Открытый урок по физике для 10 класса "Равномерное движение по окружности"

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НЕФТЕЮГАНСКОЕ РАЙОННОЕ МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ПОЙКОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №2

НРМОБУ "ПСОШ № 2"

Открытый урок по физике для 10 класса

«Равномерное движение по окружности»

Подготовил работу учитель физики:

Мазанов Н. К.

г.п Пойковский 2025г.

Открытый урок по физике для 10 класса

Тема урока: Равномерное движение по окружности

Цель урока: сформировать представление о равномерном движении по окружности, ввести понятие центростремительного ускорения и объяснить причины возникновения центростремительной силы.

План урока

I. Организационный этап (5 минут)

Приветствие учеников, проверка готовности к уроку, объявление темы и цели занятия.

II. Актуализация знаний (10 минут)

Вопросы учащимся:

• Что такое равномерное движение?

• Чем отличается поступательное движение от вращательного?

• Приведите примеры кругового движения в природе и технике.

Обобщение ответов учащихся и введение в новую тему.

III. Изучение нового материала (25 минут)

1. Понятие равномерного движения по окружности

Определение: равномерное движение по окружности характеризуется постоянством модуля скорости, но изменением направления её вектора.

2. Центростремительное ускорение

• Линейная скорость тела, равномерно движущегося по окружности, оставаясь постоянной по модулю, непрерывно изменяется по направлению и в любой точке направлена по касательной к траектории:

• Равномерно движущееся по окружности тело имеет ускорение, направленное к центру окружности (перпендикулярно скорости) – центростремительное ускорение:

3. Причины возникновения центростремительной силы

Центростремительная сила направлена к центру окружности и обеспечивает изменение направления скорости. Её модуль определяется выражением: Fc​=ma, где m — масса тела.

4. Величины характеризующие движение тела по окружности

Движение тела по окружности можно назвать периодическим, т.е. мы можем в описании данного типа движения использовать формулы периода, частоты, угловой скорости.

• Период обращения – время, в течение которого тело совершает один полный оборот:

• Частота обращения – число оборотов тела за одну секунду:

• Угловая скорость – физическая величина, равная отношению углового перемещения к промежутку времени, за которое это перемещение произошло:

IV. Закрепление изученного материала (15 минут)

Решение задач:

1. Определить центростремительное ускорение спутника, двигающегося вокруг Земли со скоростью 7 км/с на высоте 200 км над поверхностью планеты.

2. Рассчитать период обращения Луны вокруг Земли, зная расстояние до неё и среднюю орбитальную скорость.

V. Практическая работа (15 минут)

Проведение эксперимента по наблюдению вращения груза на нити с фиксированной скоростью. Анализ результатов и вывод формулы центростремительной силы.

Проведение эксперимента

Цель эксперимента:

Наблюдение и измерение движения тела, вращающегося равномерно по окружности на конце нити постоянной длины, и вычисление центростремительной силы, действующей на тело.

Оборудование:

• Груз известной массы (m)

• Нить определенной длины (L)

• Штангенциркуль или линейка для измерения длины нити или лист А4 с готовым кругом определенного радиуса

• Хронометр для замера времени

Ход эксперимента:

1. Закрепляем груз на одном конце нити, другой конец нити закрепляем в лапке на штативе и размещаем нить горизонтально над поверхностью листа А4 на небольшой высоте от центра окружности.

2. Приводим груз в равномерное круговое движение, оттянув груз к краю окружности.

3. Измеряем количество полных оборотов за определенный промежуток времени, чтобы определить угловую скорость ().

4. Рассчитываем период обращения T, зная общее число оборотов N и время Δt.

5. Определяем линейную скорость вращения ʋ по формуле: ʋ=ω×R, где R — длина нити.

6. Определитецентростремительное ускорение:

1. Определите центростремительную силу, формула :

=

или

=

Где:

• Fc — центростремительная сила,

• m — масса груза,

• ʋ — линейная скорость вращения,

• R — радиус круга (длина нити),

• ω — угловая скорость.

Анализ результатов:

При равномерном движении груза по кругу мы можем наблюдать постоянное натяжение нити, направленное к центру траектории. Это именно та сила, которая обеспечивает изменение направления вектора скорости тела, сохраняя постоянную величину линейной скорости.

Для проверки точности расчетов удобно провести повторные эксперименты с разными массами грузов и скоростями вращения, проверяя зависимость величины центростремительной силы от квадратичной зависимости скорости и прямой пропорциональности массе груза.

Таким образом, эксперимент позволяет наглядно продемонстрировать взаимосвязь между параметрами вращения и величиной необходимой центростремительной силы для поддержания устойчивого кругового движения.

VI. Подведение итогов (5 минут)

Краткое повторение основных моментов урока, обобщение новых знаний.

Домашнее задание

1. Подготовить сообщение на тему "Примеры круговых движений в природе и технике".

2. Решить задачи № 1-3 из учебника физики для 10 класса.

Дополнительные материалы

Рекомендуемые ресурсы:

• Раздел "Кинематика" в учебнике физики для 10 класса.

• Интернет-ресурсы для визуализации процессов движения по окружности.

Урок направлен на глубокое освоение одной из ключевых тем курса физики, развивает критическое мышление и позволяет учащимся применить полученные знания на практике.