Кинематика бөлімін оқыту әдістемесі

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Қaзaқcтaн Pecпyбликacының бiлiм жәнe ғылым миниcтpлiгi

«Ceмeй қaлacының Шәкәpiм aтындaғы yнивepcитeтi»

кoммepциялық eмec aкциoнepлiк қoғaм

Бiлiм aлyды жaлғacтыpy фaкyльтeтi

CӨЖ

Тaқыpыбы: «Кинематика» бөлімін оқыту әдістемесі.

Opындaғaн: Советханов Ә. М.

Тeкcepгeн: п. ғ. к. дoцeнт м. a. Жeлдыбaeвa Б. C.

Тoп: МФЗ-002

Ceмeй 2021 жыл

Жоспар.

Кинематика тарауының негізгі ұғымдары.
Жылдамдық және үдеу ұғымын енгізу.
«Кинематика» бөлімін оқыту әдістемесі.

Кинематикада бірқалыпты және бірқалыпты үдемелі қозғалыс, қисық сызықты қозғалысты және оның сипаттамаларын окып үйренеді. Негізгі ұғымдар: материялық нүкте, траектория, механикалық қозғалыс, орын ауыстыру және жол, санақ жүйесі, координата, жылдамдық, үдеу, период, жиілік, амплитуда, бұрыштық жылдамдық, бұрыштық үдеу, циклдік жиілік енгізіледі. Орын ауыстыру, жылдамдық, үдеу ұғымдарын қалыптастырған кезде басты назар, олардың векторлық шамалар екеніне көңіл аударылады. Дененің түзу сызықты қозғалысында жылдамдық және үдеу бip тузудің бойымен бағытталып, олар алгебралық түрде алып немесе қосылады. Ал, дене қисық сызықты қозғалғанда бұл шамалардың векторлық сипаттамасы толық ашылып қалыптастырылады.

Жалпы білім беретін орта мектепте қозғалысты сипаттайтын жылдамдық және үдеу негізгі ұғым ретінде енгізіледі. Санақ жүйесін таңдап алып, егерде жылдамдық және үдеу нөлге тең болса, онда дене тыныштықта; жылдамдық тұрақты, ал үдеу нөлге тең болса, онда дене бірқалыпты түзу сызықты қозғалыста; үдеу тұрақты, ал жылдамдық уакыт бірлігінде бipдей шамаға артып отырса, онда дене бipқалыпты үдемемі қозғалыста; үдеу тұрақты, жылдамдық уакыт бірлігінде бірдей шамаға кемісе, онда дене бірқалыпты баяу қозғалыста және т. с. с. қозғалыста болады. Сонымен бipгe қозғалыстың формулалары және графиктері беріледі.

Механиканың барлық заңы инерциялық санақ жүйесінде орындалады, яғни, бірқалыпты түзу сызықты қозғалатын санақ жүйесі механикалық процестерге ешқандай әсер етпейді (Галилейдің салыстырмалылық принципі) . Окушыларды механикалық қозғалыстың тагы бip түpi қайталанатын периодты қозғалыстар, механикалық тербелістер мен толқындармен таныстырады. Мұнда жаңа ұғымдар период, жиілік, амплитуда, толқын жылдамдығы, толқын ұзындығы енгізіледі. Толқынның бip түpi ретңнде дыбыс толқындары, олардың түpлерi қарастырылады.

Қозғалыс түрлерін координаталар әдіci негізінде қарастырады. Ол үшін нүктенің координатасы және санақ жүйесі ұғымы енгізіледі. Оқушылар математика пәнінен жазықтықтағы нүктенің координаталарын табуды біледі. Олардың осы білімдеріне суйеніп, материялық нүктенің жазықтықтағы қозғалысын қарастыруға болады. Бұл жағдайда нүктенің eкi координатасын білу жеткілікті. Оқушыларға дененің траектория бойымен қозғалған кездегі орын ауыстыру векторы және жоддың координаталар ұғымын енгізіп талдап қарастыруға болады.

Мысалы тақтаға жазық координаталар жуйесін салып, онда кез келген нүктеден бастап қисық сызық жүргізсек (1-сурет) . Қисық сызықтьң бастапқы коодинаталары - х ₁ , у ₁ соңғы - х ₂ , у ₂ болады. Қисық сызықтағы нүкте траекториясының ұзындығы нүктенің жүріп өткен жолы болады. Ал оның бастапқы және соңғы орындарын қосатын бағытталған түзу сызық орын ауыстыру векторы болып табылады. Орын ауыстыру вскторыньң координат остеріне проекция ұғымы енгізіледі және орын ауыстыру векторы S осы проекциялар арқылы анықталады. Оқушыларға орын ауыстыру векторының проекциясы координаттардың өзrepiciмен анықталатынын, яғни бастапқы және соңғы мәндерінің айырмасына тең екені түсіндіріледі. Мысалы S =х ₂ - х ₁ , мунда х ₂ -х ₁ > 0 болса, S _x - проекция векторы оң, ал х ₂ -х ₁ <0 болса, онда S _x - проекциясы тepic таңбалы болады.

Координаталар жүйесін санақ денесімен байланыстырып санақ жүйесі ұғымы енгізіледі.

Координата, орын ауыстыру векторы, оның проекциясы және санақ жүйсі ұғымдары негізінде механикалық қозғалысты координаталар әдісімен сипаттауға болады.

Мысалы бірқалыпты түзу сызықты қозгалысты қарастырғанда орын ауыстыру векторының тандап алған оське қатысты бағытына байланысты нүкте қозғалғанда координата артуы немесе кемуі мүмкін. Егерде орын ауыстыру векторының бағыты осьтің оң бағытымен сәйкес келсе координата артады, сәйкес келмесе кемиді. Түзу сызықты бірқалыпты үдемелі қозғалысты қарастырғанда жылдамдығы өсетін немесе кемитін жағдайды қарастыру керек.

Материялық нүктенің шеңбер бойымен бірқалыпты қозғалысында жылдамдық векторы траекторияға жанама бойымен бағытталады, яғни шеңбер радиусы бойымен центрге тартқыш үдеудің бағытына перпендикуляр болады. Жылдамдық модулі өзгермейді. Қозғалыстың түрлері қозғалыс теңдеуімен де анықталады.

Түзу сызықты бірқалыпты қозғалысты қарастырғанда оқушылар қозғалыс теңдеуіне сүйенеді. ( және оське проекциясы ) .

Түзу сызықты бірқалыпты үдемелі қозғалысты қарасытрғанда орын ауыстыру веторының теңдеуімен

таныстырады және векторлардың оське проекциясы мына түрде жазылады. . Оқушыларға орын ауыстыру және жылдамдық теңдеулері белгілі болса(проекцияның бағыты ескеріледі), онда кез келген кинематикалық есепті шығаруға болатыны түсіндіріледі. Кей жағдайда қозғалыстың басқа теңдеулерін қолдануға болады. Мысалы, егерде есептің берілген шартында уақыт белгісіз болса, онда теңдеуін қолданған ыңғайлы. Бұл теңдеуді негізгі теңдеу, вектор проекциясын оське салу арқылы оңай алуға болады.

Орын ауыстыру векторының оське проекциясы теңдеуінен, координаталар теңдеуіне оңай өтуге болады: (түзу сызықты бірқалыпты үдемелі қозғалыс үшін) .

Үдеу және жылдамдық ұғымдарын енгізудің тәсілдерін материялық нүте және координата ұғымдарын енгізу анықтайды.

Жылдамдық. Жоғарғы сыныптарда бұл ұғым түзу сызықты және қисық сызықты қозғалыстар үшін веткорлық шама ретінде енгізілдеі. Орын ауыстыру шамасы векторлық болғандықтан, жылдамдық та вектор ретінде сипатталады.

Түзу сызықты бірқалыпты қозғалысты қайталап, оның негізгі белгісін: материялық нүктенің кез келген тең уақыт аралығында бірдей орын ауыстыратынын анықтайды. Әр түрлі денелердің түзу сызықты бірқалыпты қозғалысының бір - бірінен айырмашылығы бар. Сондықтан да қозғалысты сипаттайтын шама жылдамдық енгізіледі. Ол орын ауыстыру векторының, осы орын ауыстыруға кеткен уақыттың қатынасымен анықталады v= . Жылдамдық ұғымын енгізгенде міндетті түрде демонстрациялық эксперимент жасап көрсетіледі.

Негізгі мектепте өтілген түзу сызықты бірқалыпты қозғалыстың жылдамдық ұғымы, бағдарлы мектепте қайталағаннан кейін бірқалыпты емес қозғалыстың орташа жылдамдығы ұғымы енгізіледі.

Бір қалыпсыз қозғалыста орташа жалдамдықты дененің жүрген жолын, оны жүруге кеткен уақытқа бөлу арқылы табады. Оқушылар көбінесе орташа жылдамдықты арифметкалық ортасын табады. Бұл анықтау қозғалыстың жылдамдығы уақытқа сызықтық тәуелдікте болған кезде ғана дұрыс, яғни бірқалыпты үдемелі қозғалыста. Орташа жылдамдықты вектор ретінде қарастыру орын ауыстыру векторын, сол орын ауыстыруға кеткен уақытқа қатынасымен анықтаған кезде болады. Мұндай жағдай лездік жылдамдықты анықтағанда қолданылады. Мұндай орташа жылдамдық, орын ауыстыру векторының, сол орын ауыстыруға кеткен уақытқа қатынасымен анықталады. Күнделікті айнала қоршаған өмірде орташа жылдамдық деп жүрілген жолдың, сол жолды жүруге кеткен уақытқа қатынасымен анықталатын шаманы айтады. Орташа жылдамдық ұғымын бекіту үшін мына түрдегі есептерді шығаруға болады. 1) Автокөлік өзінің қозғалыс уақытының бірінші бөлігін 60 км/сағ жылдамдықпен, ал уақыттың екінші бөлігін 80 км/сағ жылдамдықпен жүрді. Автокөлік қозғалысының отраша жылдамдығы қандай? 2) Автокөлік өзінің жүрген жолының бірінші жартысын 60км/сағ