Методические рекомендации для проведения урока по дисциплине «Техническая механика» на тему: «Кинематика точки»
методическая разработка на тему

Государственное областное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

«Грязинский технический колледж»

Специальность 23.02.03.

Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта

Методические рекомендации для проведения

 урока по дисциплине «Техническая механика»

на тему:

«Кинематика точки»

Рассмотрено на заседании цикловой комиссии общетехнических дисциплин

Протокол №__от «___» ________2015 г

Председатель цикловой комиссии                  

                                                         И. Г. Тугуши

Грязи-2015

Методические рекомендации рекомендованы для использования в учебном процессе. Предназначены для преподавателей, ведущих дисциплину «Техническая механика» специальности  23.02.03. Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта.

Составитель:  О. А. Ушакова       преподаватель спецдисциплин

Рецензент:

Оглавление

Введение

1. Основная часть

1.1. Активные методы обучения – это методы, побуждающие к самостоятельному добыванию знаний.

1.2. Комбинированный урок – как основной вид процесса обучения.

1.3. Методика проведения занятия по теме «Кинематика точки»

1.3.1. Обоснование выбора метода проведения занятия.

1.3.2. Организационно – подготовительный этап.

1.3.3. Ход урока.

Учебно – методическая карта занятия

Заключение

Литература.

Аннотация

Данные методические рекомендации разработаны по теме «Кинематика точки» в объеме для изучения 2 часа и предназначена для преподавателей, преподаваемых дисциплину «Техническая механика» специальности 23.02.03. Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта. Они содержат изложенную в краткой и доступной форме методику проведения занятия по данной теме, изучаемый материал, различный дидактический материал, учебно-методическую карту занятия, слайды, приложения.

Введение

Урок - это основная форма обучения. Мастерство педагога состоит не только в умении пользоваться собственным богатым опытом, эрудицией, методическим искусством преподнесения информации, но и в умении организовать познавательную деятельность студентов, вызывать их активное содействие развитию их мышления, самостоятельности и интереса к самостоятельному добывание знаний. М.А. Рыбникова писала о том, что преподавание - это искусство, а не ремесло и в этом - самый корень учительского дела, что курс учительской рабочей жизни - вечно изобретать, совершенствовать и совершенствоваться.

Традиционное, основанное на простом сообщении знаний, информативное обучение, работает в идеологии одного мнения, одной точки зрения, где каждый боится двух мнений. Такой формой обучения мы как бы «экспроприировали мышление» обучающихся. Обучение активными методами, которые часто называют нетрадиционными, предполагает решение главной задачи обучения и воспитания обучающихся – «возвращение» им мышления. Как же конструировать такие наиболее удачные формы обучения: учитель - ученик, ученик - производство и т.д.?

Основной результат обучения — знания, умения и навыки, усвоенные студентами, познавательные потребности и способности, сформированные у них.

Цель обучения состоит в том, чтобы эти систематизированные знания, представляющие собой определения, наиболее существенные признаки, классификации, принципы действия основных предметов изучения и другие наиболее значимые характеристики явлений или системы явлений, были настолько усвоены учащимся, чтобы он мог их воспроизвести:- рассказать, объяснить, т. е. показать структуру системы знаний. В этом случае речь идет о втором, более высоком уровне усвоения, воспроизведения знаний — репродуктивном.

1. Основная часть

1.1. Активные методы обучения – это методы, побуждающие к самостоятельному добыванию знаний

В последние десятилетия широкое распространение получили так называемые активные методы обучения, побуждающие обучающихся к самостоятельному добыванию знаний, активизирующие их познавательную деятельность, развитие мышления, формирование практических умений и навыков. Именно на решение этих задач направлены проблемно-поисковые и творчески-воспроизводящие методы.

Активные методы обучения - это методы, которые побуждают студентов к активной мыслительной и практической деятельности в процессе овладения учебным материалом. Активное обучение предполагает использование такой системы методов, которая направлена главным образом не на изложение преподавателем готовых знаний, их запоминание и воспроизведение студентом, а на самостоятельное овладение студентом знаниями и умениями в процессе активной познавательной и практической деятельности.

Для активизации познавательной деятельности студентов используются традиционные методы обучения с применением таких приемов, как постановка вопроса при изложении материала, включение в него отдельных практических упражнений, ситуационных задач, обращение к наглядным и техническим средствам обучения, побуждение к ведению записей, созданию опорных конспектов.

Особенности активных методов обучения состоят в побуждении студентов к практической и мыслительной деятельности, без которой нет движения вперед в овладении знаниями.

Познавательная активность означает интеллектуально-эмоциональный отклик на процесс познания, стремление студента к учению, к выполнению индивидуальных и общих заданий, интерес к деятельности преподавателя и других студентов.

1.2. Комбинированный урок – как основной вид процесса обучения

В практике преподавания преимущественное положение занимает комбинированный урок, который строится на совокупности звеньев процесса обучения. Комбинированный урок позволяет придавать учебному процессу относительно законченный характер. На этом уроке сочетаются изложение нового материала и проверка усвоения знаний и умений, их закрепление и совершенствование, выработка умений и навыков, т.е. реализуется несколько взаимосвязанных дидактических целей. Логика учебного процесса диктует стабильную структуру комбинированного урока. Как уже отмечалось, процесс обучения включает в себя такие этапы, как изучение нового учебного материала (восприятие, осознание), закрепление знаний, их применение (овладение умениями и навыками), проверка знаний и умений. В соответствии с этими этапами в структуре комбинированного урока чаще всего выделяют проверку выполнения домашнего задания и опрос студентов, объяснение нового материала, закрепление приобретенных на уроке знаний и умений, домашнее задание и инструктаж к нему.

При продуманной тщательной подготовке такой урок может дать значительный эффект. Однако наблюдения за учебным процессом показывают, что преподавателям не всегда удается соразмерить структурные части урока и рационально распределить время на реализацию каждой дидактической цели. Вследствие этого какое-то звено учебного процесса может оказаться чрезмерно большим по времени, затрачиваемым усилиям.

Поэтому очень важное значение в структуре комбинированного урока приобретают соподчиненность и взаимосвязь его составных частей: успешное решение педагогических задач предыдущей части урока позволяет переходить к последующей, а итоговый эффект достигается реализацией целей, поставленных к каждой части урока.

Построение структуры урока - творческий процесс. С учетом закономерностей логики и этапов усвоения знаний и умений интерпретация структуры урока помогает избежать стереотипов в преподавании. Так, дидактическая часть урока достаточно однообразна, однако с помощью различных методов можно устранить шаблоны в ее реализации.

Дидактические требования к комбинированному уроку гораздо шире, чем к урокам других типов, поскольку его цели весьма разнообразны. Объяснение нового материала должно соответствовать всем требованиям, предъявляемым к уроку изучения нового учебного материала. Закрепление знаний и выработка умений, осуществляемые на комбинированном уроке, требуют рационального отбора тренировочного материала с учетом особенностей содержания изучаемой темы и уровня подготовки студентов. Однако при отборе учебного материала для тренировочных упражнений следует выполнять и общие дидактические цели: задачи и упражнения должны охватывать весь круг вопросов изучаемой темы и предусматривать постепенное нарастание их сложности; решению задач и выполнению упражнений должны предшествовать проверка усвоения правил, законов, формул, разбор их теоретического смысла.

1.3. Методика проведения занятия по теме «Кинематика точки»

1.3.1. Обоснование выбора метода проведения занятия

Раздел «Статистика» в предмете «Техническая механика» играет немаловажную роль, потому что основные понятия, связанные с такими вопросами как: разложение и сложение сил (вектором); проекция силы (вектора) на ось: уравнения равновесия и методы их решения: методика определения  реакций в   опорах являются  основополагающими  при дальнейшем    изучении    других     2-х        разделов предмета: «Сопротивления материалов» и «Детали машин». Поэтому необходимо более полное повторение и обобщение данного раздела. При этом целесообразно применять такие методы и примеры, которые дали бы возможность проверить знания каждого студента и охватить наиболее полно основные направления изучаемого раздела.

При повторении и обобщении данного раздела студентам были представлены различные задания, к выполнению  которых они должны подойти творчески. Творческий уровень познавательной деятельности характеризуется тем, что студенты творчески подходят к заданиям, вносят в выполнение их что – то свое, находят на основе опыта, имеющихся знаний, умений и навыков новые, оригинальные способы решения. Такая познавательная деятельность студентов предполагает наличие у них определенного запаса знаний и опыта оперировать ими.

Закрепление и совершенствование знаний, умений и навыков в этих случаях производится преимущественно в форме самостоятельной работы, когда студенты сознательно и активно стремятся к достижению поставленной цели, преодолевая возникающие трудности без непосредственной помощи с чьей-либо стороны.

Важным для рассмотрения системы закрепления является вопрос о соотношении характера познавательной деятельности учащихся, с одной стороны, и степени их самостоятельности при этом — с другой. Закрепление и совершенствование знаний, формирование умений их применять и на воспроизводящем (репродуктивном), и на продуктивном (творческом) уровнях может производиться при различной степени и форме руководства со стороны преподавателя. Характер такого руководства зависит от содержания деятельности учащихся, периода обучения, наличия у учащихся определенного запаса знаний и умений оперировать ими. Но познавательная деятельность учащихся и на репродуктивном, и на творческом уровнях всегда происходит под руководством преподавателя. Преподаватель разрабатывает задания, планирует порядок их выполнения, регулирует сложность и трудность, а во время работы наблюдает за учащимися и в необходимых случаях консультирует их, помогая самостоятельному решению поставленной задачи. Поэтому уровень самостоятельности учащихся, как правило, не должен однозначно связываться с формой и степенью руководства со стороны преподавателя.

Не следует также жестко увязывать уровни познавательной деятельности и самостоятельности, учащихся в процессе закрепления и совершенствования знаний и умений с содержанием учебного материала, а также с периодом учебной работы по предмету. При изучении каждой темы или раздела учебной программы закрепление и совершенствование знаний и умений могут производиться на различных уровнях познавательной активности и самостоятельности учащихся.

На данном уроке была предложена одна из методик проведения систематизации знаний студентов с использованием различного рода вариативных заданий, которые студенты должны выполнить самостоятельно.

1.3.2. Организационно – подготовительный этап

Преподавателем для экономии времени при самостоятельной письменной работе студентов предварительно заготавливаются отчеты о ее проведении. Их количество соответствует числу студентов. Эти отчеты вместе с папкой– задания перед занятием раскладываются по рабочим местам студентов.

Вид отчета необходимо изобразить на доске, чтобы пояснять студентам методику и порядок ее заполнения.

Форма отчета при закреплении материала по разделу «Статика»

В1

Группа        

Ф. И. О. студента

Форма отчета при закреплении материала по разделу «Статика»

В2

Группа

Ф. И. О. студента

1.3.3. Ход урока

Организационный момент (пояснение хода урока, (см. слайд1) постановка задач и целей, организация группы.), 2 – 3 минуты.

1. Систематизация знаний, повторение и обобщение материала по разделу «Статика» (см. слайды  2,3,4.5.). Проводит преподаватель с опорой на слайды презентации. В процессе рассказа преподаватель может задавать вопросы студентам в виде эврестической беседы.

Вопросы для эврестической беседы.

1. Что такое свободное и несвободное тело?
2. Что такое связь?
3. Перечислите виды связей.
4. Как направлена реакция связи.
5. Как можно сложить n – сил?
6. Сформулировать условия равновесия плоской системы сходящихся сил.
7. Чему равна проекция силы на ось.
8. При каком угле α проекция положительна, отрицательна.
9. Когда проекция силы на ось равна самой силе?
10.  Когда проекция силы на ось равна силе с отрицательным знаком?
11.  Когда проекция силы на ось равна нулю?
12. Чем отличается плоская система сил от плоской системы сходящихся сил?
13. Чему равен главный момент плоской системы сил?
14. Чему равен главный вектор плоской системы сил?
15. К чему приводится плоская система сил?
16. Сформулировать условия равновесия плоской системы сил.
17. Чему равен момент силы относительно точки?
18. Когда знак момента величина положительная, отрицательная?
19. Когда момент силы относительно точки равен нулю?

Содержание материала для повторения.

Основные понятия статики.

Материальной точкой называют геометрическую точку, обладающую массой, размерами которого можно пренебречь.

Абсолютно твердым телом называют такое тело, в котором расстояние между любыми двумя точками всегда остается неизменным.

Сила – мера механического действия одного тела на другое. Сила величина векторная. Она определяется числовым значением (модулем); точкой приложения; направлением.

Силы выражаются в ньютонах. 1мН = 103кН = 106 Н

Сила тяжести – это сила, с которой все тела притягиваются к Земле.

Несколько сил, действующих на какое-либо тело, называют системой сил.

Системы сил, производящие на твердое тело одинаковое механическое действие называют эквивалентными.

Сила, эквивалентная данной системе, называется равнодействующей – R

Реакции связи (слайды 2 и 3)

Действие связи на тело называется реакцией связи.

Как направить реакцию связи зависит от вида связи.

1. Свободное опирание тела о связь.

а) брус опирается ребром о связь (Рис.1). Реакция связи ┴ опорной поверхности.

Рис 1. Свободное опирание тела о связь.

   б) поверхность криволинейная (Рис.2) Реакция связи направлена  ┴ к касательной, проведенной в точку касания тела и связи.

Рис.2 Связь имеет криволинейную поверхность

в) брус опирается о ребро связи (Рис.3). Реакция связи направлена ┴ к поверхности тел.

Рис.3 Брус опирается о ребро связи

          2. Гибкая связь (шар на нити) (Рис.4) Реакция действует вдоль нити в сторону от тела.

Рис.4 Гибкая связь

3 Стержневая связь. (Рис.5) Реакции стержневых  связей направлены вдаль прямой проходящей через ось шарниров (вдоль стержней). Если стержни растягиваются, то силы реакции от тела, если стержни сжаты то к телу

Рис 5 . Стержневая связь

4. Шарнирно - подвижная связь (Рис.6) Реакция шарнирно – подвижной опоры направлена ┴ опорной поверхности

Рис. 6 Шарнирно - подвижная связь

5. Шарнирно – неподвижная опора (Рис.7) Направление реакции вязи определить нельзя, поэтому ее раскладывают на две составляющие, Rx и Ry, которые действуют вдоль осей x и y.        .

Рис7 Шарнирно – неподвижная опора

6. Жесткая заделка (Рис. 8).Такая опора не допускает ни линейных перемещений, ни поворота. Реакция опор состоит из трех составляющих: Rx и Ry, которые действуют вдоль осей x и y и момента заделки Мз.

Рис. 8 Жесткая заделка

Плоская система сходящихся сил (слайд 4)

Система сил, линии действия которых лежат в одной плоскости и пересекаются в одной точке, называется плоской системой сходящихся сил

Две силы, проложенные к телу согласно аксиомы статики, можно складывать по правилу параллелограмма или по правилу треугольника, в результате сложения найдем равнодействующую, которую можно найти либо графически либо аналитически по формуле.      

Частные случаи сложения сил.

1. α = 0,  cos 00 = 1, sin 00 = 0 ,  F∑ = F1 + F2        

2. α = 90ο,  cos 90 = 0, sin 90 = 1,  F∑ =

3. α = 180ο,  cos 180 = -1, sin 180 = 0 ,   F∑= F2 – F1,  

Проекция силы на ось равна произведению модуля этой силы на косинус угла между направлением силы и положительным направлением оси.

Fх = F*cos α

Частные случаи нахождения проекции.

Если α больше 90ο, то Fx = - F cos (180 - α)                  

1) α = 0     Fx = F                              

2) α = 180ο     Fx = - F        

3) α = 90 ο           Fx = 0

 Аналитическое условие равновесия системы сходящихся сил.

Для равновесия плоской системы сходящихся сил необходимо и достаточно, чтобы алгебраическая сумма проекций всех сил системы на каждую из 2-х осей координат была равна нулю

∑Fix=0

∑Fiy=0

Плоская система произвольно расположенных сил (слайд 5)

Момент силы относительно точки

Момент силы относительно определяется произведением модуля силы на длину перепендикуляра, опущенного на линию действия силы

М0(F) = F*l.

Единицы измерения: Н*м или кгс*м.

Момент принято считать положительным, если сила стремиться вращать тело по часовой стрелке и отрицательным – если против часовой стрелки.  Когда линия действия силы проходит через данную точку, ее момент относительно этой точки равен нулю, так как в рассматриваемом случае плечо равно нулю.

Приведение силы к точке (терема Пуассона)

При приведении силы к точке, не лежащей на линии действия силы, получаем эквивалентную систему состоящую из силы, такой же по модулю и направлению, как и данная сила, и присоединенной пары сил, момент которой равен моменту данной силы относительно точки приведения.

Приведение плоской системы сил к точке

Плоская система произвольно расположенных сил приводится к главному вектору Fгл и главному моменту Мгл.

Главный вектор системы равен геометрической сумме векторов произвольной плоской системы сил.

Главный момент системы сил равен алгебраической сумме моментов сил системы относительно точки приведения.

Условие равновесия плоской системы произвольно расположенных сил.

При равновесии плоской системы произвольно расположенных сил главный вектор и главный момент системы равны нулю. Отсюда вытекают три формы условий равновесия.

Первая форма условий равновесия:

∑Fnх = 0

∑Fny = 0

∑М0(Fn) = 0

Вторая форма условий равновесия:

∑Fnх = 0

∑МА(Fn) = 0

∑МВ(Fn) = 0

Третья форма условий равновесия:

∑МА(Fn) = 0

∑МВ(Fn) = 0

∑МС(Fn) = 0

Точки А, В, С не должны лежать на одной прямой.

2. Самостоятельная работа студентов

Все знания студентов по разделу «Статика» можно разбить на три группы:

• знание обозначения, каких – либо величин, параметров;
• знание определений;
• умение решать задачи по определению реакций в опорах.

Поэтому самостоятельная работа студентов проводится в три этапа.

1–й этап: знание обозначений, каких – либо величин или параметров можно проверить в виде теста. Из папки– задания студент берет карточку – тест, в которой имеется 11 заданий. Карточки – тесты разработаны по двум вариантам и имеются у каждого студента. Ответы каждый студент записывает в своей форме отчета в строке «Задание №1» в строгой последовательности. Проверку правильности выполненного задания  делают сами студенты. При помощи мультимедийной установки преподаватель высвечивает правильные ответы по двум вариантам (смотри слайд 6). Студенты проверяют сами себя и в отчете в колонке «Баллы» выставляют их количество (за каждый правильный ответ 0,2 балла).

Карточки – тесты по двум вариантам имеют следующий вид:

В.1

Как обозначаются следующие параметры:

1. Сила.
2. Равнодействующая 2-х сил.
3. Реакция связи.
4. Проекция силы F на ось X.
5. Шарнирно – подвижная опора.
6. Плечо пары сил.
7. Момент силы F относительно точки А.
8. Момент пары сил.
9. Равнодействующая распределенной нагрузки.
10. Координаты центра тяжести.
11. Свободное опирание тела о ребро связи.

В.2

Как обозначаются следующие параметры:

256. Сумма проекций сил на ось X..
257. Сила тяжести.
258. Сумма моментов сил относительно точки А.
259. Проекция силы F на ось Y.
260. Шарнирно – неподвижная опора.
261. Плечо силы относительно точки.
262. Момент силы F относительно точки В.
263. Интенсивность распределенной нагрузки.
264. Равнодействующая «n» сил.
265. Жесткое защемление.
266. Гибкая связь.

2-й этап: для контроля знания определений была предложена деловая игра «Разгадай кроссворд». Кроссворды разработаны по двум вариантам. Проверку правильности выполненного задания  делают сами студенты. При помощи мультимедийной установки преподаватель высвечивает правильные ответы по двум вариантам (смотри слайды 7). Студенты проверяют сами себя и в отчете в колонке «Баллы» выставляют их количество (за каждый правильный ответ 0,2 балла).

Кроссворды для студентов

В1

По горизонтали:

1. Свойство тел восстанавливать свою форму и объем.

5. Изменение формы тела под действием внешних сил.

6. Направленный отрезок

8. Раздел «Технической механики»

10. Сила с которой связь действует на тело.

По вертикали:

2. Сила, являющаяся суммой всех сил.

3. Вид связи.

4. Совокупность нескольких сил.

7. Мера механического воздействия одного тела на другое.

9. Тело, ограничивающее перемещение другого тела.

В2

По горизонтали:

По горизонтали:

1. Вид связи.

2. Раздел теоретической механики.

3. Бывает шарнирно – подвижная и шарнирно – неподвижная.

По вертикали:

1. Величина численно равная произведению силы на плечо.

2. Кратчайшее расстояние между силой и точкой.

3. На плоскости их две, а в пространстве их три.

4. Конструктивная деталь, несущая вертикальные нагрузки, выполняемая чаще

в виде прямого бруса с опорами в двух или более точках.

5. Отрезок, имеющий направление.

6. Произведение модуля силы на косинус угла между силой и положительным

направлением оси.

7. Сила, с которой связь действует на тело.

3-й этап. При изучении раздела «Статика» студенты решали большое количество задач, связанных с определением реакций в опорах. Кроме того, ими были выполнены два расчетно-графических задания. При этом учащиеся решали задачи, а преподаватель индивидуально или фронтально у доски проверял правильность их решения. На данном же уроке студентам были предложены уже составленные уравнения равновесия, а они должны были найти в них до пяти ошибок. Схема - задание и уравнения равновесия к ней составлены на отчётной карточке с ошибками. Схемы составлены по двум вариантам.

Правильность найденных ошибок проверяется с использованием мультимедийной установки (смотри слайд 8).

После проверки каждый студент в отчете в графе «Задание №3» в колонке «баллы» ставит число, равное количеству правильно найденных ошибок.

После выполнения всех трех заданий студент подсчитывает общее количество баллов и, умножив на  0,2 получает заслуженную оценку. Отчеты сдаются преподавателю.

Изложение нового материала

Изложение  первого вопроса нового материала проходит в виде эврестической беседы, так как  изучаемый материал студентами уже подробно рассмотрен в курсе «Физика».  При этом использовалась мультимедийная установка (смотри слайды 9 и 10). На экране были представлены основные рисунки, определения, единицы измерения, необходимые для пояснения  данного вопроса. Студенты во время объяснения составляли краткий конспект.

Предлагаемые вопросы для эврестической беседы.

1. Что такое траектория движения?
2. Какие бывают траектории движения на плоскости?
3. Какие бывают траектории движения в пространстве?
4. Что такое расстояние?
5. Какой буквой обозначается расстояние?
6. Может ли расстояние иметь отрицательное значение?
7. Единицы измерения расстояния.
8. Чем отличается расстояние от пути?
9. Что такое путь?
10. Какой буквой обозначается путь?
11. Что такое скорость?
12. Какой буквой обозначается скорость?
13. Как направлена скорость по отношению к траектории движения?
14. Единицы измерения скорости.
15. Что такое ускорение?
16. С каким знаком может быть ускорение в зависимости от вида движения?
17. Из каких двух ускорений состоит полное ускорение при криволинейном движении?
18. Какой буквой обозначается нормальное и касательное ускорения?
19. Что характеризует нормальное ускорение?
20. Что характеризует касательное ускорение?
21. Единицы измерения ускорения.

При рассмотрении второго вопроса студентам предлагается изучить материал по распечатанному тексту, а затем заполнить таблицу 1.

Правильность заполненной таблицы студенты проверяют на экране проектора ( смотри слайд 11) . Те студенты,  которые не полностью справились с заданием или допустили ряд ошибок могут их исправить.

Текст материала при изучении вопроса «Частные случаи движения точки»

  Равномерное прямолинейное движение характеризуется тем , что скорость движения точки А постоянна, а радиус кривизны траектории ее движения равен бесконечности (Рис.1 а)

В этом случае касательное ускорение равно нулю, так как величина скорости не изменяется

Нормальное ускорение так же равно нулю.

Значит, и полное ускорение движения точки равно нулю   = 0

Скорость равномерного движения измеряется отношением пути, пройденного точкой за некоторый промежуток времени, к величине этого промежутка времени.

V = S/t

где: S – путь;   t – время.  

Равномерное криволинейное движение характеризуется тем, что численное значение скорости постоянно, а вектор скорости меняется лишь по направлению. В этом случае касательное ускорение равно нулю, так как Δ V  = 0 (Рис.1,б),

А нормальное ускорение не равно нулю:

an =0.

Полное ускорение при равномерном криволинейном ускорении равно нормальному ускорению.

а = an

Скорость определяется:   V = S/t

Равнопеременное прямолинейное движение характеризуется тем, что величина касательного ускорения постоянна, скорость изменяется по величине, а радиус кривизны траектории движения  равен бесконечности (Рис. 2 а).

Рис.2

Касательное ускорение не равно нулю и определяется по формуле:

аt = (v-v0)/t

    Нормальное ускорение равно нулю. Следовательно полное ускорение равно касательному.

Скорость точки определяется по формуле:

При ускоренном движении ускорение считается положительным, а при замедленном – отрицательным.

Путь, пройденный точкой при равнопеременном движении, определяется по формуле:  

Равнопеременное криволинейное движение (Рис.2 б) характеризуется тем, что величина касательного ускорения постоянна, скорость изменяется по величине, а радиус кривизны траектории движения  - конечная величина.

Касательное  и нормальное ускорения  определяются по формулам:

аt = (v-v0)/t

an =

Полное ускорение складывается из нормального и касательного, т.е.

Скорость точки определяется по формуле:

Путь, пройденный точкой при равнопеременном движении, определяется по формуле:  

Таблица 1 - Заполнить таблицу

Содержание нового учебного материала

Основные понятия кинематики

 В кинематике изучается механическое движение материальных точек и твердых тел без учета причин, вызывающих эти движения. Кинематику часто называют геометрией движения, она в значительной степени основана на геометрических представлениях.

Механическое движение происходит в пространстве и во времени. Пространство, в котором происходит движение тел, рассматривается как трехмерное, все свойства его подчиняются системе аксиом и теорем эвклидовой геометрии. Время полагают ни с чем не связанным и протекающим равномерно.

Современное развитие физики привело к иным представлениям о пространстве и времени. Теория относительности, созданная величайшим ученым современности Эйнштейном, показала, что пространство и время зависят от скорости движения. При сравнительно малых скоростях указанная зависимость практически не обнаруживается и представления о пространстве и времени, установленные в классической механике, сохраняют силу. Лишь при скоростях, близких к скорости света (300 000 км/с), эти представления   оказываются   неточными.

При измерении времени в кинематике различают такие понятия, как промежуток, или отрезок времени, и начальный момент времени.          Промежутком времени называется время, протекающее между двумя фиксированными событиями.

Начальным моментом называют время, с которого начинается отсчет.

В общем случае различные точки твердого тела совершают разные движения. Поэтому и возникает необходимость в первую очередь изучить движение отдельных точек тела. Чтобы определить положение точки в пространстве, нужно иметь какое-то неподвижное тело или связанную с ним систему координатных осей, которую называют системой отсчета. Движение заданного тела или точки обнаруживается только путем сравнения с системой отсчета.

В природе не существует неподвижных тел и, следовательно, не может быть абсолютно неподвижных систем отсчета. Обычно условно неподвижной системой отсчета считают систему координатных осей, связанную с Землей.

'Кривая, которую описывает точка при движении в пространстве относительно выбранной системы отсчета, называется ее траекторией.

Траектории делятся на прямолинейные (например, движение точек поршня двигателя) и криволинейные (круговые — движение точек шкива, круглой пилы; параболические — движение жидкости при истечении из отверстия в боковой стенке сосуда и др.).

Движение точки в пространстве прежде всего определяется скоростью, которая характеризует быстроту и направление движения   точки   в   данный   момент   времени.

В зависимости от скорости движение точки может быть равномерным и неравномерным. При равномерном движении скорость постоянна по величине, при неравномерном переменна. Изменение скорости во времени характеризуется ускорением. Скорость и ускорение точки являются   векторными   величинами.

