58716

Движение тела, брошенного под углом к горизонту

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Цели урока. дидактическая: познакомить учащихся с особенностями движение тела, брошенного под углом к горизонту, а также с математическим описанием этого движения; развивающая: развивать образное мышление, качество речи, показать связь физических законов и явлений с математическими выражениями.

Русский

2014-04-29

57 KB

131 чел.

Пташинской О. И., 511 группа

План-конспект урока физики в 9-ом классе

Тема урока: Движение тела, брошенного под углом к горизонту.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Вид урока: смешанный урок.

Цели урока.

дидактическая: познакомить учащихся с особенностями движение тела, брошенного под углом к горизонту, а также с математическим описанием этого движения;

развивающая: развивать образное мышление, качество речи, показать связь физических законов и явлений с математическими выражениями.

ТСО: пластиковая бутылка с окрашенной водой, штатив.

Демонстрации: опыт, показывающий зависимость характера полета струи воды от угла наклона и скорости вытекания воды.

Ведущая идея урока: Движение тела под углом к горизонту есть векторная сумма вертикальной и горизонтальной составляющих скоростей.

Структура урока:

1. Организационный этап 2 мин.

2. Проверка домашнего задания 10 мин.

3. Изучение нового материала 20 мин.

4. Практические упражнения 10 мин.

5. Домашнее задание 3 мин.

Содержание урока:

Организационный этап.

Захожу в класс, приветствую ребят, проверяю готовность доски, наличие мела, отмечаю отсутствующих, выясняю причины отсутствия, спрашиваю, какие проблемы возникли при подготовке домашнего задания.

Проверка домашнего задания.

Вопросы по теории.

1. Как направлена скорость движения в любой точке траектории?

Ответ: По касательной к параболе в этой точке.

2. Чем является траектория движения тела, брошенного горизонтально?

Ответ: Параболой.

3. Из каких составляющих состоит движение по параболе?

Ответ: Из равномерного движения в горизонтальном направлении и равноускоренного в вертикальном.

4. Записать законы изменения координат X и Y в зависимости от времени.

Ответ:  x=x0+v0t,

y=y0+gt2/2.

Изучение нового материала.

Движение тела, брошенного под углом к горизонту, часто называют баллистическим движением. Баллистика (греч. ballo ― бросаю) ― наука, которая изучает законы движения артиллеристских снарядов, пуль, реактивных самолетов, ракет и т.д. Первым, кто правильно описал баллистическое движение, был Галилей.

Для простоты будем рассматривать движение тела без учета силы сопротивления движения, хотя далеко не всегда это можно сделать. Часто не учитывают эту силу, если тело имеет большую массу.

Проведем такой опыт. Пластиковую бутылку с окрашенной водой закрепим на штативе, отклонив от вертикали. Открыв отверстие в бутылке, будем наблюдать за траекторией движения струи воды. Из опыта видно, что траекторией будет парабола. Изменяя угол наклона и скорость вытекания воды в струе (нажатием на бутылку),

заметим, что меняются максимальная скорость подъема и дальность полета.

Определим характеристики движения тела. Пусть начальная скорость v0, а угол, который она составляет с горизонтом, ― α. 

Это движение равноускоренное с ускорением g, которое происходит только под действием силы тяжести. Значит, мгновенная скорость v изменяется по закону равноускоренного движения:

v = v0+gt.                                                         (1)

В проекции на ось OX gx = 0,

vx = v0x, или vx = v0 cos α.                                          (2)

Горизонтальная составляющая скорости vx от времени не зависит, т.е. по горизонтали движение равномерное. Это является результатом того, что в горизонтальном направлении на тело не действует сила. В проекции на ось OY уравнение (1) получим:

vy = v0y+gyt.

Так как v0y = v0 sin α, gy = -g, тогда

vy = v0 sin α – gt,                                                  (3)

т.е. в вертикальном направлении тело движется равноускоренно с ускорением gy<0.

