Разработка урока на тему "Движение по окружности. Движение на поворотах"

Разделы: Физика, Конкурс «Презентация к уроку», Урок с использованием электронного учебника

Ключевые слова: физика, Движение по окружности


Презентация к уроку

Загрузить презентацию (1,5 МБ)

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.


Учащиеся должны знать: зависимость устойчивости автомобиля на повороте от скорости движения, радиуса кривизны дороги и коэффициент трения.

Мотивирующий прием: актуальность, яркое пятно.

Картинка: авария лесовоза на дороге.

Технологическая карта урока

Задача на следующий урок: вывести правило – алгоритм решения задач по теме «Динамика движения тел по окружности» (с помощью подводящего диалога) и использовать этот алгоритм при решения задач разного типа (движение конькобежца, велосипедиста на треке, самолета входящего в «мертвую петлю», автомобиля на мосту и т.д).

Угловой скоростью называют величину, равную отношению угла поворота радиуса-вектора точки, движущейся по окружности к промежутку времени t, в течение которого произошел этот поворот.

Мгновенная скорость тела в каждой точке криволинейной траектории направлена по касательной к траектории. Следовательно, в криволинейном движении направление скорости тела непрерывно изменяется, т.е. движение по окружности со скоростью, постоянной по модулю является ускоренным.

Исходя из данной информации, какой вопрос у вас возникает?

Движение по окружности

Период,
с

Частота,
Гц

Линейная скорость,  м/с

Циклическая частота, рад/с

Радиус окружности, м

Нормальное ускорение, м/с²

1

4

 

 

 

10

 

2

 

0,2

16

 

 

 

3

 

 

20

 

800

 

4

0,2

 

30

 

 

 

5

 

 

 

15,7

 

60

6

 

2,5

 

 

1,25

 

7

0,04

 

 

 

0,6

 

8

 

 

 

 

40

10

9

0,05

 

12

 

 

 

10

0,1

 

 

 

0,2

 

ОТВЕТЫ

Период,
с

Частота,
Гц

Линейная скорость,
 м/с

Циклическая частота, рад/с

Радиус окружности, м

Нормальное ускорение, м/с²

1

 

0,25

15,7

1,57

 

24,65

2

5

 

 

1,26

13

20

3

250

4 10-3

 

0,025

 

0,5

4

 

5

 

31,4

100

900

5

0,4

2,5

3,8

 

0,24

 

6

0,4

 

20

16

 

320

7

 

25

94

157

 

5,3 103

8

12,56

0,08

20

0,5

 

 

9

 

20

 

127

0,1

1440

10

 

10

12,56

63

 

790

Задача. Круг радиусом R катится по кругу радиусом 4R. Сколько оборотов совершит малый круг по возвращении в первоначальное положение?

Вопросы

  1. При каком условии возникает криволинейное движение?
  2. Как направлена скорость тела в любой точке криволинейной траектории?
  3. Почему движение по окружности является равноускоренным?
  4. Как направлено ускорение тела, движущегося по окружности?
  5. Что называется периодом обращения?
  6. Что называется частотой?
  7. От чего зависит центростремительное ускорение?
  8. Как связаны между собой период и частота?
  9. Какой угол между векторами скорости и ускорения?
  10. Какие параметры описывают движение точки по окружности?
  11. Чему равно перемещение точки за время равное периоду?
  12. Почему ускорение считается переменным?
  13. Что называется угловой скоростью?
  14. Какое движение называется вращательным?
  15. Если при движении по окружности модуль скорости точки меняется, будет ли ускорение направлено к центру? Почему?
  16. Как зависит линейная скорость движения точки по окружности от расстояния до оси вращения?
  17. В каком месте Земли центростремительное ускорение наибольшее?
  18. Во сколько раз угловая скорость минутной стрелки часов больше часовой?
  19. Когда скорость иглы проигрывателя относительно пластинки больше, в начале проигрывания или в конце?
  20. Почему верхние спицы катящегося колеса иногда сливаются для глаз, в то время как нижние видны раздельно?

Тест

A1. Шарик движется по окружности радиусом r со скоростью v. Как изменится центростремительное ускорение шарика, если его скорость уменьшить в 2 раза?
1) уменьшится в 2 раза;
2) увеличится в 2 раза;
3) уменьшится в 4 раза;
4) увеличится в 4 раза.

A2. Тело движется равномерно по окружности против часовой стрелки. Как направлен вектор ускорения при таком движении
1) 1;
2) 2;
3) 3;
4) 4.

A3. Тело равномерно движется по окружности радиуса 40 см со скоростью 4,5 м/с. Какое расстояние будет пройдено телом за время равное периоду?

1) 180 см;
2) 4,5 м;
3) 0,125 м;
4) 2,5 м.

A4. Автомобиль движется по закруглению дороги радиусом 20м с центростремительным ускорением 5м/с². Скорость автомобиля равна
1) 12,5 м/с;
2) 10 м/с;
3) 5 м/с;
4) 4 м/с.

A5. Вектор ускорения при равномерном движении точки по окружности
1) постоянен по модулю и по направлению;
2) равен нулю;
3) постоянен по модулю, но непрерывно меняется по направлению;
4) постоянен по направлению но непрерывно изменяется по модулю.

Приложение 1

  1. Какова должна быть предельная (максимальная) масса груза лесовоза, массой 6 тонн, движущегося по скользкому закруглению радиусом 50 м со скоростью 36 км/ч, если коэффициент трения колес об асфальт 0,5?
  2. Лесовоз движется по закруглению дороги радиусом 30м и не опрокидывается. Какой радиус кривизны должна иметь дорога, по которой движется лесовоз массой 10 т со скоростью 36 км/ч, чтобы он не опрокидывался, если коэффициент трения колес об асфальт 0,5?
  3. Какова максимальная допустимая скорость лесовоза массой 10 т, который движется по закруглению дороги радиусом 30 м если коэффициент трения колес об асфальт 0,5?
  4. Какой должен быть минимальный коэффициент трения колес о мокрый асфальт, при котором может произойти переворот лесовоза, если масса лесовоза 10 т, скорость 36 км/ч, радиус кривизны дороги 28,5 м.