При изучении движения точки необходимо различать два важных понятия: пройденный путь и расстояние. Расстояние определяет положение точки на ее траектории и отсчитывается от некоторого начала отсчета. Расстояние является алгебраической величиной, так как в зависимости от положения точки относительно начала отсчета и от принятого направления оси расстояний оно может быть и положительным и отрицательным. В отличие от расстояния путь, пройденный точкой, всегда определяется положительным числом. Путь совпадает с абсолютным значением расстояния только в том случае, когда движение точки начинается от начала отсчета и совершается по траектории в одном направлении.

В общем случае движение тачки может начинаться из некоторого положения на траектории. Тогда для определения исходного положения точки вводится понятие начального расстояния. Путь и расстояние при движении точки в одном направлении могут отличаться только на какую-то постоянную величину,  равную начальному расстоянию.

В общем случае точка может двигаться по криволинейной траектории. Для изучения криволинейного движения точки необходимо уметь определить ее положение в назначенной системе отсчета (системе координат) в любой момент времени.

Уравнения, определяющие положение движущейся точки в зависимости от времени, называются уравнениями движения. Наиболее удобный способ задания движения точки — естественный способ. При этом задается траектория точки (графически или аналитически) и закон движения точки по траектории.

Принимая точку «О» за начала отсчета, уравнение движения можно представить в виде: S=f(t),

где S — расстояние точки А от начала отсчета;

t — время.

Положение движущейся    в    плоскости    точки можно определить,  если известны ее координаты х и у относительно системы двух взаимно перпендикулярных координатных осей Ох и Оу. При движении точки ее координаты изменяются с течением времени, следовательно, х и у являются некоторыми функциями времени и определяют движение точки:

X= f1(t),

Y= f2(t),

Такой способ задания движения точки называется координатным.

Подведение итогов. При подведении итогов преподаватель объявляет оценки, оценивает работу группы в целом.

Задание на дом. При задании на дом кроме повторения теоретического материала студентам предлагается повторить заполненную таблицу.

Технологическая карта занятия теоретического обучения

Разработал  ФИО                 Ушакова О. А_________________________________  Должность      преподаватель

наименование организации        Грязинский технологический колледж

Заключение

Данное занятие было проведено в виде комбинированного урока – как основного вида процесса обучения.

 Так как тема нового изучаемого материала по объему занимает мало времени и этот материал достаточно прост для восприятия студентами, то на данном занятии можно больше времени уделить повторению изученного раздела «Статика». Эта часть урока вызвала со стороны студентов наибольший интерес. Здесь были применены различного рода вариативные задания, такие как «Разгадай кроссворд», «Найди ошибки в составленных уравнениях», тесты. Они дали возможность проверить знания каждого студента и охватить наиболее полно основные направления изучаемого раздела в непринужденной игровой обстановке.

 Вся работа студентами выполнялась самостоятельно, что побуждало студентов сознательно и активно стремятся к достижению поставленной цели, преодолевая возникающие трудности без непосредственной помощи с чьей-либо стороны.

Проверку правильности выполненных заданий студенты выполняли сами, практически без участия преподавателя, что сэкономило время и воспитывало у них справедливость и объективность, при этом использовалась мультимедийная установка.

При изложении нового материала были использованы слайды, для  более лучшего восприятия материала студентами. Кроме того использовался момент эврестической беседы по ряду вопросов, так как изучаемый материал студентам знаком из курса «Физики».

Изучая текст «Виды движения точки в зависимости от ускорения» студентам  было предложено заполнить таблицу, что придало изучаемому материалу творческий характер.

Литература:

1. В. П. Олофинская  «Техническая механика» Олофинская В. П. Техническая механика: Курс лекций с вариантами практических и тестовых заданий: Учебное пособие. – М: ФОРУМ: ИНФРА – М, 2011. – 349., ил. – (Профессиональное образование. )

2. Мовнии М. С. и др. Основы технической механики: Учебник  для технологических специальностей техникумов: ПрофОбрИздат, 2010. 288 с. ил..

3. Инновационные технологии в обучении: Сборник методических материалов. – КГПУ, 2011.

4. Интернет – ресурс «Техническая механика» Форма доступа: http://edu/ vgasu.vrn.ru/SiteDirectoru/UOP/DosLib13/Техническая механика.pdf; ru.wikipedia.org