3. ПЕРЕДМОВА
Книга, яку ви тримаєте в руках, призначена для вчителів фізи-
ки, що працюють за новою програмою в 10 класі.
Мета навчального посібника — надати методичну допомогу
вчителям у розподілі навчального матеріалу по уроках та його си
стематизації. Для кожного уроку визначено мету уроку, тип уроку,
демонстрації, план викладу нового матеріалу, а також наведено за-
питання, які ставляться учням під час викладу нового матеріалу.
Виклад нового матеріалу може бути «сценарієм» уроку в діалого-
вому режимі.
Особливу увагу приділено прийомам навчання учнів самостій-
ної роботи на уроках і вдома. Учням пропонується домашнє за-
вдання, що складається з трьох частин: 1) матеріал із підручника;
2) завдання зі збірника задач; 3) завдання зі збірника різнорівне-
вих самостійних і тематичних контрольних робіт.
Прочитавшивідповіднийпараграфупідручникутарозв’язавши
кілька задач до нього, учень може підготуватися до самостійної
роботи або тематичного оцінювання. Для тематичного контролю
знань наведено зразки тестів, самостійних і підсумкових контроль-
них робіт.
До кожного уроку пропонується орієнтовне домашнє завдан-
ня, що складається з трьох рівнів складності (середній, достатній
і високий).
Коментуючи домашнє завдання, учитель указує на його різно-
рівневість: учням пропонується самостійно вибрати домашнє за-
вдання за рівнем складності (середній, достатній і високий). Учи-
тель може заздалегідь роздрукувати аркуші з домашнім завданням
(наприклад, на місяць, чверть або семестр) і роздати їх учням.
Учень уже не зможе сказати: «Я не зміг розв’язати задачі» або
«У мене не вийшло...», тому що завдання першого рівня дуже про-
сті й не повинні викликати утруднень під час їх розв’язання. Вод-
ночас слабкий учень, виконавши прості завдання й набувши деякої
впевненості у своїх силах, може спробувати виконати домашнє за-
вдання більш високого рівня.
4. 4 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
Орієнтовний розподіл навчального часу
Кількість годин на тиждень — 2 години;
Кількість годин на рік — 70 годин.
№
з/п
Тема
Кількість
годин
1-й семестр 32
ВСТУП 2
МЕХАНІКА 30
1 Кінематика 10
2 Динаміка 20
2-й семестр 38
3 Релятивістська механіка 4
МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА 24
1 Властивості газів, рідин, твердих тіл 18
2 Основи термодинаміки 6
3 Узагальнююче заняття 1
Фізичний практикум 5
Резерв навчального часу 4
Умовні позначки:
П.:__________________________________________________
Зб.: Кирик Л. А., Гельфгат І. М., Ненашев І. Ю. Фізика. 10 клас.
Питання, задачі, тести.— Х.: Гімназія, 2010.
Д.: Кирик Л. А. Фізика. 10 клас. Різнорівневі самостійні та те-
матичні контрольні роботи.— Х.: Гімназія, 2010.
Домашнє завдання:
р1) — завдання середнього рівня складності;
р2) — завдання достатнього рівня складності;
р3) — завдання високого рівня складності.
5. Календарно-тематичне планування 5
Календарно-тематичне планування
Розділи курсу фізики
Кіль�
кість
годин
Дата
прове�
дення
уроків
ВСТУП (2 год)
Зародження і розвиток фізики як науки. Роль фізич-
ного знання в житті людини і суспільному розвитку.
Методи наукового пізнання
МЕХАНІКА
1. КІНЕМАТИКА
Механічний рух та його види. Основна задача меха-
ніки та способи її розв’язання в кінематиці. Фізичне
тіло і матеріальна точка. Система відліку. Відносність
механічного руху. Траєкторія руху
10 год
Рівномірний прямолінійний рух. Шлях і переміщення.
Швидкість руху. Закон додавання швидкостей.
Рівноприскорений рух. Прискорення. Швидкість тіла
і пройдений шлях у разі рівноприскореного прямоліній-
ного руху. Графіки руху.
Вільне падіння тіл. Прискорення вільного падіння.
Рівномірний рух тіла по колу. Період обертання та обер-
това частота. Кутова швидкість
2. ДИНАМІКА
Механічна взаємодія тіл. Сила. Види сил у механіці.
Вимірювання сил. Додавання сил.
Закони динаміки. Перший закон Ньютона. Інерція та
інертність. Другий закон Ньютона. Третій закон Нью-
тона. Межі застосування законів Ньютона.
Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння.
Сила тяжіння. Вага і невагомість. Штучні супутники
Землі. Розвиток космонавтики.
Рух тіла під дією кількох сил.
Рівновага тіл. Момент сили. Умова рівноваги тіла,
що має вісь обертання.
Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу. Реактив-
ний рух
20 год
Механічна робота та потужність. Механічна енергія.
Кінетична і потенціальна енергія. Закон збереження
енергії
6. 6 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
Розділи курсу фізики
Кіль�
кість
годин
Дата
прове�
дення
уроків
3. РЕЛЯТИВІСТСЬКА МЕХАНІКА
Основні положення спеціальної теорії відносності.
Швидкість світла у вакуумі. Відносність одночасності
подій. Взаємозв’язок маси й енергії
4 год
МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА
1. ВЛАСТИВОСТІ ГАЗІВ, РІДИН, ТВЕРДИХ ТІЛ
Основні положення молекулярно-кінетичної теорії будо-
ви речовини та її дослідні обґрунтування. Маса і розміри
атомів і молекул. Кількість речовини.
Властивості газів. Ідеальний газ. Газові закони. Тиск
газу. Рівняння стану ідеального газу.
Пароутворення і конденсація. Насичена і ненасичена
пара. Вологість повітря. Методи вимірювання вологості
повітря.
Властивості рідин. Поверхневий натяг рідини.
Змочування. Капілярні явища.
Будова і властивості твердих тіл. Кристалічні й аморф-
ні тіла. Рідкі кристали та їх властивості. Полімери: їх
властивості та застосування
18 год
2. ОСНОВИ ТЕРМОДИНАМІКИ
Внутрішня енергія тіл. Два способи зміни внутрішньої
енергії тіла. Перший закон термодинаміки. Робота
термодинамічного процесу. Теплові машини. Холо-
дильна машина
6 год
Лабораторні роботи
1. Визначення прискорення тіла в разі рівномірного
руху.
2. Вимірювання сил.
3. Дослідження рівноваги тіла під дією кількох сил.
4. Дослідження одного з ізопроцесів.
5. Вимірювання відносної вологості повітря.
5 год
Фізичний практикум
1. Дослідження руху тіла під дією сили тяжіння.
2. Дослідження механічного руху з урахуванням за-
кону збереження енергії.
3. Вивчення одного з ізопроцесів.
4. Визначення коефіцієнта поверхневого натягу
рідини.
5. Визначення модуля пружності речовини
5 год
7. Календарно-тематичне планування 7
Розділи курсу фізики
Кіль�
кість
годин
Дата
прове�
дення
уроків
Узагальнююче заняття
Сучасні погляди на простір і час. Взаємозв’язок кла-
сичної та релятивістської механіки
1 год
Типи уроків
Назва Стисла характеристика
Урок вивчен-
ня нового
матеріалу
Основна мета уроку — вивчити новий матеріал. Форми
такого уроку можуть бути найрізноманітнішими:
• лекція;
• виклад нового матеріалу в режимі діалогу
«вчитель — учень»;
• самостійна робота учнів з навчальною літературою
на уроці
Комбінова-
ний урок
Це найпоширеніший тип уроку. Кількість елементів
уроку може бути різною.
