Второй параграф: система кинематических задач.

В данном параграфе представлена система задач, которые я собираюсь использовать во время своего урока у 9-ых классов, а точнее во время конкретно части урока, которую я назвал непосредственно «решение задач».

Для начала необходимо разобраться, как же всё-таки с помощью графического метода, т.е. используя математический аппарат, решать кинематические задачи по физике. Сейчас я полностью разберу этот метод на одной из задач по кинематике.

Текст задачи: Пусть дан график скорости. Какое движение описывает этот график?

График скорости показывает, что в начальный момент времени тело имело некоторую скорость   и двигалось вдоль положительного направления ос OX ( >0). Скорость его по модулю равномерно уменьшалась, тело двигалось равнозамедленно (V >0, a <0). В момент времени  оно на мгновение остановилось (V =0), а затем стало двигаться в обратном направлении (V <0) с прежним ускорением (a <0), но теперь его движение будет равноускоренным (знаки проекций векторов скорости и ускорения одинаковые). Сделаем чертёж движения. Пусть тело начало двигаться из точки, находящейся в начале координат, и за время  ( =0) прошло равнозамедленно путь до точки А, а затем за время  , двигаясь равноускоренно, прошло путь в обратном направлении от точки А до точки В. 

Всё, что было описано до графика, изображающего путь пройденным телом, является одним из пунктов решения кинематических задач графическим методом, который называется «анализ задачи». В данном пункте решающий должен чётко понимать как и куда двигалось тело, смотря на лежащий перед график скорости, как например в этой задачи. Дальнейшие рассуждения приведут к ответу и финальному изображению графика перемещения:

На полученном графике, который приведён выше, по оси ОХ откладывается само перемещение, а по оси ОY – время, за которое это перемещение было совершенно телом.

Так же в некоторых задачах просят построить графики пути, перемещения, ускорения, скорости используя данный вам по задачи график. Например, опять же дан график изменения скорости (граф. 1), следовательно, ученикам необходимо изобразить графики пути и перемещения. Проведя «анализ», а затем непосредственно «решение», используя известные им физические и математические формулы, они приступают к финальному пункту таких задач – «построение». Основным требованием к данному пункту является строгое соблюдение направлений модулей векторов, исходя из выводов, сделанных во время «анализа». Исходя из данных графика №1, после завершения всех пунктов решения, у учеников должны получиться графики №2, на котором изображён путь, и график №3, на котором изображено перемещение:

График №1:

График №2:

График №3:

Итак, я полностью разобрал каждый пункт решения кинематических задач, используя математический аппарат, т.е. графический метод, и теперь переду непосредственно к самой системе подготовленных мною к уроку задач. Задача №1:

По заданному графику найти начальные координаты тел и проекции скорости их движения. Написать уравнение движения тел x = x(t). Из графиков и уравнений найти время и место встречи тел, движения которых описываются графиками 2 и 3.

Задача №2:

Начертить графики ускорения, пути и перемещения по данному графику скорости.

Задача №3:

Дан график зависимости скорости тела от времени. Построить график пути, перемещения и ускорения тела.

Задача №4:

Спортсмен бежит равномерно по кругу радиусом R со скоростью V. Постройте график пути и перемещения спортсмена, приняв точку старта за начало отсчёта.

Задача №5:

Построить графики скорости, ускорения, пути и перемещения тела, брошенного вертикально вверх и упавшего обратно.

Задача №6:

Графики движения двух тел представлены на рисунке. Что означают точки пересечения графиков с осями координат.

Задача №7:

График зависимости ускорения тела от времени представлен на рисунке. Начертить графики зависимости скорости, координаты и пути, пройденного телом, от времени. Начальная скорость тела равна нулю (на участке разрыва ускорение равно нулю).

 

Задача №8:

На рисунке представлен график зависиимости координаты тела от времени, После момента времени  кривая графика – парабола. Указать характер движения тела.

Задача №9:

На рисунке представлены графики скоростей для двух тел, движущихся по одной прямой из одной и той же начальной точки. Известны моменты времени  и . В какой момент времени  тела встретятся?

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

За время работы над своим дипломом, а точнее проводя исследовательскую работу, я выяснил в чём проявляется межпредметная связь между такими «родственными» науками как математика и физика. Весь материал, который был мною использован, т.е. книги из списка литературы, был очень полезен и лёгок к восприятию. Теоретическая часть была ни только поучительной, но и дала мне шанс вспомнить материал прошлых лет, что несомненно помогло мне в самой исследовательской работе.

К сожалению, мне не удалось провести урока у 9-ых классов на профиле физика. Но практическую я часть я всё равно выполнил. Подготовка с руководителем и подборка задач дали мне шанс освоить первые навыки преподавания, а значит подготовили меня к первому моему шагу к достижению основной цели, поставленной передо мной во время начинания работы над данной темой.

Итак, из всего выше сказанного можно сделать вывод, что за весь этот период работы над дипломом, я выучил несколько вещей: во-первых, как правильно выбирать и обобщать нужную мне литературу, во-вторых, понимание происхождения межпредметной связи между математикой и физикой, и в-третьих, начальные навыки преподавания физики.

Несомненно, за будущий год я ещё успею набрать больше опыта в этих навыках и постараюсь опробовать себя в роли учителя, используя план урока, который представлен в первом параграфе практической части диплома.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1) С. В. Анофрикова, Э. Г. Ахтырченко, Л. А. Иванова, С. Е. Каменецкий, Т. И. Носова, Н. Е. Парфентьева, Н. С. Пурышева «Механика. Факультативный курс. Пособие М 55 для учителей» - М., "Просвещение", 1971.

2) Э.К.Немченко «Новейший полный справочник школьника: 5-11 классы. В 2т. Т.I» - М.: Эксмо, 2009.

 

[1] Материальная точка (простейшая физическая модель в механике – математическая абстракция) – тело, размерами которого мы можем пренебречь в условиях данной задачи.

[2] Скалярная величина (от лат. Scalaris – ступенчатый) в физике – величина, каждое значение которой может быть выражено одним действительным числом. То есть скалярная величина определяется только своим значением, в отличие от вектора, который кроме значения имеет направление.

[3] Кинематика (греч. Κινειν – двигаться) – раздел механики, в котором рассматриваются различные виды движения с геометрической точки зрения, т.е. изучается, каковы координаты материальной точки в любой момент времени. Причины движения здесь не рассматриваются.

[4] Квадрант – четверть круга.

[5] С. В. Анофрикова, Э. Г. Ахтырченко, Л. А. Иванова, С. Е. Каменецкий, Т. И. Носова, Н. Е. Парфентьева, Н. С. Пурышева «Механика. Факультативный курс. Пособие М 55 для учителей» - М., "Просвещение", 1971.

 

[6] С. В. Анофрикова, Э. Г. Ахтырченко, Л. А. Иванова, С. Е. Каменецкий, Т. И. Носова, Н. Е. Парфентьева, Н. С. Пурышева «Механика. Факультативный курс. Пособие М 55 для учителей» - М., "Просвещение", 1971.