Résumé de la leçon : Résoudre les problèmes « Vitesse moyenne avec mouvement irrégulier ». Mouvement inégal. Vitesse instantanée III. Explication du nouveau matériel

Le sujet de la leçon est « Mouvement uniforme et inégal. Vitesse"

Objectifs de la leçon:

Éducatif:

introduire les concepts d'uniforme et d'inégal
mouvement;
introduire le concept de vitesse comme physique
quantités, formule et unités de mesure.

Éducatif:

développer des intérêts cognitifs,
capacités intellectuelles et créatives,
intérêt pour l'étude de la physique;

Du développement:

développer des compétences indépendantes
acquisition de connaissances, organisation de l'enseignement
activités, établissement d'objectifs, planification ;
développer la capacité de systématiser,
classer et résumer les connaissances acquises ;
développer des compétences en communication
étudiants

Pendant les cours :

1. Répétition

Qu'est-ce que le mouvement mécanique ? Donne des exemples

Qu'est-ce qu'une trajectoire ? Quels sont-ils?

Qu'est-ce qu'un chemin ? Comment est-il désigné, dans quelles unités est-il mesuré ?

Traduire:

en m 80 cm, 5 cm, 2 km, 3 dm, 12 dm, 1350 cm, 25000 mm, 67 km

en cm 2 dm, 5 km, 30 mm

2. Assimilation de nouvelles connaissances

Mouvement uniforme-mouvement dans lequel un corps parcourt des distances égales dans des intervalles de temps égaux.

Mouvement inégal- un mouvement dans lequel un corps parcourt des chemins inégaux sur des intervalles de temps égaux.

Exemples de mouvements uniformes et inégaux

Vitesse de mouvement uniforme linéaire- une grandeur physique égale au rapport du chemin au temps pendant lequel le chemin a été parcouru.

Vérifions si nos connaissances sont suffisantes pour résoudre le problème suivant. Deux voitures sont parties simultanément du village à la même vitesse de 60 km/h. Peut-on dire que dans une heure ils seront au même endroit ?

Conclusion: la vitesse doit être caractérisée non seulement par le nombre, mais aussi par la direction. Les grandeurs qui, en plus d'une valeur numérique, ont également une direction sont appelées grandeurs vectorielles.

La vitesse est une grandeur physique vectorielle.

Les grandeurs scalaires sont les grandeurs caractérisées uniquement par une valeur numérique (par exemple, chemin, temps, longueur, etc.)

Pour caractériser un mouvement irrégulier, la notion de vitesse moyenne est introduite.

Pour déterminer la vitesse moyenne d'un corps lors d'un mouvement irrégulier, la distance totale parcourue doit être divisée par la durée totale du mouvement :

Travailler avec le tableau du manuel p.37

3. Tester l'assimilation de nouvelles connaissances

Résolution de problème

1. Convertissez les unités de vitesse en unités SI de base :

36 km/h = _________________________________________________________________________________

120 m/min = ________________________________________________________________

18 km/h = _________________________________________________________________________________

90 m/min = _________________________________________________________________________________

2. Un ballon se déplace vers l’est à une vitesse de 30 km/h. Représentez graphiquement le vecteur vitesse à l’aide de l’échelle : 1 cm = 10 km/h

Algorithme de résolution de problèmes de physique :

1. Lisez attentivement l'énoncé du problème et comprenez la question principale ; imaginez les processus et les phénomènes décrits dans l’énoncé du problème.

2. Relisez le contenu du problème afin de présenter clairement la question principale du problème, le but de sa solution, les quantités connues, sur la base desquelles vous pouvez rechercher une solution.

3. Écrivez brièvement les conditions du problème en utilisant les notations alphabétiques généralement acceptées.

4. Complétez un dessin ou un dessin pour le problème.

5. Déterminez quelle méthode sera utilisée pour résoudre le problème ; faites un plan pour le résoudre.

6. Écrivez les équations de base qui décrivent les processus proposés par le système problématique.

7. Écrivez la solution sous forme générale, en exprimant les quantités requises par rapport à celles données.

8. Vérifiez l'exactitude de la solution au problème sous forme générale en effectuant des actions avec les noms des quantités.

9. Effectuez des calculs avec la précision spécifiée.

10. Évaluez la réalité de la solution obtenue.

11. Écrivez la réponse dans le formulaire requis

3. Retrouvez la vitesse de l'athlète français Roman Zaballo, qui a parcouru en 1981 la distance entre les villes françaises de Florence et Montpellier (510 km) en 60 heures.

4.Trouvez la vitesse d'un guépard (le plus rapide des mammifères) s'il parcourt 210 mètres en 7 secondes.

5. Problèmes V.I.Lukashik n° 117 118 119

6. Devoirs : §14,15, exercice 4(4)

Sujet. Mouvement inégal. vitesse moyenne

Objectif de la leçon : familiariser les élèves avec les cas les plus simples de mouvements inégaux

Type de cours : combiné

Plan de cours

APPRENDRE UN NOUVEAU MATÉRIEL

Un mouvement linéaire uniforme se produit relativement rarement. Les corps se déplacent de manière uniforme et rectiligne uniquement sur de petites sections de leur trajectoire, et dans d'autres sections, leur vitesse change.

Ø Un mouvement à vitesse variable, lorsqu'un corps parcourt des chemins différents sur des périodes de temps égales, est appelé inégal.

Pour caractériser la vitesse d'un mouvement irrégulier, des vitesses moyennes et instantanées sont utilisées.

Étant donné que la vitesse en cas de mouvement inégal change avec le temps, la formule de calcul du mouvement ne peut pas être utilisée, car la vitesse est une quantité variable et on ne sait pas quelle valeur doit être substituée dans cette formule.

Cependant, dans certains cas, le déplacement peut être calculé en saisissant une valeur appelée vitesse moyenne. Il montre la quantité de mouvement qu'un corps effectue en moyenne par unité de temps, c'est-à-dire

Cette formule décrit ce qu'on appelle la vitesse vectorielle moyenne. Cependant, il n’est pas toujours adapté à la description du mouvement. Prenons cet exemple : un bus régulier quittait le garage et revenait à la fin du quart de travail. Le compteur de vitesse indique que la voiture a parcouru 600 km. Quelle est la vitesse moyenne de conduite ?

Bonne réponse : la vitesse vectorielle moyenne est nulle, puisque le bus est revenu au point de départ, c'est-à-dire que le déplacement du corps est nul.

Dans la pratique, on utilise souvent la vitesse au sol dite moyenne, qui est égale au rapport de la distance parcourue par le corps au temps de déplacement :

Puisque la trajectoire est une quantité scalaire, alors la vitesse au sol moyenne (par opposition à la vitesse moyenne) est une quantité scalaire.

Connaître la vitesse moyenne ne permet à aucun moment de déterminer la position du corps, même si la trajectoire de son mouvement est connue. Cependant, ce concept est pratique pour effectuer certains calculs, par exemple le calcul du temps de trajet.

Si vous observez les lectures du compteur de vitesse d'une voiture en mouvement, vous remarquerez qu'elles changent avec le temps. Ceci est particulièrement visible lors de l'accélération et du freinage.

Quand ils disent que la vitesse d'un corps change, ils entendent la vitesse instantanée, c'est-à-dire la vitesse du corps à un certain moment et à un certain point de la trajectoire.

Ø La vitesse instantanée est une grandeur qui est égale au rapport d'un très petit mouvement à la durée pendant laquelle ce mouvement s'est produit :

La vitesse instantanée est la vitesse moyenne mesurée sur une période de temps infinitésimale.

Question pour les étudiants lors de la présentation du nouveau matériel

1. La voiture a parcouru 60 km/h. Peut-on dire que son mouvement était uniforme ?

2. Pourquoi ne pouvons-nous pas parler de vitesse moyenne de déplacement variable en général, mais pouvons-nous parler uniquement de vitesse moyenne sur une certaine période de temps ou de vitesse moyenne sur une section distincte de l'itinéraire ?

3. En conduisant une voiture, des lectures du compteur de vitesse étaient prises toutes les minutes. Est-il possible de calculer la vitesse moyenne d’une voiture à partir de ces données ?

4. La vitesse moyenne sur une certaine période de temps est connue. Est-il possible de calculer le déplacement effectué pendant la moitié de cet intervalle ?

CONSTRUCTION DU MATÉRIEL APPRIS

1. Le skieur a parcouru le premier tronçon du parcours, long de 12 m, en 2 minutes, le second, long de 3 m, en 0,5 minute. Calculez la vitesse au sol moyenne du skieur.

2. Un homme a marché le long d'une route droite 3 km en 1 heure, puis est revenu à angle droit et a marché encore 4 km en 1 heure. Calculez la vitesse moyenne et moyenne au sol à la première étape du mouvement, à la deuxième étape et pour tout le temps du mouvement.

3. Un homme a parcouru la première moitié du trajet en voiture à une vitesse de 7 km/h et la seconde moitié en vélo à une vitesse de 2 km/h. Calculez la vitesse au sol moyenne pour l’ensemble du trajet.

4. Un piéton marchait les deux tiers du temps à une vitesse de 3 km/h, le reste du temps à une vitesse de 6 km/h. Calculez la vitesse au sol moyenne et moyenne du piéton.

5. Un point matériel se déplace le long d’un arc de cercle d’un rayon de 4 m, décrivant une trajectoire qui correspond à la moitié de l’arc de cercle. Dans ce cas, le point se déplace pendant le premier quart du cercle à une vitesse de 2 m/s, et pendant le deuxième quart à une vitesse de 8 m/s. Calculez la vitesse au sol moyenne et la vitesse vectorielle moyenne pour toute la durée du mouvement.

Faire rouler le corps sur un plan incliné (Fig. 2) ;

Riz. 2. Faire rouler le corps sur un plan incliné ()

Chute libre (Fig. 3).

Ces trois types de mouvements ne sont pas uniformes, c'est-à-dire que leur vitesse change. Dans cette leçon, nous examinerons les mouvements inégaux.

Mouvement uniforme - mouvement mécanique dans lequel un corps parcourt la même distance dans des périodes de temps égales (Fig. 4).

Riz. 4. Mouvement uniforme

Le mouvement est appelé inégal, dans lequel le corps parcourt des chemins inégaux dans des périodes de temps égales.

Riz. 5. Mouvement inégal

La tâche principale de la mécanique est de déterminer la position du corps à tout moment. Lorsque le corps bouge de manière inégale, la vitesse du corps change, il est donc nécessaire d'apprendre à décrire le changement de vitesse du corps. Pour ce faire, deux notions sont introduites : la vitesse moyenne et la vitesse instantanée.

Le fait d'un changement de vitesse d'un corps lors d'un mouvement irrégulier n'a pas toujours besoin d'être pris en compte ; lorsqu'on considère le mouvement d'un corps sur une grande partie du trajet dans son ensemble (la vitesse à chaque instant est peu important pour nous), il convient d’introduire la notion de vitesse moyenne.

Par exemple, une délégation d'écoliers se rend de Novossibirsk à Sotchi en train. La distance ferroviaire entre ces villes est d'environ 3 300 km. La vitesse du train lorsqu'il venait de quitter Novossibirsk était de , cela signifie-t-il qu'au milieu du voyage, la vitesse était comme celle-ci pareil, mais à l'entrée de Sotchi [M1]? Est-il possible, en disposant uniquement de ces données, de dire que le temps de trajet sera (Fig.6). Bien sûr que non, puisque les habitants de Novossibirsk savent qu'il faut environ 84 heures pour se rendre à Sotchi.

Riz. 6. Illustration par exemple

Lorsqu'on considère le mouvement d'un corps sur une grande partie du trajet dans son ensemble, il est plus pratique d'introduire la notion de vitesse moyenne.

Vitesse moyenne ils appellent le rapport du mouvement total que le corps a effectué au temps pendant lequel ce mouvement a été effectué (Fig. 7).

Riz. 7. Vitesse moyenne

Cette définition n'est pas toujours pratique. Par exemple, un athlète court 400 m, soit exactement un tour. Le déplacement de l’athlète est nul (Fig. 8), mais on comprend que sa vitesse moyenne ne peut pas être nulle.

Riz. 8. Le déplacement est de 0

En pratique, la notion de vitesse sol moyenne est la plus souvent utilisée.

Vitesse au sol moyenne est le rapport entre le chemin total parcouru par le corps et le temps pendant lequel le chemin a été parcouru (Fig. 9).

Riz. 9. Vitesse au sol moyenne

Il existe une autre définition de la vitesse moyenne.

vitesse moyenne- c'est la vitesse avec laquelle un corps doit se déplacer uniformément pour parcourir une distance donnée dans le même temps où il l'a dépassé, en se déplaçant de manière inégale.

Grâce au cours de mathématiques, nous savons quelle est la moyenne arithmétique. Pour les nombres 10 et 36 ce sera égal à :

Afin de découvrir la possibilité d'utiliser cette formule pour trouver la vitesse moyenne, résolvons le problème suivant.

Tâche

Un cycliste gravit une pente à une vitesse de 10 km/h et y consacre 0,5 heure. Puis il descend à une vitesse de 36 km/h en 10 minutes. Trouvez la vitesse moyenne du cycliste (Fig. 10).

Riz. 10. Illustration du problème

Donné:; ; ;

Trouver:

Solution:

Puisque l’unité de mesure de ces vitesses est le km/h, nous trouverons la vitesse moyenne en km/h. Nous ne convertirons donc pas ces problèmes en SI. Convertissons en heures.

La vitesse moyenne est :

Le chemin complet () comprend le chemin montant la pente () et descendant la pente () :

Le chemin pour gravir la pente est :

Le chemin qui descend la pente est :

Le temps nécessaire pour parcourir le chemin complet est de :

Répondre:.

Sur la base de la réponse au problème, nous voyons qu'il est impossible d'utiliser la formule de la moyenne arithmétique pour calculer la vitesse moyenne.

