Урок 3. Рівномірний рух. Швидкість руху
Тип уроку: урок формування нових понять, установлення закономірностей і застосування їх для кількісного опису руху.
Основна ідея уроку: перейти від якісного опису механічного руху до його кількісної характеристики; сформувати поняття рівномірного руху та швидкості, установити залежність між шляхом, часом і швидкістю.
Результати навчання у фокусі уроку
| Група | Результат, який формуємо |
|---|---|
| 1. Пізнання світу природи засобами наукового дослідження | Досліджує рівномірний рух; порівнює рух тіл за пройденим шляхом і часом; визначає швидкість руху за результатами спостереження або вимірювання. |
| 2. Опрацювання, систематизація та представлення інформації | Опрацьовує дані про шлях і час руху; визначає фізичні величини та їхні одиниці; використовує формулу швидкості для обчислень; представляє результати в таблиці. |
| 3. Усвідомлення закономірностей природи, ролі природничих наук і техніки | Розуміє сутність рівномірного руху; усвідомлює швидкість як фізичну величину, що характеризує швидкість зміни положення тіла; встановлює залежність між шляхом, часом і швидкістю. |
| 4. Розвиток наукового мислення, розв'язання проблем | Аналізує ситуації руху; порівнює швидкість різних тіл; прогнозує, як зміниться шлях або час за зміни швидкості; обирає спосіб розв'язання простої проблемної ситуації. |
Хід уроку
І. Організація навчальної діяльності
Учитель повідомляє тему уроку.
— На попередньому уроці ми з'ясували, що механічний рух можна описувати за допомогою траєкторії, шляху та переміщення.
— Але виникає нове питання:
Як порівняти рух двох тіл, якщо вони рухаються за різний час або долають різні відстані?
ІІ. Актуалізація знань
Учитель пропонує ситуацію.
Велосипедист за 10 с проїхав 50 м.
Інший велосипедист за 10 с проїхав 30 м.
Запитання:
— Хто рухався швидше?
Учні визначають першого велосипедиста.
Учитель:
А якщо перший велосипедист проїхав 50 м за 10 с, а другий — 60 м за 20 с?
— Чи можемо тепер порівняти їх лише за пройденим шляхом?
Учні доходять висновку:
Потрібно врахувати і шлях, і час.
ІІІ. Проблемна ситуація
Учитель пропонує:
Автомобіль А проїхав 100 м за 5 с.
Автомобіль Б проїхав 100 м за 10 с.
Запитання
— Який автомобіль рухався швидше?
— Як це довести?
— Яку величину потрібно ввести, щоб кількісно порівнювати рух тіл?
Проблемне запитання
Як фізично визначити, наскільки швидко рухається тіло?
IV. Дослідження рівномірного руху
Учитель демонструє рух іграшкового автомобіля або іншого тіла.
Можна організувати простий дослід:
Тіло рухається вздовж прямої ділянки. Через однакові проміжки часу фіксується його положення.
Наприклад:
| Час, с | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| Пройдений шлях, м | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
Учитель ставить запитання:
— Який шлях тіло проходить за кожну секунду?
Учні:
— 2 м.
— Чи однакові прирости шляху за однакові проміжки часу?
— Так.
Учитель формулює:
Рівномірний рух — це рух, під час якого тіло за будь-які рівні проміжки часу проходить однаковий шлях.
V. Формування поняття швидкості
Учитель повертається до таблиці.
— За 1 с тіло проходить 2 м.
— За 2 с — 4 м.
— За 3 с — 6 м.
— За 4 с — 8 м.
Запитання:
Як знайти, який шлях тіло проходить за одну секунду?
Учні пропонують поділити шлях на час.
Швидкість руху тіла
Розглянемо два населених пункти Тернопіль і Збараж, з’єднані між собою дорогою.
Дорога визначає траєкторію руху транспортних засобів і людей між ними.
Якщо автомобіль проїде відстань між пунктами за півгодини, велосипедисту потрібно для цього не менше трьох годин, а туристи рухатимуться цілий день.
Їх рухи відрізняються швидкістю.
Учитель вводить поняття:
Швидкість руху — фізична величина, яка характеризує швидкість зміни положення тіла.
Швидкість – фізична величина, яка є характеристикою руху тіла і визначається відношенням пройденого шляху до часу, за який тіло пройшло цей шлях.
Вимірюємо швидкість у: м/с, км/с, км/год.
Для рівномірного руху:
де:
v — швидкість,
s — шлях,
t — час.
Одиниця швидкості в SI:
1 м/с.
VI. Встановлюємо залежності
Учитель пропонує таблицю:
| Шлях , м | Час , с | Швидкість , м/с |
|---|---|---|
| 20 | 4 | |
| 30 | 5 | |
| 60 | 10 | |
| 100 | 20 |
Учні обчислюють швидкість.
Після виконання учитель запитує:
— Що спільного в усіх випадках?
— Що показує швидкість?
— Чи можна порівнювати рух тіл за їхніми швидкостями?
VII. Навчальний діалог «Що означає швидкість 5 м/с?»
Учитель:
Автомобіль рухається зі швидкістю 5 м/с.
Що це означає?
Учні формулюють:
За кожну секунду автомобіль проходить 5 метрів, якщо рух є рівномірним.