Формулы (1) ― (3) позволяют записать законы движения тела в вертикальном и горизонтальном направлениях. Так как тело начинает движение с начала координат, то x0 = 0, y0 = 0. Тогда

x = v0 cos α t,                                                    (4)

y = v0 sin α tgt2/2.                                             (5)

Максимальное значение x = OC есть дальность полета L тела. Значит,

L = v0 cos α t.                                                  (6)

Из формулы (6) видно, что дальность полета при данной начальной скорости зависит от угла α, под которым бросают тело. Найдем α, при которой L максимальна. При этом y = 0. Тогда (5) имеет вид

0 = v0 sin α t – gt2/2, или

t = 2v0 sin α /g.                                                  (7)

Подставим (7) в (6). Получим:

L = 2v02 cos α sin α / g.

Известно, что 2 cos α sin α = sin 2α, тогда

L = v02 sin 2α/g.                                                  (8)

Исследуем (8). v0 и g ― постоянные, L зависит только от sin 2α. Максимальное значение sin 2α = 1, при 2α = 90º, а α = 45º.

Таким образом, дальность полета L тела, брошенного под углом α к горизонту, будет максимальной, если скорость бросания направлена под углом 45º к горизонту.

Итак, сделаем выводы:

1. Движение тела, брошенного под углом к горизонту, состоит из двух независимых движений: равномерного со скоростью vx = v0 cos α по горизонтали и равноускоренного со скоростью vy = v0 sin α – gt по вертикали.

2. Время движения по горизонтали в 2 раза большее за время подъема тела на максимальную высоту.

3. В самой высокой точке траектории движение тела (вершина параболы) вертикальная составляющая скорости равна нулю.

4. Максимальная дальность полета, без учета сопротивления движения, при данной начальной скорости достигается при угле бросания α = 45º.

Практические упражнения.

Упр.12. на стр.70.

Домашнее задание.

§ 18.

Оформление доски.

 

  vx = v0 cos α 

  vy = v0 sin α – gt 

1.11.2004. Движение тела, брошенного под углом к горизонту.

Д/З. § 18.

Записи в рабочей тетради ученика.

1. Движение тела, брошенного под углом к горизонту, состоит из двух независимых движений: равномерного со скоростью vx = v0 cos α по горизонтали и равноускоренного со скоростью vy = v0 sin α – gt по вертикали.

2. Время движения по горизонтали в 2 раза большее за время подъема тела на максимальную высоту.

3. В самой высокой точке траектории движение тела (вершина параболы) вертикальная составляющая скорости равна нулю.

4. Максимальная дальность полета, без учета сопротивления движения, при данной начальной скорости достигается при угле бросания α = 45º.

v = v0+gt.

OX:  vx = v0x, или vx = v0 cos α.

OY:     vy = v0y+gyt.

Так как v0y = v0 sin α, gy = -g, тогда

vy = v0 sin α – gt,

x0 = 0, y0 = 0.

x = v0 cos α t,

y = v0 sin α t – gt2/2.

Максимальное значение x = OC есть дальность полета L тела. Значит,

L = v0 cos α t.

Найдем α, при которой L максимальна. При этом y = 0. Тогда

0 = v0 sin α tgt2/2, или

t = 2v0 sin α /g.

L = 2v02 cos α sin α / g.

Известно, что 2 cos α sin α = sin 2α, тогда

L = v02 sin 2α/g.

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

84125. Сущность и социальное назначение государства. Классовое и общесоциальное в государстве 22.97 KB
  Классовое и общесоциальное в государстве Сущность государства смысл главное в нём что определяет его содержание назначение и функционирование. Вопрос о сущности государства это вопрос о том кому принадлежит государственная власть кто её осуществляет и в чьих интересах. Теории государства и права известно множество теорий по вопросу о принадлежности государственной власти определённой массе: Так сторонники теории элит получившей распространение в XX в.
84126. Понятие «тип государства» и его значение 17.98 KB
  В отечественной науке понятие тип государства длительное время понималось как исторический тип государства. При таком подходе смена одних типов государства другими рассматривалась как историческая закономерность в силу которой социалистическое государство возникает как последний и высший тип. Категория тип государства в советской науке использовалась для выявления классовой сущности государства: все государства подразделялись на эксплуататорские и антиэксплуататорские.
84127. Классификация государств, её основания и значение. Место и роль типологии государств в системе классификации государств 23.92 KB
  Ленина и других решающим фактором общественного развития который детерминирует и соответствующий тип надстроечных элементов: государство и право. Рабовладельческое государство есть орудие поддержания власти рабовладельцев над рабами которые были собственностью свободных граждан. Феодальное государство это диктатура класса феодалов земельных...
84128. Развитие идей русской религиозной философии в рамках «метафизики всеединства» конца XIX - первой половины XX столетия (В. Соловьев, Н. Бердяев, С. Булгаков, П. Флоренский, С. и Е. Трубецкие) 36.64 KB
  Эта характерная черта русской религиозной философии была задана философской СИСТЕМОЙ ВСЕЕДИНСТВА ВЛАДИМИРА СОЛОВЬЕВА. По Соловьеву всеединство это органическое единство всего мира которое осуществляется в двух видах: 1. Следовательно у всего мира есть нечто внешнее ему некое Всеединство общее для всех его частей которое своим действием образует из множества отдельных и не причастных друг к другу частей единый мир. Следовательно Всеединство образуя из множества частей единое давая всем частям мира истинное и полноценное совместное...
84129. Русская идея как основная проблема отечественной философии истории (В.С. Соловьев, Н.А. Бердяев, И.А. Ильин) 36.2 KB
  Помимо святости как государствастолпа истинного христианства исключительность России Николай БЕРДЯЕВ обосновывал особенностями русского национального характера особенностями русской души. Это сняло с русского человека чувство личной ответственности за вопросы государственного характера и определило такие стороны его характера как: слабое осознание личных прав и личных интересов; равнодушие к политике и к политическим идеям; беспечность и лень; недостаток инициативы и самодисциплины. Восточный византийский склад характера устремляет...
84130. Космизм в русской философии (Н.Ф. Федоров, К.Э. Циолковский, А.О. Чижевский, В.И. Вернадский). Его основные положения 39.58 KB
  Его основные положения В русской философии XIX века сформировался так называемый русский космизм направление мысли пытающееся в глобальном смысле гармонизировать мир соединением человека с космосом. Истоки русского космизма как и сама его логика находились в представлениях о зависимости жизни человека от характера физических параметров ближнего космоса и вообще всей Вселенной: 1. Кроме того исходя из подобного предположения мы можем предположить и следующее глобальные процессы во Вселенной определяют и биологическую жизнь человека...
84131. Марксистская философия в России, легальное и революционное направления (П.Б. Струве, М.И. Туган-Барановский, Г.В. Плеханов, В.И.Ленин) 35.94 KB
  В противоборстве идей славянофилов и западников в России в конечном итоге победила западная ориентация которая тяготела к идеям популярного в то время в Европе марксизма. ЛЕГАЛЬНЫЕ МАРКСИСТЫ отрицали любое насилие в политическом процессе утверждали перспективность капитализма для России и предлагали совершенствовать общество путём демократических реформ. Основателем и первым идеологом легального марксизма в России стал Петр СТРУВЕ.
84132. Бытие, материя, природа как определяющие онтологические категории. Их взаимосвязь и различие 37.43 KB
  Бытие существующее сущее это действительность как таковая это всё то что реально существует. Изучением Бытия занимается раздел философии онтология поэтому Бытие как онтологическая категория выражает в философии ту сферу реальности которая не относится к процессам сознания и психики человека сфера гносеологии. Таким образом Бытие это онтологическая категория выражающая собой всё что объективно существует в мире вне сознания человека и вообще никак не зависит ни от сознания ни от воли ни от эмоций человека. Вследствие этого...
84133. Движение. Движение как способ существования материи. Становление, изменение, развитие. Основные формы движения 36.02 KB
  Основные формы движения. В таком случае само понятие движения изменения изменчивости можно понимать только относительно некоего момента устойчивости относительно некоего момента покоя содержащего в себе набор характеристик относительно которых возникает картина происходящих изменений. Следовательно само состояние устойчивости объектов систем или явлений само состояние стартового покоя от которого начинается и усматривается их изменение находится также в составе самого движения поскольку движение никогда нигде не исчезает и не...