La notion de vitesse moyenne n’est pas toujours utile pour résoudre le problème principal de la mécanique. Revenant au problème du train, on ne peut pas dire que si la vitesse moyenne sur tout le trajet du train est égale à , alors au bout de 5 heures il sera à distance de Novossibirsk.

La vitesse moyenne mesurée sur une période de temps infinitésimale est appelée vitesse instantanée du corps(par exemple : le compteur de vitesse d’une voiture (Fig. 11) indique la vitesse instantanée).

Riz. 11. Le compteur de vitesse de la voiture indique la vitesse instantanée

Il existe une autre définition de la vitesse instantanée.

Vitesse instantanée– la vitesse de déplacement du corps à un instant donné, la vitesse du corps à un point donné de la trajectoire (Fig. 12).

Riz. 12. Vitesse instantanée

Pour mieux comprendre cette définition, regardons un exemple.

Laissez la voiture rouler tout droit sur une section d’autoroute. Nous avons un graphique de la projection du déplacement en fonction du temps pour un mouvement donné (Fig. 13), analysons ce graphique.

Riz. 13. Graphique de projection de déplacement en fonction du temps

Le graphique montre que la vitesse de la voiture n’est pas constante. Disons que vous devez trouver la vitesse instantanée d'une voiture 30 secondes après le début de l'observation (au point UN). En utilisant la définition de la vitesse instantanée, nous trouvons l'ampleur de la vitesse moyenne sur l'intervalle de temps de à . Pour ce faire, considérons un fragment de ce graphique (Fig. 14).

Riz. 14. Graphique de projection de déplacement en fonction du temps

Afin de vérifier l'exactitude de la recherche de la vitesse instantanée, trouvons le module de vitesse moyenne pour l'intervalle de temps de à , pour cela nous considérons un fragment du graphique (Fig. 15).

Riz. 15. Graphique de projection de déplacement en fonction du temps

On calcule la vitesse moyenne sur une période de temps donnée :

Nous avons obtenu deux valeurs de la vitesse instantanée de la voiture 30 secondes après le début de l'observation. Plus précise sera la valeur où l'intervalle de temps est plus petit, c'est-à-dire. Si l'on diminue plus fortement l'intervalle de temps considéré, alors la vitesse instantanée de la voiture au point UN sera déterminé avec plus de précision.

La vitesse instantanée est une quantité vectorielle. Donc, en plus de le trouver (trouver son module), il faut savoir comment il est dirigé.

(à ) – vitesse instantanée

La direction de la vitesse instantanée coïncide avec la direction du mouvement du corps.

Si un corps se déplace de manière curviligne, alors la vitesse instantanée est dirigée tangentiellement à la trajectoire en un point donné (Fig. 16).

Exercice 1

La vitesse instantanée () peut-elle changer uniquement de direction, sans changer d'ampleur ?

Solution

Pour résoudre ce problème, considérons l’exemple suivant. Le corps se déplace le long d'une trajectoire courbe (Fig. 17). Marquons un point sur la trajectoire du mouvement UN et période B. Notons la direction de la vitesse instantanée en ces points (la vitesse instantanée est dirigée tangentiellement au point de trajectoire). Soit les vitesses et égales en amplitude et égales à 5 m/s.

Répondre: Peut être.

Tâche 2

La vitesse instantanée peut-elle changer uniquement en ampleur, sans changer de direction ?

Solution

Riz. 18. Illustration du problème

La figure 10 montre qu'au point UN et au point B la vitesse instantanée va dans le même sens. Si un corps se déplace uniformément accéléré, alors .

Répondre: Peut être.

Dans cette leçon, nous avons commencé à étudier les mouvements inégaux, c’est-à-dire les mouvements à vitesse variable. Les caractéristiques d'un mouvement irrégulier sont des vitesses moyennes et instantanées. Le concept de vitesse moyenne est basé sur le remplacement mental d’un mouvement irrégulier par un mouvement uniforme. Parfois, la notion de vitesse moyenne (comme nous l'avons vu) est très pratique, mais elle ne convient pas pour résoudre le problème principal de la mécanique. La notion de vitesse instantanée est donc introduite.

Bibliographie

G.Ya. Myakishev, B.B. Boukhovtsev, N.N. Sotski. Physique 10. - M. : Éducation, 2008.
A.P. Rymkevitch. La physique. Livre de problèmes 10-11. - M. : Outarde, 2006.
O.Ya. Savtchenko. Problèmes de physique. - M. : Nauka, 1988.
UN V. Perychkine, V.V. Krauklis. Cours de physique. T. 1. - M. : Etat. professeur éd. min. éducation de la RSFSR, 1957.

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Portail Internet « Virtulab.net » ().