Наприклад, виклад невеликої за обсягом частини ново-
го матеріалу (10–20 хв), закріплення нового матеріалу
(5 хв), розв’язання задач (5–20 хв), контроль знань
(5–20 хв) або невелика самостійна робота (10–15 хв),
можливий фронтальний лабораторний експеримент
(5–15 хв).
Комплексна актуалізація структурних елементів уроку
робить його багатоцільовим і ефективним
Урок закріп
лення знань
Визначальна мета уроку — закріплення вивченого ма-
теріалу. Форми її реалізації можуть бути такими:
• урок розв’язання задач;
• фронтальний експеримент;
• урок-семінар;
• урок-конференція;
• перегляд навчальних відеофільмів;
• ігрові уроки («Суд над тертям», «Суд над інерцією»)
тощо
8. 8 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
Назва Стисла характеристика
Урок
контролю
й оцінювання
знань
Головна мета цього уроку — всебічно й об’єктивно
проконтролювати й оцінити засвоєні учнями знання,
уміння та навички.
Найбільш ефективними його формами є такі:
• різнорівнева контрольна робота;
• тестовий контроль;
• тематичний залік;
• лабораторні роботи
План виконання навчальної програми
1 семестр
Самостійні роботи
№
з/п
Назва
Дата прове�
дення
1 Система відліку, траєкторія, шлях і переміщення
2 Прямолінійний рівномірний рух
3 Прямолінійний рівноприскорений рух
4 Криволінійний рух
5 Три закони Ньютона
6 Сила тяжіння. Вага і невагомість. Закон всесвіт-
нього тяжіння
7 Сила пружності. Сила тертя
8 Імпульс. Закон збереження імпульсу
9 Механічна робота. Потужність
10 Енергія. Закон збереження енергії
Лабораторні роботи
№
з/п
Назва
Дата про�
ведення
1 Визначення прискорення тіла в разі рівноприскоре-
ного руху
2 Вимірювання сил
3 Вивчення рівноваги тіла під дією кількох сил
2 семестр
Самостійні роботи
№
з/п
Назва
Дата про�
ведення
11 Основні положення МКТ
12 Газові закони. Рівняння стану ідеального газу
9. ПЕРЕДМОВА 9
№
з/п
Назва
Дата про�
ведення
13 Перший закон термодинаміки. Теплові машини
14 Стани речовини. Фазові переходи. Насичена пара
Лабораторні роботи
№
з/п
Назва
Дата прове�
дення
4 Дослідна перевірка закону Бойля-Маріотта
5 Вимірювання відносної вологості повітря
Тематичне оцінювання
№ з/п Назва Дата проведення
1 Кінематика
2 Закони динаміки
3 Закони збереження в механіці
4 Властивості газів, рідин і твердих тіл
5 Основи термодинаміки
10. 1-й семестр
ВСТУП
2 уроки
ƒƒ Зародження і розвиток фізики як науки
ƒƒ Роль фізичних знань у житті людини
ƒƒ Методи наукового пізнання
11. Вступ 11
УРОК 1/1
Тема. Зародження і розвиток фізики як науки
Мета уроку: дати учням уявлення про зародження і розвиток фізики
як науки.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
ПЛАН УРОКУ
Демонстрації 10 хв
1. Слайди з історії розвитку фізики (Аристо-
тель, Архімед, Демокрит, Піфагор, Галілей
та ін.).
2. Відеофрагмент «Життя Галілея»
Вивчення
нового
матеріалу
30 хв
1. Передумови розвитку науки.
2. Зародження і розвиток фізики як науки.
3. Роль фізичного знання в житті людини й роз-
витку суспільства
Закріплення
вивченого
матеріалу
5 хв Контрольні запитання
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Передумови розвитку науки
Розвиток науки був складовою загального процесу інтелекту-
ального розвитку людського розуму і становлення людської цивілі-
зації. Не можна розглядати розвиток науки відокремлено від про-
цесів розвитку мови, писемності, лічби, мистецтва, формування
світогляду та виникнення філософії.
Накопичення знань відбувається в процесі розвитку цивіліза-
цій; усім відомі досягнення давніх цивілізацій (єгипетської, ме-
сопотамської та ін.) у галузях астрономії, математики, медицини.
Першою й головною причиною виникнення науки є формуван-
ня суб’єктно-об’єктних відносин між людиною і природою, між
людиною й навколишнім середовищем. Уже в епоху палеоліту лю-
дина створює перші знаряддя праці з каменю й кістки — сокиру,
ніж, скребло, спис, лук, стріли, починає використовувати вогонь
і будує примітивні житла. В епоху мезоліту людина плете сітки, бу-
дує човни, займається обробкою дерева. У період неоліту (до ІІІ тис.
до н. е.) людина розвиває гончарне ремесло, освоює землеробство,
займається виготовленням глиняного посуду, використовує мо-
тику, серп, веретено, глиняні, рублені, пальові будівлі, опановує
метали. Тоді ж починає використовувати тварин як тяглову силу,
12. 12 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
винаходить колісні візки, гончарне колесо, вітрильник, міхи. До
початку І тис. до н. е. з’являються знаряддя праці із заліза.
Другою причиною формування науки є ускладнення пізнаваль-
ної діяльності людини: освоєння різних видів перетворювальної ді-
яльності, глибокі зміни в структурі психіки.
Історія фізики тісно пов’язана з історією суспільства, оскільки
фізика, як і будь-яка наука, є важливою складовою культури, а на-
уковий розвиток, безумовно, визначається розвитком цивілізації
в цілому. При цьому розвиток фізики значною мірою залежить від
рівня останньої і зумовлює розвиток продуктивних сил суспіль-
ства. Отже, рівень фізичних знань визначається розвитком як ма-
теріальної культури, так і загальної — духовної — культури.
2. Зародження і розвиток фізики як науки
Дослідивши ланцюжок розвитку фізики, учені з’ясували, що
своїм корінням фізика сягає часів Давньої Греції. Виявляється,
саме стародавні греки, спростувавши теорію тотального контролю
богів, намагалися пояснити природні явища науковим шляхом.
«Фізика» — так назвав першу відому нам наукову працю про
природні явища давньогрецький учений Аристотель, який жив
у IV ст. до н. е. Цей фундаментальний трактат, що заклав підвали-
ни фізики як науки, складається з восьми книг. Уперше фізика роз-
глядається не як учення про природу, а як наука про рух, категорія
якого передбачає час, простір і місце.
У своїх фізичних трактатах Аристотель пропонує універсаль-
ну схему чотирьох причин, що відіграють важливу роль у фізиці:
формальна причина (що це?), матеріальна причина (з чого склада-
ється?), рушійна причина (звідки походить?), цільова причина (за-
ради чого існує?).
Книга Аристотеля служила основним «підручником фізики»
впродовж майже двох тисячоліть.
Наступний вирішальний крок у розвитку фізики зробив ви-
датний італійський учений Галілео Галілей (1564–1642). Його вва-
жають основоположником фізики в її сучасному розумінні — як
дослідної (експериментальної) науки. Галілей дослідним шляхом
спростував деякі важливі положення Аристотеля.
¾¾ Фізика досліджує механічні, теплові, електромагнітні, світ-
лові явища, а також будову речовини. Завданням фізики, як
і інших наук, є пошук законів, за допомогою яких можна пояс-
нювати та прогнозувати широке коло явищ.
13. Вступ 13
3. Роль фізичного знання в житті людини й розвитку суспільства
Навчившись прогнозувати фізичні явища й керувати ними,
людина стала «велетнем»: вона створила двигуни, у мільйони разів
потужніші за людські руки, комп’ютери, які розширили можли-
вості науки, техніки й мистецтва, об’єднала всіх жителів Землі на-
дійними системами зв’язку.
