Конспект урока: Механическое движение. Система отсчета (10 класс)

Урок по теме «Механическое движение. Система отсчета»

10 класс

Цели:

Предметные:

• вспомнить понятия: механическое движение, материальная точка, траектория, путь; система отсчёта, перемещение;
• изучить понятия: радиус-вектор, законы движения в векторном виде

Метапредметные:

•  научиться определять, когда тело можно принять за материальную точку; знать отличия траектории, пути и перемещения;
• уметь самостоятельно организовать собственную деятельность

Личностные:

·        воспитать  уважительное отношения к труду преподавателя

Ход урок:

I.                  Организационный момент. (3 мин)

1.     Построение.

2.     Проверка готовности к уроку.

II.               Мотивирование (7 мин)

1.                 Кроссворд (по парам)

2.                 Фронтальный опрос:

-С какими науками физика тесно связана? (со всеми)

-Какими путями добываются знания? (опыты, наблюдения, исследования)

III.           Актуализация знаний (15 мин)

Вот и мы с вами,  благодаря нашим наблюдениям начнем изучение одного из разделов механики, ибо относящиеся сюда явления более просты, а также потому, что знание законов механики окажет нам существенную помощь при изучении других разделов.

Всё в мире находится в непрерывном движении, ничего остановившегося, застывшего нет. Даже смерть это движение. Если мы говорим о покое, то только относительном. Рассмотрим, что же такое механическое            

Механическим движением тела называется изменение с течение времени его положения по отношению к другим телам.

Основная задача механики- определить положение тела в пространстве в любой момент времени.

- Приведите примеры механического движения. (например: движение людей, вода в реке, движение воздуха ит.д.)

-Перечислите виды транспорта, которые совершают движения? А вот почему, за счет чего, с помощью чего  и как они движутся, мы будем изучать на последующих уроках физики.

-Двигаетесь ли вы , находясь в классе? (вы находитесь в классе в покое относительно Землю, но движетесь с ним вокруг Солнца. Например, поезд движется относительно деревьев, зданий, но пассажиры , находящиеся в нем, находятся в покое относительно поезда)

Нет абсолютно неподвижных тел.

Говорят, тело принимаем за материальную точку.

Материальной точкой называют тело, размерами которого в рассматриваемом случае можно пренебречь.

-Попробуйте самостоятельно сформулировать, что такое траектория, путь, перемещение.

IV. Усвоение знаний. (5 мин)

1.     Вопросы для фронтальной работы:

• В чем отличия пути и перемещения?
• Могут ли путь и перемещение быть одинаковыми?
• Может ли путь быть меньше перемещения?
• Вам указали величину перемещения космического корабля. Полную информацию вы получили при этом о его перемещении? Сможете ли вы его отыскать?

Пройденное точкой расстояние, отсчитанное вдоль траектории, называется путем.

Чем отличается путь от перемещения.

1.     Путь – скалярная величина и характеризуется только числовым значением.

2.     Перемещение – векторная величина и характеризуется как числовым значением (модулем), так и направлением.

3.     При движении тела путь может только увеличиваться, а модуль перемещения может как увеличиваться, так и уменьшаться.

4.     Если тело вернулось в начальную точку, его перемещение равно нулю, а путь нулю не равен.

	Путь	Перемещение
Определение	Длина траектории, описываемой телом за определённое время	Вектор, соединяющий начальное положение тела с его последующим положением
Обозначение	l [ м ]	S [м ]
Характер физических величин	Скалярная, т.е. определяется только числовым значением	Векторная, т.е. определяется числовым значением (модулем) и направлением
Необходимость введения	Зная начальное положение тела и путь l, пройденный за промежуток времени t, нельзя определить положение тела в заданный момент времени t	Зная начальное положение тела и S за промежуток времени t, однозначно определяется положение тела в заданный момент времени t
	l = S в случае прямолинейного движения без возвратов

Если траектория прямая, движение называют прямолинейным, если кривая – криволинейным.

Траектория движения указывает все положения, которые занимала точка, но, зная траекторию, ничего нельзя сказать о том, быстро или медленно проходила точка отдельные участки траектории. Чтобы получить полное описание движения , нужно знать, в какой момент точка занимала то или иное положение на траектории. Описать движение   можно:

-с помощью таблиц;

-графически;

-аналитически.

Положение материальной точки в пространстве и в произвольный момент времени можно определить, если ввести систему отсчета.

Система отсчета- совокупность тела отсчета, связанная с ним системой координат и часов.

-Какие системы координат вы знаете, приведите примеры? (одномерные , двухмерные, трехмерные).