Devoirs

Questions (1-3, 5) à la fin du paragraphe 9 (page 24) ; G.Ya. Myakishev, B.B. Boukhovtsev, N.N. Sotski. Physique 10 (voir liste des lectures recommandées)
Est-il possible, connaissant la vitesse moyenne sur une certaine période de temps, de connaître le déplacement effectué par un corps pendant n'importe quelle partie de cet intervalle ?
Quelle est la différence entre la vitesse instantanée lors d’un mouvement linéaire uniforme et la vitesse instantanée lors d’un mouvement irrégulier ?
En conduisant une voiture, des relevés du compteur de vitesse étaient effectués toutes les minutes. Est-il possible de déterminer la vitesse moyenne d’une voiture à partir de ces données ?
Le cycliste a parcouru le premier tiers du parcours à une vitesse de 12 km/h, le deuxième tiers à une vitesse de 16 km/h et le dernier tiers à une vitesse de 24 km/h. Trouvez la vitesse moyenne du vélo sur tout le trajet. Donnez votre réponse en km/heure

Sections: La physique

Classe: 7

Type de cours : apprendre du nouveau matériel.

Buts et objectifs de la leçon :

Éducatif:
- introduire les concepts de base du mouvement mécanique : relativité du mouvement, trajectoire, distance parcourue, mouvement uniforme et inégal ;
- introduire le concept de vitesse en tant que grandeur physique, la formule et les unités de sa mesure.
Éducatif:
- développer des intérêts cognitifs, des capacités intellectuelles et créatives, un intérêt pour l'étude de la physique ;
Du développement:
- développer des compétences en matière d'acquisition indépendante de connaissances, d'organisation d'activités éducatives, de définition d'objectifs, de planification ;
- développer la capacité de systématiser, classer et généraliser les connaissances acquises ;
- développer les capacités de communication des élèves.

PENDANT LES COURS

I. Moment organisationnel

II. Devoirs:§§13-14, ex. 3 (oralement).

III. Explication du nouveau matériel

1. Nous commençons la leçon en annonçant un nouveau sujet de leçon et essayons de répondre à la question : « Qu'est-ce qui nous permet de juger si un corps est en mouvement ou au repos ? Après les réponses des étudiants, nous citons un extrait du poème « Mouvement » de A.S. Pouchkine (voir Fig. 1).
Le passage contient un point très important qui est nécessaire pour déterminer si un corps est en mouvement ou au repos. À savoir, par rapport à quels corps le mouvement se produit ou ne se produit pas. Comment déterminer si un corps est en mouvement ou au repos ?

Riz. 1 ( Présentation, diapositive 2)

2. Relativité du mouvement.

Afin de mettre en évidence un trait caractéristique du mouvement mécanique comme la relativité, considérons et analysons une expérience simple avec un chariot se déplaçant sur une table. Considérons par rapport à quels sujets il se déplace et par rapport auxquels il est au repos (voir Fig. 2, 3).

Riz. 2 (Diapositives 4 à 10).

Riz. 3 (Diapositive 11).

IV. Afin de consolider le matériel, nous résolvons les tâches suivantes :

Tache 1. Indiquer par rapport à quels corps les corps suivants sont au repos et par rapport à lesquels – en mouvement : un passager dans un camion en mouvement ; une voiture roulant derrière un camion à la même distance, une charge dans une remorque de voiture.

Tâche 2. Par rapport à quels corps une personne se tient-elle au repos sur le trottoir et par rapport à quels corps se déplace-t-elle ?

Riz. 4 (Diapositive 12).

Tâche 3.Énumérez les corps par rapport auxquels le conducteur d'un tramway en mouvement est au repos.

Les étudiants répondent généralement qu'une personne est au repos par rapport au trottoir, à un arbre, à un feu de circulation, à une maison et se déplace par rapport à une voiture circulant sur la route. Dans cette situation, les élèves doivent prêter attention au fait qu’une personne, comme la Terre, se déplace à une vitesse de 30 km/s par rapport au Soleil.

3. Trajectoire du mouvement.

Ensuite, nous introduisons la notion de trajectoire et, selon sa forme, nous distinguons deux types de mouvement : rectiligne et curviligne. Tout d'abord, nous attirons l'attention des étudiants sur le mouvement de tels corps dont les trajectoires sont bien visibles (voir Fig. 5). Nous introduisons ici le concept de distance parcourue en tant que grandeur physique mesurée par la longueur de la trajectoire le long de laquelle le corps se déplace pendant une certaine période de temps. À cet égard, nous répétons les unités de base de mesure de longueur connues du cours de mathématiques.

Riz. 5 (Diapositive 15).

Tâche 4.Établir une correspondance entre l'exemple de mouvement mécanique et le type de trajectoire.

