Механично движение. Референтна система. Движещ се. Презентация "материална точка. Референтна система" презентация за урок по физика (9 клас) на тема Обобщена материална точка референтна система

Целта на урока: Да се даде представа за кинематиката; да се запознаят с целите и задачите на курса по физика; въвеждат понятията: механично движение, траектория, път; докаже, че почивката и движението са относителни понятия; обосновават необходимостта от въвеждане на идеализиран модел - материална точка, референтна рамка.

Известното „Слово за похода на Игор“, което възхвалява този поход, разказва за пълно слънчево затъмнение, което съвпада с влизането на княз Игор в половецката земя. Това е достатъчно, за да се установи, че войските на Игор са били на границата на Половецката земя на 1 май 1185 г. (на същото място, пълна слънчево затъмнениеслучва се веднъж на всеки 200 години)

Рекордер (рекордер) е устройство за автоматично записване на данни, получени от сензори или други технически средства върху информационен носител. В измервателната техника съвкупност от елементи на средство за измерване, които регистрират стойността на измерената или свързана величина. Рекордерите обикновено предоставят възможност за свързване на записаните стойности на параметрите към скалата в реално време. Освен записващи устройства за запис на данни има и устройства за запис на аудиовизуална информация (магнетофони, видеорекордери, фото- и филмови и видеокамери и др.). Записващите устройства могат да бъдат интегрални функционални единици от измервателни уреди, инсталации, блокове като част от информационни, измервателни, управляващи системи, комплекси или самостоятелни устройства.

Тема: "Материална точка. Референтна система"

Цели: 1. да се даде представа за кинематиката;

2. да запознае студентите с целите и задачите на курса по физика;

3. да се запознаят с понятията: механично движение, траектория, път; докаже, че почивката и движението са относителни понятия; обосновават необходимостта от въвеждане на идеализиран модел - материална точка, референтна рамка.

4. Усвояване на нов материал.

По време на занятията

1. Встъпителен разговор с учениците за целите и задачите на курса по физика в 9 клас.

Какво изучава кинематиката? динамика?

Каква е основната задача на механиката?

Какви явления трябва да могат да се обяснят?

Проблематичен експеримент.

Кое тяло пада по-бързо: лист хартия или книга?

Кое тяло пада по-бързо: разгънат лист хартия или същият лист, сгънат няколко пъти?

Защо водата не изтича от дупката в буркана, когато бурканът падне?

Какво ще стане, ако поставите бутилка вода на ръба на лист хартия и го дръпнете хоризонтално? Ако дърпате хартията бавно?

2. Примери за тела в покой и в движение. Демонстрации.

О Преобръщане на топката по наклонена равнина.

О Движението на топката нагоре по наклонена равнина.

О Преместване на количката върху масата на дисплея.

З. Формиране на понятия: механично движение, траектория на тялото, праволинейни и криволинейни движения, изминат път.

Демонстрации.

O Движение на крушка с горещо фенерче в затъмнена аудитория.

О Подобен експеримент с крушка, монтирана на ръба на въртящ се диск.

4. Формиране на представи за референтната система и относителността на движението.

1. Проблемен експеримент.

Движението на количката с бара върху демонстрационната маса.

Барът се движи?

Достатъчно ясен ли е въпросът? Формулирайте правилно въпроса.

2. Фронтален експеримент за наблюдение на относителността на движението.

Поставете линийката си върху лист хартия. Натиснете единия край на линийката с пръст и използвайте молив, за да го преместите под определен ъгъл в хоризонталната равнина. В този случай моливът не трябва да се движи спрямо линийката.

Каква е траекторията на края на молива спрямо листа хартия?

За какъв вид движение се отнася движението на молива в този случай?

Какво е състоянието на края на молива спрямо листа хартия? За владетеля?

а) Необходимо е да се въведе референтна система като съвкупност от референтно тяло, координатна система и инструмент за определяне на времето.

б) Траекторията на тялото зависи от избора на референтна система.

5. Обосновка на необходимостта от въвеждане на идеализиран модел – материална точка.

6. Запознаване с движението напред на тялото.

Demog9soiration.

F Движения на книга с голям размер с начертана линия върху нея (фиг. 2) (Особеността на движението е, че всяка права линия, начертана в тялото, остава успоредна на себе си)

Движение на факла, тлееща от двата края в затъмнена аудитория.

7. Решение основна задачамеханика: определяне на позицията на тялото по всяко време.

а) По права линия - едномерна координатна система (автомобил на магистрала).

X = 300 m, X = 200 m

б) На самолет - двумерна координатна система (кораб в морето).

в) В космоса – триизмерна координатна система (самолет в небето).

Ц. Решение на проблемите с качеството.

Отговорете на въпросите писмено (да или не):

При изчисляване на разстоянието от Земята до Луната?

При измерване на диаметъра му?

Когато космически кораб каца на повърхността му?

При определяне на скоростта на неговото движение около Земята?

Отивате от вкъщи на работа?

Изпълнение на гимнастически упражнения?

Разходка с лодка?

А при измерване на височината на човек?

III. Историческа информация.

Галилео Галилей в книгата си „Диалог“ дава ярък пример за относителността на траекторията: „Представете си художник, който е на кораб, който плава от Венеция по Средиземно море. Художникът рисува на хартия с химикалка цяла картина от фигури, нарисувани в хиляди на посоките, изображението на страни, сгради, животни и други неща .. "Траекторията на движението на перото спрямо морето Галилей представлява" линия на продължение от Венеция до крайното място ...

повече или по-малко вълнообразни, в зависимост от това колко се люлееше корабът по пътя."

IV. Резюме на урока.

V. Домашна работа: §1, упражнение 1 (1-3).

Тема: "Преместване"

Цел: 1. да се обоснове необходимостта от въвеждане на вектор на преместване за определяне на положението на тялото в пространството;

2. да формират умение за намиране на проекцията и модула на вектора на преместване;

3. повторете правилото за събиране и изваждане на вектори.

По време на занятията

1. Актуализация на знанията.

Фронтална анкета.

1. Какво изучава механиката?

2. Какво движение се нарича механично?

3. Каква е основната задача на механиката?

4. Какво се нарича материална точка?

5 Какво движение се нарича транслационно?

б. Коя част от механиката се нарича кинематика?

7. Защо е необходимо да се отделят специални референтни тела при изследване на механичното движение?

8. Какво се нарича референтна рамка?

9. Какви координатни системи познавате?

10. Докажете, че движението и почивката са относителни понятия.

11. Какво се нарича траектория?

12. Какви видове траектория познавате?

13. Зависи ли траекторията на тялото от избора на референтна система?

14. Какви са движенията в зависимост от формата на траекторията?

15. Какъв е изминатият път?

Решаване на проблеми с качеството.

1. Велосипедистът се движи равномерно и по права линия. изобразяват траекториите на движение:

а) центъра на колелото на велосипеда спрямо пътя;

б) точки на джантата на колелото спрямо центъра на колелото;

в) точки на джантата на колелото спрямо рамката на велосипеда;

г) точки на джантата на колелото спрямо пътя.

2. Коя координатна система трябва да бъде избрана (едномерна, двумерна, триизмерна), за да се определи положението на следните тела:

а) полилей в стаята, д) подводница,

б) влак, е) фигура за шах,

в) хеликоптер, ж) самолет в небето

г) асансьор, з) самолет на пистата.

1. Обосновка на необходимостта от въвеждане на понятието вектор на изместване.

проблем. Определете крайното положение на тялото в пространството, ако е известно, че тялото е напуснало точка А и е изминало разстояние от 200 m?

б) Въвеждане на понятието вектор на преместване (определение, обозначение), модул на вектора на преместване (обозначение, мерна единица). Разлика между модула на вектора на преместване и изминатото разстояние. Кога съвпадат?

2. Формиране на концепцията за проекция на вектора на преместване. Кога една проекция се счита за положителна и кога за отрицателна? Кога проекцията на вектора на изместване е равна на нула? (Фиг. 1)

З. Събиране на вектори.

а) Правилото на триъгълника. За да добавите две движения, началото на второто движение трябва да бъде подравнено с края на първото. Затварящата страна на триъгълника ще бъде общото изместване (фиг. 2).

б) Правилото на паралелограма. Изградете паралелограм върху векторите на добавените премествания S1 и S2. Диагоналът на паралелограма OD ще бъде полученото преместване (фиг. 3).

4. Фронтален експеримент.

а) Поставете квадрат върху лист хартия, поставете точки D, E и A близо до страните на правия ъгъл (фиг. 4).

б) Преместете края на молива от точка 1) до точка E, като го поведете по страните на триъгълника в посока 1) A B E.

в) Измерете пътя с начертания край на молива спрямо листа хартия.

г) Конструирайте вектор на изместване на края на молива спрямо листа хартия.

E) Измерете модула на вектора на преместване и изминатото разстояние с края на молив и ги сравнете.

III. Разрешаване на проблеми. -

1. Плащаме ли пътуването или пътуването, когато пътуваме с такси или със самолет?

2. Диспечерът, вземайки автомобила в края на работния ден, отбелязва в товарителницата: „Увеличение на показанието на брояча 330 км“. За какво е този запис: изминатото разстояние или движението?

Х. Момчето хвърли топката нагоре и я улови отново. Ако приемем, че топката се е издигнала на височина 2,5 m, намерете пътя и движението на топката.

4. Кабината на асансьора се спусна от единадесетия етаж на сградата до петия, а след това се качи на осмия етаж. Ако приемем, че разстоянието между етажите е 4 m, определете пътя и движението на автомобила.

IV. Резюме на урока.

V. домашна работа: § 2, упражнение 2 (1,2).

Тема: "Определяне на координатите на движещо се тяло"

1. да формира способност за решаване на основния проблем на механиката: намиране на координатите на тялото по всяко време;

2. определя стойността на проекциите на вектора на преместване върху координатната ос и неговия модул.

По време на занятията

1. Актуализиране на знанията

Фронтална анкета.

Кои количества се наричат векторни? Дайте примери за векторни количества.

Какво се наричат скаларни величини? Какво се нарича изместване? Как се подреждат изместванията? Какво се нарича проекция на вектор върху координатна ос? Кога проекцията на вектор е положителна? отрицателен?

Какво се нарича векторен модул?

Разрешаване на проблеми.

1. Определете знаците на проекциите на векторите на преместване S1, S2, S3, S4, S5, S6 върху координатните оси.

2. Колата кара по улицата пътека равна на 400 м. След това завива надясно и кара по лентата още 300 м. Като се има предвид, че движението е праволинейно на всеки от участъците от пътеката, намерете пътя и движението на колите. (700 м; 500 м)

З. Минутната стрелка на часовника прави пълен оборот за един час. По какъв път минава краят на 5-сантиметровата стрелка? Какво е линейното изместване на края на стрелката? (0,314 m; 0)

11. Усвояване на нов материал.

Решение на основния проблем на механиката. Определяне на координатите на движещо се тяло.

III. Разрешаване на проблеми.

1. На фиг. 1 показва началната позиция на точка А. Определете координатата на крайната точка, изградете вектор на преместване, определете неговия модул, ако $ x = 4m и $ y = 3m.

2. Координатите на началото на вектора са равни: X1 = 12 cm, Y1 = 5 cm; край: X2 = 4 см, Y2 = 11 см. Конструирайте този вектор и намерете неговата проекция върху координатната ос и модула на вектора (Sх = -8, Sу = 6 cm, S = 10 cm). (Сама.)

H. Тялото се е преместило от точка с координати X0 = 1 m, Y0 = 4 m до точка с координати X1 = 5 m, Y1 = 1 m. Намерете модула на вектора на преместване на тялото в неговата проекция върху координатна ос (Sх = 4m, Sу = - 3 cm, S = 5 m).

IV. Резюме на урока.

V. Домашна работа: 3, упражнение 3 (1-3).

Тема: "Праволинейно равномерно движение"

1. да формират понятието за праволинейно равномерно движение;

2. да открият физическия смисъл на скоростта на движение на тялото;

3. да продължи формирането на умение за определяне на координатите на движещо се тяло, за решаване на задачи графично и аналитично.

По време на занятията

Актуализация на знанията.

Физическа диктовка

1. Механичното движение е промяна...

2. Материалната точка е тялото...

3. Траекторията е линия ...

4. Преминаваният път се нарича ...

5. Референтната рамка е ...

б. Векторът на изместване е отсечка ...

7. Модулът на вектора на изместване е ...

8. Векторната проекция се счита за положителна, ако ...

9. Векторната проекция се счита за отрицателна, ако ...

10. Проекцията на вектора е равна на O, ако векторът ...

11. Уравнението за намиране на координатите на тялото по всяко време има вида ...

II. Изучаване на нов материал.

1. Определяне на праволинейно равномерно движение. Векторен характер на скоростта. Проекция на скоростта в едномерна координатна система.

2. Формула на изместване. Времева зависимост на движението.

H. Координатно уравнение. Определяне на координатите на тялото по всяко време.

4. Международна система от единици

Единица за дължина - метър (м),

Единица за време - секунди (s),

Единицата за скорост е метър в секунда (m/s).

1 km / h = 1 / 3,6 m / s

Im / s = 3,6 km / h

Историческа информация.

Староруски мерки за дължина:

1 връх = 4,445 см

1 аршин = 0,7112 м,

1 сажен = 2, IЗЗбм,

1 верста = 1,0668 км,

1 руска миля = 7,4676 км.

Английски мерки за дължина:

1 инч = 25,4 мм,

1 фут = 304,8 мм,

1 сухопътна миля = 1609 m,

1 морска миля 1852г.

5. Графично представяне на движението.

Графиката на зависимостта на проекцията на скоростта от промяната в движението.

Графиката на зависимостта на модула на проекцията на скоростта.

Графиката на зависимостта на проекцията на вектора на преместване от времето на движение.

Графиката на зависимостта на модула на проекцията на вектора на преместване от времето на движение.

Графика I - посоката на вектора на скоростта съвпада с посоката на координатната ос.

Графика I I - движението на тялото става в посока, обратна на посоката на координатната ос.

6.Sх = Vхt. Този продукт е числено равен на площта на защрихования правоъгълник (фиг. 1).

7. Историческа справка.

Графиките за скорост са въведени за първи път в средата на 11 век от архидякона на Руанската катедрала Никола Орем.

III. Решаване на графични задачи.

1. На фиг. 5 са показани графиките на проекцията на векторите на двама велосипедисти, движещи се по успоредни прави.

Отговори на въпросите:

Какво може да се каже за посоката на движение на велосипедистите един спрямо друг?

Кой се движи по-бързо?

Начертайте графика на зависимостта на проекционния модул на вектора на преместване от времето на движение.

Какво е разстоянието, изминато от първия колоездач за 5 секунди движение?

2. Трамваят се движи със скорост 36 км/ч, а векторът на скоростта съвпада с посоката на координатната ос. Изразете тази скорост в метри в секунда. Начертайте графика на зависимостта на проекцията на вектора на скоростта от времето на движение.

IV. Резюме на урока.

V. домашна работа: § 4, упражнение 4 (1-2).

Тема: "Праволинейно равномерно ускорено движение. Ускорение"

1. да въведе понятието за равномерно ускорено движение, формула за ускорение на тяло;

2. обяснява физическото му значение, въвежда единицата за ускорение;

3. да формира умение за определяне на ускорението на тялото с равномерно ускорени и еднакво забавени движения.