1.                 Одномерные (движение автомобиля по прямой линии)

2.                 Двухмерные (движение шахматной фигуры в плоскости)

3.                 Трехмерные (полет мухи в пространстве)

Раздел механики, в котором движение изучается без исследования причин называют кинематикой.

Для описания движения тела нужно указать, как меняется положение точек с течением времени. При движении тела каждая его точка описывает некоторую линию- траекторию движения. (рукопись- это траектория пера).

Рассмотрим движение материальной точки М с координатами (х,у,z) в момент времени t.

Совокупность координат х(t),  y(t), z(t) в момент времени tопределяет закон движения материальной точки в координатной форме, тогда положение математической точки можно задать вектором r.

         Радиус-вектор – вектор, соединяющий начало отсчета с положением точки в произвольный момент времени. (Радиус-вектор – это направленный отрезок, проведенный из начала координат в данную точку).

Закон (или уравнение) движения в векторной форме- зависимость радиуса- вектора от времени r(t)                                              

r = r  (t)

При движении материальной точки М ее координаты x,y,z  и радиус-вектор изменяются с течением времени t.

Поэтому для задания закона движения материальной точки необходимо указать либо вид функциональной зависимости всех трех ее координат от времени:

(1.2)

либо зависимость от времени радиус-вектора этой точки

(1.3)

Три скалярных уравнения (1.2) или эквивалентное им одно векторное уравнение (1.3) называются кинематическими уравнениями движения материальной точки.

V.Результативность работы  (10мин)
Индивидуальная карточка

Карточка 1:

Какую систему координат (одномерную, двухмерную, трёхмерную) следует выбрать для определения положения тел:

            а) трактор в поле;

            б) вертолёт в небе;

            в) поезд

            г) шахматная фигура на доске.

Решение:. а) двухмерная;

                     б) трёхмерная;

                     в) одномерная;

                     г) двухмерная.

Карточка 2:

Какую систему координат (одномерную, двухмерную, трёхмерную) следует выбрать для определения положения таких тел:

а) люстра в комнате;

б) лифт;

в) подводная лодка;

г) самолёт на взлётной полосе.

Решение: а) двухмерную;

                     б) одномерную;

                     в) трёхмерную;

                     г) одномерную.

В. 1 1. В каких случаях человека можно считать материальной точкой: человек прыгает в высоту через перекладину человек путешествует человек изготавливает деталь? 2. Длина беговой круговой дорожки на стадионе 400 м. Определите путь и значение перемещения спортсмена, после того, как он пробежал дистанцию 800 м.	В. 2 1. В каких случаях человека можно считать материальной точкой: человек кувыркается человек ест яблоко человек перемещается из одного города в другой 2. Мяч упал с высоты 10 м и отскочил от пола на высоту 2 м. определите путь, пройденный мячом и величину его перемещения.
В. 3 1. В каких случаях поезд можно считать материальной точкой: поезд  ремонтируют в депо поезд  движется из Москвы во Владивосток осуществляется посадка пассажиров 2. Автомобиль проехал на восток 400 м, затем на запад 300 м. Определите путь и перемещение автомобиля.	В. 4 1. В каких случаях автомобиль можно считать материальной точкой: автомобиль движется  из Мурманска в Ленинград производится ремонт его двигателя автомобиль участвует в ралли 2. Лыжник пробежал 5 км, вернувшись в точку старта. Определите путь и перемещение спортсмена.

VI.Домашнее задание. (1 мин)

Учебник физики п.3-8, вопросы, изобразить дорогу из дома до школы, создать маршрутный лист

VII. Итог урока. (2мин)

1.            Какие понятия мы сегодня рассмотрели?

2.            Какие вы систем координат вы знаете?

3.            Что такое траектория?

4.            Что такое путь? В чем отличие пути от перемещения?

1.            Стратонавты рассказывают, что если не обращать внимания на показания приборов, то невозможно определить, поднимается или опускается и движется ли вообще стратостат. Чем это объясняется? (отсутствием системы отсчета).

VIII. Рефлексия ( 2 мин)

Суждения	Да	Нет	Не знаю
На уроке я: 1)    всё  знал 2)    узнал много нового; 3)    показал свои знания; 4)    с интересом общался с преподавателем и ребятами.
На уроке я чувствовал себя: 1)    свободно; 2)    скованно; 3)    уютно.
На уроке мне понравилось: 1)    работа с  карточками 2)    решение познавательных  задач и ответы на вопросы; 3)    наглядность; 4)    другое (указать).