EXEMPLE DE VUE DE LA TRAJECTOIRE

A) chute de météore 1) cercle
B) mouvement de l'aiguille du chronomètre 2) courbe
B) chute d'une goutte de pluie dans une ligne droite sans vent 3)
météo.

Tâche 5. Exprimez la distance parcourue en mètres :

65km
0,54km
4km 300m
2300cm
4 m 10 cm

(Diapositive 16).

4. Mouvement uniforme rectiligne

Examinons plus en détail quels types de mouvements existent ? Déterminons quel type de mouvement est appelé uniforme. Mouvement dans lequel un corps parcourt des distances égales en des périodes de temps égales. Considérons un exemple de mouvement uniforme rectiligne (voir Fig. 6).

Développer les capacités de réflexion des élèves, la capacité d’analyser, d’identifier les propriétés communes et distinctives ; développer la capacité d'appliquer les connaissances théoriques dans la pratique lors de la résolution de problèmes consistant à trouver la vitesse moyenne d'un mouvement irrégulier.

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Aperçu:

Leçon en 9e sur le thème : « Vitesses moyennes et instantanées de mouvements inégaux »

Enseignant – Malyshev M.E.

Date -17/10/2013

Objectifs de la leçon:

Objectif pédagogique :

Répétez le concept - vitesses moyennes et instantanées,
apprendre à trouver la vitesse moyenne dans diverses conditions, en utilisant des problèmes tirés des matériaux de l'examen d'État et de l'examen d'État unifié des années précédentes.

Objectif de développement :

développer les capacités de réflexion des élèves, la capacité d'analyser, d'identifier des propriétés communes et distinctives ; développer la capacité d'appliquer les connaissances théoriques dans la pratique ; développer la mémoire, l'attention, l'observation.

Objectif pédagogique :

cultiver un intérêt durable pour l’étude des mathématiques et de la physique grâce à la mise en œuvre de liens interdisciplinaires ;

Type de cours :

une leçon de généralisation et de systématisation des connaissances et des compétences sur ce sujet.

Équipement:

ordinateur, projecteur multimédia;
des cahiers;
ensemble d'équipements L-micro pour la section « Mécanique »

Pendant les cours

1. Moment organisationnel

Salutation mutuelle ; vérifier l'état de préparation des élèves pour la leçon, organiser l'attention.

2. Communiquer le sujet et les objectifs de la leçon

Diapositive à l'écran : « La pratique naît uniquement d'une combinaison étroite de la physique et des mathématiques" Bacon F.

Le sujet et les objectifs de la leçon sont rapportés.

3. Contrôle entrant (répétition du matériel théorique)(10 minutes)

Organisation d'un travail oral frontal avec la classe sur la répétition.

Professeur de physique:

1. Quel est le type de mouvement le plus simple que vous connaissez ? (mouvement uniforme)

2. Comment trouver de la vitesse avec un mouvement uniforme ? (déplacement divisé par le temps v= s/t ) ? Les mouvements uniformes sont rares.

Généralement, le mouvement mécanique est un mouvement à vitesse variable. Un mouvement dans lequel la vitesse d'un corps change avec le temps est appelé inégal. Par exemple, la circulation est inégale. Le bus, se mettant en mouvement, augmente sa vitesse ; Au freinage, sa vitesse diminue. Les corps tombant à la surface de la Terre se déplacent également de manière inégale : leur vitesse augmente avec le temps.

3. Comment trouver de la vitesse avec des mouvements inégaux ? Comment appelle-t-on ceci? (Vitesse moyenne, vср = s/t)

En pratique, lors de la détermination de la vitesse moyenne, une valeur égale àle rapport du chemin s au temps t pendant lequel ce chemin est parcouru : v av = s/t . On l'appelle souventvitesse moyenne au sol.

4. Quelles sont les caractéristiques de la vitesse moyenne ? (La vitesse moyenne est une quantité vectorielle. Pour déterminer l'ampleur de la vitesse moyenne à des fins pratiques, cette formule ne peut être utilisée que dans le cas où le corps se déplace le long d'une ligne droite dans une direction. Dans tous les autres cas, cette formule ne convient pas. ).

5. Qu’est-ce que la vitesse instantanée ? Quelle est la direction du vecteur vitesse instantanée ? (La vitesse instantanée est la vitesse d'un corps à un instant donné ou à un point donné de la trajectoire. Le vecteur de vitesse instantanée en chaque point coïncide avec la direction du mouvement en un point donné.)

6. En quoi la vitesse instantanée lors d'un mouvement rectiligne uniforme diffère-t-elle de la vitesse instantanée lors d'un mouvement irrégulier ? (Dans le cas d'un mouvement rectiligne uniforme, la vitesse instantanée en tout point et à tout moment est la même ; dans le cas d'un mouvement rectiligne irrégulier, la vitesse instantanée est différente).

