Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / План-конспект урока по физике на тему: Механическое движение. Относительность движения.

План-конспект урока по физике на тему: Механическое движение. Относительность движения.


До 7 декабря продлён приём заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

План-конспект урока по физике



урока____ 10класс «___»_______ 2015 г.



Тема: Механическое движение. Относительность движения.

Цели: 1.Образовательная: расширить и углубить знания об относительности движения; сформировать навыки сложения скоростей и перемещений, перехода от одной системы отсчета к другой . 2.Развивающая: развитие мыслительной деятельности учащихся посредством постановки проблемных вопросов; формирование умение сравнивать, самостоятельно делать выводы; . 3.Воспитательная: Воспитать чувство ответственности за качество и результат работы . Воспитать интерес к физике.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы: словесные, наглядные.

Оборудование: показ видеоролика.

Ход урока

I Организационный момент. Постановка целей

II Изучение нового материала

Все тела во Вселенной движутся, поэтому не существует тел, которые находятся в абсолютном покое. По той же причине определить движется тело или нет, можно только относительно какого-либо другого тела. Относительность механического движения – это зависимость траектории движения тела, пройденного пути, перемещения и скорости от выбора системы отсчёта. Механическое движение относительно: тело может покоиться в одной системе отсчета и в это же время двигаться в другой; его положение (координата) различно в разных системах отсчета. Относительна и траектория движения тела. Перемещение тела, пройденный им путь и его скорость также изменяются при переходе от одной системы отсчета к другой. Так, водитель неподвижен относительно корпуса автомобиля, движущегося по шоссе, перемещение, путь и скорость водителя относительно автомобиля равны нулю, но, например, относительно деревьев вдоль шоссе они имеют некоторые значения.

Можно ли быть неподвижным и при этом двигаться быстрее автомобиля Формулы 1? Оказывается, можно. Любое движение зависит от выбора системы отсчета, то есть любое движение относительно. Тема сегодняшнего урока: «Относительность движения. Закон сложения перемещений и скоростей». Мы узнаем, как выбрать систему отсчета в том или ином случае, как при этом найти перемещение и скорость тела

Относительность движения

Механическим движением называют изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени. В этом определении ключевой является фраза «относительно других тел». Каждый из нас относительно какой-либо поверхности неподвижен, но относительно Солнца мы совершаем вместе со всей Землей орбитальное движение со скоростью 30 км/с, то есть движение зависит от системы отсчета.

Система отсчета – совокупность системы координат и часов, связанных с телом, относительно которого изучается движение. Например, описывая движения пассажиров в салоне автомобиля, систему отсчета можно связать с придорожным кафе, а можно с салоном автомобиля или с движущимся встречным автомобилем, если мы оцениваем время обгона (Рис. 1).

Выбор системы отсчета

Рис. 1. Выбор системы отсчета

Какие же физические величины и понятия зависят от выбора системы отсчета? Это:

1. Положение или координаты тела.

2. Траектория.

3. Перемещение и путь.

4. Скорость.

Зависимость характеристик движения от выбора системы отсчета называется относительностью движения.

В истории человечества были и драматические случаи, связанные как раз с выбором системы отсчета. Казнь Джордано Бруно, отречение Галилео Галилея – все это следствия борьбы между сторонниками геоцентрической системы отсчета и гелиоцентрической системой отсчета. Уж очень сложно было человечеству привыкнуть к мысли о том, что Земля – это вовсе не центр мироздания, а вполне обычная планета. А движение можно рассматривать не только относительно Земли, это движение будет абсолютным и относительно Солнца, звезд или любых других тел. Описывать движение небесных тел в системе отсчета, связанной с Солнцем, намного удобнее и проще, это убедительно показали сначала Кеплер, а потом и Ньютон, который на основании рассмотрения движения Луны вокруг Земли вывел свой знаменитый закон всемирного тяготения.

Закон сложения перемещений и скоростей

Если мы говорим, что траектория, путь, перемещение и скорость являются относительными, то есть зависят от выбора системы отсчета, то про время мы этого не говорим. В рамках классической, или Ньютоновой, механики время есть величина абсолютная, то есть протекающее во всех системах отсчета одинаково.

Рассмотрим, как находить перемещение и скорость в одной системе отсчета, если они нам известны в другой системе отсчета.

Человек идет по палубе парохода со скоростью http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231330/e48cdbd0_e731_0132_ba0c_7d7adedc4330.png относительно парохода. Пароход движется поступательно со скоростью http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231331/e60b7da0_e731_0132_ba0d_7d7adedc4330.png относительно берега. Найдем скорость http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231332/e761aed0_e731_0132_ba0e_7d7adedc4330.png человека относительно берега (Рис. 2).

Свяжем неподвижную систему отсчета (хОу) с Землей, а подвижную (х’О’у) – с пароходом.

 Пример задачи

Рис. 2. Пример задачи

Из Рис. 2 видно, что перемещение:

 Δhttp://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231334/ea4a60c0_e731_0132_ba10_7d7adedc4330.png = Δhttp://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231335/ebcd1cf0_e731_0132_ba11_7d7adedc4330.png + Δhttp://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231336/ed43c150_e731_0132_ba12_7d7adedc4330.png  Δhttp://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231334/ea4a60c0_e731_0132_ba10_7d7adedc4330.png ≠ Δhttp://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231337/eebee2c0_e731_0132_ba13_7d7adedc4330.png,

где Δhttp://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231335/ebcd1cf0_e731_0132_ba11_7d7adedc4330.png – перемещение человека относительно парохода, Δhttp://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231336/ed43c150_e731_0132_ba12_7d7adedc4330.png – перемещение парохода относительно берега, Δhttp://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231334/ea4a60c0_e731_0132_ba10_7d7adedc4330.png – перемещение человека относительно берега.

Таким образом, если тело одновременно участвует в нескольких движениях, то результирующее перемещение точки равно векторной сумме перемещений, совершаемых ею в каждом из движений. В этом состоит установленный экспериментально принцип независимости движений.

Разделив это уравнение на промежуток времени, за который произошли перемещения человека и парохода, получим закон сложения скоростей:

 http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231332/e761aed0_e731_0132_ba0e_7d7adedc4330.png http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231338/f0428d50_e731_0132_ba14_7d7adedc4330.pnghttp://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231339/f1adc710_e731_0132_ba15_7d7adedc4330.png

Скорость http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231332/e761aed0_e731_0132_ba0e_7d7adedc4330.png тела относительно неподвижной системы отсчета равна геометрической сумме скорости http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231330/e48cdbd0_e731_0132_ba0c_7d7adedc4330.png тела относительно подвижной системы отсчета и скорости http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/231331/e60b7da0_e731_0132_ba0d_7d7adedc4330.png самой подвижной системы отсчета относительно неподвижной.

Заключение

Сегодня мы выяснили, что движение зависит от системы отсчета, что скорость, путь, перемещение и траектория – это понятия относительные. А время в рамках классической механики – понятие абсолютное.

 



III Закрепление изученного


Решение задач на стр.18 упр. 1 – 2,3


2. Вычислим мах. высоту подъёма: h=v0^2 / 2g. h=900 / 20=45м. А теперь время подъёма ( оно = времени падения на Землю). h=g*t1^2 / 2 отсюда t1=корень квадратный из 2h / g. t1=3c.Згначит за 4с оно поднялось втечение 3с на высоту 45м, а потом еще 1с падало ( без начальной скорости). Вычислим перемещение за 1с падения: h1=gt2^2 / 2. (t2=1c). h1=5м. Весь путь S=h+h1. 
S=45+5=50м. Среднепутевая скорость: vср=S / t. ( t=4c). vср=50 / 4=12,5м/c. 
Перемещение S1=h - h1. S1=45 - 5 =40м. Средняя скорость перемещения vср1=S1 / t. 
vср1=40 / 4=10м/c.

3. Аэростат двигаясь ускоренно вверх поднимется на высоту H=at^2/2=25м, и приобретет скорость V=at=10м/с направленную вверх. для предмета это будет начальная скорость V0, т.к. она направленна вверх, то он двигаясь по инерции поднимется на дополнительную высоту h=V0^2/2g=10м, за время t1=V0/g=1c. на высоте Hm=H+h=30м тело потеряет скорость и начнет свободно падать и упадет через время t2=(2Hm/g)^1/2=3,45c. общее время движения предмета после того как он выпал T=t1+t2=3,45c.



IV Домашнее задание

1.& 1.6. упр. 1-4 стр.18



















вторая половина 45/2= 22.5

скорость тела на высоте h1=22.5

h1=v1^2/2g

v1=√(2gh1)=√(2*10*45/2)=21.21 м/с

скорoсть тела у земли h=45

v=√(2gh)=√(2*10*45)=30 м/с

 

скорость изменяется по линейному закону

тогда средняя скорость его движения на второй половине пути.

vср = (v+v1)/2= (30+ 21.21)/2=25.6 м/с


Ответ средняя скорость 25.6 м/с






57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)

Автор
Дата добавления 08.09.2015
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров1947
Номер материала ДA-033463
Получить свидетельство о публикации

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх