Файл: Экзаменационный билет 1 Вопрос Научно методический анализ и методика формирования понятия вес тела.docx
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 37
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Экзаменационный билет № 1
Вопрос 1. Научно – методический анализ и методика формирования понятия «вес тела»
Знать. Значение понятия в науке и обучении; содержание и объем понятия в современной физике; трактовка понятия в школьном курсе физики; требования к усвоению понятия; основные ступени формирования понятия.
Уметь. Организовать мотивационный этап изучения понятия, его введение, конкретизацию и итоговую проверку усвоения
Владеть. Навыками применения рассматриваемого понятия в различных ситуациях.
1. Значение понятия в науке и обучении.
Понятие веса не является фундаментальным. Без него можно обойтись. Но им пользуются по традиции.
2. Содержание и объем понятия в современной физике.
Вес тела – сила, с которой тело вследствие его притяжения к Земле, действует на опору или подвес.
3. Трактовка понятия в школьном курсе физики (ШКФ) полностью совпадает с научной. Основные трудности, возникающие в связи с усвоением понятия «вес» при обучении школьников – трудности терминологии (путают понятия вес, сила тяжести и масса). Возможны также ошибки, связанные с недостаточно точным разграничением этих понятий в ИСО и НИСО.
4. Требования к усвоению понятия.
- знать определение понятия, буквенное обозначение, единицы измерения;
- уметь правильно изображать графически в различных случаях;
- уметь находить вес в покое и при ускоренном движении.
5. Основные ступени формирования понятия.
1 ступень – 7 класс (вводится определение понятия, буквенное обозначение величины, единицы измерения),
2 ступень - 10 класс (вес тела, движущегося с ускорением, невесомость)
III. Методика формирования понятия.
3. Конкретизация понятия.
Отличие веса и силы тяжести удобно рассматривать на задаче с лифтом.
Удобно провести сравнение веса и силы тяжести для разграничения этих понятий:
| Сила тяжести | Вес тела | ||
| 1 | п  риложена к телу | 1 | п  риложен к опоре |
| 2 | гравитационная сила | 2 | сила упругости |
| 3 | не изменяется при любых движениях вблизи поверхности Земли | 3 | не изменяется и равен mg при любых движениях по горизонтали и при равномерном движении по вертикали; изменяется при ускоренном движении по вертикали |
Следует обратить также внимание на случай, когда вес направлен против силы тяжести (тело находится в верхней части мертвой петли) и когда тело находится на наклонной плоскости.
П
онятие «невесомости» лучше вводить после понятия «вес». При этом стоит обратить внимание, что:1)в состоянии невесомости N=0;
2)состояние невесомости бывает не только при свободном падении вниз, но и при движении вверх и под углом к горизонту. Главное, чтобы на тело действовала только сила тяжести.
Перегрузка характеризуется числом, которое равно отношению негравитационных сил, действующих на тело, к силе тяжести
. В состоянии покоя n = 1.Вопрос 2 Кинематика, её предмет, основные понятия и модели
Знать Основные кинематические характеристики частицы. Уравнения движения материальной точки в случае равномерного, равноускоренного движения и движения частицы по окружности.
Уметь Нормальная и тангенциальная компоненты ускорения. Кинематика вращательного движения абсолютно твердого тела. Теоремы сложения скоростей и ускорений.
Владеть Расчет скорости и ускорения частицы при ее движении во вращающейся системе отсчета.
Кинематика – раздел физики изучающий механическое движение, без выяснения причин, вызвавших это движение.
Механическое движение – это изменение положения тела (его координат) относительно других тел в пространстве с течением времени.
Механическое движение может быть:
1. по характеру движения
-
поступательным — это движение, при котором все точки тела движутся одинаково и любая прямая, мысленно проведенная в теле, остается параллельна сама себе; -
вращательным — это движение, при котором все точки твердого тела движутся по окружностям, расположенным в параллельных плоскостях; -
колебательным — это движение, которое повторяется в двух взаимно противоположных направлениях;
2. по виду траектории
-
прямолинейным — это движение, траектория которого прямая линия; -
криволинейным — это движение, траектория которого кривая линия;
3. по скорости
-
равномерным — движение, при котором скорость тела с течением времени не изменяется; -
неравномерным — это движение, при котором скорость тела с течением времени изменяется;
4. по ускорению
-
равноускоренным — это движение, при котором скорость тела увеличивается с течением времени на одну и ту же величину; -
равнозамедленным — это движение, при котором скорость тела уменьшается с течением времени на одну и ту же величину.
В кинематике, для описания движения материальной точки, используют следующие способы:
а) векторный; б) координатный; в) естественный;
- при векторном способе описания, уравнение движения задается следующим образом:
, где 
- радиус вектор; Перемещение 
;
При векторном описании используют векторные величины.
Кроме обычной скорости, используют понятие секторной скорости.
; где 
– площадь, заметаемая радиус-вектором.
При координатном способе описания движения, уравнения движения записываются в виде:
При естественном способе описания, задается траектория движения материальной точки, а уравнения движения записываются в виде: S=S(t); (l=l(t) – естественная координата, равная длине пути). При естественном способе описания движения часто используется разложение векторных величин на составляющие.
Относительность движения — это зависимость характеристик механического движения от выбора системы отсчета.
Правило сложения перемещений
Перемещение тела относительно неподвижной системы отсчета равно векторной сумме перемещения тела относительно подвижной системы отсчета и перемещения подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета:
где S — перемещение тела относительно неподвижной системы отсчета;
S1 — перемещение тела относительно подвижной системы отсчета;
S2 — перемещение подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета.
Правило сложения скоростей
Скорость тела относительно неподвижной системы отсчета равна векторной сумме скорости тела относительно подвижной системы отсчета и скорости подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета:
где v — скорость тела относительно неподвижной системы отсчета;
v1 — скорость тела относительно подвижной системы отсчета;
v2 — скорость подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета.
Относительная скорость
Важно! Чтобы определить скорость одного тела относительно другого, надо мысленно остановить то тело, которое мы принимаем за тело отсчета, а к скорости оставшегося тела прибавить скорость остановленного, изменив направление его скорости на противоположное.
Пусть v1 — скорость первого тела, а v2 — скорость второго тела.
Определим скорость первого тела относительно второго v12:
Определим скорость второго тела относительно первого v21:
Следует помнить, что траектория движения тела и пройденный путь тоже относительны.
Если скорости направлены перпендикулярно друг к другу, то относительная скорость рассчитывается по теореме Пифагора:
Если скорости направлены под углом α друг к другу, то относительная скорость рассчитывается по теореме косинусов:
Скорость — это векторная величина, характеризующая изменение перемещения данного тела относительно тела отсчета с течением времени.
Обозначение — v, единицы измерения — м/с (км/ч).
Средняя скорость — это векторная величина, равная отношению всего перемещения к промежутку времени, за которое это перемещение произошло:
Средняя путевая скорость — это скалярная величина, равная отношению всего пути, пройденного телом, к промежутку времени, за которое этот путь пройден:
Важно! Чтобы определить среднюю скорость на всем участке пути, надо время разделить на отдельные промежутки и все время представить в виде суммы этих промежутков.