7. Est-il possible de déterminer la position d'un corps à tout moment en connaissant la vitesse moyenne de son mouvement sur n'importe quelle partie de la trajectoire ? (sa position ne peut être déterminée à aucun moment).

Supposons qu’une voiture parcourt 300 km en 6 heures, quelle est la vitesse moyenne ? La vitesse moyenne d'une voiture est de 50 km/h. Cependant, en même temps, il pouvait rester debout pendant un certain temps, se déplacer pendant un certain temps à une vitesse de 70 km/h, pendant un certain temps à une vitesse de 20 km/h, etc.

Évidemment, connaissant la vitesse moyenne d’une voiture en 6 heures, on ne peut pas déterminer sa position après 1 heure, après 2 heures, après 3 heures, etc.

1. Trouvez oralement la vitesse de la voiture si elle a parcouru une distance de 180 km en 3 heures.

2. La voiture a roulé pendant 1 heure à une vitesse de 80 km/h et pendant 1 heure à une vitesse de 60 km/h. Trouvez la vitesse moyenne. En effet, la vitesse moyenne est de (80+60)/2=70 km/h. Dans ce cas, la vitesse moyenne est égale à la moyenne arithmétique des vitesses.

3. Changeons la condition. La voiture a roulé pendant 2 heures à une vitesse de 60 km/h et pendant 3 heures à une vitesse de 80 km/h. Quelle est la vitesse moyenne sur tout le trajet ?

(60 2+80 3)/5=72km/h. Dites-moi, la vitesse moyenne est-elle désormais égale à la moyenne arithmétique des vitesses ? Non.

La chose la plus importante à retenir lors de la recherche de la vitesse moyenne est qu’il s’agit d’une vitesse moyenne et non d’une moyenne arithmétique. Bien sûr, après avoir entendu le problème, vous souhaitez immédiatement additionner les vitesses et diviser par 2. C'est l'erreur la plus courante.

La vitesse moyenne est égale à la moyenne arithmétique des vitesses du corps pendant le mouvement uniquement dans le cas où le corps avec ces vitesses parcourt tout le trajet en périodes de temps égales.

4. Résolution de problèmes (15 min)

Tâche n°1. La vitesse du bateau le long du courant est de 24 km/h, à contre-courant de 16 km/h. Trouvez la vitesse moyenne.(Vérification de l'achèvement des tâches au tableau.)

Solution. Soit S le chemin du point de départ au point final, alors le temps passé sur le chemin le long du courant est S/24, et à contre-courant est S/16, le temps total de déplacement est 5S/48. Puisque l'ensemble du trajet, aller et retour, est de 2S, la vitesse moyenne est donc de 2S/(5S/48) = 19,2 km par heure.

Étude expérimentale"Mouvement uniformément accéléré, vitesse initiale égale à zéro"(L'expérience est réalisée par des étudiants)

Avant de commencer les travaux pratiques, rappelons les règles de sécurité :

Avant de commencer les travaux: étudier attentivement le contenu et la procédure de réalisation d'un atelier de laboratoire, préparer le lieu de travail et éliminer les corps étrangers, placer les instruments et équipements de manière à éviter qu'ils ne tombent et ne basculent, vérifier l'état de fonctionnement des équipements et instruments.
Pendant le travail : suivre scrupuleusement toutes les instructions de l'enseignant, n'effectuer aucun travail de manière indépendante sans son autorisation, contrôler le bon fonctionnement de toutes les fixations des appareils et accessoires.
À la fin des travaux: ranger le lieu de travail, remettre les instruments et le matériel au professeur.

Etude de la dépendance de la vitesse au temps lors d'un mouvement uniformément accéléré (la vitesse initiale est nulle).

Cible: étude du mouvement uniformément accéléré, traçant la dépendance v=at sur la base de données expérimentales.

De la définition de l'accélération, il s'ensuit que la vitesse du corps v, se déplaçant de manière rectiligne avec une accélération constante, après un certain temps taprès le début du mouvement peut être déterminé à partir de l'équation : v= v 0 +à . Si le corps commence à bouger sans avoir de vitesse initiale, c'est-à-dire lorsque v0 = 0, cette équation devient plus simple : v= un t. (1)

La vitesse en un point donné de la trajectoire peut être déterminée en connaissant le mouvement du corps depuis le repos jusqu'à ce point et le temps du mouvement. En effet, lors du passage d'un état de repos ( v0 = 0 ) à accélération constante, le déplacement est déterminé par la formule S= à 2 /2, d'où, a=2S/ t 2 (2). Après avoir remplacé la formule (2) dans (1) : v=2 S/t (3)

Pour effectuer les travaux, le rail de guidage est installé à l'aide d'un trépied en position inclinée.

