นามธรรมของการเคลื่อนไหวเป็นวงกลมด้วยความเร็วคงที่ โครงร่างของบทเรียนฟิสิกส์ (เกรด 9) ในหัวข้อ: การเคลื่อนไหวของร่างกายในวงกลม

MBOU "Chubaevskaya OOSh" เขต Urmarsky ของสาธารณรัฐเชเชน

บทเรียนฟิสิกส์ในเกรด 9

"เส้นตรงและ การเคลื่อนที่แบบโค้ง.

การเคลื่อนไหวของร่างกายเป็นวงกลม

ครู: Stepanova E.A.

Chubaevo - 2013

หัวข้อ:

การเคลื่อนที่แบบเส้นตรงและแบบโค้ง

การเคลื่อนที่ของร่างกายเป็นวงกลมด้วยความเร็วโมดูโลคงที่

วัตถุประสงค์ของบทเรียน: เพื่อให้นักเรียนมีความคิดเกี่ยวกับการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและโค้ง ความถี่ ระยะเวลา เพื่อทำความคุ้นเคยกับสูตรการหาปริมาณและหน่วยวัดเหล่านี้

งานด้านการศึกษา: เพื่อสร้างแนวคิดของการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและโค้งงอ ปริมาณที่กำหนดลักษณะ หน่วยของการวัดปริมาณเหล่านี้และสูตรสำหรับการคำนวณ

การพัฒนางาน: เพื่อพัฒนาทักษะต่อไปเพื่อใช้ความรู้เชิงทฤษฎีเพื่อแก้ปัญหาในทางปฏิบัติเพื่อพัฒนาความสนใจในเรื่องและการคิดเชิงตรรกะ

งานด้านการศึกษา: พัฒนาขอบเขตอันไกลโพ้นของนักเรียนต่อไป ความสามารถในการจดบันทึกในสมุดบันทึก สังเกต สังเกตรูปแบบของปรากฏการณ์ เพื่อโต้แย้งข้อสรุป

อุปกรณ์ : Presentation.Computer. เครื่องฉายมัลติมีเดีย

ลูกบอล, ลูกบอลบนเชือก, รางลาดเอียง, ลูกบอล, รถของเล่น, ลูกหมุน, นาฬิการุ่นมีลูกศร, นาฬิกาจับเวลา

ระหว่างเรียน

ฉัน. เวลาจัด.

การแนะนำโดยอาจารย์

สวัสดีเพื่อนหนุ่มของฉัน!

ให้ฉันเริ่มบทเรียนวันนี้ด้วยบรรทัดเหล่านี้ "ความลึกลับของธรรมชาติที่น่ากลัวแขวนอยู่ทุกหนทุกแห่งในอากาศ" (N. Zabolotsky บทกวี "Mad Wolf") (สไลด์ 1)

2. อัพเดทความรู้

คุณรู้จักการเคลื่อนไหวประเภทใด

อะไรคือความแตกต่างระหว่างการเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรงและโค้ง?

- เปรียบเทียบเส้นทางเครื่องมือและเส้นทางสำหรับการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและโค้ง

เรารู้ว่าร่างกายทั้งหมดดึงดูดกันและกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ดวงจันทร์ เช่น ดึงดูดมายังโลก แต่คำถามก็เกิดขึ้น: ถ้าดวงจันทร์ถูกดึงดูดมายังโลก เหตุใดดวงจันทร์จึงโคจรรอบมันแต่ไม่ตกถึงพื้นโลก (sl-)

เพื่อที่จะตอบคำถามนี้ จำเป็นต้องพิจารณาประเภทของการเคลื่อนไหวของร่างกาย เรารู้อยู่แล้วว่าการเคลื่อนไหวสามารถสม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอ แต่มีลักษณะอื่นๆ ของการเคลื่อนไหว (สไลด์)

3. สถานการณ์ปัญหา: การเคลื่อนไหวต่อไปนี้แตกต่างกันอย่างไร?

สาธิต: บอลตกเป็นเส้นตรง บอลกลิ้งลงรางตรง และตามเส้นทางวงกลม การหมุนของลูกบอลบนเส้นด้าย การเคลื่อนที่ของรถของเล่นบนโต๊ะ การเคลื่อนที่ของลูกบอลที่ขว้างเป็นมุมหนึ่งไปยังขอบฟ้า ... ( ตามประเภทของวิถี)

ครู: ตามประเภทของวิถีการเคลื่อนที่เหล่านี้สามารถ การแบ่งสำหรับการเคลื่อนที่ในแนวตรงและตามแนวโค้ง .(สไลด์)

มาลองให้กัน คำจำกัดความการเคลื่อนไหวโค้งและเส้นตรง (ใส่สมุดโน้ต) การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง - เคลื่อนที่ไปตามวิถีทางตรง การเคลื่อนที่แบบโค้ง - การเคลื่อนที่ตามแนววิถีทางอ้อม (โค้ง)

4. ดังนั้น หัวข้อของบทเรียน

การเคลื่อนที่แบบเส้นตรงและแบบโค้ง การเคลื่อนที่เป็นวงกลม(สไลด์)

ครู: ลองพิจารณาสองตัวอย่างของการเคลื่อนที่โค้ง: ตามเส้นหักและตามแนวโค้ง (วาด) วิถีเหล่านี้แตกต่างกันอย่างไร?

นักเรียน: ในกรณีแรก วิถีสามารถแบ่งออกเป็นส่วนตรง ๆ และพิจารณาแต่ละส่วนแยกกัน ในกรณีที่สอง คุณสามารถแยกเส้นโค้งเป็นส่วนโค้งของวงกลมและส่วนตรงได้ ต.อ.บ. การเคลื่อนไหวนี้ถือได้ว่าเป็นลำดับของการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นตามส่วนโค้งของวงกลมที่มีรัศมีต่างกัน ดังนั้น เพื่อที่จะศึกษาการเคลื่อนที่โค้ง เราต้องศึกษา การเคลื่อนไหวแบบวงกลม(สไลด์ 15)

ข้อความ 1 การเคลื่อนไหวของร่างกายเป็นวงกลม

ในธรรมชาติและเทคโนโลยีบ่อยครั้งมีการเคลื่อนไหวที่วิถีไม่ตรง แต่เป็นเส้นโค้ง นี่คือการเคลื่อนไหวโค้ง ดาวเคราะห์และบริวารเทียมของโลกเคลื่อนที่ไปตามวิถีโคจรในอวกาศรอบนอก และวิธีการขนส่งทุกชนิดบนโลก ชิ้นส่วนของเครื่องจักรและกลไก น้ำในแม่น้ำ อากาศในบรรยากาศ ฯลฯ

หากคุณกดปลายแท่งเหล็กกับหินลับที่หมุนอยู่ อนุภาคร้อนที่ออกมาจากหินจะมองเห็นได้ในรูปของประกายไฟ อนุภาคเหล่านี้บินด้วยความเร็วเท่ากันกับตอนที่แยกออกจากหิน จะเห็นได้ชัดเจนว่าทิศทางการเคลื่อนที่ของประกายไฟเกิดขึ้นพร้อมกับเส้นสัมผัสของวงกลมตรงจุดที่ไม้เท้าสัมผัสกับหิน แทนเจนต์สเปรย์ฉีดจากล้อรถลื่นไถล (วาด.)

ทิศทางและโมดูลัสของความเร็ว

บัญชี:ดังนั้นความเร็วชั่วขณะของร่างกายที่จุดต่าง ๆ ของวิถีโคจรโค้งจึงมีทิศทางต่างกัน Modulo ความเร็วเท่ากันทุกที่หรือเปลี่ยนจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง (สไลด์)

แม้ว่าโมดูลัสของความเร็วจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่ก็ถือว่าไม่คงที่ ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ สำหรับปริมาณเวกเตอร์ โมดูลัสและทิศทางมีความสำคัญเท่าเทียมกัน และเวลา เปลี่ยนความเร็วจึงมีอัตราเร่ง ดังนั้นการเคลื่อนที่ของเส้นโค้งจึงเสมอกัน อัตราเร่งแม้ว่าความเร็วสัมบูรณ์จะคงที่ก็ตาม (สไลด์) (วิดีโอ1)

อัตราเร่งร่างกายเคลื่อนไหวสม่ำเสมอเป็นวงกลม ณ จุดใด ๆ ศูนย์กลาง, เช่น. กำหนดรัศมีของวงกลมเข้าหาศูนย์กลาง ที่จุดใดๆ เวกเตอร์ความเร่งจะตั้งฉากกับเวกเตอร์ความเร็ว (วาด)

โมดูลของการเร่งความเร็วสู่ศูนย์กลาง: a c \u003d V 2 / R (เขียนสูตร) โดยที่ V คือ ความเร็วสาย body และ R คือรัศมีของวงกลม (สไลด์)

แรงสู่ศูนย์กลาง - แรงที่กระทำต่อร่างกายระหว่างการเคลื่อนที่แบบโค้งตลอดเวลา จะถูกส่งตรงไปตามรัศมีของวงกลมไปยังจุดศูนย์กลางเสมอ (เช่นเดียวกับความเร่งสู่ศูนย์กลาง) แรงที่กระทำต่อร่างกายเป็นสัดส่วนกับความเร่ง F=ma แล้ว

ลักษณะการเคลื่อนไหวของร่างกายเป็นวงกลม

การเคลื่อนไหวในวงกลมมักไม่ได้เกิดจากความเร็วของการเคลื่อนไหว แต่ตามช่วงเวลาที่ร่างกายทำการปฏิวัติหนึ่งครั้ง ค่านี้เรียกว่า ระยะเวลาหมุนเวียนและเขียนแทนด้วยตัวอักษร T. (เขียนคำจำกัดความของช่วงเวลา) เมื่อเคลื่อนที่เป็นวงกลม ร่างกายจะกลับสู่จุดเดิมในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ดังนั้นการเคลื่อนที่เป็นวงกลมเป็นระยะ

คาบคือเวลาของการหมุนเวียนที่สมบูรณ์หนึ่งครั้ง

ถ้าร่างกายทำให้ N รอบเวลา t จะหาคาบได้อย่างไร? (สูตร)

ลองหาความสัมพันธ์ระหว่างคาบของการปฏิวัติ T กับโมดูลัสของความเร็วสำหรับการเคลื่อนที่สม่ำเสมอตามวงกลมรัศมี R V \u003d S / t \u003d 2πR / T. (เขียนสูตรลงในสมุดจด)