Відбулися глибокі, якісні зміни в багатьох галузях науки й тех-
ніки, пов’язані з важливими відкриттями в галузі фундаменталь-
ної фізики. Відкриття радіоактивності, електромагнітних хвиль,
ультразвуку, реактивного руху тощо сприяли тому, що людина,
застосовуючи ці знання, просунула розвиток техніки далеко впе-
ред. Людина навчилася передавати на відстань не лише звук, але
й зображення. Людина вийшла в космос, висадилася на Місяці,
побачила його зворотний бік. За допомогою унікальних оптичних
приладів можна дізнатися, з якої речовини складаються далекі
планети. Отримані дані коли-небудь дозволять людині зробити
нові надзвичайні відкриття, що приведуть до подальших досягнень
у науці й техніці. Наука стала безпосередньою продуктивною си-
лою.
Однак справа не лише в «практичній» цінності фізики: знання
фізики необхідне кожному з нас, щоб задовольнити природну ціка-
вість у розумінні навколишнього світу.
Фізичні знання і методи народжують нові науки, наприклад,
біофізику, геофізику, астрофізику.
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
1. Назвіть імена відомих вам учених-фізиків. У якій галузі фізики
вони працювали?
2. Наведіть приклади використання знань фізики для створення
предметів побуту, що оточують вас.
3. Для створення яких технічних пристроїв були використані фі-
зичні відкриття?
Про що ми дізналися на уроці
yy Видатні люди сучасності, винахідники й учені. Незважаючи
на те що вони були дуже різними за характером і поведінкою,
усіх їх об’єднувало одне: вони були універсальними людьми.
Людьми, які мали унікальний дар або талант, що проявлявся
не лише у сфері їх діяльності, але й у повсякденному житті.
yy Сучасну фізику створювало багато поколінь учених. Це були
найрізноманітніші люди: заможні й бідні, високопоставлені
14. 14 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
й пересічні громадяни. Комусь із них відкриття принесли сла-
ву й визнання ще за життя, а хтось так і пішов із життя, не по-
бачивши, як майбутні покоління використовують його праці.
Дехто з них до кінця життя вірив, що відкриті ним закони при-
несуть людям користь, а хтось був гірко розчарований. Однак
їх усіх єднають із сучасними вченими інтерес, жага знань, над-
звичайне терпіння і працьовитість.
Домашнє завдання
П.:__________________________________________________
15. Вступ 15
УРОК 2/2
Тема. Методи наукового пізнання
Мета уроку: дати учням уявлення про методи наукового пізнання.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
ПЛАН УРОКУ
Демонстрації 5 хв
Відеофрагменти «Сучасна фізична картина
світу»
Вивчення
нового
матеріалу
35 хв
1. Спостереження, наукова гіпотеза й експери-
мент.
2. Наукові моделі й наукова ідеалізація.
3. Науковий закон і наукова теорія.
4. Принцип відповідності.
5. Сучасна фізична картина світу
Закріплення
вивченого
матеріалу
5 хв Контрольні запитання
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Спостереження, наукова гіпотеза й експеримент
Уявлення про матеріальний світ, про явища, що відбуваються
в ньому, і про властивості об’єктів матеріального світу формують-
ся в процесі спостереження. Так, спостерігаючи падіння тіл, Галі-
лей намагався знайти закономірності цього руху; вивчаючи скоро-
чення лапки жаби внаслідок торкання її металевими предметами,
Гальвані намагався знайти причину цього явища. Саме бажання
пояснити причину спостережуваного явища, знайти закономірнос-
ті, яким воно підпорядковується, спонукає вчених висувати гіпо-
тези, тобто припущення, про природу явища, або про його причи-
ни, або про закони, за якими воно відбувається.
Після того як гіпотезу сформульовано, учений може просува-
тися одним із двох шляхів пізнання. У першому випадку він може
поставити експеримент і з його допомогою перевірити гіпотези. Ті
з них, що підтверджуються, приймаються, а ті, які не підтверджу-
ються, вважаються помилковими й відкидаються.
У другому випадку вчений будує модель об’єкта або явища, ви-
суває гіпотезу, виконує теоретичне дослідження моделі та прово-
дить експеримент з метою підтвердження справедливості гіпотези
та правильності побудованої моделі. Остаточний висновок про те,
16. 16 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
що отримані результати правильні, дозволяє уможливити їх засто-
сування на практиці.
З наведених міркувань випливає, що експеримент і теорія, бу-
дучи методами пізнання навколишнього світу, виступають разом.
Процес пізнання починається зі спостережень, і саме невідповід-
ність спостережуваного сформованій системі знань, суперечність
між уже відомим і експериментальним фактами, які неможливо
пояснити за допомогою наявних законів і теорій, приводить до ви-
никнення нового знання.
У цьому випадку експеримент є джерелом наших знань про на-
вколишній світ. З іншого боку, жодне знання не може вважатися
істинним доти, доки воно не буде підтверджене відповідними екс-
периментальними даними й не знайде свого практичного застосу-
вання. У цьому розумінні експеримент є критерієм істинності на-
ших знань.
Отже,
¾¾ експеримент є джерелом знання і критерієм істинності отри-
маних знань.
Природно, що експериментальний факт є одним з елементів
системи знань про природу. Більш повними ці знання можуть ста-
ти лише за умови створення теорії для їх пояснення.
Так, припущення про те, що речовина складається з частинок,
які перебувають у безперервному хаотичному русі, залишалося
гіпотезою навіть після того, як було поставлено експерименти,
що непрямо доводили його справедливість. І лише після створен-
ня класичної статистичної теорії воно перетворилося на наукове
знання.
2. Наукові моделі й наукова ідеалізація
Кожен крок у вивченні природи — наближення до істини. Фі-
зичні закони — лише окремі сходинки в пізнанні навколишнього
світу. Вивчення складних природних явищ у повному обсязі часто
неможливе без введення припущень, що спрощують їх. У такому
випадку отримані теорією результати можуть служити наближен-
ням до реальної картини явища.
Такі наближення називають модельними.
¾¾ Модель у фізиці — це спрощена версія фізичної системи, що збе-
рігає головні її ознаки.
Прикладами моделей є матеріальна точка — тіло, розмірами
якого в певній задачі можна знехтувати, та ідеальний газ — такий
17. Вступ 17
газ, розміри молекул якого надзвичайно дрібні, причому взаємодія
між молекулами відбувається лише в разі їх зіткнення.
Межі застосовності тієї чи іншої фізичної теорії визначаються
межами застосовності використовуваної моделі.
Успіх опису явища залежить від того, наскільки вдало обрано
фізичну модель і наскільки вона адекватна явищу.
Наочність моделей дозволяє краще уявити, наприклад, струк-
туру речовини, а також природу фізичних процесів і явищ. Для
опису складних фізичних систем використовується ціла низка
стандартних фізичних моделей: матеріальна точка, абсолютно
тверде тіло, математичний маятник, ідеальний провідник та ін.
Будь-яка теорія є описом певної моделі фізичної системи, де-
яким наближенням до реальності й тому надалі може бути розви-
нена й узагальнена. Тож ті самі моделі можуть використовуватися
для пояснення різних фізичних явищ.
3. Науковий закон і наукова теорія
Будь-яке фізичне явище характеризується не однією, а кіль-
кома фізичними величинами. Величини, що характеризують те чи
інше явище, пов’язані одна з одною. Наприклад, сила струму на ді-
лянці ланцюга прямо пропорційна напрузі на кінцях цієї ділянки
й обернено пропорційна його опору. Зв’язок між величинами, що
характеризують явище чи властивості тіла, можна встановити екс-
периментально або теоретично. Якщо зв’язок між величинами має
стійкий характер, тобто повторюється в експериментах, то його на-
зивають фізичним законом.
¾¾ Науковий закон — це твердження про стійкий взаємозв’язок
між певними явищами, неодноразово експериментально під-
тверджене і прийняте як істинне для окремої сфери реальності.
Вам уже відомі закони Ньютона, Архімеда, Паскаля, Гука, Ома
та ін. Деякі фізичні закони є окремими, тобто вони описують певне
коло явищ. Наприклад, закон Ома стосується постійного електрич-
ного струму; закону Паскаля підпорядковується передача тиску,
що діє на рідину або газ. Інші закони мають більш загальний ха-
рактер, вони належать до цілого розділу фізики й описують широ-
ке коло явищ певної фізичної природи. Наприклад, закони Ньюто-
на описують різні види механічного руху та взаємодії тіл.
У процесі пізнання важливо не лише встановити закони, але й по-
яснити причини явища. Тут на допомогу приходить теорія. Саме тео-
рія,теоретичнізнаннядозволяютьвідповістиназапитання:«Чому?».
18. 18 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
Теорія дозволяє не лише пояснювати явища і властивості речо-
вини, але й прогнозувати їх.
¾¾ Наукова теорія — це система знань, що описує й пояснює пев-
ну сукупність явищ, дає обґрунтування всіх сформульованих
положень і зводить відкриті в окремій галузі закони до єдиної
основи.
Наприклад, молекулярно-кінетична теорія пояснює явища,
природа яких пов’язана з будовою речовини.
У фізичній науці можна виокремити чотири фундаментальні
теорії: класичну механіку, молекулярно-кінетичну теорію, елек-
тродинаміку і квантову теорію.
4. Принцип відповідності
Принцип відповідності — це твердження про те, що будь-яка
нова наукова теорія за наявності старої, добре перевіреної теорії пе-
ребуває з нею не в цілковитій суперечності, а дає ті самі наслідки
в певному граничному наближенні (окремому випадку).
Принцип відповідності сформулював на початку ХХ ст. дат-
ський фізик Нільс Бор — один із фундаторів квантової механіки.
Так, квантова механіка описує рухи частинок з надзвичайно ма-
лою масою, але вона «переходить» у класичну, якщо маси тіл до-
статньо великі.
Положення спеціальної теорії відносності стосуються в основ
ному руху тіл зі швидкостями, які можна порівняти зі швидкістю
світла, але вони збігаються з положеннями класичної механіки,
якщо швидкості руху тіл набагато менші за швидкість світла.
5. Сучасна фізична картина світу
Аж від часу зародження наук учені прагнули об’єднати науко-
ві знання в певну систему. Узагальнену й систематизовану сукуп-
ність фізичних знань про навколишній світ називають фізичною
картиною світу.
Фізична картина світу — це, по суті, ідеальна модель природи,
що включає в себе поняття, гіпотези та принципи фізики й харак-
теризує певний етап її розвитку.
Фізична картина світу має певну структуру. До неї входять уяв-
лення про матерію, простір і час, рух і взаємодію, а також фізичні
теорії.
Важливо зрозуміти, що уявлення про матерію, простір і час,
рух і взаємодію, які є загальнонауковими, філософськими катего-
19. Вступ 19
ріями, формуються у фізичній науці та змінюються відповідно до
її розвитку.
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
1. Назвіть основні методи фізичних досліджень.
2. Наведіть приклади фізичних моделей.
3. Яку роль відіграє експеримент у пізнанні? Поясніть на прикладі.
4. Що називається гіпотезою? Наведіть приклади наукових гіпотез.
5. Чому експеримент є критерієм правильності фізичної теорії?
6. На яких положеннях ґрунтується сучасна фізична картина світу?
Про що ми дізналися на уроці
yy Уявлення про матеріальний світ, про явища, що відбуваються
в ньому, і про властивості об’єктів матеріального світу форму-
ються в процесі спостереження.
yy Експеримент є джерелом знання і критерієм істинності отри-
маних знань.
yy Модель у фізиці — це спрощена версія фізичної системи, що
зберігає її головні ознаки.
yy Науковий закон — це твердження про стійкий взаємозв’язок
між певними явищами, неодноразово експериментально під-
тверджене та прийняте як істинне для окремої сфери реальності.
yy Наукова теорія — це система знань, що описує та пояснює пев-
ну сукупність явищ, дає обґрунтування всіх сформульованих
положень і зводить відкриті в певній галузі закони до єдиної
основи.
Домашнє завдання
П.:__________________________________________________
20. 20 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
МЕХАНІКА
КІНЕМАТИКА
Тематичне планування
№
з/п
Тема уроку
Дата про�
ведення
1 Механічний рух
2 Прямолінійний рівномірний рух
3 Прямолінійний рівноприскорений рух
4 Шлях у випадку прямолінійного рівноприскореного
руху
5 Вільне падіння
6 Розв’язання задач на рівняння прямолінійного рівно-
прискореного руху
7 Лабораторна робота № 1 «Визначення прискорення
тіла в разі рівноприскореного руху»
8 Криволінійний рух
9 Узагальнюючий урок
10 Тематичне оцінювання з теми «Кінематика»
21. Механіка. Кінематика 21
УРОК 1/3
Тема. Механічний рух
Мета уроку: ознайомити учнів з основним завданням механіки й по-
няттями матеріальної точки, системи відліку, траєкторії, шляху
і переміщення.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
ПЛАН УРОКУ
Демонстрації 7 хв
1. Приклади механічного руху.
2. Відносність спокою і руху.
3. Відеофрагмент «Системи відліку в механіці»
Вивчення
нового
матеріалу
28 хв
1. Основне завдання механіки.
2. Система відліку.
3. Матеріальна точка.
4. Траєкторія, шлях і переміщення.
5. Векторні величини
Закріплення
вивченого
матеріалу
10 хв
1. Учимося розв’язувати задачі.
2. Контрольні запитання
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Основне завдання механіки
Виклад навчального матеріалу рекомендується почати з нага-
дування про те, що на уроках фізики у 8 класі вже вивчалося по-
няття механічного руху.
¾¾ Механічним рухом називається зміна з плином часу положен-
ня певного тіла відносно інших тіл.
Механічний рух часто є складовою більш складних немеханіч-
них процесів, наприклад теплових. Вивченням механічного руху
опікується розділ фізики, що називається механікою.
¾¾ Розділ механіки, у якому розглядається опис руху тіл, назива-
ється кінематикою.
Вивчити рух тіла означає визначити, як змінюється його поло-
ження в просторі з плином часу. Якщо це відомо, можна дізнатися
про положення тіла в будь-який момент часу. З урахуванням цього
можна сформулювати основне завдання механіки:
¾¾ визначити положення тіла в будь-який момент часу.
Для виконання основного завдання механіки потрібно знати по-
чаткове положення тіла і його швидкість у початковий момент
часу. Крім того, якщо швидкість тіла змінюється з плином часу,
необхідно знати, як саме вона змінюється.
22. 22 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
2. Система відліку
Положення тіла в просторі завжди визначають відносно якого-
небудь іншого тіла, яке називається тілом відліку. Тіло відліку на-
явне в будь-якій задачі про рух тіл, навіть тоді, коли воно прямо не
згадується. Дуже часто тілом відліку вважається Земля.
З тілом відліку пов’язують систему координат. Положення
точки в просторі задається трьома числами, які називаються коор-
динатами точки й позначаються літерами x, y, z. Часто вдається
вибрати систему координат так, щоб одна або дві координати тіла
залишалися незмінними впродовж усього часу руху. Тоді описати
рух тіла можна за допомогою лише однієї або двох координат.
Пов’язана з тілом відліку система координат і обраний спосіб
вимірювання часу утворюють систему відліку.
Отже, система відліку складається:
1) з тіла відліку;
2) пов’язаної з ним системи координат;
3) годинника.
3. Матеріальна точка
Під час визначення положення тіла в просторі виникають
ускладнення, пов’язані з тим, що тіло має розміри. Проте, під час
розв’язання багатьох задач розмірами тіла можна знехтувати, роз-
глядаючи його як одну точку. При цьому опис руху тіла набагато
спрощується.
¾¾ Тіло, розмірами якого в умовах задачі можна знехтувати, на-
зивається матеріальною точкою.
Отже, ми замінюємо реальне тіло його моделлю — матеріаль-
ною точкою. Наприклад, вивчаючи рух Землі навколо Сонця, Зем-
лю можна вважати матеріальною точкою, тому що відстань між
Землею та Сонцем приблизно у 25 тисяч разів більша за радіус Зем-
лі. А от тіло спортсмена, що здійснює стрибок у висоту, не можна
замінити матеріальною точкою, тому що в цьому випадку розміри
тіла можна порівняти з відстанню, яку долає спортсмен.
Не потрібно враховувати розміри й у тому випадку, коли пере-
міщення всіх точок є однаковим. Такий рух тіла називається по-
ступальним.
4. Траєкторія, шлях і переміщення
У процесі руху матеріальна точка займає різні положення в про-
сторівідноснообраноїсистемивідліку.Прицьомуточка,щорухаєть-
23. Механіка. Кінематика 23
ся, «описує» в просторі певну лінію. Іноді ця лінія помітна, напри-
клад, літак, що високо летить, може залишати за собою слід у небі.
Більш знайомий приклад — слід крейдяної палички на дошці.
¾¾ Траєкторією руху тіла називають уявну лінію в просторі, за
якою рухається тіло.
Дуже часто траєкторія — невидима лінія. Траєкторія точки,
що рухається, може бути прямою або кривою лінією. Відповідно до
форми траєкторії рух буває прямолінійним і криволінійним.
¾¾ Шлях — це довжина траєкторії.
Шлях є скалярною величиною і позначається літерою l. Шлях
збільшується, якщо тіло рухається, і залишається незмінним,
якщо тіло перебуває в стані спокою. Отже, шлях не може зменшу-
ватися з плином часу.
У випадку прямолінійної траєкторії шлях можна визначити
прямим вимірюванням лінійкою або рулеткою. Складніше, коли
тіло рухається криволінійною траєкторією. Проте, дуже часто не-
обхідно знати лише кінцеве положення тіла. Для його визначення
використовують фізичну величину — переміщення.
¾¾ Переміщенням точки називають спрямований відрізок прямої,
що з’єднує початкове й кінцеве положення матеріальної точки.
Переміщення є векторною величиною й позначається літерою
s. Модуль переміщення — s.
5. Векторні величини
Величини, що характеризуються напрямком і числовим зна-
ченням (модулем), називають векторними (наприклад, сила, швид-
кість, переміщення).
Для розв’язання багатьох задач потрібно вміти виконувати різ-
ні дії з векторними величинами. Дії з векторними величинами ви-
конуються за правилами дій із векторами.
Наприклад, додавання двох векторних величин виконується за
правилом трикутника (рис. а) або за правилом паралелограма (рис. б).
a
b
c
a
b
a
b
c
a
b
а б
24. 24 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
Запитання до учнів під час викладу нового матеріалу
1. Що приймають за тіло відліку, коли говорять:
а) автомобіль їде зі швидкістю 80 км/год;
б) провідник іде по вагону зі швидкістю 4 км/год;
в) Земля рухається по своїй орбіті зі швидкістю 30 км/с?
2. У якій системі відліку простіше описувати:
а) рух потяга;
б) рух предметів усередині вагона;
в) рух планет?
3. У яких задачах можна розглядати спортсмена як матеріальну
точку, а в яких — не можна?
4. Шлях чи переміщення оплачує пасажир таксі?
5. Поступальним чи непоступальним рухом є:
а) рух хвилинної стрілки годинника;
б) рух кабінки «колеса огляду»?
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
1. Учимося розв’язувати задачі
1. На рисунках наведено графіки залежностей від часу шляху l
і модуля переміщення тіла s для двох різних рухів. На якому
з графіків допущено помилку? Обґрунтуйте свою відповідь.
0 t
l
0 t
s
(Відповідь: на графіку l t значення l не може зменшуватися
з плином часу.)
2. Два тіла, рухаючись прямолінійно, здійснили однакові пере-
міщення. Чи обов’язково однаковими є пройдені ними шляхи?
Відповідь поясніть прикладом.
3. Маленькій дитині здається, що секундна стрілка годинника ру-
хається, а хвилинна й годинна стрілки — нерухомі. Як довести
дитині, що вона помиляється?
25. Механіка. Кінематика 25
2. Контрольні запитання
1. Навіщо потрібна система відліку? З чого вона складається?
2. Чи може траєкторія руху перетинати себе? Наведіть приклади,
що підтверджують вашу відповідь.
3. Чим відрізняється шлях від переміщення? Чи може шлях уна-
слідок руху тіла зменшуватися?
Про що ми дізналися на уроці
yy Механічним рухом називається зміна з плином часу положення
певного тіла відносно інших тіл.
yy Основне завдання механіки полягає в тому, щоб визначити по-
ложення тіла в будь-який момент часу.
yy Пов’язана з тілом відліку система координат і обраний спосіб
вимірювання часу утворюють систему відліку.
yy Тіло, розмірами якого в умовах задачі можна знехтувати, на-
зивається матеріальною точкою.
yy Траєкторією руху тіла називають уявну лінію в просторі, за
якою рухається тіло.
yy Шлях — це довжина траєкторії.
yy Переміщенням точки називають спрямований відрізок прямої,
що з’єднує початкове й кінцеве положення матеріальної точки.
Домашнє завдання
1. П.: _________________________________________________
2. Зб.: р1 — № 1.15; 1.16; 1.17; 1.18;
р2 — № 1.21; 1.24; 1.25; 1.30;
р3 — № 1.37; 1.38; 1.39; 1.42.
3. Д.: підготуватися до самостійної роботи № 1.
Самостійні роботи зазвичай розраховані на 15–20 хв і призна-
чені для поточного оцінювання знань. Усі роботи складаються
з шести варіантів, кожен з яких містить чотири завдання. Перші
два завдання — тестові; у цих завданнях необхідно вибрати одну
правильну відповідь із чотирьох запропонованих (обґрунтування
вибору відповіді не потрібне). Третє завдання — на встановлення
відповідності (логічні пари). У цьому завданні необхідно встанови-
ти відповідність між фізичними поняттями, виразами, законами,
термінами тощо. До кожного рядка, позначеного літерою, потріб-
но дібрати твердження, позначене цифрою. Слід мати на увазі, що
одне з тверджень, позначених цифрами, є «зайвим». Четверте за-
вдання вимагає повного оформлення розв’язання. Це завдання від-
критої форми з розгорнутою відповіддю.
26. 26 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
Завдання із самостійної роботи № 1
«СИСТЕМА ВІДЛІКУ. ТРАЄКТОРІЯ, ШЛЯХ І ПЕРЕМІЩЕННЯ»
1. Початковий рівень (1 бал)
Яке з тіл, зображених на рисунках, перебуває в стані спокою
відносно Землі?
