Решение экспериментальных задач по теме «Прямолинейное равнопеременное движение»

Тема: Решение экспериментальных задач по теме «Прямолинейное равнопеременное движение».

Цель урока:

• Обобщить и систематизировать знания учащихся по теме: «Прямолинейное равнопеременное движение»;

• продолжить формирование умения применять теоретические знания при решении экспериментальных задач;

• развивать умения работать с приборами, строить гипотезу и проверять ее на практике;

• формировать умения оценивать погрешность измерений;

• прививать интерес к науке.

Тип урока: практическое занятие

Форма проведения урока: он- лайн

Технология: элементы проблемно-поисковой технологии

Ожидаемый результат:

• уметь применять теоретические знания по кинематике при решении экспериментальных задач;

• владеть терминологией на казахском, русском и английском языках, по кинематике.

Структура урока:

1. Организация начала урока – 2 мин

2. Актуализация опорных знаний – 2мин

3. Осознание и осмысление учебного материала – 3 мин

4. Проверка домашнего задания -3 мин

5. Решение экспериментальных задач- 30 мин

6. Подведение итогов урока. -2 мин

7. Задание на дом – 1 мин

8. Рефлексия – 2 мин

Ход урока:

Если я видел дальше, чем другие, то лишь потому, что стоял на плечах гигантов
И. Ньютон

(слайд №3)

I.Организация начала урока (Психологический настрой на урок)

Идя по дорогам открытий, мы с вами встречали великих ученых, чей жизненный творческий подвиг не оставлял нас равнодушными. Но в каждом их открытии был неоценимый вклад предшественников. Однажды великий английский ученый Исаак Ньютон сказал: «Если я видел дальше, чем другие, то лишь потому, что стоял на плечах гигантов». Эти слова могут послужить эпиграфом к нашему уроку.

II.Актуализация опорных знаний

Блок-схема ( Виды механического движения)

(слайд №4)

III.Осознание и осмысление учебного материала.

Повторение основных понятий и формулы физических величин

А) Прямолинейное равномерное движение

Б) Прямолинейное равноускоренное движение

В) Решение графической задачи

На прошлом уроке мы рассмотрели графический способ определения пути пройденного телом за некоторый интервал времени, как одного из оптимального метода решения задач. Воспользуемся этим способом для нахождения средней скорости на определенном участке пути.

Путь, пройденный телом за определенный интервал времени, равен площади фигуры, ограниченной графиком скорости.

Г) Терминологический словарь

IV. Проверка домашнего задания

На прошлом уроке было дано задание изготовить прибор для изучения закона падения тел, и используя основное свойство равноускоренного движения доказать, что свободное падения является равноускоренным.

Рекомендации:

1. Возьмите шесть одинаковых грузиков (например, шесть одинаковых пуговиц, шурупов или гаек) и подвяжите их к обыкновенной нити так, чтобы расстояние между грузиками относились между собой, как 1:3:5:7:9. Если первое расстояние вы возьмете равным, например, 7 см, то второе должно быть равно 21 см, третье – 35 см, четвертое – 49 см, пятое – 63 см.

2. Держите прибор за шестой грузик так, чтобы первый грузик лежал на сиденье или, еще лучше, на дне ведра или таза.

3. Отпустите грузик и слушайте удары. Эти удары должны совершаться через равные промежутки времени, хотя все грузы проходят разные расстояния. Почему? Докажите аналитическим способом.

V.Решение экспериментальных задач

Задача №1

Исследуйте зависимость скорости равноускоренного движения от времени

Цель: проверить утверждение, что скорость тела, движущегося равноускоренно по прямой, изменяется прямопропорционально времени движения.

Оборудование: штатив, наклонная рейка, каретка, секундомер, датчики.

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=V₀ + at( 1). Если тело начало двигаться, не имея начальной скорости, то есть при Vo = 0, это уравнение становится более простым: V = at (2). Отсюда следует, что тело, двигаясь из состояния покоя с постоянным ускорением а, спустя время t₁ с момента начала движения, будет иметь скорость V₁ = at₁ спустя время t₂ его скорость будет V₂ = at₂, спустя время t₃ - скорость V₃ = at₃ и т.д. Причем, можно утверждать, что V₂: V₁ = t₂: t_b ; V₃: V, = t₃: t₁ и т.д. (3).

1. Измеряют перемещение, которое каретка совершит, двигаясь между датчиками;

2. Производят пуск каретки и измеряют время ее движения между датчиками;

3. Повторяют пуск каретки 6-7 раз, каждый раз записывая показания секундомера;

4. Вычисляют среднее время движения каретки t _ср на участке;

1. По формуле определяют скорость, с которой двигалась каретка в конце первого участка;

2. Увеличивают расстояние между датчиками на 5см и повторяют серию опытов для 2S,и вычисляют значение скорости тела в конце второго участка: V₂

3. Проводят еще две серии опытов, увеличивая в каждой серии расстояние между дат­чиками на 5 см. Так находят значения скорости _V3 и _V4.

4. По полученным данным проверяют справедливость отношений: V₂: V₁ = t₂: t₁ V₃: V₁ = t₃: t₁

10 . Строят график зависимости скорости от времени движения.

А)Вывод формулы

Слайд № 18

Б) Видеоролик №2

В) Вычисление скоростей и проверка соотношений.

Г) Построение графика зависимости скорости от времени

Д) Вычисление погрешностей

Слайд № 27-33

Е)Окончательный результат

Задача №2

Оценить время реакции экспериментатора при помощи деревянной школьной линейки

длиной 30 см.

Помощник держит линейку так, что она свисает вниз, причем нулевое деление, удобно иметь снизу. Экспериментатор держит большой и указательный палец правой руки так, что нижний конец линейки находиться между пальцами и ему легко схватить падающую линейку. Помощник неожиданно отпускает линейку, экспериментатор зажимает ее пальцами так быстро, как сумеет. Линейка успеет пролететь некоторое расстояние – его можно измерить по ее же делениям, удобно вначале держать пальцы напротив нулевого деления. По этому расстоянию определим время падения, считая движение линейки равноускоренным.

А) Вывод формулы

Б) Видеоролик №3

В) Вычисление погрешностей

В данной экспериментальной задаче мы вычислили время реакции экспериментатора, используя при этом формулу перемещения при равноускоренном движении. Это движение с ускорением свободным падением 9,8м/с²

Такие движения изучал еще в 16 веке Галилео Галилей. Он установил, что эти движения равноускоренные, и ускорение направленно по вертикали вниз. Его эксперимент, в котором он бросал предметы вниз с Пизанской башни и впервые выяснил, что легкие предметы падают вниз так же быстро, как и тяжелые, вошел в 10 лучших опытов века. Рассмотрим мысленный эксперимент Галилея

1. Мысленный эксперимент Галилео Галилея

Видеоролик №4

1. Подведение итогов.

Наблюдения и опыт - вернейшее средство познания природы

Галилео Галилей

1. Домашнее задание:

Оцените время реакции своих родителей при помощи деревянной линейки длиной 30 см.