ข้อความ2คาบเป็นค่าที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งเพียงพอใน ธรรมชาติและเทคโนโลยี. ใช่เรารู้ ที่โลกหมุนบนแกนของมันและ ช่วงกลางการหมุนเท่ากับ 24 ชั่วโมง การปฏิวัติโลกรอบดวงอาทิตย์อย่างสมบูรณ์ใช้เวลาประมาณ 365.26 วัน ใบพัดของกังหันไฮโดรลิกทำการปฏิวัติหนึ่งครั้งในเวลาเท่ากับ 1 วินาที ใบพัดเฮลิคอปเตอร์มีระยะเวลาการปฏิวัติจาก 0.15 เป็น 0.3 วินาที ระยะเวลาของการไหลเวียนโลหิตในมนุษย์ประมาณ 21-22 วินาที

บัญชี:การเคลื่อนที่ของวัตถุในวงกลมสามารถระบุได้ด้วยปริมาณอื่น - จำนวนรอบต่อหน่วยเวลา พวกเขาเรียกเธอว่า ความถี่หมุนเวียน: ν= 1/Т. หน่วยความถี่: s -1 = Hz (เขียนคำจำกัดความ หน่วย และสูตร) (สไลด์)

วิธีหาความถี่ถ้าร่างกายสร้าง N รอบเวลา t (สูตร)

ครู: ข้อสรุปใดที่สามารถสรุปได้เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณเหล่านี้ (ระยะเวลาและความถี่เป็นส่วนกลับ)

ข้อความ3เพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์รถแทรกเตอร์มีความเร็วในการหมุน 60 ถึง 100 รอบต่อวินาที โรเตอร์เทอร์ไบน์แก๊สหมุนที่ความถี่ 200 ถึง 300 รอบต่อนาที กระสุน. ออกจากปืนไรเฟิลจู่โจม Kalashnikov หมุนด้วยความถี่ 3000 รอบต่อนาที ในการวัดความถี่ มีอุปกรณ์ที่เรียกว่าวงกลมสำหรับวัดความถี่ตามภาพลวงตา บนวงกลมดังกล่าวจะใช้แถบสีดำและมีความถี่ เมื่อวงกลมดังกล่าวหมุน แถบสีดำจะสร้างวงกลมตามความถี่ที่สอดคล้องกับวงกลมนี้ เครื่องวัดความเร็วรอบยังใช้ในการวัดความถี่ (สไลด์)

การเชื่อมต่อ ความเร็วในการหมุนและระยะเวลาการหมุน

ℓ - เส้นรอบวง

ℓ=2πr V=2πr/T

ลักษณะเพิ่มเติมของการเคลื่อนไหวเป็นวงกลม (สไลด์)

บัญชี:จำได้ว่าปริมาณใดที่บ่งบอกถึงการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง?

การเคลื่อนที่ ความเร็ว ความเร่ง

บัญชี:โดยการเปรียบเทียบการเคลื่อนที่เป็นวงกลม - ปริมาณเท่ากัน - การกระจัดเชิงมุม ความเร็วเชิงมุมและ ความเร่งเชิงมุม.

การเคลื่อนที่เชิงมุม: (สไลด์) นี่คือมุมระหว่างรัศมีสองอัน กำหนด - วัดเป็น rad. หรือ deg.

บัญชี:จำจากหลักสูตรพีชคณิตว่าเรเดียนเกี่ยวข้องกับองศาอย่างไร?

2pi rad.=360 องศา Pi \u003d 3.14 จากนั้น 1 rad \u003d 360 / 6.28 \u003d 57 องศา

ความเร็วเชิงมุม w=

หน่วยความเร็วเชิงมุม - rad/s

ครู:. ลองคิดดูว่าความเร็วเชิงมุมจะเท่ากับเท่าไหร่ถ้าร่างกายทำการปฏิวัติครบหนึ่งรอบ?

นักเรียน. เนื่องจากร่างกายได้ทำการปฏิวัติอย่างสมบูรณ์ เวลาของการเคลื่อนที่จึงเท่ากับคาบ และการกระจัดเชิงมุมคือ 360 °หรือ 2 ดังนั้นความเร็วเชิงมุมจึงเท่ากับ .

ครู: แล้ววันนี้เราพูดถึงอะไร (เกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบโค้ง)

5. คำถามสำหรับการควบรวมกิจการ

การเคลื่อนไหวใดที่เรียกว่าโค้ง?

การเคลื่อนไหวใดเป็นกรณีพิเศษของการเคลื่อนไหวโค้ง

ทิศทางของความเร็วชั่วขณะในการเคลื่อนที่แบบโค้งคืออะไร?

ทำไมความเร่งจึงเรียกว่าศูนย์กลาง?

ช่วงเวลาและความถี่คืออะไร? มีหน่วยวัดอะไรบ้าง?

ปริมาณเหล่านี้เกี่ยวข้องกันอย่างไร?

การเคลื่อนที่แบบโค้งสามารถอธิบายได้อย่างไร?

ทิศทางของการเร่งความเร็วของร่างกายที่เคลื่อนที่เป็นวงกลมด้วยความเร็วโมดูโลคงที่คืออะไร?

6.งานทดลอง

วัดคาบและความถี่ของวัตถุที่แขวนอยู่บนเกลียวและหมุนในระนาบแนวนอน

(บนโต๊ะคุณมีร่างกายแขวนอยู่บนเส้นด้าย นาฬิกาจับเวลา หมุนร่างกายในระนาบแนวนอนเท่าๆ กันและวัดเวลา 10 รอบเต็ม คำนวณระยะเวลาและความถี่)

7. การแก้ไข การแก้ปัญหา. (สไลด์)

เอ.เอส.พุชกิน. "รุสลันและลุดมิลา"

ริมทะเลต้นโอ๊กเป็นสีเขียว

โซ่ทองบนต้นโอ๊ก

ทั้งกลางวันและกลางคืนแมวเป็นนักวิทยาศาสตร์

ทุกอย่างหมุนเวียนเป็นวงกลม

ถาม: การเคลื่อนไหวของแมวตัวนี้ชื่ออะไร? กำหนดความถี่และคาบและความเร็วเชิงมุมหากใน 2 นาที เขาทำ 12 วงกลม (คำตอบ: 0.1 1/s, T=10s, w=0.628rad/s)

PP Ershov "ม้าหลังค่อม"

นี่คือวิธีที่อีวานของเราขี่

หลังวงแหวนบน okian

คนหลังค่อมโบยบินดั่งสายลม

และความคิดริเริ่มในคืนแรก

โบกมือเป็นแสนไมล์

และเขาไม่ได้พักผ่อนที่ไหนเลย

ถาม: ม้าหลังค่อมแล่นรอบโลกกี่ครั้งในเย็นวันแรก? โลกมีรูปร่างเป็นลูกกลม หนึ่งส่วน สูงประมาณ 1066 เมตร (เฉลย: 2.5 ครั้ง)

8. การทดสอบ การตรวจสอบการดูดซึมของวัสดุใหม่(ทดสอบบนกระดาษ)

1. ตัวอย่างการเคลื่อนที่โค้งคือ ...

ก) หินตก
b) เลี้ยวรถไปทางขวา;
c) สปรินเตอร์วิ่ง 100 เมตร

2. เข็มนาทีของนาฬิกาทำให้เกิดการปฏิวัติหนึ่งครั้ง ระยะเวลาหมุนเวียนคืออะไร?

ก) 60 วินาที; b) 1/3600 วินาที; ค) 3600 วิ.

3. ล้อจักรยานทำให้หนึ่งรอบใน 4 วินาที กำหนดความเร็วในการหมุน

ก) 0.25 1/วินาที; ข) 4 1/วินาที; ค) 2 1/วิ

4. สกรูของเรือยนต์ทำให้ 25 รอบใน 1 วินาที ความเร็วเชิงมุมของสกรูเป็นเท่าใด

ก) 25 rad/s; b) /25 rad/s; ค) 50 rad/s

5. กำหนดความเร็วในการหมุนของสว่านไฟฟ้าถ้าความเร็วเชิงมุมของมันคือ 400

ก) 800 1/s; ข) 400 1/วินาที; ค) 200 1/วินาที

คำตอบ: ข; ใน; ก; ใน; ใน.

1. ตัวอย่างการเคลื่อนที่โค้งคือ...

ก) การเคลื่อนที่ของลิฟต์
b) นักเล่นสกีกระโดดจากกระดานกระโดดน้ำ
c) การร่วงหล่นของกรวยจากกิ่งล่างของต้นสนในสภาพอากาศที่สงบ

เข็มวินาทีของนาฬิกาทำให้หนึ่งรอบเต็ม ความถี่ของการไหลเวียนคืออะไร?

ก) 1/60 วินาที; ข) 60 วินาที; ค) 1 วิ

3. ล้อรถหมุนได้ 20 รอบใน 10 วินาที กำหนดระยะเวลาการหมุนของล้อ?

ก) 5 วินาที; b) 10 วินาที; ค) 0.5 วิ

4. โรเตอร์ของกังหันไอน้ำทรงพลังทำให้ 50 รอบใน 1 วินาที คำนวณความเร็วเชิงมุม

ก) 50 rad/s; b) /50 rad/s; ค) 10 rad/s

5. กำหนดระยะเวลาของการหมุนของเฟืองจักรยานหากความเร็วเชิงมุมเท่ากัน

ก) 1 วินาที; ข) 2 วินาที; ค) 0.5 วิ

คำตอบ: ข; ก; ใน; ใน; ข.

ทดสอบตัวเอง

9. การสะท้อนกลับ

มาทำให้เต็มที่กันเถอะ กลไก ZUH (ฉันรู้ ฉันเรียนรู้ ฉันอยากรู้)

10.สรุปเกรดสำหรับบทเรียน

11. การบ้านวรรค 18,19,

การศึกษาที่บ้าน: หากเป็นไปได้ ให้คำนวณลักษณะเฉพาะของตัวเรือนที่หมุนได้ (ล้อจักรยาน เข็มนาทีของนาฬิกา)

ยะ. ไอ. เพเรลแมน. ฟิสิกส์ที่สนุกสนาน. หนังสือ. 1 และ 2 - ม.: เนาก้า, 2522.

S.A. Tikhomirova. สื่อการสอนในวิชาฟิสิกส์ ฟิสิกส์ใน นิยาย. 7 - 11 เกรด – ม.: การตรัสรู้. 2539.

