстағы трамвай жүргізушісі тыныштықта болатын денелерді көрсетіңіз.

Оқушылар әдетте адам тротуарға, ағашқа, бағдаршамға, үйге қатысты тыныштықта және жол бойымен келе жатқан көлікке қатысты қозғалады деп жауап береді. Бұл жағдайда оқушылар Жер сияқты адамның Күнге қатысты 30 км/с жылдамдықпен қозғалатынына назар аударуы керек.

3. Қозғалыс траекториясы.

Әрі қарай біз траектория ұғымын енгіземіз және оның пішініне қарай қозғалыстың екі түрін ажыратамыз: түзу сызықты және қисық сызықты. Ең алдымен, біз оқушылардың назарын траекториялары анық көрінетін осындай денелердің қозғалысына аударамыз (5-суретті қараңыз). Мұнда дененің белгілі бір уақыт аралығында қозғалатын траекториясының ұзындығымен өлшенетін физикалық шама ретінде жүріп өткен жол ұғымын енгіземіз. Осыған байланысты біз математика курсынан белгілі ұзындық өлшемінің негізгі бірліктерін қайталаймыз.

Күріш. 5 (15-слайд).

4-тапсырма.Механикалық қозғалыс мысалы мен траектория түрі арасындағы сәйкестікті орнатыңыз.

ТРАЕКТОРИЯНЫҢ МЫСАЛЫ КӨРІНІСІ

А) метеордың құлауы 1) шеңбер
Ә) секундомер қолының қозғалысы 2) қисық
Ә) жаңбыр тамшысының желсіз жерге түсуі 3) түзу сызық
ауа райы.

5-тапсырма.Жүрген жолды метрмен көрсетіңіз:

65 км
0,54 км
4 км 300 м
2300 см
4 м 10 см

(16-слайд).

4. Түзу сызықты бірқалыпты қозғалыс

Қозғалыстың қандай түрлері бар екенін толығырақ қарастырайық? Қандай қозғалыс бірқалыпты деп аталатынын анықтайық. Дененің бірдей уақыт аралығында бірдей қашықтықты жүріп өтетін қозғалысы. Түзу сызықты бірқалыпты қозғалыстың мысалын қарастырайық (6-суретті қараңыз).

Сабақтың мақсаты: орташа, лездік және салыстырмалы жылдамдықтар ұғымдарын тұжырымдауды жалғастырамыз; Біз графиктерді талдау, салыстыру және құру қабілеттерін жетілдіреміз.

Сабақтар кезінде

1. Өзіндік жұмыс арқылы үй тапсырмасын тексеру

1 нұсқа

А) Қандай қозғалыс бірқалыпты деп саналады?

В) Нүктенің түзусызықты бірқалыпты қозғалысының теңдеуін векторлық түрде жазыңыз.

C) Екі дененің қозғалысы теңдеулермен берілген: x1=5 – t,

Денелердің қозғалысының табиғатын сипаттаңыз. Олардың жылдамдықтарының бастапқы координаталарын, шамасын және бағытын табыңыз. Қозғалыс графиктерін, Vx(t) жылдамдық графиктерін тұрғызу. Осы органдардың отырысының уақыты мен орнын аналитикалық және графикалық түрде анықтаңыз.

Нұсқа – 2

А) Сызықтық және бірқалыпты қозғалыс жылдамдығы қалай аталады?

B) Нүктенің түзу сызықты қозғалысының теңдеуін координаталық түрде жаз.

B) Екі велосипедшінің қозғалысы мына теңдеулермен сипатталады: x1=12t;

Әрбір велосипедшінің қозғалыс сипатын сипаттаңыз, олардың жылдамдықтарының шамасы мен бағытын табыңыз, Vx(t). Кездесудің уақыты мен орнын графикалық және аналитикалық түрде анықтаңыз.

2. Жаңа материалды меңгерту

Орташа жылдамдық векторының термині: бұл орын ауыстыру векторының осы орын ауыстыру болған уақытқа қатынасы. Vcр= Δr/Δt

Орташа жылдамдық векторының модулін біле отырып, дененің жүріп өткен жолын анықтау мүмкін емес, өйткені орын ауыстыру векторының модулі бір уақытта жүріп өткен қашықтыққа тең емес.

Орташа жылдамдық модулі түсінігі (жер жылдамдығы) Vср=S/Δ t

Орташа жылдамдық модулі S жолының осы жол өтетін уақыт аралығына Δt қатынасына тең.

Лездік жылдамдық туралы түсінік (оқушылармен әңгімелесу)

Автокөліктің спидометрі қандай айнымалы жылдамдықты көрсетеді?

Төмендегі жағдайларда қандай жылдамдық туралы айтып отырмыз:

А) пойыз қалалар арасында 60 км/сағ жылдамдықпен жүрді;

B) соққы кезіндегі балғаның қозғалыс жылдамдығы 8 м/с;

B) 30 км/сағ жылдамдықпен жылдам пойыз бағдаршамнан өтті

Осы уақыт аралығындағы қозғалысты біркелкі деп санауға болатын қысқа уақыт аралығында өлшенетін орташа жылдамдықты лездік жылдамдық немесе жай жылдамдық деп атайды.

Vcр= Δr/Δt; t→ 0 Vsr→Vmg (v) кезінде

Орташа жылдамдық векторының бағыты орын ауыстыру векторымен Δr сәйкес келеді, Δt →0 уақыт интервалында, Δr векторы шамасы азайған кезде және оның бағыты траекторияның берілген нүктесіндегі жанама бағытымен сәйкес келеді.

Салыстырмалы жылдамдық туралы түсінік

Жылдамдықтарды қосу мына формула бойынша жүзеге асырылады: S2= S1+S, мұндағы S1 - қозғалатын санақ жүйесіне қатысты дененің қозғалысы; S – қозғалатын эталондық жүйенің орын ауыстыруы; S2 – дененің бекітілген санақ жүйесіне қатысты қозғалысы.

Радиус векторы туралы білімді ескере отырып белгілеуді өзгертейік:

Теңдеудің екі жағын да Δt-ке бөлсек, мынаны аламыз: Δr2/Δt= Δr1/Δt + Δr/Δt немесе V2= V1+V мұндағы

V1 – бірінші (қозғалатын) эталондық жүйеге қатысты дене жылдамдығы;

V – қозғалатын анықтамалық жүйенің жылдамдығы:

V2 – екінші (бекітілген) эталондық жүйеге қатысты дене жылдамдығы.

Оқыған материалды бекіту үшін есептер шығару

Мотоциклші алғашқы 2 сағатта 90 км жол жүрді, содан кейін 3 сағатта 50 км/сағ жылдамдықпен қозғалды. Мотоциклшінің бүкіл жолдағы орташа жылдамдығы қандай?

T =2 сағ Орташа жылдамдық формуласы: Vav=S/t

S=90 км Мотоциклшінің жолын табайық: S= S1+S2… t = t1+ t2 уақыт үшін