Учитель пропонує інші значення:
2 м/с; 10 м/с; 20 м/с.
Запитання:
— Яке тіло рухається швидше?
— Що саме ми порівнюємо?
VIII. Робота з одиницями швидкості
Учитель звертає увагу:
У повсякденному житті швидкість часто вимірюють у км/год, а в міжнародній системі одиниць — у м/с.
Учні виконують прості перетворення:
36 км/год = 10 м/с.
72 км/год = 20 м/с.
Після цього:
— Чому важливо правильно визначати одиниці фізичної величини перед виконанням обчислень?
IX. Встановлення зв'язку між величинами
Учитель пропонує формулу:
і разом з учнями отримує:
Учні заповнюють схему:
швидкість + час → шлях
шлях + час → швидкість
шлях + швидкість → час
Ця схема стане основою для наступного уроку «Учимося розв'язувати задачі».
X. Дослідницьке завдання «Як зміниться рух?»
Учитель ставить запитання.
Велосипедист рухається зі швидкістю 5 м/с.
— Який шлях він пройде за 1 с?
— За 2 с?
— За 10 с?
Учні встановлюють залежність:
зі збільшенням часу руху за сталої швидкості пройдений шлях збільшується.
Далі:
Велосипедист має проїхати 100 м. Що відбудеться з часом руху, якщо його швидкість збільшити?
Учні прогнозують:
Час зменшиться.
XI. Робота в парах
Завдання
Порівняйте рух двох тіл.
Тіло А: м, с.
Тіло Б: м, с.
Визначте швидкість кожного тіла.
Порівняйте швидкості.
Зробіть висновок.
XII. Практичне завдання
Учитель пропонує ситуацію:
Учень пройшов 30 м за 20 с.
Завдання
Визначити:
шлях;
час;
швидкість руху.
Після обчислення учень формулює фізичний зміст отриманого результату.
Не просто:
м/с,
а:
Учень проходив у середньому 1,5 м за кожну секунду руху.
Це важливий перехід від формального обчислення до інтерпретації результату.
XIII. Завдання на наукове мислення
Учитель:
Два автомобілі одночасно почали рух. Перший рухається зі швидкістю 60 км/год, другий — 80 км/год.
Запитання:
— Чи означає це, що другий автомобіль завжди проїде більший шлях?
Учні аналізують умову.
Учитель додає:
А якщо другий автомобіль рухався лише 10 хвилин, а перший — 30 хвилин?
Учні доходять висновку:
Для визначення пройденого шляху потрібно враховувати не лише швидкість, а й час руху.
XIV. Систематизація
Учні заповнюють логічну схему:
Механічний рух
↓
рівномірний рух
↓
за однакові проміжки часу
↓
тіло проходить однаковий шлях
↓
рух можна кількісно характеризувати
↓
швидкістю
↓
XV. Формувальне оцінювання
| Ознака результату | Дія учня |
|---|---|
| Розпізнає рівномірний рух | визначає, чи проходить тіло однакові шляхи за однакові проміжки часу |
| Розуміє фізичний зміст швидкості | пояснює, що показує швидкість |
| Визначає швидкість | використовує |
| Працює з одиницями | використовує м/с та здійснює прості перетворення |
| Встановлює залежності | використовує зв'язки , , |
| Аналізує ситуацію | порівнює рух тіл за швидкістю |
| Прогнозує | визначає, як зміна швидкості або часу вплине на шлях |
| Інтерпретує результат | формулює відповідь не лише числом, а й пояснює її фізичний зміст |
XVI. Рефлексія
Учні завершують речення:
Рівномірний рух — це...
Швидкість показує...
Щоб визначити швидкість, потрібно...
Якщо швидкість збільшити, а час залишити незмінним, шлях...
Сьогодні я навчився/навчилася...
XVII. Домашнє завдання
Обов'язкове
Опрацювати матеріал уроку.
Вивчити формулу швидкості.
Розв'язати задачі на визначення:
швидкості;
шляху;
часу.
Дослідницьке
Визначити власну середню швидкість під час проходження відомої відстані (наприклад, 20–30 м). Записати:
пройдений шлях;
час;
обчислену швидкість;
одиницю вимірювання;
висновок.
Підсумкове запитання уроку
Чому для порівняння швидкості руху тіл недостатньо знати лише пройдений шлях або лише час?
Вимірювання швидкості руху тіла
Канікули! Ви, вмостившись у салоні рейсового автобуса, відправились у далеку дорогу.
Коли автобус порівнявся з одним із кілометрових стовпів, що стоять обабіч дороги, ви поглянули на годинник. До наступного кілометрового стовпа автобус рухався 45 с пройшовши 1000 м.
Отже, щосекунди він проїжджає: 1000 м : 45 с = 22,2 м, або 80 км/год.
Так можна визначити швидкість руху будь-якого тіла. Проте слід пам’ятати, що чим меншу відстань проходить досліджуване тіло, тим більшою повинна бути точність вимірювання часу.
Спідометр
Автобуси, потяги повинні вчасно прибувати до пункту призначення.
Щоб забезпечити безаварійний рух, необхідно дотримуватися певної швидкості руху транспортних засобів.
Для цього необхідно вміти постійно контролювати її. Швидкість руху транспортних засобів визначають за допомогою приладу – спідометра.
Немає коментарів:
Дописати коментар