Зависимость скорости от времени при равноускоренном движении

Время скатывания	Полное время	Время прохождения приставки	Путь по приставке	Скорость на горизонталь–ном участке	Коэффициет пропорцио–нальности
t1, с	t2, с	t= t2– t1, с	s, см.	vср= , см/с	aср= ,см/c2
	4,5	2,5
	4,6	1,7

Делается следующий вывод:

Отношение конечной скорости шарика ко времени его скатывания для всех случаев постоянно, или скорость пропорциональна времени скатывания v=a*t. Величина а, на которую возрастает скорость за 1с, называется ускорением, обозначается a, имеет наименование см/с² или м/с². В связи с тем, что в исследуемом движении а=const, значит движение равноускоренное.

Постройте график зависимости v= v(t).

Примечания. Шарик приводится в движение путем отвода деревянного цилиндра по направлению стрелки. Можно повторить опыты для различных углов наклона желоба и показать сохранение закона v=a*t. Это покажет учащимся, что закономерность сохраняется для случая свободного падения.

График зависимости v= v(t).

Задание 3.Изучите зависимость пути от времени при равноускоренном движении.

Оборудование: деревянный желоб

( l = 2 м.); металлический цилиндр;

деревянный цилиндр; стальной шарик (d=0.3 м.) метроном (или секундомер).

Подбирают такие отрезки пути на наклонном желобе, чтобы промежутки времени соответствовали 1, 2, 3, 4 с (выбрать наиболее подходящий наклон желоба).

Составляют таблицу 2:

Таблица 2.

Строят график зависимости s = s (t), получают параболу.

Делают вывод: экспериментальные данные и график позволяют установить пропорциональность пути квадрату времени ¾ s=k*t².

Сопоставляя данные таблиц (задания 2 и 3), делают вывод, что а= , значит s= .

Получим основные законы равноускоренного движения s= , v=a*t.

Задание 4.Продемонстрируйте равномерно движущийся пузырек воздуха в трубке с жидкостью.

Оборудование: метроном, трубка с жидкостью.

Пронаблюдайте, что за равные промежутки времени пузырек воздуха проходит равные расстояния.

Задание 5. Продемонстрируйте равномерное прямолинейное движение.

Оборудование: прибор Покровского, метроном, измерительная линейка.

Установите прибор Покровского так, чтобы после легкого толчка тележка с капельницей двигалась равномерно под действием груза. Поворачивая кран капельницы, отрегулируйте частоту падения капель и измерьте интервал времени между двумя последовательными каплями. После этого приведите тележку в движение и запишите ее движение с помощью капельницы. Покажите, что пути, проходимые за равные промежутки времени, одинаковы.

Задание 6.Демонстрация неравномерного прямолинейного движения.

Оборудование: прибор Покровского, метроном, измерительная линейка.

Установка прибора та же, что и в задании 5. Положите на тарелочку перегрузок в 10 г и запишите при помощи капельницы движение тележки.

Задание №7.Определение ускорение свободного падения с помощью маятника (по Витингу).

Оборудование: линейка демонстрационная ( l = 1 м.), шарик металлический с ушком, нить, копировальная бумага, спички, секундомер, штатив (l = 1.5 м).

Грузик подвесьте так, как указано на рис.7. По кромке линейки закрепить бумагу с копиркой. Пережгите нить. По метке на бумаге определите путь, пройденный телом.

Определите период свободных колебаний линейки (10 колебаний по секундомеру). Время полета грузика = 1/4 периода.

Пользуясь формулой s= , определить g.

Ответьте на вопрос: Какие погрешности необходимо учитывать в данном задании?

Задание 8.Определение ускорения свободного падения с помощью нитяного маятника.

Оборудование: штатив ( l = 1.5 м.); нитяной маятник

( l = 1 м),секундомер.

Для расчета ускорения свободного падения используйте формулу: .

Задание 9. Сравните время свободного падения и время перемещения в горизонтальном направлении.

Оборудование: прибор для одновременного сбрасывания двух шариков, секундомер, два шарика.

Под действием пружины пластинка, на которую уложены два шарика поворачивается, сбрасывая один шарик вертикально вниз, а другой вперед. Время полета шариков одинаково.

Контрольные вопросы и задания

1. Каким приемом – эвристическим или иллюстративным – лучше воспользоваться при показе заданий 2 и 5? Почему?

2. На основе каких приемов и опытов в школьном учебнике физики введены понятия средней скорости, мгновенной скорости, ускорения?

3. Какие погрешности нужно учитывать при выполнении каждого задания? Как их можно уменьшить?