Образовательная программа предпрофильной подготовки для учащихся 9 класса «Вращение твёрдого тела»

Скачать 277.33 Kb.

Название	Образовательная программа предпрофильной подготовки для учащихся 9 класса «Вращение твёрдого тела»
страница	1/3
Дата публикации	23.05.2015
Размер	277.33 Kb.
Тип	Образовательная программа

100-bal.ru > Физика > Образовательная программа

1 2 3

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Староузеевская средняя школа» Аксубаевского муниципального района Республики Татарстан

Утверждена на заседании педагогического

совета МОУ «Староузеевская средняя школа»

Протокол № 3 от 12 января 2010 года

Директор школы Н. И. Скворцов

Образовательная программа предпрофильной

подготовки для учащихся 9 класса
«Вращение твёрдого тела»

Автор: учитель физики первой квалификационной

категории Михайлов Аркадий Аркадьевич

село Старое Узеево

2010

Содержание
Пояснительная записка 3

Учебно-тематический план 5

Содержание программы 6

Приложения

Качественные задачи 9

Количественные задачи 10

Тест 11

План-конспект урока № 1 14

План-конспект урока № 2 19

План-конспект урока № 3 22

План проведения экскурсии на пилораму и машинно-

тракторный парк 26

Литература для учащихся 27

Литература для учителя 27

Пояснительная записка
Программа предпрофильной подготовки рассчитана на 16 часов.

Цели курса:

- развитие познавательного интереса обучающихся к физике;

- углубленное изучение темы «Вращательное движение твёрдого тела»;

- подготовка к сознательному выбору профессии.

Задачи:

- установление связи между поступательным и вращательным движением;

- формирование умений более глубокого и детального изучения основных законов вращательного движения;

- развитие умений проведения экспериментальных исследований, эффективного использования измерительных приборов;

- привитие навыков и умений применения полученных знаний к решению качественных и количественных задач, к объяснению принципов действия вращающихся машин и механизмов;

- формирование умений работы с дополнительной литературой, информационно-коммуникативными технологиями;

- воспитание коммуникативных умений, способствующих развитию умений работать в группе, в парах, вести дискуссию, отстаивать свою точку зрения.
В школьном курсе физики изучается только равномерное вращательное движение. Более любознательные ученики интересуются такими вопросами, как «Почему труднее поймать крутящийся мяч в полёте? Почему стиральная машина не только стирает, но и сушит? Что такое автопилот? Каким образом в сепараторе происходит отделение сливок от молока?» и т. д. Изучение этого курса поможет ответить на эти и другие интересные вопросы, связанные с механикой вращательного движения.

Программа курса предусматривает решение качественных и количественных задач, проведение экспериментов, лабораторных работ, использование дополнительной литературы, информационно-коммуникационных технологий.

Теоретическая и практическая части программы способствуют применению учащимися своих знаний по математике и информатике, технологии и черчению, истории и географии.

Наиболее удачными формами изучения данного курса будут традиционный урок, лабораторная работа, экскурсия, защита творческих работ.
Учащиеся должны знать:

- основные величины и уравнения кинематики поступательного и вращательного движений;

- виды передач вращательного движения;

- основную задачу механики вращательного движения;

- основной закон динамики вращательного движения;

- причины разрыва вращающихся тел и маховиков;

- определения понятий «момент силы», «момент импульса», момент инерции»;

- закон сохранения момента импульса;

- свойства гироскопа, применение гироскопических приборов;

- кинетическую энергию вращающегося тела.
Учащиеся должны уметь:

- определять практическим методом траекторию движения различных точек катящегося диска, угловую скорость равномерного вращательного движения;

- устанавливать связь по аналогии между основными уравнениями поступательного и вращательного движений;

- измерять величину центробежной силы, определять момент инерции тел;

- решать качественные и количественные задачи по механике вращательного движения.
Учебно-тематический план

№ п.п.	Темы	Количество часов	Форма контроля
1.	Кинематика вращательного движения твёрдого тела	2	Практическая работа
2.	Виды передач вращатель-ного движения	1	Доклад (темы 1-3)
3.	Экскурсия на пилораму и машинно-тракторный парк	1
4.	Силы при движении тела по окружности	2	Лабораторная работа
5.	Практические методы опре-деления угловой скорости	1	Лабораторная работа
6.	Основные уравнения дина-мики вращательного движения	1
7.	Момент инерции	2
8.	Момент импульса. Гироскоп	2	Компьютерная презентация
9.	Кинетическая энергия вращающегося тела	1
10.	Практикум по решению задач	2	Тест
11.	Определение передаточ-ного числа зубчатой передачи	1	Лабораторная работа
	Всего часов	16

Содержание программы

1. Поступательное и вращательное движение тел.

Равномерное и неравномерное поступательное движение. Равномерное вращательное движение. Угол поворота. Угловая скорость. Равнопеременное вращательное движение. Угловое ускорение. Сочетание поступательного движения с вращательным. Траектория движения различных точек катящегося диска. Связь между линейными и угловыми скоростями и ускорениями. Основная задача механики вращательного движения.

Демонстрации

Прямолинейное равномерное движение;
Прямолинейное равноускоренное движение;
Вращательное движение (равномерное и равнопеременное);
Сочетание поступательного движения с вращательным.

Практическая работа: «Определение траектории движения различных точек катящегося диска».

2. Виды передач вращательного движения.

Фрикционная, ременная и зубчатая передачи.

Демонстрации

Фрикционная передача в швейной машине;
Ременная передача в электрофорной машине;
Зубчатая передача в ручной дрели.

Выступления учащихся

Тема1. Значение зубчатой передачи в работе коробки передач автомобилей и тракторов.

Тема 2. Применение фрикционной передачи в автомобилях.

Тема 3. Роль ременной передачи в безопасной эксплуатации автомашин и тракторов.

Экскурсия.

Объекты экскурсии: пилорама и машинно-тракторный парк.

Объекты наблюдений: бесконечный ремень, приводящий в действие пилораму; тележки на колёсах для транспортировки пиломатериалов и досок; зубчатые колёса, приводящие в равномерное движение пиломатериал; транспортёр, удаляющий опилки; разобранная коробка передач; токарный станок, сверлильный станок, трактор, комбайн.

Знакомство с профессиями пилорамщика, токаря, слесаря, механизатора.

4.Силы при движении тела по окружности.

Силы при равномерном движении тела по окружности. Зависимость силы от радиуса окружности и от угловой скорости. Возникновение силы, действующей на тело, движущееся по окружности. Разрыв маховиков. Центростремительная и центробежная силы.

Демонстрации

Измерение центростремительной силы при равномерном движении связанного шара по окружности в горизонтальной плоскости;
Возникновение силы, действующей на тело, движущееся по окружности;

Лабораторная работа № 1 «Исследование зависимости центростреми-тельной силы при равномерном движении тела по окружности от массы тела, радиуса движения и скорости.

5. Практические методы определения угловой скорости.

Лабораторная работа № 2 «Определение угловой скорости с помощью центробежного тахометра».

6. Основные уравнения динамики вращательного движения.

Основной закон динамики вращательного движения. Зависимость углового ускорения от момента действующей силы. Зависимость углового ускорения от свойств вращающегося тела. Основное уравнение динамики вращательного движения.

Демонстрации

1.Измерение углового ускорения с помощью вращающегося диска;

2. Зависимость углового ускорения вращения диска от величины действующей силы, от плеча силы, от массы вращающегося тела и от расположения частей тела относительно оси вращения.

7. Момент инерции.

Вычисление момента инерции. Экспериментальный способ определения момента инерции. Единица измерения момента инерции. Момент инерции обруча, цилиндра (диска) и шара.

Творческое задание. Определить опытным путём момент инерции тонкостенного полого цилиндра и обруча.

8. Момент импульса. Гироскоп.

Момент силы. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Гироскоп.

Демонстрации

Эксперименты, подтверждающие закон сохранения момента импульса

Вращение связанного нитью шарика с постепенным уменьшением радиуса вращения;
Вращение подвижной ромбовидной рамки с грузами при различных формах ромба;
Вращение на вращающейся скамье человека с разведёнными в сторону и сомкнутыми на груди руками.

Компьютерные презентации:

Применение гироскопа в устройстве автопилота;
Принцип действия гирокомпаса;
Использование вращательного движения в устройстве вертолёта;
Принцип работы молочного сепаратора.

9. Кинетическая энергия вращающегося тела.

Кинетическая энергия поступательного движения. Кинетическая энергия вращающегося тела. Кинетическая энергия тела одновременно совершающего поступательное и вращательное движения. Полная кинетическая энергия катящихся обруча, цилиндра, шара. Маятник Максвелла.
Демонстрации

Движение по наклонной плоскости шара, диска и обруча;
Движение маятника Максвелла.

10. Практикум по решению задач.

11. Лабораторная работа № 3 «Определение передаточного числа зубчатой передачи».
Приложение

Качественные задачи

Почему катящийся обруч или колесо не опрокидываются?
В какую сторону покатится катушка с нитками, если потянуть за нить, намотанную на эту катушку?
Почему шар и цилиндр с одинаковыми массами и радиусами при скатывании с одной и той же наклонной плоскости имеют различные кинетические энергии?
Нити маятника Максвелла прикреплены к пружинному безмену. Что должно происходить с указателем безмена в то время, когда маховик исполняет свой танец вверх и вниз? Останется ли указатель в покое? Если будет двигаться, то в какую сторону?
Как изменился бы период вращения Земли вокруг своей оси, если бы растаяли льды в Северном Ледовитом океане? в Антарктиде?
Спортсмен-фигурист сообщает себе медленное вращение вокруг вертикальной оси. Резко собравшись, он уменьшает момент инерции своего тела, и скорость его вращения увеличивается. Если при этом момент инерции уменьшается в три раза, то по закону сохранения момента импульса угловая скорость увеличивается в три раза. Кинетическая энергия спортсмена при этом возрастает также в три раза. Как согласовать этот вывод с законом сохранения энергии?
Раньше в городских парках культуры и отдыха был аттракцион «Колесо смеха». Семь-восемь человек размещается на круговой площадке - стоя, сидя, лёжа, - кто как желает. Скрытый под площадкой мотор плавно вращает её около вертикальной оси, сначала медленно, потом всё быстрее, постепенно увеличивая скорость. И тогда все находящиеся на площадке начинают сползать к её краям. Почему при этом люди сбрасываются с «колеса смеха»?

Количественные задачи

Диаметр передних колёс трактора в 2 раза меньше, чем задних. Сравнить частоты вращения колёс при движении трактора.
Период вращения платформы карусельного станка 4 с. Найти скорость крайних точек платформы, удалённых от оси вращения на 2 м.
Вентилятор начинает вращение из состояния покоя и за t₁ = 4 сек совершает n = 4 оборота. Считая вращение равноускоренным, определите угловое ускорение и угловую скорость через t₂ = 5 сек после начала вращения.
Найти момент инерции и момент импульса Земли относительно оси вращения, если масса Земли равна 6 ∙ 10²⁴ кг, радиус 6400 км, период вращения 24 часа.
К ободу однородного диска радиусом R = 0,2 м приложена постоянная сила F = 100 Н. При вращении на диск действует момент силы трения 5 Н · м. Найдите момент инерции диска, если известно, что диск вращается с постоянным угловым ускорением β = 100 рад/сек².
Диск массой m =2 кг катится без скольжения по горизонтальной плоскости со скоростью v = 4 м/с. Найти кинетическую энергию диска.
Найти линейные скорости движения центров тяжести 1) шара, 2) диска и 3) обруча, скатывающихся без скольжения с наклонной плоскости. Высота наклонной плоскости h = 0,5 м, начальная скорость всех тел равна нулю. 4) Сравнить найденные скорости со скоростью тела, соскальзывающего с этой наклонной плоскости при отсутствии трения.
Найти линейные ускорения движения центров тяжести 1) шара, 2) диска и 3) обруча, скатывающихся без скольжения с наклонной плоскости. Угол наклона плоскости равен 30º, начальная скорость всех тел равна нулю. Сравнить найденные ускорения с ускорением тела, соскальзывающего с этой наклонной плоскости при отсутствии трения.

Тест

1. Колёса автомобиля при его движении совершают …

А. вращательное движение;

Б. поступательное движение;

В. поступательное и вращательное движение;

Г. возвратно-поступательное движение.

2. Гироскоп является важной составной частью в системе управления …

А. пассажирских и грузовых поездов;

Б. трамваев и троллейбусов;

В. автомобилей и тракторов;

Г. самолётов и космических аппаратов.

3. На графиках приведены: зависимость момента инерции от радиуса а)обруча, когда ось вращения проходит через центр обруча перпендикулярно плоскости обруча; б) диска, когда ось вращения проходит через центр диска перпендикулярно плоскости диска; в) диска, когда ось вращения проходит через центр диска вдоль его диаметра; г) шара, когда ось вращения проходит через центр шара. Какой из графиков соответствует зависимости момента инерции шара от его радиуса, если массы у всех вращающихся тел равны 1кг?

1 2 3

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Программа элективного курса для предпрофильной подготовки автор программы Программа предназначена для предпрофильной подготовки учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений. Содержание программы включает...		Программа элективного курса по географии для 9 класса в рамках предпрофильной подготовки Программа элективного курса «Введение в экономику» предназначена для учащихся 9 классов в рамках предпрофильной подготовки
	Рабочая программа элективного курса предпрофильной подготовки в 9-ом... К элективному курсу предпрофильной подготовки учащихся 9-го класса «В бесконечном мире задач»		Основная образовательная программа высшего профессионального образования... ...
	Образовательная программа Элективный курс для предпрофильной подготовки учащихся основной школы “ Museen in Deutschland.”		Программа курса по выбору в рамках предпрофильной подготовки для... Программа “All around Britain” предназначена для учащихся 9-го класса. Страноведческое содержание этого курса призвано углубить формирование...
	Конспект. Непосредственно образовательная деятельность. Художественное... Элективный курс для предпрофильной подготовки учащихся основной школы “ Museen in Deutschland.”		Программа элективных курсов по выбору в рамках предпрофильной подготовки... Программа элективного курса рассчитана на 8 часов и предназначена для учащихся 9 классов в рамках предпрофильной подготовки
	План Момент инерции тела. Теорема Штейнера. Момент силы. Основное... Стремление тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Элективный курс для предпрофильной подготовки учащихся 9 класса посвящен одной из важных тем географии – демографии России
	Программа элективного курса «Твердые тела» 10 класс Программа элективного курса составлена на основе федерального компонента государственного стандарта среднего общего образования с...		Образовательная программа элективного курса по русскому языку. Категория учащихся: 5 класс Программа элективного курса «Юный лингвист» составлена на основе стандартов основного общего образования и нормативных документов...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Программа предназначена для предпрофильной подготовки учащихся 9 классов. Она предполагает 17 учебных часов. Наиболее целесообразна...		Учебные программы курсов по выбору для предпрофильной подготовки Томск 2003 Предпрофильная подготовка учащихся 9-х классов. Учебные программы курсов по выбору для предпрофильной подготовки.– Томск, тоипкро....
	Пояснительная записка. За душу каждого математика борются демон абстрактной... Элективный курс «Теория графов» (в рамках предпрофильной подготовки учащихся 9 класса)		Пояснительная записка Элективный курс «Базы данных шаг к успеху»... Элективный курс «Базы данных – шаг к успеху» предназначен для предпрофильной подготовки учащихся 9-х классов общеобразовательной...

Образовательная программа предпрофильной подготовки для учащихся 9 класса «Вращение твёрдого тела»

Похожие: