83736

Свободное падение. Урок – решение задач

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Цель урока: рассмотреть частный случай свободного падения – движение тела брошенного горизонтально с начальной скоростью. Задачи урока: систематизировать и обобщить знания по теме Свободное падение; дать представление о движении тела брошенного горизонтально с начальной скоростью...

Русский

2015-03-16

28.25 KB

53 чел.

Тема урока: Свободное падение. Урок – решение задач.

Цель урока: рассмотреть частный случай свободного падения – движение тела, брошенного горизонтально с начальной скоростью.

Задачи урока:

  1. систематизировать и обобщить знания по теме «Свободное падение»;
  2. дать представление о движении тела, брошенного горизонтально с начальной скоростью;
  3. формировать умения анализировать полученный результат и делать выводы;
  4. показать значение темы в познаваемости явлений окружающего мира;
  5. совершенствовать навыки школьников в области компьютерных технологий и поиска данных;
  6. развивать познавательный интерес, речь и внимание учащихся;
  7. воспитывать уважение к сопернику и развивать умение работать в команде.

План урока:

  1. Организационный момент.
  2. Фронтальный опрос.

3.  Объяснение темы «Свободное падение».

4.  Практическая работа (работа на компьютере).

5.  Подведение итогов. Выставление оценок.

6.  Домашнее задание.

Ход урока:

  1. Организационный момент (приветствие, проверка посещения учащихся по журналу, цели урока).
  2. Фронтальный опрос. Вопросы:
  3. Что называется свободным падением?
  4. Каким видом движения является свободное падение?
  5. Зависит ли ускорение свободного падения тела от его массы?
  6. Как изменится ускорение падающего тела, если толкнуть тело вниз, сообщив ему начальную скорость?
  7. С каким ускорением движется тело, брошенное вверх?
  8. Чему равно и как направлено ускорение свободного падения?
  9. Объяснение темы «Свободное падение».

Учитель: Напишите формулы, описывающие свободное падение.

Вспомните три частных случая свободного падения.

  1. Тело падает вертикально вниз с начальной скоростью  

           V = v + gt – скорость тела;

           h = vt - gt²/2 – высота, с которой тело падает;

           t- время падения.

Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью  

           V = v - gt – скорость тела;

           h = vt + gt²/2 – высота, на которую тело поднимается,  t-время подъёма.

  1. Тело брошено под  углом  к горизонту.

Y

X

                                               

       Проекции скорости на оси:

           V = v * con a

           V = v * sin a

                                

     Рисунок 1

  1. Рассмотрим четвёртый случай свободного падения. Разберём задачу №1

тело брошено горизонтально с начальной  скоростью  v = 20 м/с.

На тело действуют две силы : в горизонтальном направлении действует сила инерции, под действием которой тело движется равномерно, а в вертикальном – сила тяжести, под действием которой тело падает с ускорением g = 9,8 м/с².

Горизонтальный путь равен : х =  vt (1), а вертикальная составляющая – по формуле : y = h = gt²/2.

Сопротивлением воздуха можно пренебречь.

Рассчитать траекторию движения тела.

Дано:                Решение:

                         х =  vt (1),  y = h = gt²/2  (2)

v = 20 м/с  Решим задачу с помощью электронных  таблиц. Выполним

g = 9,8 м/с². расчёты по шагам, разделив время падения на 15 интервалов

по 0,1 с. При вычислении величины  свободного падения все

Найти: значения умножим на (-1), чтобы  на диаграмме свободное                                    

Х -? падение было направлено вниз.

Y(X) - ?

Из курса математики вы знаете, что уравнение квадратичной функции имеет вид y = к x²,
где  x – переменная величина , к – коэффициент (постоянная величина).

Уравнение координаты имеет вид  y  = gt²/2 , где y зависит от  t² , а  g/2 – это коэффициент (постоянная величина).

4. Практическая работа на компьютере (учащиеся садятся за компьютеры, вводят данные по условию задачи и с помощью прикладной программы Excel (электронных таблиц) рассчитывают траекторию тела и делают выводы.

Я предлагаю вам решить по одной задаче.

За компьютер садимся по два человека и работаем в паре.

Задача №2

Самолёт летит горизонтально со скоростью 360 км/ч на высоте 490 м. Когда он пролетает над точкой А, с него сбрасывают груз.  На каком расстоянии от

точки А груз упадёт на землю?