ประเภทบทเรียน:ศึกษาและรวบรวมความรู้เบื้องต้น

ประเภทของบทเรียน: รวมกับองค์ประกอบการวิจัย, งานห้องปฏิบัติการด้านหน้า, พร้อมการสนับสนุนคอมพิวเตอร์

รูปแบบการจัดฝึกอบรม: หน้าผาก, บุคคล, กลุ่ม (คู่)

วัตถุประสงค์ของบทเรียน: พิจารณาคุณสมบัติ การเคลื่อนไหวสม่ำเสมอรอบวง. แนะนำแนวคิดของการเร่งความเร็วสู่ศูนย์กลาง คาบและความถี่ของการปฏิวัติ

งาน

เกี่ยวกับการศึกษา:

ตรวจสอบประเภทของการเคลื่อนไหวทางกล แนะนำแนวคิดใหม่: การเคลื่อนที่เป็นวงกลม ความเร่งสู่ศูนย์กลาง จุด ความถี่ เพื่อเปิดเผยในทางปฏิบัติถึงความเชื่อมโยงของคาบ ความถี่ และความเร่งสู่ศูนย์กลางกับรัศมีของการไหลเวียน

ใช้อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการเพื่อการศึกษาเพื่อแก้ปัญหาในทางปฏิบัติ

กำลังพัฒนา:

พัฒนาความสามารถในการทำงานอย่างอิสระและเป็นกลุ่ม ความสามารถในการเปรียบเทียบและสรุปผล การคิดในทุกระดับของความรู้ (การรับรู้ การวิเคราะห์ การสังเคราะห์); กิจกรรมทางปัญญาในการตั้งค่าและดำเนินการทดลอง

เกี่ยวกับการศึกษา:

เพิ่มความสนใจในเรื่องและโลกผ่านปริซึมแห่งความรู้ ความขยันหมั่นเพียร

การศึกษาด้านการสื่อสาร (ความสามารถในการทำงานเป็นคู่) และวัฒนธรรมสารสนเทศของนักเรียน

อุปกรณ์: นาฬิกาจับเวลาแบบดิจิตอล ไม้บรรทัดและตัวเครื่องบนเกลียว พีซี โปรเจ็กเตอร์มัลติมีเดีย การนำเสนอ

แผนการเรียน

ขั้นตอนของบทเรียน	แบบฟอร์มองค์กร	กิจกรรมครู	กิจกรรมนักศึกษา
1. ช่วงเวลาขององค์กร สไลด์ 1	หน้าผาก (2 นาที)	ทักทายนักเรียน; สื่อสารแผนการสอน	ยินดีต้อนรับอาจารย์; ฟังเข้าใจแผนการสอน
2. ตรวจการบ้าน	(3 นาที)
3. การทำให้เป็นจริงของความรู้ สไลด์ 2-5	หน้าผาก	ถามคำถาม. บอกหัวข้อบทเรียน	ตอบคำถาม
4. การเรียนรู้เนื้อหาใหม่ สไลด์ 7-15	หน้าผาก	การสื่อสารเนื้อหาใหม่ในรูปแบบของเรื่องราวการสนทนา	ดูสไลด์ ฟัง ตอบคำถาม จดบันทึกในสมุด
5. แก้ไขวัสดุ สไลด์ 16-20	รายบุคคล (10 นาที)	รายงานและแสดงสภาพของปัญหาบนสไลด์ เชิญนักเรียนคนหนึ่งที่กระดานดำเพื่อแก้ปัญหาแล้วหารือเกี่ยวกับวิธีแก้ปัญหา	แก้ปัญหาเป็นรายบุคคล นักเรียนคนหนึ่งไปที่กระดานเพื่อ การแก้ปัญหา, หารือเกี่ยวกับการตัดสินใจ
5. แก้ไขวัสดุ สไลด์ 16-20	ห้องอบไอน้ำ (10 นาที)	แนะนำให้ทำการทดลองลักษณะการวิจัย	ทำงานหน้าผากและจดบันทึกในสมุดบันทึกในรูปแบบของงานและข้อสรุป
6. การควบคุมและตรวจสอบความรู้ด้วยตนเอง	หน้าผาก (4 นาที)	ข้อเสนอให้ทำการทดสอบย่อยด้วยวาจา	อ่านคำถาม แสดงคำตอบ
7. สรุป. การบ้าน	1 นาที.	วรรค 18 ฉบับที่ 33, 34, 35 ในสมุดงาน

ระหว่างเรียน

1. ช่วงเวลาขององค์กร

2. ตรวจการบ้าน

3. อัปเดตความรู้:

วันนี้เราจะมาศึกษาประเภทของการเคลื่อนที่ในกลศาสตร์ต่อไป

ระบุการเคลื่อนไหวสองประเภทที่คุณได้ศึกษาแล้ว (สไลด์ 2)

(การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอและเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงที่เร่งสม่ำเสมอ)

ดี. จำสิ่งที่เรียกว่าวิถี (สไลด์ 3)

(วิถีเป็นเส้นที่ร่างกายเคลื่อนที่)

ถูกต้อง. คุณรู้จักเส้นทางประเภทใด (สไลด์ 4).

(ทางตรงและทางโค้ง)

หากคุณพิจารณาการเคลื่อนไหวโค้งอย่างถี่ถ้วน จากนั้นโดยแบ่งเป็นส่วนเล็ก ๆ คุณสามารถอธิบายการเคลื่อนไหวดังกล่าวเป็นการเคลื่อนไหวตามวงกลมที่มีรัศมีต่างกันได้ (สไลด์ 5)

หัวข้อของบทเรียนของเรา (สไลด์ 6) "การเคลื่อนไหวสม่ำเสมอในวงกลม"

4. เรียนรู้สื่อใหม่

ในธรรมชาติและเทคโนโลยี การเคลื่อนที่แบบโค้งเป็นเรื่องปกติธรรมดา (สไลด์ 7): ดาวเทียมของโลกและดาวเทียมของดาวเคราะห์ดวงอื่นเคลื่อนที่ไปตามวิถีโค้ง (สไลด์ 8) วงเวียนบนถนนบนโลก (สไลด์ 9) สถานที่ท่องเที่ยวสำหรับเด็ก (สไลด์ 10) ) การเคลื่อนที่ไปตามสะพานนูน การบินของเครื่องบิน และแม้แต่การดูมือ ให้ตัวอย่างการเคลื่อนไหวเป็นวงกลม (ยกตัวอย่าง)

ที่งานแสดงไฟ ประกายไฟที่ออกมาจากคบเพลิงที่นักดับเพลิงหมุนไป โบยบินตรงไปยังวงกลม - วิถีของคบเพลิงซึ่งสามารถมองเห็นได้ชัดเจนในภาพถ่าย ในทำนองเดียวกัน น้ำกระเซ็นและก้อนกรวดเคลื่อนตัวจากใต้วงล้อของนักแข่งมอเตอร์ไซค์ (สไลด์ 11)

ดังนั้นการเคลื่อนที่สม่ำเสมอของจุดตามแนววงกลมคือการเคลื่อนที่ของจุดที่มีความเร็วโมดูโลคงที่ (v=const) ตามแนววิถีที่เป็นวงกลม แต่ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ สำหรับปริมาณเวกเตอร์ โมดูลัสและทิศทางมีความสำคัญเท่าเทียมกัน เพราะ เมื่อเคลื่อนที่เป็นวงกลม ความเร็วจะกำหนดแนวสัมผัสไปยังวิถีการเคลื่อนที่เสมอ จากนั้นจะเปลี่ยนทิศทาง หากมีการเปลี่ยนแปลงความเร็ว (แม่นยำยิ่งขึ้นคือทิศทาง) แสดงว่ามีการเร่งความเร็ว (สไลด์ 12)

จุดเคลื่อนที่ด้วยความเร็วโมดูโลคงที่ ดังนั้น: วี=

ในกรณีนี้ ความเร็วของจุดจะเรียกว่าความเร็วเชิงเส้น (ล -ความยาวส่วนโค้ง) . การเปลี่ยนแปลงของเวกเตอร์ความเร็ว วีทิศทางมีลักษณะ อัตราเร่งปกติ n ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าความเร่งสู่ศูนย์กลาง

พิจารณาทิศทางของเวกเตอร์ความเร่ง (สไลด์ 13) เริ่มต้นด้วย ให้สร้างเวกเตอร์ความเร็วที่จุดสองจุดของวิถีเมื่อเคลื่อนที่ไปตามวงกลม เรารู้ว่าอัตราเร่งคืออัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงความเร็วในช่วงเวลาหนึ่ง ให้เราสร้างผลต่างของเวกเตอร์ความเร็ว เราเห็นว่าเวกเตอร์ผลต่าง (ด้วยเหตุนี้เวกเตอร์ความเร่ง) มุ่งตรงไปยังศูนย์กลางของวงกลมที่อธิบายไว้

ในแต่ละจุดของวิถี เวกเตอร์ a n ถูกชี้นำตามรัศมีไปยังศูนย์กลางของวงกลม และโมดูลของมันจะเท่ากับ:

การเคลื่อนที่แบบวงกลมคือการเคลื่อนไหวซ้ำๆ และเราจำเป็นต้องกำหนดคุณลักษณะเพิ่มเติมอีกสองสามประการของการเคลื่อนไหวรูปแบบใหม่

คาบ (สไลด์ 14) - เวลาของการหมุนรอบหนึ่งรอบ T (s)

ความถี่ (สไลด์ 15) - จำนวนการแกว่งต่อหน่วยเวลา (วินาที) ในวงกลม วี(s -1 = Hz)

t คือเวลาของการเคลื่อนไหว n คือจำนวนรอบ

มาเปรียบเทียบสูตรของคาบและความถี่กัน ข้อสรุปใดที่สามารถสรุปได้? (ความถี่เป็นส่วนกลับของช่วงเวลา)

5. แก้ไขวัสดุ

ตอนนี้ มาแก้ปัญหากัน: ในเวทีละครสัตว์ ม้าวิ่งด้วยความเร็วจนวิ่ง 2 วงกลมใน 1 นาที รัศมีของเวทีละครสัตว์คือ 6.5 ม. กำหนดระยะเวลาและความถี่ ความเร็ว และความเร่งของการหมุน (สไลด์ 16)

ลองตรวจสอบวิธีแก้ปัญหา (สไลด์ 17)

ไปที่งานจริง (สไลด์ 18) (ทำงานเป็นคู่)

คุณมีอุปกรณ์บนโต๊ะ: นาฬิกาจับเวลาแบบดิจิตอล ไม้บรรทัด และร่างกาย (ของเล่นที่เมตตา) บนด้าย ภารกิจ: กำหนดระยะเวลา ความถี่ ความเร็ว และความเร่งสู่ศูนย์กลาง การเคลื่อนที่แบบหมุน. สำหรับสิ่งนี้ :

วัดเวลา t 10 รอบเต็มของการเคลื่อนที่แบบหมุน รัศมี R ของการหมุน

คำนวณช่วงเวลา T และความถี่ วี, ความเร็วในการหมุน v, ความเร่งสู่ศูนย์กลาง a c.

