2.5. Графіки рівномірного руху.

Урок 5. Графіки рівномірного руху

Тип уроку: урок формування нових понять і розвитку вмінь досліджувати, будувати та інтерпретувати графічне представлення механічного руху.

Основна ідея уроку: показати учням, що графік є не просто способом оформлення числових даних, а моделлю фізичного процесу, за якою можна досліджувати рух, визначати фізичні величини та робити висновки.

---

Результати навчання у фокусі уроку

Група	Результат, який формуємо
1. Пізнання світу природи засобами наукового дослідження	Досліджує рівномірний рух за таблицею та графіком; встановлює, як змінюється шлях із часом; використовує графік як засіб дослідження фізичного явища.
2. Опрацювання, систематизація та представлення інформації	Читає та аналізує графіки залежності шляху від часу; визначає координати точок; будує графік за табличними даними; переводить інформацію з текстової та табличної форми в графічну.
3. Усвідомлення закономірностей природи, ролі природничих наук і техніки	Розуміє графік як модель руху; встановлює зв'язок між формою графіка та характером руху; пояснює, як за графіком $s(t)$ можна досліджувати рівномірний рух.
4. Розвиток наукового мислення, розв'язання проблем	Аналізує графічну модель; робить висновки про рух за графіком; прогнозує положення тіла в певний момент часу; виявляє та пояснює помилки в побудові або читанні графіка.

---

Хід уроку

І. Організація навчальної діяльності

Учитель:

— На попередніх уроках ми навчилися описувати рух за допомогою слів, величин, формул, таблиць.

— Сьогодні ми зробимо наступний крок.

Чи можна «побачити» рух за допомогою графіка?

На дошці:

$$s=vt$$

Учитель:

— Ми вже знаємо, що зі збільшенням часу рівномірного руху збільшується пройдений шлях.

— Сьогодні спробуємо побачити цю залежність.

---

ІІ. Актуалізація знань

Учитель пропонує таблицю:

$t$, с	0	1	2	3	4	5
$s$, м	0	2	4	6	8	10

Запитання

— Який шлях тіло проходить за 1 секунду?

— Яка швидкість тіла?

— Як змінюється шлях зі збільшенням часу?

— Чи можна цю інформацію подати не таблицею, а графічно?

---

ІІІ. Проблемна ситуація

Учитель:

Уявімо, що нам потрібно швидко визначити, який шлях подолало тіло через 2,5 с, 4 с або 7 с після початку руху.

— Чи зручно щоразу виконувати обчислення?

— Як можна представити залежність так, щоб її можна було швидко прочитати?

Проблемне запитання

Як за графіком визначити, як змінюється рух тіла з часом?

---

IV. Побудова графіка за таблицею

Учитель разом з учнями будує координатні осі.

Горизонтальна вісь — час $t$, с.

Вертикальна вісь — шлях $s$, м.

Учні наносять точки:

$$(0;0),\ (1;2),\ (2;4),\ (3;6),\ (4;8),\ (5;10).$$

Точки сполучають плавною лінією.

Учитель:

— Яку форму має графік?

Учні:

— Пряму лінію.

---

V. Читаємо графік

Учитель ставить запитання:

1. Який шлях тіло пройшло за 1 с?

2. Який шлях — за 3 с?

3. Який шлях — за 5 с?

4. Скільки часу потрібно, щоб пройти 6 м?

5. Яка швидкість тіла?

Учні знаходять відповіді без повторного використання формули, лише аналізуючи графік.

Це важливий момент:

Графік стає джерелом фізичної інформації.

---

VI. Що показує графік?

Учитель:

— Ми отримали графік залежності шляху від часу.

Позначення:

$$s(t)$$

Запитання:

— Що відкладаємо по горизонтальній осі?

— Що відкладаємо по вертикальній?

— Чому час відкладаємо по осі $t$?

— Що показує точка графіка?

Учні формулюють:

Кожна точка графіка показує, який шлях пройшло тіло за певний час.

---

VII. Порівнюємо два графіки

Учитель демонструє дві залежності:

Графік А: тіло за 5 с проходить 10 м.

Графік Б: тіло за 5 с проходить 20 м.

Запитання:

— Яке тіло рухається швидше?

— Як це видно з графіка?

— Чи можна визначити швидкість, маючи лише графік?

Учні знаходять:

$$v_A=\frac{10}{5}=2\text{ м/с}$$ $$v_B=\frac{20}{5}=4\text{ м/с}.$$

Роблять висновок:

За однаковий час тіло, яке пройшло більший шлях, має більшу швидкість.

---

VIII. Дослідницьке завдання «Знайди помилку»

Учитель показує графік, побудований неправильно:

• час відкладається по вертикальній осі;

• шлях — по горизонтальній;

• одиниці вимірювання не зазначені;

• масштаб обраний нерівномірно.

Завдання

Учні визначають помилки та пояснюють:

Чому такий графік не можна правильно використати для дослідження руху?

---

IX. Графік як модель

Учитель:

— Ми можемо описати один і той самий рух різними способами:

словами → таблицею → формулою → графіком.

На дошці:

Фізичне явище → модель → висновок

Учитель:

Графік — це модель залежності між фізичними величинами.

Запитання:

— Що дає нам графік такого, чого не завжди легко побачити в таблиці?

Учні:

• швидко бачимо характер залежності;

• можемо порівнювати рух;

• можемо визначити значення величини для певного моменту;

• можемо прогнозувати подальший рух.

---

X. Перехід між способами представлення інформації

Учням дається:

$$s=3t.$$

Завдання

1. Побудувати таблицю значень для $t=0,1,2,3,4$ с.

2. Побудувати графік.

3. Визначити швидкість.

4. Пояснити фізичний зміст коефіцієнта 3.

Учні встановлюють:

$$v=3\text{ м/с}.$$

---

XI. Завдання «Прочитай графік»

Учитель пропонує готовий графік залежності $s(t)$.

Учні відповідають:

1. Який шлях тіло пройшло за 2 с?

2. Який шлях — за 4 с?

3. Скільки часу потрібно для проходження 8 м?

4. Чи є рух рівномірним?

5. Яка швидкість тіла?

---

XII. Наукове мислення: прогнозування

Учитель:

За графіком видно, що за 5 с тіло пройшло 10 м.

Запитання:

— Який шлях воно пройде за 6 с, якщо рух залишиться рівномірним?

— А за 10 с?

Учні спочатку прогнозують, а потім перевіряють за формулою.

---

XIII. Робота в парах

Завдання «Графік — історія руху»

Кожна пара отримує графік.

Потрібно скласти словесний опис руху, не використовуючи формулу.

Наприклад:

Тіло почало рух із початкового положення та за кожну секунду проходило однаковий шлях. Рух є рівномірним.

Для сильніших учнів:

Визначити швидкість і пояснити, як вона пов'язана з графіком.

---

XIV. Завдання на порівняння

На одному координатному полі представлені два графіки:

• рух тіла А;

• рух тіла Б.

Учні визначають:

• яке тіло рухається швидше;

• яке тіло за однаковий час проходить більший шлях;

• чи однакові швидкості;

• як можна це довести.

---

XV. Формувальне оцінювання

Ознака результату	Дія учня
Розуміє призначення графіка	пояснює, яку фізичну залежність він представляє
Правильно будує графік	обирає осі, масштаб, позначає величини й одиниці
Читає графік	визначає значення величини за заданий час
Порівнює рух	аналізує два графіки та робить висновок
Встановлює зв'язки	пов'язує графік із формулою $s=vt$
Прогнозує	визначає можливе значення величини в майбутній момент часу
Виявляє помилки	знаходить недоліки побудови або інтерпретації графіка
Інтерпретує	пояснює фізичний зміст отриманої інформації

---

XVI. Рефлексія

«Графік мені повідомляє...»

Учні завершують речення:

За графіком залежності $s(t)$ я можу визначити...

Щоб правильно побудувати графік, потрібно...

Якщо графік піднімається крутіше, це означає...

Графік зручний для дослідження руху тому, що...

---

XVII. Домашнє завдання

Обов'язкове

1. Побудувати графік залежності $s(t)$ для рівномірного руху зі швидкістю 4 м/с протягом 5 с.

2. За побудованим графіком визначити шлях через 2 с, 3 с і 5 с.

3. Пояснити, що показує нахил графіка в цій ситуації.

Творче

Скласти власну таблицю залежності шляху від часу для рівномірного руху, побудувати за нею графік і запропонувати 3 запитання, на які однокласник зможе відповісти, аналізуючи цей графік.

---

Підсумкове запитання уроку

Чому графік рівномірного руху можна розглядати не просто як рисунок, а як модель, за допомогою якої можна досліджувати рух тіла?