Son bord supérieur doit être à une hauteur de 18 à 20 cm de la surface de la table. Placez un tapis en plastique sous le bord inférieur. Le chariot est installé sur le guide en position la plus haute, avec sa saillie avec l'aimant face aux capteurs. Le premier capteur est placé à proximité de l'aimant du chariot afin qu'il déclenche le chronomètre dès que le chariot se met en mouvement. Le deuxième capteur est installé à une distance de 20 à 25 cm du premier. D'autres travaux sont effectués dans cet ordre :

Mesurer le mouvement que fera le chariot lors du déplacement entre les capteurs - S 1
Le chariot est démarré et le temps de son déplacement entre les capteurs t est mesuré 1
À l'aide de la formule (3), la vitesse à laquelle le chariot s'est déplacé à la fin du premier tronçon v est déterminée 1 =2S 1 /t 1
Augmentez la distance entre les capteurs de 5 cm et répétez une série d'expériences pour mesurer la vitesse du corps à la fin de la deuxième section : v 2 =2 S 2 /t 2 Dans cette série d'expériences, comme dans la première, le chariot est lancé depuis sa position la plus haute.
Deux autres séries d'expériences sont réalisées, augmentant la distance entre les capteurs de 5 cm dans chaque série. C'est ainsi que l'on trouve les valeurs de vitesse vз et v 4
Sur la base des données obtenues, un graphique de la dépendance de la vitesse au temps de mouvement est construit.
Résumer la leçon

Devoirs avec commentaires :Sélectionnez trois tâches :

1. Un cycliste, après avoir parcouru 4 km à une vitesse de 12 km/h, s'est arrêté et s'est reposé pendant 40 minutes. Il a parcouru les 8 km restants à une vitesse de 8 km/h. Trouver la vitesse moyenne (en km/h) du cycliste sur l'ensemble du trajet ?

2. Un cycliste a parcouru 35 m au cours des 5 premières s, 100 m au cours des 10 s suivantes et 25 m au cours des 5 dernières s. Trouvez la vitesse moyenne sur tout le trajet.

3. Les premiers 3/4 du temps, le train roulait à une vitesse de 80 km/h, le reste du temps à une vitesse de 40 km/h. Quelle est la vitesse moyenne (en km/h) du train tout au long du trajet ?

4. La voiture a parcouru la première moitié du trajet à une vitesse de 40 km/h et la seconde moitié à une vitesse de 60 km/h. Trouver la vitesse moyenne (en km/h) de la voiture tout au long du trajet ?

5. La voiture a parcouru la première moitié du trajet à une vitesse de 60 km/h. Il a parcouru le reste du trajet à une vitesse de 35 km/h et la dernière partie à une vitesse de 45 km/h. Trouvez la vitesse moyenne (en km/h) de la voiture tout au long du trajet.

« La pratique naît uniquement de la combinaison étroite de la physique et des mathématiques » Bacon F.

a) « Accélération » (la vitesse initiale est inférieure à la vitesse finale) b) « Freinage » (la vitesse finale est inférieure à la vitesse initiale)

Oralement 1. Trouvez la vitesse de la voiture si elle a parcouru une distance de 180 km en 3 heures. 2. La voiture a roulé pendant 1 heure à une vitesse de 80 km/h et pendant 1 heure à une vitesse de 60 km/h. Trouvez la vitesse moyenne. En effet, la vitesse moyenne est de (80+60)/2=70 km/h. Dans ce cas, la vitesse moyenne est égale à la moyenne arithmétique des vitesses. 3. Changeons la condition. La voiture a roulé pendant 2 heures à une vitesse de 60 km/h et pendant 3 heures à une vitesse de 80 km/h. Quelle est la vitesse moyenne sur tout le trajet ?

(60* 2+80* 3)/5=72km/h. Dites-moi, la vitesse moyenne est-elle désormais égale à la moyenne arithmétique des vitesses ?

Problème La vitesse du bateau en aval est de 24 km/h, à contre-courant est de 16 km/h. Trouvez la vitesse moyenne du bateau.

Solution. V av = 2s / t 1 + t 2 t 1 = s / V 1 et t 2 = s / V 2 V av = 2s / V 1 + s / V 2 = 2 V 1 V 2 / V 1 + V 2 V moyenne = 19,2 km/h

À retenir : Le cycliste a parcouru le premier tiers du parcours à une vitesse de 12 km/h, le deuxième tiers à une vitesse de 16 km/h et le dernier tiers à une vitesse de 24 km/h. Trouvez la vitesse moyenne du vélo sur tout le trajet. Donnez votre réponse en kilomètres par heure.