ปัญหาในรูปแบบของงาน (สไลด์ 19)

เปลี่ยนรัศมีการหมุน (ความยาวของเกลียว) ทำการทดลองซ้ำโดยพยายามรักษาความเร็วเท่าเดิม ทุ่มเท

ทำการสรุปเกี่ยวกับการพึ่งพาคาบ ความถี่ และความเร่งในรัศมีของการหมุน (ยิ่งรัศมีการหมุนเล็กลง ระยะเวลาของการปฏิวัติยิ่งเล็กลง และค่าความถี่ยิ่งมากขึ้น)

6. ควบคุมและตรวจสอบตนเอง

ตอนนี้ในสไลด์ คุณจะเห็นงานทดสอบ ทำเสร็จและแสดงคำตอบเพื่อให้จำนวนนิ้วที่แสดงบนมือของคุณเท่ากับจำนวนคำตอบ

การสรุปและการออกการบ้านและการบรรยายสรุปเกี่ยวกับการดำเนินการการบ้าน: การรวบรวมสมุดบันทึกที่มีประสบการณ์ในห้องปฏิบัติการ การให้คะแนน DZ: วรรค 18 หมายเลข 33, 34, 35 ในสมุดงาน

Alexandrova Zinaida Vasilievna อาจารย์วิชาฟิสิกส์และวิทยาการคอมพิวเตอร์

สถาบันการศึกษา: MOU โรงเรียนมัธยมหมายเลข 5 Pechenga ภูมิภาค Murmansk

การเคลื่อนที่ของร่างกายเป็นวงกลมด้วยความเร็วโมดูโลคงที่

เป้า:

ให้แนวคิดเรื่องการเคลื่อนที่โค้ง แนะนำแนวคิดเรื่องความถี่ คาบ ความเร็วเชิงมุม ความเร่งสู่ศูนย์กลาง และแรงสู่ศูนย์กลาง

พัฒนาทักษะการนำความรู้เชิงทฤษฎีมาแก้ปัญหา งานเฉพาะเพื่อพัฒนาวัฒนธรรม การคิดอย่างมีตรรกะพัฒนาความสนใจในเรื่อง

เพื่อสร้างโลกทัศน์ในกระบวนการศึกษาฟิสิกส์และเพื่อโต้แย้งข้อสรุปเพื่อปลูกฝังความเป็นอิสระความถูกต้อง

อุปกรณ์การเรียน: คอมพิวเตอร์ โปรเจ็กเตอร์ จอภาพ การนำเสนอบทเรียนการเคลื่อนไหวของร่างกายเป็นวงกลม, พิมพ์บัตรพร้อมงาน

อุปกรณ์สาธิต: ลูกเทนนิส, ลูกขนไก่แบดมินตัน, รถของเล่น, ลูกบอลบนเชือก, ขาตั้งกล้อง

ประเภทบทเรียน: บทเรียนการเรียนรู้วัสดุใหม่รวมกัน

ระหว่างเรียน

เวลาจัด.

สไลด์ 1 ( ตรวจสอบความพร้อมของบทเรียน ประกาศหัวข้อและวัตถุประสงค์ของบทเรียน)

ครู. วันนี้ในบทเรียน คุณจะได้เรียนรู้ว่าความเร่งคืออะไรเมื่อร่างกายเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอและจะทราบได้อย่างไร

อัพเดทองค์ความรู้เบื้องต้น

สไลด์ 2

Fคำสั่งทางกายภาพ:

เปลี่ยนตำแหน่งของร่างกายในอวกาศเมื่อเวลาผ่านไป(การจราจร)

ปริมาณทางกายภาพที่วัดเป็นเมตร(เคลื่อนไหว)

ปริมาณเวกเตอร์ทางกายภาพที่แสดงลักษณะความเร็วของการเคลื่อนไหว(ความเร็ว)

หน่วยพื้นฐานของความยาวในวิชาฟิสิกส์(เมตร)

ปริมาณทางกายภาพที่มีหน่วยเป็นปี วัน ชั่วโมง(เวลา)

ปริมาณเวกเตอร์ทางกายภาพที่สามารถวัดได้โดยใช้เครื่องมือมาตรความเร่ง(อัตราเร่ง)

ความยาววิถี. (เส้นทาง)

หน่วยเร่งความเร็ว(นางสาว 2 ).

(ดำเนินการเขียนตามคำบอกพร้อมการตรวจสอบภายหลังการประเมินตนเองของงานโดยนักเรียน)

การเรียนรู้วัสดุใหม่

สไลด์ 3

ครู. เรามักจะสังเกตการเคลื่อนไหวของร่างกายที่มีวิถีเป็นวงกลม เคลื่อนที่ไปตามวงกลม เช่น จุดที่ขอบล้อขณะหมุน จุดของชิ้นส่วนที่หมุนของเครื่องมือกล จุดสิ้นสุดของเข็มนาฬิกา

ประสบการณ์การสาธิต 1 การตกของลูกเทนนิส การบินของลูกขนไก่แบดมินตัน การเคลื่อนที่ของรถของเล่น การสั่นของลูกบอลบนเส้นด้ายที่ยึดไว้กับขาตั้งกล้อง การเคลื่อนไหวเหล่านี้มีอะไรที่เหมือนกันและมีลักษณะแตกต่างกันอย่างไร(คำตอบของนักเรียน)

ครู. การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง คือ การเคลื่อนที่ที่มีวิถีเป็นเส้นตรง ส่วนโค้งเป็นเส้นโค้ง ยกตัวอย่างการเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรงและโค้งที่คุณเคยพบในชีวิตของคุณ(คำตอบของนักเรียน)

การเคลื่อนที่ของร่างกายเป็นวงกลมคือกรณีพิเศษของการเคลื่อนไหวโค้ง.

เส้นโค้งใดๆ สามารถแสดงเป็นผลรวมของส่วนโค้งของวงกลมได้รัศมีต่างกัน (หรือเท่ากัน)

การเคลื่อนที่แบบโค้ง คือ การเคลื่อนที่ที่เกิดขึ้นตามแนวโค้งของวงกลม

ให้เราแนะนำลักษณะบางอย่างของการเคลื่อนที่แบบโค้ง

สไลด์ 4 (ดูวีดีโอ " speed.avi" ลิงค์บนสไลด์)

การเคลื่อนที่แบบโค้งด้วยความเร็วมอดูโลคงที่ เคลื่อนที่ด้วยความเร่ง, tk. ความเร็วเปลี่ยนทิศทาง

สไลด์ 5 . (ดูวีดีโอ “การพึ่งพาความเร่งสู่ศูนย์กลางบนรัศมีและความเร็ว avi » จากลิงค์บนสไลด์)

สไลด์ 6 ทิศทางของเวกเตอร์ความเร็วและความเร่ง

(การทำงานกับวัสดุสไลด์และการวิเคราะห์ภาพวาด การใช้เอฟเฟกต์แอนิเมชั่นที่ฝังอยู่ในองค์ประกอบการวาดอย่างมีเหตุผล รูปที่ 1)

รูปที่ 1

สไลด์ 7

เมื่อวัตถุเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอตามวงกลม เวกเตอร์ความเร่งจะตั้งฉากกับเวกเตอร์ความเร็วเสมอ ซึ่งจะถูกกำกับในแนวสัมผัสไปยังวงกลม

ร่างกายเคลื่อนที่เป็นวงกลมโดยที่ ว่าเวกเตอร์ความเร็วเชิงเส้นตั้งฉากกับเวกเตอร์ความเร่งสู่ศูนย์กลาง

สไลด์ 8 (ทำงานกับภาพประกอบและวัสดุสไลด์)

ความเร่งสู่ศูนย์กลาง - ความเร่งที่ร่างกายเคลื่อนที่เป็นวงกลมด้วยความเร็วโมดูโลคงที่ จะถูกชี้นำตามรัศมีของวงกลมไปยังจุดศูนย์กลางเสมอ

เอ ค =

สไลด์ 9

เมื่อเคลื่อนที่เป็นวงกลม ร่างกายจะกลับสู่จุดเดิมหลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง การเคลื่อนที่แบบวงกลมเป็นระยะ

ระยะเวลาหมุนเวียน - นี่คือช่วงเวลาตู่ ในระหว่างที่ร่างกาย (จุด) ทำการหมุนรอบหนึ่งรอบ

หน่วยระยะเวลา -ที่สอง

ความเร็ว คือจำนวนรอบที่สมบูรณ์ต่อหน่วยเวลา

[  ] = กับ -1 = Hz

หน่วยความถี่

ข้อความของนักเรียน 1 คาบเป็นปริมาณที่มักพบในธรรมชาติ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โลกหมุนรอบแกนของมัน ระยะเวลาเฉลี่ยของการหมุนนี้คือ 24 ชั่วโมง; การปฏิวัติที่สมบูรณ์ของโลกรอบดวงอาทิตย์ใช้เวลาประมาณ 365.26 วัน; ใบพัดเฮลิคอปเตอร์มีระยะเวลาการหมุนเฉลี่ยตั้งแต่ 0.15 ถึง 0.3 วินาที ระยะเวลาของการไหลเวียนโลหิตในคนประมาณ 21 - 22 วินาที

ข้อความของนักเรียน 2 วัดความถี่ด้วยเครื่องมือพิเศษ - เครื่องวัดวามเร็ว

ความเร็วในการหมุนของอุปกรณ์ทางเทคนิค: โรเตอร์กังหันก๊าซหมุนที่ความถี่ 200 ถึง 300 1/s; กระสุนที่ยิงจากปืนไรเฟิลจู่โจม Kalashnikov หมุนด้วยความถี่ 3000 1/s

สไลด์ 10. ความสัมพันธ์ระหว่างช่วงเวลาและความถี่:

ถ้าในเวลา t ร่างกายได้ทำการหมุนครบ N ครั้งแล้ว ระยะเวลาของการปฏิวัติจะเท่ากับ:

ระยะเวลาและความถี่เป็นปริมาณซึ่งกันและกัน: ความถี่เป็นสัดส่วนผกผันกับช่วงเวลา และระยะเวลาเป็นสัดส่วนผกผันกับความถี่

สไลด์ 11 ความเร็วของการหมุนของร่างกายนั้นมีลักษณะเป็นความเร็วเชิงมุม

ความเร็วเชิงมุม(ความถี่วงจร) - จำนวนรอบต่อหน่วยเวลา แสดงเป็นเรเดียน

ความเร็วเชิงมุม - มุมของการหมุนที่จุดหมุนตามเวลา t .

ความเร็วเชิงมุมวัดเป็น rad/s

สไลด์ 12. (ดูวีดีโอ "เส้นทางและการกระจัดในการเคลื่อนไหวแบบโค้ง.avi" ลิงค์บนสไลด์)

สไลด์ 13 . จลนศาสตร์ของการเคลื่อนที่แบบวงกลม

ครู. ด้วยการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในวงกลม โมดูลัสของความเร็วจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ และไม่เพียงแต่แสดงลักษณะเฉพาะด้วยค่าตัวเลขเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทิศทางด้วย ด้วยการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในวงกลม ทิศทางของเวกเตอร์ความเร็วเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ดังนั้นการเคลื่อนที่ที่สม่ำเสมอดังกล่าวจึงถูกเร่ง

ความเร็วสาย: ;

ความเร็วเชิงเส้นและเชิงมุมสัมพันธ์กันโดยความสัมพันธ์:

ความเร่งสู่ศูนย์กลาง: ;

ความเร็วเชิงมุม: ;

สไลด์ 14. (ทำงานกับภาพประกอบบนสไลด์)

ทิศทางของเวกเตอร์ความเร็วเส้นตรง (ความเร็วชั่วขณะ) มักมุ่งตรงไปยังวิถีโคจรที่ลากไปยังจุดที่ร่างกายพิจารณาอยู่ในปัจจุบัน

เวกเตอร์ความเร็วถูกกำกับในแนวสัมผัสไปยังวงกลมที่อธิบายไว้

การเคลื่อนที่สม่ำเสมอของวัตถุในวงกลมคือการเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง ด้วยการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอของร่างกายรอบวงกลม ปริมาณ υ และ ω ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในกรณีนี้ เมื่อเคลื่อนที่ เฉพาะทิศทางของเวกเตอร์ที่เปลี่ยนไป

สไลด์ 15. แรงสู่ศูนย์กลาง.

แรงที่ยึดวัตถุที่หมุนอยู่บนวงกลมและมุ่งตรงไปยังจุดศูนย์กลางของการหมุนเรียกว่าแรงสู่ศูนย์กลาง

เพื่อให้ได้สูตรคำนวณขนาดของแรงสู่ศูนย์กลาง ต้องใช้กฎข้อที่สองของนิวตัน ซึ่งใช้ได้กับการเคลื่อนที่โค้งใดๆ

เปลี่ยนเป็นสูตร ค่าความเร่งสู่ศูนย์กลางเอ ค = เราได้สูตรของแรงสู่ศูนย์กลาง:F=

จากสูตรแรกจะเห็นได้ว่าที่ความเร็วเท่ากัน ยิ่งรัศมีของวงกลมเล็กลง แรงสู่ศูนย์กลางก็จะยิ่งมากขึ้น ดังนั้น เมื่อถึงทางเลี้ยวของถนนบนตัวที่กำลังเคลื่อนที่ (รถไฟ รถยนต์ จักรยาน) ยิ่งมีแรงกระทำต่อจุดศูนย์กลางความโค้งมากเท่าใด ทางเลี้ยวก็จะยิ่งชันมากขึ้น กล่าวคือ รัศมีความโค้งยิ่งเล็กลงเท่านั้น

แรงสู่ศูนย์กลางจะขึ้นอยู่กับความเร็วเชิงเส้น: เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นก็จะเพิ่มขึ้น นี่เป็นที่รู้จักกันดีในหมู่นักเล่นสเก็ต นักสกี และนักปั่นจักรยานทุกคน: What with ความเร็วมากขึ้นยิ่งเคลื่อนตัวก็ยิ่งพลิกตัวได้ยาก ผู้ขับขี่รู้ดีว่าการเลี้ยวรถด้วยความเร็วสูงนั้นอันตรายเพียงใด

สไลด์ 16.

ตารางหมุน ปริมาณทางกายภาพลักษณะการเคลื่อนที่ของเส้นโค้ง(การวิเคราะห์การพึ่งพาระหว่างปริมาณและสูตร)

สไลด์ 17, 18, 19. ตัวอย่างการเคลื่อนที่แบบวงกลม

การเคลื่อนที่เป็นวงกลมบนถนน การเคลื่อนที่ของดาวเทียมรอบโลก

สไลด์ 20. สถานที่ท่องเที่ยว, ม้าหมุน

ข้อความของนักเรียน 3 ในยุคกลาง การแข่งขันแบบประจัญบานเรียกว่าม้าหมุน (คำว่ามีเพศชาย) ต่อมาในศตวรรษที่ 18 เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการแข่งขัน แทนที่จะต่อสู้กับคู่ต่อสู้ที่แท้จริง พวกเขาเริ่มใช้แท่นหมุน ซึ่งเป็นต้นแบบของม้าหมุนเพื่อความบันเทิงสมัยใหม่ ซึ่งปรากฏอยู่ในงานแสดงสินค้าในเมือง

ในรัสเซีย ม้าหมุนแรกถูกสร้างขึ้นเมื่อวันที่ 16 มิถุนายน พ.ศ. 2309 ที่หน้าพระราชวังฤดูหนาว ม้าหมุนประกอบด้วยสี่ quadrilles: สลาฟ, โรมัน, อินเดีย, ตุรกี ครั้งที่สองที่ม้าหมุนถูกสร้างขึ้นในที่เดียวกัน ในปีเดียวกันในวันที่ 11 กรกฎาคม คำอธิบายโดยละเอียดของม้าหมุนเหล่านี้มีให้ในหนังสือพิมพ์ St. Petersburg Vedomosti ปี 1766

ม้าหมุน พบได้ทั่วไปในสนามหญ้าในสมัยโซเวียต ม้าหมุนสามารถขับเคลื่อนได้ทั้งโดยเครื่องยนต์ (โดยปกติคือไฟฟ้า) และด้วยแรงของตัวหมุนเอง ซึ่งก่อนที่จะนั่งบนม้าหมุน ให้หมุนมัน ม้าหมุนดังกล่าวซึ่งผู้ขับขี่ต้องหมุนเอง มักติดตั้งบนสนามเด็กเล่น

นอกเหนือจากสถานที่ท่องเที่ยวแล้ว ม้าหมุนมักถูกเรียกว่ากลไกอื่นๆ ที่มีพฤติกรรมคล้ายกัน ตัวอย่างเช่น ในสายการผลิตอัตโนมัติสำหรับบรรจุเครื่องดื่ม บรรจุภัณฑ์วัสดุจำนวนมาก หรือผลิตภัณฑ์การพิมพ์

ในความหมายที่เป็นรูปเป็นร่าง ม้าหมุนคือชุดของวัตถุหรือเหตุการณ์ที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

การรวมวัสดุใหม่

ครู. วันนี้ในบทเรียนนี้ เราได้ทำความคุ้นเคยกับคำอธิบายของการเคลื่อนที่แบบโค้ง ด้วยแนวคิดใหม่และปริมาณทางกายภาพใหม่

สนทนาเมื่อ:

ช่วงเวลาและความถี่คืออะไร? ปริมาณเหล่านี้เกี่ยวข้องกันอย่างไร? มีหน่วยวัดในหน่วยใดบ้าง? พวกเขาจะระบุได้อย่างไร?

อะไรเรียกว่าความเร็วเชิงมุม? วัดในหน่วยใด จะคำนวณได้อย่างไร?

อะไรเรียกว่าความเร็วเชิงมุม? หน่วยของความเร็วเชิงมุมคืออะไร?

ความเร็วเชิงมุมและเชิงเส้นของการเคลื่อนที่ของวัตถุสัมพันธ์กันอย่างไร?

ทิศทางของความเร่งสู่ศูนย์กลางคืออะไร? ใช้สูตรอะไรคำนวณคะ?

สไลด์ 21

แบบฝึกหัดที่ 1 กรอกตารางโดยแก้ปัญหาตามข้อมูลเบื้องต้น (รูปที่ 2) จากนั้นเราจะตรวจสอบคำตอบ (นักเรียนทำงานอิสระกับโต๊ะ จำเป็นต้องเตรียมพิมพ์ตารางสำหรับนักเรียนแต่ละคนล่วงหน้า)

รูปที่ 2

สไลด์ 22. ภารกิจที่ 2(ปากเปล่า)

ให้ความสนใจกับเอฟเฟกต์แอนิเมชั่นของรูปภาพ เปรียบเทียบลักษณะการเคลื่อนที่สม่ำเสมอของลูกบอลสีน้ำเงินและสีแดง. (การทำงานกับภาพประกอบบนสไลด์)

สไลด์ 23. ภารกิจที่ 3(ปากเปล่า)

ล้อของโหมดการขนส่งที่นำเสนอนั้นมีจำนวนรอบการหมุนเท่ากันในเวลาเดียวกัน เปรียบเทียบความเร่งสู่ศูนย์กลาง(ทำงานกับวัสดุสไลด์)

สไลด์ 24-29.

หน้าผากทำงานด้วยการทดสอบแบบโต้ตอบ

จำเป็นต้องเลือกคำตอบหนึ่งจากสามคำตอบ หากเลือกคำตอบที่ถูกต้อง คำตอบจะยังคงอยู่บนสไลด์ และไฟแสดงสีเขียวจะเริ่มกะพริบ คำตอบที่ไม่ถูกต้องจะหายไป

ร่างกายเคลื่อนที่เป็นวงกลมด้วยความเร็วโมดูโลคงที่ ความเร่งสู่ศูนย์กลางของมันจะเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อรัศมีของวงกลมลดลง 3 เท่า?

ในเครื่องหมุนเหวี่ยง เครื่องซักผ้าผ้าลินินระหว่างรอบการปั่นจะเคลื่อนที่เป็นวงกลมด้วยความเร็วโมดูโลคงที่ในระนาบแนวนอน ทิศทางของเวกเตอร์ความเร่งของมันคืออะไร?

นักเล่นสเก็ตเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 10 m/s ในวงกลมที่มีรัศมี 20 ม. กำหนดความเร่งสู่ศูนย์กลางของเขา

ความเร่งของร่างกายอยู่ที่ไหนเมื่อมันเคลื่อนที่ไปตามวงกลมด้วยความเร็วคงที่ในค่าสัมบูรณ์?

จุดวัสดุเคลื่อนที่ไปตามวงกลมด้วยความเร็วโมดูโลคงที่ โมดูลัสของการเร่งสู่ศูนย์กลางจะเปลี่ยนไปอย่างไรหากความเร็วของจุดเพิ่มขึ้นสามเท่า

ล้อรถหมุนได้ 20 รอบใน 10 วินาที กำหนดระยะเวลาการหมุนของล้อ?

สไลด์ 30. การแก้ปัญหา(งานอิสระถ้ามีเวลาในบทเรียน)

ตัวเลือกที่ 1.

ด้วยระยะเวลาใดที่ม้าหมุนที่มีรัศมี 6.4 ม. จะต้องหมุนเพื่อให้ความเร่งสู่ศูนย์กลางของบุคคลบนม้าหมุนเป็น 10 m / s 2 ?

ในเวทีละครสัตว์ ม้าควบม้าด้วยความเร็วที่วิ่ง 2 วงกลมใน 1 นาที รัศมีของสนามคือ 6.5 ม. กำหนดระยะเวลาและความถี่ของการหมุน ความเร็ว และความเร่งสู่ศูนย์กลาง

ตัวเลือกที่ 2

ความถี่ในการหมุนของวงล้อ 0.05 s -1 . คนที่หมุนบนม้าหมุนอยู่ห่างจากแกนหมุน 4 เมตร กำหนดความเร่งสู่ศูนย์กลางของบุคคล ช่วงเวลาของการปฏิวัติ และความเร็วเชิงมุมของวงล้อ

จุดขอบของล้อจักรยานทำให้หนึ่งรอบใน 2 วินาที รัศมีวงล้อคือ 35 ซม. ความเร่งสู่ศูนย์กลางของจุดขอบล้อคือเท่าไร?