Дано: СИ   Решение:

Направим ось ОХ горизонтально, а ось ОY вертикаль-

v = 360 м/с  100м/с  но, начало координат поместим в точку А.

g = 9,8 м/с². Уравнения движения груза по осям имеют вид:

h = 490м

х =  vt (1), y = y - gt²/2   (2)где y = h.

Найти: Х-?

Иначе говоря , движение представляет собой суперпозицию равномерного движения в горизонтальном направлении и свободного падения в вертикальном.

Из второй формулы находим время падения груза :

t ² = 2h / g;   t ² = 2 * 490м /9,8 м/с²;  t = 10 с.

Тогда искомое расстояние  равно: АВ=Х= vt;    Х=100 м/с * 10 с = 1000м =1км.

С помощью электронных таблиц рассчитываем траекторию груза.

Получаем параболу.

Ответ :1 км.

Задача №3

Мальчик ныряет в воду с крутого берега высотой 5м, имея после разбега скорость 6 м/с, направленную горизонтально. Каковы модуль и направление скорости мальчика при достижении им поверхности воды?Чему равна дальность полёта?

Дано: Решение:

                        Направим ось ОХ горизонтально, а ось ОY вертикально вверх.

v = 6 м/с           начало координат поместим в месте толчка мальчика перед

g = 9,8 м/с².      прыжком, на высоте h=5м над поверхностью воды. Начальные

                        координаты равны х=0,y=0, конечные  ---   y=-h;  x=ℓ - смещение.   

                        Уравнения движения груза по осям имеют вид:

h = 5 м               х =  vx  t (1),     y = - gt²/2   (2).

Найти:             t ² = 2h / g;         t ² = 2 * 5м /9,8 м/с²;   t=1c- время прыжка             

  Х-?    V-?        Х= vt;    Х=6 м/с * 1 с = 60м – дальность полёта

    Vy =  gt =9,8м/с² * 1с ≈ 10м/с– проекция скорости мальчика на ось OY,

по оси OX проекция скорости равна горизонтальной начальной скорости 6 м/с.

Поэтому модуль скорости мальчика при вхождении в воду равен:

    V² =   Vy ²  + Vx ²=136; V =√136 = 11,7 м/с

Угол наклона скорости к горизонту находится из условия

tg а = Vy /Vх  ;    а=59º

С помощью электронных таблиц рассчитываем траекторию груза.

Получаем параболу.

              

                                                     Ответ: v = 11,7 м/с;    а=59º

Задача №4

Мальчик бросил горизонтально мяч из окна, находящегося на высоте 20м. Сколько времени летел мяч до земли, и с какой скоростью он был брошен, если он упал на расстоянии 6м от основания дома?

Дано: Решение:

                        Направим ось ОХ горизонтально, а ось ОY вертикально вверх.

Х = 6 м           Начало координат поместим в точке начала движения мяча,

g = 9,8 м/с².    на высоте h=20м над поверхностью земли. Начальные

                        координаты равны х=0,y=0, конечные ё1    y=-h;  x=ℓ-смещение.   

                        Уравнения движения груза по осям имеют вид:

h = 20 м           

                         х =  vt (1),     y=-h = - gt²/2   (2).

Найти:             t ² = 2h / g;         t ² = 2 * 20 м /9,8 м/с²;   t = 2c- время прыжка             

  t-?    V-?        Х= vt;    Х=6 м – дальность полёта, из первой формулы находим

начальную горизонтальную скорость V=X/t

                   V= 6м / 2с = 3 м/с.

С помощью электронных таблиц рассчитываем траекторию мяча.

Получаем параболу.

                                                                      Ответ: v = 3 м/с;      t = 2c.

Задача №5

Мяч бросили с крыши , находящейся на высоте 20 м от поверхности земли. Его

Начальная  горизонтальная скорость равна 25 м/с. Чему равна дальность полёта?

Дано:           Решение:

h = 20 м          Направим ось ОХ горизонтально, а ось ОY вертикально вверх.

V = 25 м/с      Начало координат поместим в точке начала движения мяча,

g = 9,8 м/с².    на высоте h=20м над поверхностью земли. Начальные координаты

Найти:            равны х=0,y=0, конечные  :   y=-h;  x=ℓ,  где  ℓ-  смещение.   

 t-?    V-?        Уравнения движения груза по осям имеют вид:

                     

                   х =  vt (1),     y=-h = - gt²/2   (2).

                  

t ² = 2h / g;         t ² = 2 * 20 м /9,8 м/с²;   t = √4= 2c- время падения мяча.           

    Х= vt;    Х= 25 м/с * 2 с = 50 м – дальность полёта мяча.

 

С помощью электронных таблиц рассчитываем траекторию мяча.

Получаем параболу.

                                                                     Ответ:    Х= 50 м.

Задача №6

Дальность полёта тела, брошенного горизонтально  со скоростью 10 м/с,  равна высоте  бросания.  С какой высоты было брошено тело?

Дано: Решение:

                        Направим ось ОХ горизонтально, а ось ОY вертикально вверх.

v√ = 10 м/с         Начало координат поместим в точке начала полёта тела.

g = 9,8 м/с².      Начальные

 х = h                координаты равны х=0,y=0, конечные : y=-h;  x=ℓ,  ℓ-смещение.     

                          Уравнения движения мяча  по осям имеют вид:

                          h =  vt (1),     -h = - gt²/2   (2).

Найти:             t  = h / v   - время полёта.             

  Х-?    V-?        h =  g (  h / v  ) ² / 2   

                     

                     h = 2 * v ² /g =20 м.

С помощью электронных таблиц рассчитываем траекторию мяча.

Получаем параболу.  

                                             Ответ: 20 м.

Учитель: Пришло время сделать гимнастику для глаз.

  1. Сядьте спиной к компьютеру. Поморгать не напрягая глазные мышцы на счет до 15.
  2. Не поворачивая головы (голова прямо) с закрытыми глазами, посмотреть направо на счет 1-4, опустив вниз на счет 1-4 и прямо на счет 1-6. Поднять глаза вверх на счет 1-4, опустив вниз на счет1-4 и перевести взгляд прямо на счет 1-6.

3.  Перед глазами поместите ручку. Сосредоточить взгляд на ручке, а затем   на предмете  на стене. Повторить 5-6 раз.

5.Подведение итогов.

  1. Учащиеся представляют решение своих задач, анализируют и  делают выводы.
  2. Убедились, что траектория  движения тела,  брошенного горизонтально с начальной  скоростью  представляет параболу.
  3. Выяснили  от  чего  зависит дальность полёта.

Итак, сегодня мы еще раз убедились в том, что, используя  прикладную программу   Excel, можно решить задачи и представить данные графически в удобном для каждого виде.

6. Домашнее задание.

(Домашнее задание предполагает  использование библиотечного фонда, развитие творческого подхода к поставленной задаче).

Приготовить сообщения об использовании данной темы в работе полярников, работников МЧС, и т.д.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2226. Основные понятия информатики 168.25 KB
  Информатика – совокупность дисциплин, изучающих свойства информации, а также способы представления, накопления, обработки и передачи информации с помощью технических средств.
2227. Краткий поурочный грамматический справочник 180.41 KB
  Глаголы и их формы. Личные и притяжательные местоимения. Будущее неопределенное время.
2228. АНАЛИЗ РЕЖИМА АВТОКОПАНИЯ ЭКСКАВАТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА 191.77 KB
  В статье обсуждаются вопросы организации режима автокопания в рамках системы управления электропривода экскаваторов.
2229. Стоковые выбросы в начале ХХ века 13.31 KB
  Затраты на очистку ущерба, причиненного загрязнением, естественно, не возлагается на тех, кто вызывает его. Хотя многие компании, действующие как хорошие граждане прилагают усилия для защиты окружающей среды; существует небольшой экономический стимул для них, что бы делать это.
2230. Египетский урок французского абсурда, или Опасные капризы из Гизы 13.95 KB
  Является ли французский драматург-абсурдист Эжен Ионеско, совершенно бессмысленный и беспощадный на первый (неопытный) взгляд, программным автором для тех, кто к ярым театралам и добросовестным филологам себя не причисляет.
2231. Железо-углеродистые сплавы 18.48 KB
  ОСНОВНЫЕ РАВНОВЕСНЫЕ ФАЗЫ И СТРУКТУРНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЖЕЛЕЗО-УГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ.
2232. Психология личности 1.13 MB
  Проблема человека в системе современного научного знания. Личность в философии, социологии и психологии. Личность в отечественной психологии. Концепции личности К.К. Платонова. Учение Б.Г. Ананьева о человеке. Направленность в структуре личности.
2233. Религия в древнем Египте 15.77 KB
  Религиозные верования в ранних обществах. Фетишизм - наделение предметов сверхъестественными свойствами. Древнеегипетское общество.
2234. Голография и ее применение 1.04 MB
  Физические принципы голографии. Голографические оптические элементы. Голографические запоминающие устройства. Носители информации для голографических запоминающих устройств. Голографические запоминающие устройства двоичной информации.