А Б В Г
А. Літак виконує рейс між двома містами.
Б. Швидкісний потяг рухається між двома станціями.
В. На площі стоїть пам’ятник Т. Г. Шевченку.
Г. Парашутист опускається після стрибка з літака.
2. Середній рівень (2 бали)
Кого зі спортсменів, зображених на рисунку, можна за цих
умов руху прийняти за матеріальну точку?
А Б В Г
А. Спортсмен здійснює стрибок із жердиною.
Б. Гімнастка виконує вправи на колоді.
В. Спортсмен виконує стрибок у висоту.
Г. Судді фіксують рекордний час у забігу спортсменів на дис-
танцію 5000 м.
27. Механіка. Кінематика 27
3. Достатній рівень (4 бали)
Завдання 3 має на меті встановити відповідність (логічні пари).
До кожного поняття, позначеного літерою, доберіть тверджен-
ня, позначене цифрою.
А. Система відліку.
Б. Матеріальна точка.
В. Траєкторія.
Г. Переміщення.
1. Лінія в просторі, якою рухається тіло.
2. Спрямований відрізок прямої, проведений від початкового
положення тіла до його положення в заданий момент часу.
3. Довжина траєкторії.
4. Тіло відліку й пов’язані з ним система координат і час.
5. Модель тіла, розмірами якого в задачі можна знехтувати.
4. Високий рівень (5 балів)
Автомобіль, що рухається рівномірно, виконав розворот, опи-
савши половину окружності. Накресліть шлях і переміщення
автомобіля за час розвороту. У скільки разів шлях більший за
модуль переміщення?
28. 28 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
УРОК 2/4
Тема. Прямолінійний рівномірний рух
Мета уроку: ознайомити учнів з характерними ознаками прямолі-
нійного рівноприскореного руху.
Тип уроку: комбінований урок.
ПЛАН УРОКУ
Контроль
знань
15 хв
Самостійна робота № 1 «Система відліку,
траєкторія, шлях і переміщення»
Демонстрації 3 хв Рівномірний прямолінійний рух
Вивчення
нового
матеріалу
22 хв
1. Швидкість прямолінійного рівномірного
руху.
2. Графік залежності шляху від часу в разі
прямолінійного рівномірного руху.
3. Графік залежності модуля швидкості
від часу.
4. Закон додавання швидкостей
Закріплення
вивченого
матеріалу
5 хв Учимося розв’язувати задачі
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Швидкість прямолінійного рівномірного руху
З прямолінійним рівномірним рухом учні вже знайомі з курсів
фізики й математики попередніх класів.
¾¾ Прямолінійним рівномірним рухом називають такий рух,
у процесі якого тіло за будь-які однакові проміжки часу здій-
снює однакові переміщення.
Прямолінійний рівномірний рух є найпростішим для вивчен-
ня. Істотною ознакою такого руху є однаковість переміщень у будь-
які наскільки завгодно малі проміжки часу. Однією з основних кі-
нематичних характеристик руху є швидкість:
v
s
t
.
¾¾ Швидкістю прямолінійного рівномірного руху називають фі-
зичну величину, що дорівнює відношенню переміщення тіла до
проміжку часу, за який відбулося це переміщення.
Швидкість, як і переміщення, — векторна величина. Напря-
мок швидкості збігається з напрямком переміщення.
29. Механіка. Кінематика 29
У випадку прямолінійного рівномірного руху модуль перемі-
щення s збігається з пройденим шляхом l, тому в цьому випадку
можна записати, що v
l
t
.
Одиниця швидкості в СІ — 1 м/с.
Якщо відомі швидкість тіла й час рівномірного руху, то можна
обчислити пройдений тілом шлях: l vt , а також час руху: t
l
v
.
2. Графік залежності шляху від часу в разі прямолінійного
рівномірного руху
Графік набагато більш наочно, ніж формула, показує залеж-
ність однієї величини від іншої. Графіком прямої пропорційності
l vt є відрізок прямої, що проходить через початок координат.
Отже,
¾¾ графік залежності шляху від часу в разі прямолінійного рівно-
мірного руху — це відрізок прямої, один кінець якого збігається
з початком координат.
0 1 2 3 4 5
10
t, год
l, км
20
30
I
II
40
Для побудови графіка такого типу достатньо знайти одну його
точку, що не збігається з початком координат, і провести відрізок
прямої через початок координат і цю точку.
Необхідно звернути увагу учнів на те, що чим більша швид-
кість тіла, тим більшим є кут між графіком залежності шляху від
часу й віссю часу.
3. Графік залежності модуля швидкості від часу
Оскільки в разі прямолінійного рівномірного руху модуль
швидкості тіла залишається постійним, то
¾¾ у випадку прямолінійного рівномірного руху графіком залеж-
ності модуля швидкості від часу є відрізок прямої, паралельної
осі часу.
30. 30 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
На малюнку як приклад зображені графіки залежності модуля
швидкості від часу для двох тіл.
0 1 2 3 4 5
2
t, c
v, м/с
4
I
II
Необхідно враховувати, що площа фігури під графіком модуля
швидкості чисельно дорівнює шляху, пройденому тілом.
4. Закон додавання швидкостей
Це правило зв’язує швидкості того самого тіла у двох системах
відліку. Знаючи швидкість тіла в одній системі відліку і швидкість
цієї системи відносно деякої іншої системи відліку, легко обчисли-
ти швидкість тіла в цій іншій системі відліку:
v v v 1 2.
Це означає, що
¾¾ швидкість
r
v тіла в «нерухомій» системі відліку дорівнює век-
торній сумі швидкості
r
v1 тіла в «рухомій» системі відліку
і швидкості
r
v2 «рухомої»системивідлікувідносно«нерухомої».
Важливо відзначити, що рух тіла відбувається в обох системах
відліку одночасно. Відносно ж кожної системи тіло виконує у будь-
який момент часу лише один рух.
Аналогічно можна записати правило додавання переміщень:
s s s 1 2.
Запитання до учнів під час викладу нового матеріалу
1. Наведіть приклади рівномірного руху.
2. Що показує швидкість тіла в разі рівномірного руху?
3. Чи можна стверджувати, що тіло рухається прямолінійно рів-
номірно, якщо воно:
а) за кожну секунду проходить шлях, який дорівнює 1 м;
б) рухається вздовж прямої в одному напрямку й за кожну се-
кунду проходить шлях 3 м?
4. Назвіть особливість графіка залежності шляху від часу.
5. Наведіть приклад застосування закону додавання швидкостей.
31. Механіка. Кінематика 31
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
Учимося розв’язувати задачі
1. Тіло рухається прямолінійно рівномірно. Чи обов’язково є лі-
нійною функцією часу:
а) пройдений шлях;
б) модуль переміщення;
в) модуль координати?
(Відповідь: а) так; б) так; в) ні.)
2. Які з наведених нижче формул описують прямолінійний рівно-
мірний рух? Які формули взагалі не можуть описувати реаль-
ний рух?
а) s t= −5 2 ;
б) v t= −5 2 ;
в) x t= −5 2 ;
г) l t= −5 2 .
(Відповідь: формула в) описує прямолінійний рух; формули
а) і г) не можуть описувати який-небудь реальний рух.)
3. Швидкість моторного човна відносно води становить 6 км/год,
а швидкість плину ріки — 2 км/год. У скільки разів швидше
човен рухається за течією, ніж проти течії?
(Відповідь: удвічі.)
Про що ми дізналися на уроці
yy Прямолінійним рівномірним рухом називають такий рух,
у процесі якого тіло за будь-які однакові проміжки часу здій-
снює однакові переміщення.
yy Швидкістю прямолінійного рівномірного руху називають фі-
зичну величину, що дорівнює відношенню переміщення тіла до
проміжку часу, за який відбулося це переміщення:
v
s
t
.
yy Графік залежності шляху від часу в разі прямолінійного рівно-
мірного руху — це відрізок прямої, один кінець якого збігаєть-
ся з початком координат.
yy У випадку прямолінійного рівномірного руху графіком залеж-
ності модуля швидкості від часу є відрізок прямої, паралельної
осі часу.
32. 32 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
yy Швидкість
r
v тіла в «нерухомій» системі відліку дорівнює
векторній сумі швидкості
r
v1
тіла в «рухомій» системі відліку
і швидкості
r
v2 «рухомої» системи відліку відносно «нерухо-
мої»:
v v v 1 2.
Домашнє завдання
1. П.: _________________________________________________________
2. З.:
р1 — № 2.9; 2.10; 2.13; 2.14;
р2 — № 2.20; 2.22; 2.24; 2.29;
р3 — № 2.32, 2.34; 2.35; 2.36.
3. Д.: підготуватися до самостійної роботи № 2.
Завдання із самостійної роботи № 2
«ПРЯМОЛІНІЙНИЙ РІВНОМІРНИЙ РУХ»
1. Початковий рівень (1 бал)
Равлик рухається зі швидкіс-
тю 0,5 мм/с. За який час він по-
долає відстань 1,5 м?
А. 7,5 хв.
Б. 15 хв.
В. 50 хв.
Р. 1 год 25 хв.
2. Середній рівень (2 бали)
На рисунку зображено графік залежності шляху від часу для
тіла, що рухається.
0 10 20 30 40 50
50
t, c
l, м
100
150
А. Тіло рухалося до зупинки 25 с.
33. Механіка. Кінематика 33
Б. До зупинки тіло рухалося зі швидкістю 5 м/с.
В. Від початку руху до 10-ї секунди руху швидкість тіла збіль-
шувалася.
Г. Середня швидкість руху тіла на всьому шляху перевищує
5 м/с.
3. Достатній рівень (4 бали)
Завдання 3 має на меті встановити відповідність (логічні пари).
До кожного поняття, позначеного літерою, доберіть тверджен-
ня, позначене цифрою.
А. Прямолінійний рівномірний рух.
Б. Нерівномірний рух.
В. Миттєва швидкість тіла.
Г. Швидкість прямолінійного рівномірного руху.
1. Рух, під час якого тіло проходить за однакові проміжки
часу різні шляхи.
2. Фізична величина, що дорівнює добутку переміщення на
час руху тіла.
3. Швидкість у цей момент часу в певній точці траєкторії.
4. Рух, у разі якого тіло за будь-які однакові проміжки часу
здійснює однакові переміщення.
5. Фізична величина, що дорівнює відношенню переміщення
за час, упродовж якого відбулося це переміщення.
4. Високий рівень (5 балів)
Катер рухається річкою проти течії зі швидкістю 12 км/год від-
носно берега, а за течією — зі швидкістю 16 км/год. Обчисліть
швидкість течії.
34. 34 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
УРОК 3/5
Тема. Прямолінійний рівноприскорений рух
Мета уроку: ознайомити учнів з характерними ознаками прямолі-
нійного рівноприскореного руху.
Тип уроку: комбінований урок.
ПЛАН УРОКУ
Контроль
знань
15 хв
Самостійна робота № 2
«Прямолінійний рівномірний рух»
Демонстрації 4 хв
1.Рівноприскорений рух кульки похилою
площиною.
2. Відеофрагмент «Рівноприскорений рух»
Вивчення
нового
матеріалу
20 хв
1. Миттєва швидкість.
2. Прямолінійний рівноприскорений рух.
3. Прискорення.
4. Швидкість у разі прямолінійного рівнопри
скореного руху
Закріплення
вивченого
матеріалу
6 хв
1. Учимося розв’язувати задачі.
2. Контрольні запитання
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Миттєва швидкість
Якщо спостерігати за показаннями спідометра автомобіля, що
рухається, то можна помітити, що вони змінюються. Стрілка при-
ладу то завмирає, то відхиляється від початкового положення. Ви-
ходить, автомобіль рухається нерівномірно і його швидкість із ча-
сом змінюється від точки до точки траєкторії руху.
¾¾ Швидкість у певній точці траєкторії в заданий момент часу
називають миттєвою швидкістю.
Миттєву швидкість можна обчислити як величину, що до-
рівнює відношенню дуже малого переміщення до проміжку часу,
упродовж якого це переміщення відбулося:
v
s
t
=
∆
∆
.
2. Прямолінійний рівноприскорений рух
Якщо миттєва швидкість нерівномірного руху змінюється не
однаково за однакові проміжки часу, то обчислити її дуже важко.
35. Механіка. Кінематика 35
Такі складні нерівномірні рухи в школі не вивчаються, тому роз-
глянемо лише найпростіший нерівномірний рух — рівноприскоре-
ний прямолінійний.
¾¾ Прямолінійним рівноприскореним рухом називають рух, у разі
якого швидкість тіла за будь-які однакові проміжки часу змі-
нюється на ту саму величину.
Рівноприскореним рухом можна вважати скочування візка по
похилій площині. Рівноприскореним рухом є також падіння тіла,
якщо опором повітря можна знехтувати.
3. Прискорення
Зміна швидкості тіла може відбуватися дуже швидко (напри-
клад, рух кулі в каналі ствола під час пострілу з гвинтівки) і порів-
няно повільно (наприклад, рух потяга, коли він рушає від вокзалу).
Для характеристики швидкості зміни швидкості вводиться фі-
зична величина — прискорення.
¾¾ Прискоренням
r
a називають фізичну величину, що дорівнює
відношенню зміни швидкості тіла ∆
v =
a
v v
t
− 0
.
до проміжку
часу t, за який відбулася ця зміна:
a
v v
t
− 0
.
Одиницею прискорення в СІ є 1 м/с2
. Це таке прискорення точ-
ки, що рухається прямолінійно рівноприскорено, за якого за 1 с її
швидкість змінюється на 1 м/с.
4. Швидкістьу випадкупрямолінійногорівноприскореногоруху
З визначення прискорення
a
v v
t
− 0
випливає, що
v v at 0 .
Якщо напрямок прискорення збігається з напрямком початко-
вої швидкості тіла, то залежність модуля швидкості від часу опису-
ється формулою:
v v at 0 .
Якщо прискорення тіла спрямоване протилежно початковій
швидкості тіла, то залежність модуля швидкості від часу описуєть-
ся формулою:
v v at= −0 .
36. 36 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
Рівноприскорений рух зі зменшуваною швидкістю може трива-
ти лише доти, доки швидкість тіла v не стане дорівнювати нулю.
Час руху тіла до зупинки можна обчислити, виходячи з умови
0 0= −v at. Звідси: t
v
a
0
.
Запитання до учнів під час викладу нового матеріалу
1. Чи збігається напрямок прискорення з напрямком швидкості?
Наведіть приклади, що підтверджують вашу відповідь.
2. Два потяги їдуть назустріч один одному: один — прискорено на
північ, другий — уповільнено на південь. Як спрямовані при-
скорення потягів?
3. Як рухається тіло, якщо його миттєва швидкість залишається
незмінною?
4. Як рухається тіло, якщо його прискорення дорівнює нулю?
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
1. Учимося розв’язувати задачі
1. Літак, розганяючись перед зльотом, упродовж певного проміж-
ку часу рухався рівноприскорено. Яким було при цьому приско-
рення літака, якщо за 30 с його швидкість зросла від 10 м/с до
55 м/с?
2. Потяг через 10 с після початку руху набрав швидкість 0,6 м/с.
Через який час після початку руху швидкість потяга дорівню-
ватиме 3 м/с?
3. Автобус, рухаючись із прискоренням 1 м/с2, зупинився через
2 с після початку гальмування. Обчисліть швидкість автобуса
на початку гальмування.
4. Велосипедист починає рухатися зі стану спокою з прискорен-
ням 0,2 м/с2. Через який час швидкість велосипедиста дорівню-
ватиме 2 м/с?
2. Контрольні запитання
1. Що розуміють під миттєвою швидкістю нерівномірного руху?
2. За якої умови модуль вектора швидкості тіла, що рухається,
збільшується? зменшується?
3. Як можна виміряти прискорення?
4. Прискорення ракети під час запуску супутника дорівнює 60 м/с2.
Що це означає?
37. Механіка. Кінематика 37
Про що ми дізналися на уроці
yy Прямолінійним рівноприскореним рухом називають рух, у разі
якого швидкість тіла за будь-які однакові проміжки часу змі-
нюється на ту саму величину.
yy Прискоренням
r
a називають фізичну величину, що дорівнює
відношенню зміни швидкості тіла ∆
v до проміжку часу t, за
який відбулася ця зміна:
a
v v
t
− 0
.
yy Швидкість у випадку прямолінійного рівноприскореного руху:
v v at 0 .
Домашнє завдання
1. П.: _________________________________________________
2. Зб.: р1 — № 3.12; 3.14; 3.16; 3.17;
р2 — № 3.28; 3.29; 3.30; 3.31;
р3 — № 3.32, 3.33; 3.34; 3.35.
38. 38 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
УРОК 4/6
Тема. Шлях у разі прямолінійного рівноприскореного руху
Мета уроку: навчити учнів розв’язувати задачі за формулами шляху
для прямолінійного рівноприскореного руху.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
ПЛАН УРОКУ
Контроль
знань
5 хв
1. Який рух називають прямолінійним рівно-
прискореним?
2. Що називають прискоренням?
3. Швидкість у випадку прямолінійного рівно-
прискореного руху
Вивчення
нового
матеріалу
30 хв
1. Рух без початкової швидкості.
2. Рух із початковою швидкістю.
3. Співвідношення між шляхом і швидкістю
Закріплення
вивченого
матеріалу
10 хв
1. Учимося розв’язувати задачі.
2. Контрольні запитання
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Рух без початкової швидкості
У випадку прямолінійного рівномірного руху тіла переміщен-
ня, яке здійснює це тіло, обчислюється як площа прямокутника,
що міститься під графіком модуля швидкості.
І в разі прямолінійного рівноприскореного руху переміщення
(або шлях) можна обчислювати за тією ж формулою, що й площу
фігури під графіком швидкості.
0 t
65555755558
at
v
at2
2
¾¾ У випадку прямолінійного рівноприскореного руху без початко-
вої швидкості залежність шляху l від часу руху t описується
формулою:
39. Механіка. Кінематика 39
l
at
2
2
,
де a — модуль прискорення тіла.
Слідзвернутиувагуучнівнате,щов разірівноприскореногоруху
без початкової швидкості шлях пропорційний квадрату часу руху.
2. Рух із початковою швидкістю
Якщо початкова швидкість тіла не дорівнює нулю, то фігура,
обмежена графіком v t і віссю 0t, — трапеція, що складається
з прямокутника площею v t0
і трикутника площею at2
2
.
0 t
6555575555865758
at
v
at2
2
v0
v t0
v0
Отже, шлях можна обчислити за формулою l v t
at
0
2
2
.
Таким чином, якщо тіло рухається прямолінійно рівноприско-
рено з початковою швидкістю v0 і прискоренням a, то залежність
шляху l від часу руху t має вигляд:
l v t
at
0
2
2
,
якщо напрямок прискорення збігається з напрямком початкової
швидкості, і вигляд:
l v t
at
= −0
2
2
,
якщо прискорення спрямоване протилежно напрямку початкової
швидкості. Необхідно звернути увагу учнів на те, що в першому ви-
падку швидкість тіла збільшується, а в другому — зменшується.
Оскільки площа трапеції дорівнює півсумі основ і висоти, то
l
v v
t
0
2
. З іншого боку, l v t= сер . Звідси випливає, що середня
швидкість у разі рівноприскореного руху дорівнює:
v
v v
сер =
+0
2
.
40. 40 Кирик Л. А. • «Усі уроки фізики. 10 клас»
3. Співвідношення між шляхом і швидкістю
З формул для шляху l
v v
t
0
2
і часу t
v v
a
− 0
дістаємо:
l
v v
a
−2
0
2
2
. Якщо початкова швидкість дорівнює нулю, ця формула
набуває вигляду: l
v
a
2
2
.
Запитання до учнів під час викладу нового матеріалу
1. Як залежить шлях від часу в разі прямолінійного рівноприско-
реного руху?
2. Чому дорівнює середня швидкість у випадку прямолінійного
рівноприскореного руху?
3. Як пов’язані шлях і швидкість у разі прямолінійного рівно-
прискореного руху?
4. Як за графіком швидкості обчислити величину шляху?
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
1. Учимося розв’язувати задачі
1. Які формули описують прямолінійний рівноприскорений рух?
а) v t 2 2
;
б) v t= −2 2
;
в) v t 2 ;
г) v
t
1
2
.
2. Потяг почав рух зі стану спокою і рухався рівноприскорено. На
першому кілометрі шляху його швидкість зросла до 10 м/с. На
скільки вона зросте на другому кілометрі?
Розв’язання
З формули шляху l
v v
a
−2
0
2
2
випливає, що швидкість потяга
після проходження першого кілометра дорівнює v al v1 0
2
2 ,
а після проходження другого кілометра (коли пройдений шлях
дорівнює 2l ) — v a l2 2 2= × . Тоді ∆v v v al2 2 1 2 1 2= − = −( ) ,
тобто ∆v v2 12 1= −( ) . Отже, ∆v2 4 1= , м/с.
3. За який час автомобіль, рухаючись зі стану спокою з приско-
ренням 0,5 м/с2
, пройде шлях 100 м?
2. Контрольні запитання
1. Потяг відходить від станції. Як спрямоване його прискорення?
2. Потяг починає гальмувати. Як спрямовані його прискорення
і швидкість?
41. Механіка. Кінематика 41
3. За якої умови модуль вектора швидкості тіла, що рухається,
збільшується? зменшується?
Про що ми дізналися на уроці
yy У випадку прямолінійного рівноприскореного руху без почат-
кової швидкості залежність шляху l від часу руху t описується
формулою:
l
at
2
2
.
yy Якщо напрямок прискорення збігається з напрямком початко-
вої швидкості, пройдений шлях дорівнює:
l v t
at
0
2
2
.
yy Якщо прискорення спрямоване протилежно початковій швид-
кості, пройдений шлях дорівнює:
l v t
at
= −0
2
2
.
yy Середня швидкість у разі рівноприскореного руху дорівнює:
v
v v
сер =
+0
2
.
yy Співвідношення між шляхом і швидкістю руху:
l
v v
a
−2
0
2
2
.
Домашнє завдання
1. П.: _________________________________________________
2. Зб.: р1 — № 3.20; 3.21; 3.22; 3.23;
р2 — № 3.36; 3.37; 3.38; 3.40;
р3 — № 3.49, 3.52; 3.54; 3.59.