สรุปบทเรียน.

การให้คะแนน การสะท้อน.

สไลด์ 31 .

ด/ซ: หน้า 18-19 แบบฝึกหัดที่ 18 (2.4)

สไลด์ 32 . รายการทรัพยากรอินเทอร์เน็ตที่ใช้

วรรณกรรม

ฟิสิกส์. เกรด 9 หนังสือเรียน. Peryshkin A.V. , Gutnik E.M. ฉบับที่ 14, สเตอร์. - ม.: ไอ้บ้า, 2552

รวบรวมโจทย์ฟิสิกส์ ป.7-9 Peryshkin A.V., 2010

L S. A. Tikhomirova. สื่อการสอนในวิชาฟิสิกส์ ฟิสิกส์ในนิยาย 7 - 11 เกรด – ม.: การตรัสรู้. พ.ศ. 2539

บทเรียนในชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 “การเคลื่อนไหวของร่างกายเป็นวงกลม”

วัตถุประสงค์ของบทเรียน: ให้แนวคิดเรื่องการเคลื่อนที่โค้ง แนะนำแนวคิดเรื่องความถี่ คาบ ความเร่งสู่ศูนย์กลาง และแรงสู่ศูนย์กลาง

งาน

เกี่ยวกับการศึกษา:

กำลังพัฒนา:

พัฒนาความสามารถในการใช้ความรู้เชิงทฤษฎีในการแก้ปัญหาเฉพาะ พัฒนาวัฒนธรรมของการคิดเชิงตรรกะ พัฒนาความสนใจในวิชานั้นกิจกรรมทางปัญญาในการตั้งค่าและดำเนินการทดลอง

เกี่ยวกับการศึกษา:

การศึกษาวัฒนธรรมการสื่อสารและข้อมูลของนักเรียน

อุปกรณ์การเรียน:คอมพิวเตอร์, โปรเจ็กเตอร์, หน้าจอ, การนำเสนอสำหรับบทเรียน "การเคลื่อนไหวของร่างกายเป็นวงกลม", การพิมพ์การ์ดพร้อมงาน

อุปกรณ์สาธิต:ลูกเทนนิส, ลูกขนไก่แบดมินตัน, รถของเล่น, ลูกบอลบนเชือก, ขาตั้งกล้อง

รูปแบบการจัดฝึกอบรม:หน้าผากบุคคลกลุ่ม

ประเภทบทเรียน: ศึกษาและรวบรวมความรู้เบื้องต้น

ประเภทของบทเรียน: ผสมผสานกับองค์ประกอบการวิจัยงานห้องปฏิบัติการหน้าผาก

ระหว่างเรียน

เวลาจัด.

แรงจูงใจในกิจกรรมการเรียนรู้

ครู. สวัสดีเด็กหญิงและเด็กชาย ฉันดีใจมากที่ได้พบคุณ

ให้ฉันเริ่มบทเรียนวันนี้ด้วยบรรทัดเหล่านี้ "ความลึกลับของธรรมชาติที่น่ากลัวแขวนอยู่ทุกหนทุกแห่งในอากาศ" (N. Zabolotsky บทกวี "Mad Wolf")(สไลด์ 1)

แต่ก่อนที่เราจะเริ่มไขปริศนา เรามาย้ำกันสักหน่อยก่อน:

ครั้งที่สอง อัพเดทองค์ความรู้เบื้องต้น

สไลด์ 2

F คำสั่งทางกายภาพ:

เปลี่ยนตำแหน่งของร่างกายในอวกาศเมื่อเวลาผ่านไป(การจราจร)
ปริมาณเวกเตอร์ทางกายภาพที่วัดเป็นเมตร(เคลื่อนไหว)
ปริมาณเวกเตอร์ทางกายภาพที่แสดงลักษณะความเร็วของการเคลื่อนไหว(ความเร็ว)
หน่วยพื้นฐานของความยาวในวิชาฟิสิกส์(เมตร)
ปริมาณทางกายภาพที่มีหน่วยเป็นปี วัน ชั่วโมง(เวลา)
ความยาววิถี. (เส้นทาง)
หน่วยเร่งความเร็ว(ม./วินาที 2 )

สาม. การเรียนรู้วัสดุใหม่

บอกชื่อการเคลื่อนไหวสองประเภทที่คุณได้ศึกษาไปแล้ว

ดี. ให้จำสิ่งที่เรียกว่าวิถี

(วิถีเป็นเส้นที่ร่างกายเคลื่อนที่)

ถูกต้อง. คุณรู้จักเส้นทางประเภทใด (ทางตรงและทางโค้ง) (สไลด์ 3)

หากเราพิจารณาการเคลื่อนที่โค้งอย่างถี่ถ้วน เราสามารถแบ่งออกเป็นส่วนเล็กๆ ได้ อธิบายการเคลื่อนไหวดังกล่าวเป็นการเคลื่อนที่ตามวงกลมที่มีรัศมีต่างกัน

หัวข้อบทเรียนของเรา (สไลด์ 4) คือ "การเคลื่อนไหวของร่างกายเป็นวงกลม"

ครู. เรามักจะสังเกตการเคลื่อนไหวของร่างกายที่มีวิถีเป็นวงกลม เคลื่อนที่ไปตามวงกลม เช่น จุดที่ขอบล้อขณะหมุน จุดของชิ้นส่วนที่หมุนของเครื่องมือกล จุดสิ้นสุดของเข็มนาฬิกา

ครู. การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง คือ การเคลื่อนที่ที่มีวิถีเป็นเส้นตรง ส่วนโค้งเป็นเส้นโค้ง ยกตัวอย่างการเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรงและโค้งที่คุณเคยพบในชีวิตของคุณ(คำตอบของนักเรียน)

การเคลื่อนที่ของวัตถุในวงกลมเป็นกรณีพิเศษของการเคลื่อนที่แบบโค้ง

เส้นโค้งใดๆ สามารถแสดงเป็นผลรวมของส่วนโค้งของวงกลมที่มีรัศมีต่างกัน (หรือเท่ากัน) ได้

การเคลื่อนที่แบบโค้ง คือ การเคลื่อนที่ที่เกิดขึ้นตามแนวโค้งของวงกลม

ให้เราแนะนำลักษณะบางอย่างของการเคลื่อนที่แบบโค้ง

สไลด์ 5, 6 ทิศทางของเวกเตอร์ความเร็วและความเร่ง

ปล่อยให้ร่างกายเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางโค้งจากจุด A ไปยังจุด B เส้นทางที่ร่างกายเคลื่อนที่คือความยาวของส่วนโค้ง AB และการกระจัดเป็นเวกเตอร์ที่กำกับไปตามคอร์ด AB ให้เราวาดชุดคอร์ดระหว่างจุดต่างๆ และจินตนาการว่าร่างกายเคลื่อนที่ไปตามคอร์ดเหล่านี้ ในแต่ละส่วน ร่างกายจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง และเวกเตอร์ความเร็วถูกกำกับไปตามคอร์ด นั่นคือ ไปตามเวกเตอร์การกระจัด การลดความยาวของส่วนตรงอย่างต่อเนื่อง เราย่อมันให้เป็นจุด และเส้นที่หักกลายเป็นเส้นโค้งเรียบ ความเร็วกลายเป็นแทนเจนต์กับเส้นโค้ง ณ จุดนั้น

ความเร็วชั่วขณะของร่างกายที่จุดใด ๆ ของวิถีโคจรเป็นเส้นตรงไปยังวิถีโคจร ณ จุดนั้น

ความเร่งของร่างกายมุ่งไปที่ศูนย์กลางของวงกลม

สไลด์ 7

ร่างกายเคลื่อนที่เป็นวงกลมโดยที่ว่าเวกเตอร์ความเร็วเชิงเส้นตั้งฉากกับเวกเตอร์ความเร่งสู่ศูนย์กลาง

สไลด์ 8 (ทำงานกับภาพประกอบและวัสดุสไลด์)

ความเร่งสู่ศูนย์กลาง- ความเร่งที่ร่างกายเคลื่อนที่เป็นวงกลมด้วยความเร็วโมดูโลคงที่ จะถูกชี้นำตามรัศมีของวงกลมไปยังจุดศูนย์กลางเสมอ

ค =

สไลด์ 9

ระยะเวลาหมุนเวียน- นี่คือช่วงเวลาตู่ ในระหว่างที่ร่างกาย (จุด) ทำการหมุนรอบหนึ่งรอบ

หน่วยระยะเวลา -ที่สอง

ความถี่ในการหมุน คือจำนวนรอบที่สมบูรณ์ต่อหน่วยเวลา

หน่วยความถี่

ข้อความของนักเรียน 1คาบเป็นปริมาณที่มักพบในธรรมชาติ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โลกหมุนรอบแกนของมัน ระยะเวลาเฉลี่ยของการหมุนนี้คือ 24 ชั่วโมง; การปฏิวัติที่สมบูรณ์ของโลกรอบดวงอาทิตย์ใช้เวลาประมาณ 365.26 วัน; ใบพัดเฮลิคอปเตอร์มีระยะเวลาการหมุนเฉลี่ยตั้งแต่ 0.15 ถึง 0.3 วินาที ระยะเวลาของการไหลเวียนโลหิตในคนประมาณ 21 - 22 วินาที

ข้อความของนักเรียน 2วัดความถี่ด้วยเครื่องมือพิเศษ - เครื่องวัดวามเร็ว

สไลด์ 10. ความสัมพันธ์ระหว่างช่วงเวลาและความถี่:

สไลด์ 13 จลนศาสตร์ของการเคลื่อนที่แบบวงกลม

ครู. ด้วยการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในวงกลม โมดูลัสของความเร็วจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ และไม่เพียงแต่แสดงลักษณะเฉพาะด้วยค่าตัวเลขเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทิศทางด้วย ด้วยการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในวงกลม ทิศทางของเวกเตอร์ความเร็วเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ดังนั้นการเคลื่อนที่ที่สม่ำเสมอดังกล่าวจึงถูกเร่ง

ความเร็วสาย: ;

ความเร่งสู่ศูนย์กลาง: ;

สไลด์ 15. แรงสู่ศูนย์กลาง.

เปลี่ยนเป็นสูตรค่าความเร่งสู่ศูนย์กลางค = เราได้สูตรของแรงสู่ศูนย์กลาง: F=

แรงสู่ศูนย์กลางจะขึ้นอยู่กับความเร็วเชิงเส้น: เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นก็จะเพิ่มขึ้น เป็นที่รู้จักกันดีสำหรับนักเล่นสเก็ต นักสกี และนักปั่นจักรยานทุกคน ยิ่งคุณเคลื่อนที่เร็วเท่าไหร่ ก็ยิ่งเลี้ยวยากขึ้นเท่านั้น ผู้ขับขี่รู้ดีว่าการเลี้ยวรถด้วยความเร็วสูงนั้นอันตรายเพียงใด

ร่างกายสามารถเคลื่อนที่เป็นวงกลมภายใต้การกระทำของกองกำลัง ประเภทต่างๆ. Nr: ลูกบอลของค้อนกรีฑาเคลื่อนที่เป็นวงกลมภายใต้การกระทำของแรงยืดหยุ่นของสายเคเบิล ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ และดาวเทียมโคจรรอบดาวเคราะห์ภายใต้อิทธิพลของแรง แรงโน้มถ่วง. ภายใต้การกระทำของแรงเหล่านี้ ความเร่งจะเกิดขึ้นซึ่งเปลี่ยนทิศทางของความเร็วของร่างกาย เนื่องจากมันเคลื่อนที่ไปตามวงกลมหรือส่วนโค้งของมัน

สไลด์ 20. สถานที่ท่องเที่ยว, ม้าหมุน

ข้อความของนักเรียน 3ในยุคกลาง การแข่งขันแบบประจัญบานเรียกว่าม้าหมุน (คำว่ามีเพศชาย) ต่อมาในศตวรรษที่ 18 เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการแข่งขัน แทนที่จะต่อสู้กับคู่ต่อสู้ที่แท้จริง พวกเขาเริ่มใช้แท่นหมุน ซึ่งเป็นต้นแบบของม้าหมุนเพื่อความบันเทิงสมัยใหม่ ซึ่งปรากฏอยู่ในงานแสดงสินค้าในเมือง

ในรัสเซีย ม้าหมุนแรกถูกสร้างขึ้นเมื่อวันที่ 16 มิถุนายน พ.ศ. 2309 ที่หน้าพระราชวังฤดูหนาว ม้าหมุนประกอบด้วยสี่ quadrilles: สลาฟ, โรมัน, อินเดีย, ตุรกี ครั้งที่สองที่ม้าหมุนถูกสร้างขึ้นในที่เดียวกัน ในปีเดียวกันในวันที่ 11 กรกฎาคม คำอธิบายโดยละเอียดของภาพหมุนเหล่านี้มีอยู่ในหนังสือพิมพ์ St. Petersburg Vedomosti ปี 1766

สไลด์ พลศึกษาเพื่อดวงตา

การรวมวัสดุใหม่

ครู. วันนี้ในบทเรียนนี้ เราได้ทำความคุ้นเคยกับคำอธิบายของการเคลื่อนที่แบบโค้ง ด้วยแนวคิดใหม่และปริมาณทางกายภาพใหม่

สนทนาเมื่อ:

ช่วงเวลาและความถี่คืออะไร? ปริมาณเหล่านี้เกี่ยวข้องกันอย่างไร? มีหน่วยวัดในหน่วยใดบ้าง? พวกเขาจะระบุได้อย่างไร?
ความเร็วเชิงเส้นคืออะไร? วัดในหน่วยใด จะคำนวณได้อย่างไร?
ทิศทางของความเร่งสู่ศูนย์กลางคืออะไร? ใช้สูตรอะไรคำนวณคะ?
แรงสู่ศูนย์กลางมีทิศทางอย่างไร? ใช้สูตรอะไรคำนวณคะ?

4. การประยุกต์ใช้ความรู้และทักษะในสถานการณ์ใหม่

ไปที่งานจริง (สไลด์ 18) (งานกลุ่ม)

คุณมีอุปกรณ์บนโต๊ะ: นาฬิกาจับเวลาแบบดิจิตอล ไม้บรรทัด และตัวบนเชือก ภารกิจ: กำหนดระยะเวลา ความถี่ ความเร็ว และความเร่งสู่ศูนย์กลางของการเคลื่อนที่แบบหมุน. สำหรับสิ่งนี้ :

วัด เวลา t 10 รอบเต็มของการเคลื่อนที่แบบหมุน รัศมี R ของการหมุน

คำนวณ ระยะเวลา T และความถี่วี , ความเร็วในการหมุน v, ความเร่งสู่ศูนย์กลาง aค. ตั้งเป็นงาน.

เปลี่ยน รัศมีการหมุน (ความยาวของเกลียว) ทำซ้ำการทดลองพยายามรักษาความเร็วเท่าเดิมทุ่มเท

ให้ข้อสรุป เกี่ยวกับการพึ่งพาคาบ ความถี่ และความเร่งในรัศมีของการหมุน (ยิ่งรัศมีการหมุนเล็กลง ระยะเวลาของการปฏิวัติยิ่งสั้นลง และค่าความถี่ยิ่งมากขึ้น)

สไลด์ 24-29.

หน้าผากทำงานด้วยการทดสอบแบบโต้ตอบ

คุณต้องเลือกหนึ่งคำตอบจากสามคำตอบที่เป็นไปได้

ร่างกายเคลื่อนที่เป็นวงกลมด้วยความเร็วโมดูโลคงที่ ความเร่งสู่ศูนย์กลางของมันจะเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อรัศมีของวงกลมลดลง 3 เท่า?
ในเครื่องหมุนเหวี่ยงของเครื่องซักผ้า ผ้าในระหว่างรอบการปั่นจะเคลื่อนที่เป็นวงกลมด้วยความเร็วโมดูโลคงที่ในระนาบแนวนอน ทิศทางของเวกเตอร์ความเร่งของมันคืออะไร?
นักเล่นสเก็ตเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 10 m/s ในวงกลมที่มีรัศมี 20 ม. กำหนดความเร่งสู่ศูนย์กลางของเขา
ความเร่งของร่างกายอยู่ที่ไหนเมื่อมันเคลื่อนที่ไปตามวงกลมด้วยความเร็วคงที่ในค่าสัมบูรณ์?
จุดวัสดุเคลื่อนที่ไปตามวงกลมด้วยความเร็วโมดูโลคงที่ โมดูลัสของการเร่งสู่ศูนย์กลางจะเปลี่ยนไปอย่างไรหากความเร็วของจุดเพิ่มขึ้นสามเท่า
ล้อรถหมุนได้ 20 รอบใน 10 วินาที กำหนดระยะเวลาการหมุนของล้อ?

สรุปบทเรียน.

การให้คะแนน การสะท้อน.

บรรลุเป้าหมายทั้งหมดหรือไม่?

คุณได้เรียนรู้อะไร

ฉันไม่รู้… -

ตอนนี้ฉันรู้ …

D / z: p. 18-19, แบบฝึกหัด 18 (2.4)

บทเรียน #9

หัวข้อ. การเคลื่อนไหวสม่ำเสมอของร่างกายเป็นวงกลม ระยะเวลาและความถี่ของการหมุน ความเร็วเชิงมุม

วัตถุประสงค์: เพื่อสร้างความรู้เกี่ยวกับการเคลื่อนไหว เส้นทาง ความเร็ว และความเร่ง เกี่ยวกับทิศทางของความเร็วชั่วขณะระหว่างการเคลื่อนที่ในแนวโค้ง คาบและความถี่ของการหมุนของร่างกาย เปรียบเทียบการเคลื่อนไหว เส้นทาง ความเร็วระหว่างชุดเส้นตรง การเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอและโค้ง ที่จะบอกเกี่ยวกับ ประยุกต์กว้างการเคลื่อนไหวโค้งในเทคโนโลยีการเกษตร

ประเภทของบทเรียน: บทเรียนการศึกษาสื่อการเรียนรู้ใหม่ๆ

ภาพ: การสาธิตการเคลื่อนที่แบบโค้ง การเคลื่อนที่แบบวงกลม ทิศทางของความเร็วชั่วขณะระหว่างการเคลื่อนที่แบบโค้ง

สำรวจหน้าผากเกี่ยวกับวิถี, เส้นทาง, การกระจัด, ความเร็วทันทีของการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง

ครั้งที่สอง แรงจูงใจในการเรียนรู้ การรายงานหัวข้อและวัตถุประสงค์ของบทเรียน

สาม. การเรียนรู้วัสดุใหม่

ระหว่างการสนทนาแบบฮิวริสติก นักเรียน, ฟังครู, วาดภาพในสมุดจด, จดบันทึก

การเคลื่อนที่เชิงแปลส่วนโค้งที่ง่ายที่สุดของร่างกายคือการเคลื่อนที่เป็นวงกลม เมื่อทุกจุดของร่างกายเคลื่อนที่เป็นวงกลมเดียวกัน การเคลื่อนไหวดังกล่าวค่อนข้างหายาก: นี่คือวิธีที่บูธล้อดูเคลื่อนที่ในสวนสาธารณะในเมือง ในเวลาเดียวกัน การเคลื่อนที่ของเส้นโค้งที่ซับซ้อนใดๆ ของร่างกายบนส่วนที่เล็กพอของวิถีโคจรนั้นถือได้ว่าเป็นการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอตามวงกลม ดังนั้น ในการศึกษาการเคลื่อนที่โค้งตามอำเภอใจ เราต้องเริ่มจากเรื่องง่าย ๆ นั่นคือ การศึกษาการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในวงกลม ตัวอย่างของการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในวงกลมสามารถพิจารณาได้โดยประมาณ: การเคลื่อนที่ของดาวเทียมเทียมของโลก การเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนที่หมุนในกลไก ฯลฯ

มาเริ่มการศึกษาการเคลื่อนที่นี้ด้วยค่าจลนศาสตร์ที่สำคัญของความเร็วชั่วขณะ ความเร็วชั่วขณะ ณ จุดใด ๆ ของวิถีโคจรโค้งของร่างกายมุ่งตรงไปยังวิถีโคจร ณ จุดนี้

คุณสามารถตรวจสอบได้โดยดูการทำงานบนเครื่องบด หากคุณกดปลายลูกดอกเหล็กกับหินลับที่หมุนอยู่ คุณจะเห็นว่าอนุภาคร้อนออกมาจากหินในรูปของประกายไฟได้อย่างไร อนุภาคเหล่านี้บินด้วยความเร็วเท่ากันกับตอนที่แยกออกจากหิน ทิศทางการเคลื่อนที่ของประกายไฟเกิดขึ้นพร้อมกับเส้นสัมผัสของวงกลมตรงจุดที่ลูกดอกสัมผัสกับหิน กระเด็นจากล้อรถยังเคลื่อนตัวเป็นวงกลมซึ่งหลุดออกมา

โมดูลความเร็วชั่วขณะระหว่างการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในวงกลมจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป การเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอ คือ การเคลื่อนไหวในระหว่างที่ร่างกาย ( จุดวัสดุ) สำหรับช่วงเวลาที่เท่ากันผ่านส่วนโค้งเดียวกัน ตัวอย่างของการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในวงกลมสามารถพิจารณาได้โดยประมาณ: การเคลื่อนที่ของดาวเทียมเทียมของโลก การเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนที่หมุนในกลไก ฯลฯ ความเร็วของการเคลื่อนที่ของจุดวัสดุตามโมดูโลของเส้น (วงกลม) นั้นคงที่และถูกกำกับในแนวสัมผัสที่จุดแต่ละจุดของวงกลม

ตำแหน่งของจุด A ซึ่งเคลื่อนที่ไปตามวงกลมนั้นถูกกำหนดโดยเวกเตอร์รัศมีที่ลากจากจุดศูนย์กลางของวงกลม O ไปยังจุดนี้ (รูปที่ 1) โมดูลัสของเวกเตอร์รัศมีเท่ากับรัศมีของวงกลมนี้ R .

ความเร็วของร่างกายในวงกลม (ความเร็วเชิงเส้น) โดยการเปรียบเทียบกับการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอสามารถพบได้โดยสูตร:

โดยที่ l คือความยาวของส่วนโค้งของวงกลมที่เคลื่อนที่ผ่านจุดวัสดุในเวลา t (รูปที่ 2)

ปล่อยให้ร่างกายหมุนเป็นวงกลมหนึ่งรอบจากนั้นสูตรการกำหนดความเร็วจะอยู่ในรูปแบบ:

โดยที่ T คือเวลาของการหมุนหนึ่งครั้งรอบวงกลมที่มีรัศมี R เวลานี้เรียกว่าระยะเวลาการหมุน ความเร็วเชิงเส้นวัดเป็นเมตรต่อวินาที (m/s)

บ่อยครั้งในธรรมชาติและเทคโนโลยีมีการเคลื่อนที่แบบหมุนของร่างกาย เมื่อจุดหนึ่งหรือชุดของจุดที่วางอยู่บนแกนของการหมุนยังคงนิ่งอยู่ นั่นคือการเคลื่อนที่ของส่วนบน วงล้อของจักรยานที่อยู่กับที่ เข็มนาฬิกา และอื่นๆ ในระหว่างการหมุนรอบแกนคงที่ O จุดต่างๆ 1, 2, 3 ของร่างกาย (รูปที่ 3) จะมีความเร็วเชิงเส้นต่างกัน 1, 2, 3 ดังนั้นเราจึงไม่สามารถพูดถึงความเร็วของร่างกายได้ เป็นที่พึงปรารถนาที่จะค้นหาลักษณะดังกล่าวของการเคลื่อนที่แบบหมุนของร่างกายที่จะพบได้ทั่วไป เช่นเดียวกับจุดทั้งหมดของมัน

ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 3 แต่ละจุดของดิสก์นี้มีความเร็วเชิงเส้นของตัวเองเพราะในเวลาเดียวกันพวกเขาผ่านส่วนโค้งตามลำดับ ล. 1 > ล. 2 > ล. 3 . สำหรับจุดเหล่านี้จะเป็นความเร็วเชิงมุมของการหมุนเช่นเดียวกัน ความเร็วเชิงมุม ω ของจุดที่เคลื่อนที่สม่ำเสมอไปตามวงกลมจะมีค่าเท่ากับอัตราส่วนของมุม φ โดยที่เวกเตอร์รัศมีหมุนจนถึงเวลา t และคงที่:

ในทางฟิสิกส์ มุมจะวัดเป็นเรเดียน (rad) ในการหาค่าของมุม φ ในหน่วยเรเดียน เราควรวาดส่วนโค้งตามอำเภอใจจากจุดยอดและหาอัตราส่วนของความยาวของส่วนโค้งนี้ต่อรัศมี R (รูปที่ 4):

ดังนั้น หน่วยวัดความเร็วเชิงมุมคือ 1 rad/s ซึ่งสอดคล้องกับความเร็วของจุดที่หมุนสม่ำเสมอและเวกเตอร์รัศมีอธิบายมุม 1 rad ใน 1 วินาที และสูตรการหมุนรอบวงกลมหนึ่งรอบจะเป็นดังนี้:

ค่าผกผันกับระยะเวลาของการหมุนเรียกว่าความถี่ของการหมุนและวัดจากจำนวนรอบต่อหน่วยเวลา ([ ν ] \u003d 1 / c ):

สำหรับจำนวนรอบตามอำเภอใจ ความเร็วในการหมุนนั้นหาได้จากสูตร:

โดยที่ N คือจำนวนรอบการหมุน t คือเวลาในการหมุนของร่างกาย

หลังจากแทนนิพจน์สำหรับความเร็ว เรามี:

หาอัตราส่วนของความเร็วเชิงเส้นและความเร็วเชิงมุมตามสูตร:

เนื่องจากความเร็วเชิงเส้นเปลี่ยนทิศทาง จุดวัสดุจึงเคลื่อนที่เป็นวงกลมและได้รับความเร่ง ความเร่งของวัตถุที่เคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอในวงกลม ณ จุดใดจุดหนึ่งคือศูนย์กลาง นั่นคือ ตรงไปตามรัศมีของวงกลมไปยังจุดศูนย์กลาง ที่จุดใดๆ เวกเตอร์ความเร่งจะตั้งฉากกับเวกเตอร์ความเร็ว คุณลักษณะของการเร่งความเร็วของการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในวงกลมนี้แสดงไว้ในรูปที่ 5.

โมดูลัสของการเร่งสู่ศูนย์กลางคืออะไร? ค่าตัวเลข(modulo) สามารถหาอัตราเร่งได้ง่ายจากรูปที่ 5.

สามเหลี่ยมที่เกิดจากเวกเตอร์ 0 และ Δ เป็นหน้าจั่ว เนื่องจาก = 0 . สามเหลี่ยม OAB ในรูป 5 เป็นหน้าจั่วด้วยเพราะด้าน OA และ OB เป็นรัศมีของวงกลม มุมที่จุดยอดของสามเหลี่ยมทั้งสองนั้นเท่ากัน เนื่องจากพวกมันสร้างจากด้านตั้งฉากร่วมกัน: 0 OA และ OB ดังนั้น สามเหลี่ยมจึงคล้ายกัน เนื่องจากหน้าจั่วที่มีมุมเท่ากันที่จุดยอด จากความคล้ายคลึงกันของสามเหลี่ยมตามสัดส่วนของด้านที่สอดคล้องกัน:

โดยที่ และ Δ คือโมดูลของความเร็วและการเปลี่ยนแปลงของความเร็วระหว่างการเปลี่ยนจากจุด A ไปเป็นจุด B, R คือรัศมีของวงกลม ถ้าจุด A และ B อยู่ใกล้กันมาก คอร์ด AB จะไม่สามารถแยกความแตกต่างออกจากส่วนโค้ง AB ได้ และความยาวของส่วนโค้ง AB คือเส้นทางที่ร่างกายเคลื่อนที่ด้วยความเร็วโมดูโลคงที่ มันเท่ากับ t ดังนั้น เราสามารถเขียนได้ว่า

เนื่องจากช่วงเวลา t ที่กำลังพิจารณานั้นเล็กมาก ดังนั้น Δ / t คือโมดูลัสความเร่ง เพราะเหตุนี้,

นิพจน์อื่นสำหรับการเร่งสู่ศูนย์กลาง:

ดังนั้น ระหว่างการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในวงกลมทุกจุดของวงกลม ความเร่งสู่ศูนย์กลางจะเท่ากันในค่าสัมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม มันจะตรงไปตามรัศมีไปยังศูนย์กลางเสมอ (รูปที่ 6) เพื่อให้ทิศทางของการเร่งความเร็วจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่งเปลี่ยนไป ดังนั้นการเคลื่อนที่ที่สม่ำเสมอของวัตถุในวงกลมจึงไม่ถือว่ามีความเร่งเท่ากัน

การเคลื่อนไหวใด ๆ ตามแนววิถีโค้งสามารถแสดงเป็นการเคลื่อนไหวตามส่วนโค้งของวงกลมที่มีรัศมีต่างๆ หนึ่งในวิถีที่ซับซ้อนซึ่งร่างกายเคลื่อนไหว และความเร่งสู่ศูนย์กลางของร่างกายที่จุดต่างๆ แสดงไว้ในรูปที่ 7:

ดังนั้น ณ จุดใด ๆ ของวิถีโคจร ร่างกายจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งมุ่งตรงไปยังศูนย์กลางของวงกลม ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวิถีโคจรใกล้กับจุดนี้ และโมดูลัสความเร่งขึ้นอยู่กับความเร็วของร่างกายและรัศมีของวงกลมที่สอดคล้องกัน

IV. สรุปบทเรียน

จบประโยค:

ฉันพบว่า...

ตอนนี้ฉันสามารถ.. .

ดังนั้น,...

V. การบ้าน

1. ศึกษาส่วนที่เกี่ยวข้องของหนังสือเรียน สรุปบทเรียน สูตร เตรียมความพร้อมสำหรับการประเมินเฉพาะเรื่องการป้องกันการนำเสนอ

2. แก้ปัญหา:

ต้องหมุนด้ามหมุนกี่ครั้งจึงจะยกถังน้ำจากบ่อน้ำลึก 8 เมตรได้? ห่วงโซ่ที่ถังแขวนพันรอบเพลาที่มีรัศมี 10 ซม.

ค้นหาความเร็วเชิงมุมและความถี่ของการหมุนของเข็มนาทีของนาฬิกาจับเวลาที่แสดงในรูป หากค่าหารของหน้าปัดเล็กคือ 2 นาที

ถึงบทสรุปของนักเรียน

การเคลื่อนที่สม่ำเสมอในวงกลมคือการเคลื่อนที่ในวงกลมที่มีความเร็วโมดูโลคงที่

ลักษณะสำคัญของการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในวงกลม: รัศมีวงกลม r, คาบการหมุน T, ความถี่ในการหมุน v, ความเร็วเชิงมุม ω

อัตราส่วนระหว่างค่าเหล่านี้:

ความเร็วชั่วขณะหนึ่งที่จุดหนึ่งของวิถีโคจรพุ่งตรงไปยังวิถีโคจร ณ จุดนี้ กล่าวคือ ตั้งฉากกับรัศมีที่ลากจากจุดศูนย์กลางของวงกลมมาถึงจุดนี้ ระหว่างการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในวงกลม ความเร่งในแต่ละช่วงเวลาจะถูกชี้นำตามรัศมีไปยังศูนย์กลางของวงกลม โมดูลัสของการเร่งสู่ศูนย์กลางสามารถพบได้โดยสูตรใดๆ: