Методическая разработка комбинированного занятия для преподавателя по теме 1.2 Скорость и уравнение равномерного прямолинейного движения точки. Скорость и уравнение движения с постоянным ускорением.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

«БАРАБИНСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Рассмотрена на заседании

ЦМК ОГСЭД

Протокол № ___________

от ____________ 2019 г.

Председатель ЦМК

Хританкова Н. Ю.

(Ф. И. О.)

______________________

(подпись)

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

КОМБИНИРОВАННОГО ЗАНЯТИЯ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

Специальность 34.02.01 Сестринское дело (с базовой подготовкой)

Дисциплина: «Физика»

Раздел 1 Механика. Основы динамики

Тема 1.2 Скорость и уравнение равномерного прямолинейного движения точки. Скорость и уравнение движения с постоянным ускорением.

Разработчик – преподаватель Вашурина Т. В.

2019

СОДЕРЖАНИЕ

Выписка из рабочей программы ОУД.08. ФИЗИКА

для специальности 34.02.01 Сестринское дело (с базовой подготовкой)

МЕТОДИЧЕСКИЙ ЛИСТ

Тип занятия: комбинированный урок.

Вид занятия: беседа, объяснение с демонстрацией наглядных пособий, решение задач.

Продолжительность: 90 минут.

ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ

Учебные цели: сформировать представления о роли и месте физики в современной научной картине мира; понимание физической сущности наблюдаемых во Вселенной явлений через изучение понятий прямолинейное движение, равномерное и равноускоренное движение, физические величины и их единицы, перемещение и отличие перемещения от пройденного пути, скорость и ее векторный характер; способствовать формированию умения владеть основополагающими физическими понятиями, уверенно пользоваться физической терминологией и символикой. Способствовать формированию умения организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения упражнений (ОК 2).

Развивающие цели: развивать интерес к будущей профессии, понимание сущности и социальной значимости (ОК 1), способствовать формированию умения решать физические задачи.

Воспитательные цели: способствовать развитию коммуникативных способностей; создавать условия для развития скорости восприятия и переработки информации, культуры речи; формировать умение работать в коллективе и команде (ОК 6).

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный с использованием информационных технологий, репродуктивный.

Место проведения: аудитория колледжа.

МОТИВАЦИЯ

Тема 1.2 «Скорость и уравнение равномерного прямолинейного движения точки. Скорость и уравнение движения с постоянным ускорением» входит в программу по учебной дисциплине Физика и имеет большое значение, т.к. знания, полученные при изучении данной темы необходимы для общего развития каждой личности.

Галилео Галилей относится к числу людей, прославившихся совсем не тем, за что им следовало бы пользоваться заслуженной славой. Все помнят, как этого итальянского естествоиспытателя в конце жизни подвергли суду инквизиции по подозрению в ереси и заставили отречься от убеждения, что Земля вращается вокруг Солнца. На самом же деле, этот судебный процесс на развитие науки практически не повлиял — в отличие от ранее проделанных Галилеем опытов и сделанных им на основании этих опытов выводов, которые фактически предопределили дальнейшее развитие механики как раздела физической науки.

Движение физических тел изучалось с незапамятных времен, и основы кинематики были заложены задолго до рождения Галилея. Элементарные задачи описания движения сегодня изучают уже в начальной школе. Например, все знают, что если автомобиль равномерно движется со скоростью 20 км/ч, то за 1 час он проедет 20 км, за 2 часа — 40 км, за 3 часа — 60 км и т. д. И до тех пор, пока машина движется с постоянной скоростью (стрелка спидометра не отклоняется от заданного деления на его шкале), рассчитать пройденное расстояние труда не составляет — достаточно умножить скорость машины на время, которое она находится в пути. Этот факт известен настолько давно, что имя его первооткрывателя наглухо затерялось в тумане античных времен.

Сложности возникают, как только объект начинает двигаться с переменной скоростью. Трогаетесь вы, к примеру, от светофора — и стрелка спидометра ползет от нуля вверх, пока вы не отпустите педаль газа и не нажмете педаль тормоза. На самом деле стрелка спидометра на месте практически не стоит — она всё время движется вверх или вниз. В начале каждой отдельно взятой секунды реальная скорость машины одна, а в конце секунды — уже другая, и пройденный ею за секунду путь точно рассчитать не так-то просто. Эта проблема — описание движения с ускорением — волновала естествоиспытателей задолго до Галилея.

На данное занятие отводится 2 учебных часа. Во время комбинированного занятия проводится актуализация знаний в форме устного опроса, с целью проверки остаточных знаний, которые необходимых при изучении нового материала; непосредственное изучение нового материала; первичного закрепление нового материала с помощью решения задач по данной теме. Контроль уровня усвоения нового материала проводится в форме тестирования студентов. Каждому образованному человеку необходимо непрерывно пополнять свои знания в области физики, развивать интерес к будущей профессии, понимать сущность и социальную значимость (ОК 1), научиться организовывать свою деятельность, уметь выбирать методы и способы выполнения задач и в дальнейшем оценивать их качество (ОК2), а также необходимо для будущего медицинского работника научится работать в коллективе и команде (ОК6).

ПРИМЕРНАЯ ХРОНОКАРТА КОМБИНИРОВАННОГО ЗАНЯТИЯ

ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ

План изложения учебного материала по теме:

«Скорость и уравнение равномерного прямолинейного движения точки. Скорость и уравнение движения с постоянным ускорением»

1. Скорость и уравнение равномерного прямолинейного движения точки

2. Перемещение и пройденный путь при равномерном прямолинейном движении точки

3. Скорость и уравнение движения с постоянным ускорением

1. Скорость и уравнение равномерного прямолинейного движения точки

Равномерное движение – это движение с постоянной скоростью, то есть когда скорость не изменяется (v = const) и ускорения или замедления не происходит (а = 0).

Прямолинейное движение – это движение по прямой линии, то есть траектория прямолинейного движения – это прямая линия.

Равномерное прямолинейное движение – это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения. Например, если мы разобьём какой-то временной интервал на отрезки по одной секунде, то при равномерном движении тело будет перемещаться на одинаковое расстояние за каждый из этих отрезков времени.

Скорость равномерного прямолинейного движения не зависит от времени и в каждой точке траектории направлена также, как и перемещение тела. То есть вектор перемещения совпадает по направлению с вектором скорости. При этом средняя скорость за любой промежуток времени равна мгновенной скорости:

v_cp = v

Скорость равномерного прямолинейного движения – это физическая векторная величина, равная отношению перемещения тела  за любой промежуток времени к значению этого промежутка t:

 =  / t

Таким образом, скорость равномерного прямолинейного движения показывает, какое перемещение совершает материальная точка за единицу времени.

2. Перемещение и пройденный путь при равномерном прямолинейном движении точки

Перемещение при равномерном прямолинейном движении определяется формулой:

 =  • t

Пройденный путь при прямолинейном движении равен модулю перемещения. Если положительное направление оси ОХ совпадает с направлением движения, то проекция скорости на ось ОХ равна величине скорости и положительна:

v_x = v, то есть v 0

Проекция перемещения на ось ОХ равна:

s = vt = x – x₀

где x₀ – начальная координата тела,

х – конечная координата тела (или координата тела в любой момент времени)

Уравнение движения, то есть зависимость координаты тела от времени х = х(t), принимает вид:

х = x₀ + vt

Если положительное направление оси ОХ противоположно направлению движения тела, то проекция скорости тела на ось ОХ отрицательна, скорость меньше нуля (v

х = x₀ - vt

3.Скорость и уравнение движения с постоянным ускорением

В общем случае равноускоренным движением называют такое движение, при котором вектор ускорения  остается неизменным по модулю и направлению. Примером такого движения является движение камня, брошенного под некоторым углом к горизонту (без учета сопротивления воздуха). В любой точке траектории ускорение камня равно ускорению свободного падения. Для кинематического описания движения камня систему координат удобно выбрать так, чтобы одна из осей, например ось OY, была направлена параллельно вектору ускорения. Тогда криволинейное движение камня можно представить как сумму двух движений – прямолинейного равноускоренного движения вдоль оси OY и равномерного прямолинейного движения в перпендикулярном направлении, т. е. вдоль оси OX (рис. 1).

Таким образом, изучение равноускоренного движения сводится к изучению прямолинейного равноускоренного движения. В случае прямолинейного движения векторы скорости  и ускорения  направлены вдоль прямой движения. Поэтому скорость υ и ускорение a в проекциях на направление движения можно рассматривать как алгебраические величины.

При равноускоренном прямолинейном движении скорость тела определяется формулой 

В этой формуле υ₀ – скорость тела при t = 0 (начальная скорость), a = const – ускорение.

Дополнительная формула, которую называют безвременной

Формула в координатах

Для нахождения координаты y тела в любой момент времени t нужно к начальной координате y₀ прибавить перемещение за время t: 

Это выражение называют законом равноускоренного движения.

Следует еще раз обратить внимание на то, что входящие в формулы равноускоренного прямолинейного движения величины υ₀, υ, s, a, y₀ являются величинами алгебраическими. В зависимости от конкретного вида движения каждая из этих величин может принимать как положительные, так и отрицательные значения.

ПРИЛОЖЕНИЕ №1

КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ ПО ПРЕДЫДУЩЕЙ ТЕМЕ (устно)

Студенту предлагается дать развернутый ответ на каждый из следующих пунктов:

1. Ведение (примеры движений, определение «Кинематики»)

2. Механическое движение

3. Положение точки в пространстве

4. Перемещение

Эталоны ответов

1. Ведение

«Движение - есть жизнь», - гласит древняя поговорка. А что мы можем сказать о движении. Мы часто произносим слова не задумываясь о их смысле. Что же такое движение? Если мы выяснили, что движение - это перемещение тела в пространстве с течением времени относительно другого тела, давайте разберёмся с тем, как охарактеризовать этот процесс. Для этого необходимо обратиться к научным знаниям. Кинематика - это раздел механики, изучающий движение без рассмотрения причин, вызывающих это движение. Вы уже знакомы с несколькими видами движения: равномерное, равнопеременное, а также движение по окружности. Между ними есть разница, в чем она заключается?

1. Механическое движение

Кинематикой называют раздел механики, в котором движение тел рассматривается без выяснения причин, его вызывающих.

Механическим движением тела называют изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени.

Механическое движение относительно. Движение одного и того же тела относительно разных тел оказывается различным. Для описания движения тела нужно указать, по отношению к какому телу рассматривается движение. Это тело называют телом отсчета.

Система координат, связанная с телом отсчета, и часы для отсчета времени образуют систему отсчета, позволяющую определять положение движущегося тела в любой момент времени.

В Международной системе единиц (СИ) за единицу длины принят метр, а за единицу времени – секунда.

Всякое тело имеет определенные размеры. Различные части тела находятся в разных местах пространства. Однако, во многих задачах механики нет необходимости указывать положения отдельных частей тела. Если размеры тела малы по сравнению с расстояниями до других тел, то данное тело можно считать его материальной точкой. Так можно поступать, например, при изучении движения планет вокруг Солнца.

Если все части тела движутся одинаково, то такое движение называется поступательным. Поступательно движутся, например, кабины в аттракционе «Колесо обозрения», автомобиль на прямолинейном участке пути и т. д. При поступательном движении тела его также можно рассматривать как материальную точку.

Тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь, называется материальной точкой.

Понятие материальной точки играет важную роль в механике.

Перемещаясь с течением времени из одной точки в другую, тело (материальная точка) описывает некоторую линию, которую называют траекторией движения тела.

3. Положение точки в пространстве

Положение материальной точки в пространстве в любой момент времени (закон движения) можно определять либо с помощью зависимости координат от времени x = x (t),y = y (t), z = z (t) (координатный способ), либо при помощи зависимости от времени радиус-вектора  (векторный способ), проведенного из начала координат до данной точки (рис. 1).

4. Перемещение

Перемещением тела  называют направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение тела с его последующим положением. Перемещение есть векторная величина.

Пройденный путь l равен длине дуги траектории, пройденной телом за некоторое время t. Путь – скалярная величина.

Если движение тела рассматривать в течение достаточно короткого промежутка времени, то вектор перемещения окажется направленным по касательной к траектории в данной точке, а его длина будет равна пройденному пути.

В случае достаточно малого промежутка времени Δt пройденный телом путь Δl почти совпадает с модулем вектора перемещения  При движении тела по криволинейной траектории модуль вектора перемещения всегда меньше пройденного пути (рис. 2).

Критерии оценки:

Оценка «5» - на поставленный вопрос студент дал полный развернутый ответ и ответил на дополнительный вопрос;

Оценка «4» - на поставленный вопрос студент дал полный развернутый ответ, но не ответил на дополнительный вопрос;

Оценка «3» - на поставленный вопрос студент дал неполный ответ и не смог ответить на дополнительный вопрос;

Оценка «2» - не ответил на поставленный вопрос.

ПРИЛОЖЕНИЕ №2

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ И СИСТЕМАТИЗАЦИИ НОВЫХ ЗНАНИЙ (письменно, не оценивается)

Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы А. Кирик стр. 9 №1-6 устно (качеств. задачи), стр. 9 №1, 3, 5; стр. 24 №1,4, 6.письменно

Эталоны ответов к заданиям для закрепления и систематизации

стр. 9 №1, 3, 5

стр. 24 №1,4, 6.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 3

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

(Устно, не оценивается. Эталоны ответов к вопросам для предварительного контроля знаний содержатся в исходном материале)

1. Сформулируйте определение равномерного прямолинейного движения.

2. По каким формулам можно рассчитать скорость, путь и время при равномерном прямолинейном движении?

3. Что позволяет найти уравнение равномерного прямолинейного движения точки, записанное в координатной форме?

4. Графическое представление равномерного прямолинейного движения.

5. Какое движение называется равноускоренным?

6. Чем равноускоренное движение отличается от равнозамедленного?

7. Какая кривая определяет зависимость координаты от времени при равноускоренном движении?

8. Почему при равноускоренном движении вектор ускорения параллелен ускорению?

9. При каком движении путь, пройденный точкой, равен модулю перемещения?

10. Какова зависимость скорости движения от времени при равноускоренном движении?

11. По какой формуле можно рассчитать путь, пройденный телом при равноускоренном движении?

ПРИЛОЖЕНИЕ №4

КОНТРОЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ (письменно)

Тест

1. Человек в лифте поднялся на высоту 60 метров за 30 секунд. Определите скорость равномерного прямолинейного движения лифта.

А) 0,5 м/с Б) 5 м/с В) 2 м/с

1. Поезд двигался равномерно со скоростью 54 км/ч в течение 1,5 минут. Какой путь прошел поезд за это время?

А) 135 м Б) 1350 м В) 81 м

1. Сколько времени потребуется скорому поезду длиной 150 м чтобы проехать мост длиной 850 м , если скорость поезда 72 км/ч?

А) 1 мин Б) 500 с В) 50 с

4. Автомобиль двигаясь с ускорением 2м/с², проходит 100м. Какую скорость он при этом приобретает?

А) 40 м/с. Б) 100 м/с. В) 80 м/с. Г) 20м/с .

5. Находящемуся на горизонтальной поверхности стола бруску сообщили скорость 5 м/с. Под дей­ствием сил тяги брусок движется с ускоре­нием 1 м/с². Чему равен путь, пройденный брус­ком за 6 с?

А) 6 м. Б) 12 м. В) 48м. Г) 30 м.

Эталоны ответов к заданиям итогового контроля

Критерии оценки:

за 3 правильных ответа – «3» балла;

за 4 правильных ответа – «4» балла;

за 5 правильных ответов – «5» баллов.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Цель: Определить объем информации для самостоятельной работы студента, обратить внимание на значимые моменты.

Время для выполнения задания: 45 минут.

Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Соцкий, Физика. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений (работа с электронным приложением к учебнику «Физика 10»). Базовый и профильный уровни - М.: Просвещение, 2011 г., стр. 17-21 &7, 8 читать, пересказ, конспект учить, упр. 2 (1, 2).

Эталоны ответов к задачам упр. 2 (1, 2).

Критерии оценки:

• студент выучил конспект – «3» балла;

• студент прочитал параграфы и выучил конспект, не ответил на дополнительный вопрос по теме – «4» балла;

• студент выучил конспект, владеет информацией из учебника, ответил на дополнительный вопрос по теме – «5» баллов.

• студент верно выполнил задичу, ответил на дополнительный вопрос - «5» баллов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Социальная сеть работников образования / nsportal.ru [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2014/12/10/ravnouskorennoe-pryamolineynoe-dvizhenie

2. Социальная сеть работников образования / nsportal.ru [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2013/12/21/prezentatsiya-ravnomernoe-i-ravnoperemennoe-dvizhenie

3. Физика. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. учреждений с прил. на электрон.носителе: базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н.Н. Соцкий.-11-е изд. - М. : Просвещение, 2003. – 336 с.

4. Физика-10. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы [Текст] / Л. А. Кирик ; Харьков: «Гимназия», 2001. – 191 с.

5. Электронное учебное пособие (приложение к учебнику Г.Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Соцкий, Физика. 10 класс)

6. Хостинг презентаций / slidespace.ru [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://slidespace.ru/show/29238

7. Презентации. орг / prezentacii.org [Электронный ресурс] // Режим доступа: https://prezentacii.org/prezentacii/prezentacii-po-fizike/10658-ravnomernoe-i-ravnouskorennoe-dvizhenie.html