По време на занятията

1. Актуализация на знанията (фронтална анкета).

Дайте определението за равномерно праволинейно движение.

Какво се нарича скорост на равномерно движение?

Каква е единицата за скорост в Международната система от единици?

Запишете формулата за проекцията на вектора на скоростта.

В кои случаи проекцията на вектора на скоростта на равномерното движение върху оста е положителна, в кои - отрицателна?

Напишете формулата за деня на проекцията на вектора на пътуването?

Каква е координатата на движещо се тяло в даден момент?

Как се изразява скоростта в километри в час в метри в секунди и обратно?

Колата Волга се движи със скорост от 145 км / ч. Какво означава това?

11. Самостоятелна работа.

1. С колко скоростта от 72 km/h е по-голяма от скоростта от 10 m/s?

2. Скоростта на изкуствения спътник на Земята е 3 км/ч, а куршума на пушката е 800 m/s. Сравнете тези скорости.

3 При равномерно движение пешеходецът изминава път от 12 м за b s. Какъв път ще измине, когато се движи със същата скорост за 3 s?

4. Фигура 1 показва графика на зависимостта на изминатото разстояние от велосипедист от времето.

Определете скоростта на велосипедиста.

Начертайте графика на модула спрямо времето за пътуване.

II. Изучаване на нов материал.

1. Повторение на концепцията за неравномерно праволинейно движение от курс по физика? клас.

Как можете да определите средната скорост на движение?

2. Запознаване с понятието мигновена скорост: средната скорост за много малък краен период от време може да се приеме за моментна, чийто физически смисъл е, че показва с каква скорост би се движило тялото, ако, започвайки от даден момент с времето движението му стана равномерно и праволинейно.

Отговори на въпроса:

За каква скорост говорим в следните случаи?

o Скоростта на куриерския влак Москва - Ленинград е 100 км/ч.

o Пътническият влак премина покрай светофара със скорост 25 км/ч.

З. Демонстрация на експерименти.

а) Търкаляне на топката по наклонена равнина.

б) Върху наклонена равнина по цялата й дължина, подсилете хартиената лента. Поставете лесно подвижна количка за оттичане на дъската. Освободете количката и разгледайте подредбата на капките върху хартията.

4. Определяне на равномерно ускорено движение. Ускорение: дефиниция, физическо значение, формула, мерна единица. Векторът на ускорението и неговата проекция върху оста: в кой случай проекцията на ускорението е положителна, в кой - отрицателна?

а) Еднакво ускорено движение (скоростта и ускорението са в една и съща посока, модулът на скоростта се увеличава; ax> O).

b) Еднакво бавно движение (скоростта и ускорението са насочени в противоположни посоки, модулът на скоростта намалява, ah

5. Примери за ускорения, срещани в живота:

Крайградски електрически влак 0,6 m / s2.

Самолетът Ил-62 със скорост на излитане 1,7 m/s2.

Ускорението на свободно падащо тяло е 9,8 m / s2.

Ракета при изстрелване на сателит 60 m/s.

Куршум в цевта на картечен пистолет Калашявков, yu5 m / s2.

6. Графично представяне на ускорението.

Графика I - съответства на равномерно ускорено движение с ускорение a = 3 m/s2.

Графика II - съответства на равномерно забавено движение с ускорение

III. Разрешаване на проблеми.

Пример за решаване на проблеми.

1. Скоростта на автомобил, движещ се по права линия и равномерно се увеличава от 12 m/s до 24 m/s за 6 секунди. Какво е ускорение на автомобила?

Решете следните задачи, като използвате примера.

2. Колата се движеше равномерно и в рамките на 10 s скоростта й се увеличи от 5 на 15 m/s. Намерете ускорението на автомобила (1 m / s2)

H. При спиране скоростта на автомобила намалява от 20 на 10 m/s за 5 s. Намерете ускорението на автомобила, при условие че то остава постоянно по време на шофиране (2 m / s2)

4. Ускорението на пътнически самолет по време на излитане продължи 25 секунди, до края на ускорението самолетът имаше скорост от 216 км/ч. Определете ускорението на самолета (2,4 m / s2)

IV. Резюме на урока.

V. Домашна работа: § 5, упражнение 5 (1 - З).

Тема: "Скоростта на праволинейното равномерно ускорено движение"

1. въведете формула за определяне на моментната скорост на тялото по всяко време;

2. да продължи формирането на умение за изграждане на графики на зависимостта на проекцията на скоростта от времето;

3. изчисляване на моментната скорост на тялото във всеки даден момент.

По време на занятията

Самостоятелна работа.

Опция 1

1. Какво движение се нарича равномерно ускорено?

2. Запишете формулата за определяне на проекцията на вектора на ускорението.

H. Ускорението на тялото е 5 m / s2, какво означава това?

4. Скоростта на спускане на парашутиста след отваряне на парашута намалява от 60 на 5 m/s за 1,1 s. Намерете ускорението на парашутиста. (50m / s2)

Вариант II

1 Какво се нарича ускорение?

2.Какво е името на единиците за ускорение?

H. Ускорението на тялото е равно на 3 m / s2. Какво означава това?

4. С какво ускорение се движи автомобилът, ако за 10 секунди скоростта му се е увеличила от 5 на 10 m/s? (0,5 m/s2)

II. Изучаване на нов материал.

1. Извеждане на формула за определяне на моментната скорост на тялото по всяко време.

1. Актуализация на знанията.

а) Графиката на зависимостта на проекцията на вектора на скоростта от времето на движение Y (O.

2. Графично представяне на движението. -

III. Разрешаване на проблеми.

Примери за решаване на проблеми.

1. Влакът се движи със скорост 20 m/s. При задействане на спирачките той започна да се движи с постоянно ускорение от 0,1 m / s2. Определете скоростта на влака през ZO от след началото на движението.

2. Скоростта на тялото се дава от уравнението: V = 5 + 2 t (единиците за скорост и ускорение се изразяват в SI). Какви са началната скорост и ускорението на тялото? Начертайте скоростта на тялото и намерете скоростта в края на петата секунда.

Решавайте проблемите по шаблон

1. Автомобилът, чиято скорост е 10 m / s, започна да се движи с постоянно ускорение от 0,5 m / s2, насочено в същата посока като вектора на скоростта. Определете скоростта на автомобила след 20 секунди. (20 m/s)

2. Проекцията на скоростта на движещо се тяло се променя според закона

V x = 10 -2t (стойностите се измерват в SI). Определете:

а) проекция на началната скорост, модула и посоката на вектора на началната скорост;

б) проекция на ускорението, модул и посока на вектора на ускорението;

в) построете графика на зависимост Vx (t).

IV. Резюме на урока.

V Домашна работа: § 6, упражнение 6 (1 - 3); да съставят въпроси за взаимен контрол към §6 от учебника.

Тема: "Движение с праволинейно равномерно ускорено движение"

1. да запознае учениците с графичния начин за извеждане на формулата за преместване при праволинейно равномерно ускорено движение;

2. да формира способност за определяне на движението на тялото по формулите:

По време на занятията

Актуализация на знанията.

Двама ученици идват до дъската и си задават предварително подготвени въпроси по темата. Останалите ученици действат като експерти: оценяват представянето на учениците. След това се кани следващата двойка и т.н.

II. Разрешаване на проблеми.

1. На фиг. 1 е графика, показваща зависимостта на скоростния модул от времето. Определете ускорението на праволинейно движещо се тяло.

Фигура 2. 2 е показана графика на зависимостта на проекцията на скоростта на праволинейното движение на тялото от времето. Опишете естеството на движението в определени области. Начертайте графика на прогнозираното ускорение спрямо времето за пътуване.

Ш. Изучаване на нов материал.

1. Извеждане на формулата за преместване при равномерно ускорено движение по графичен начин.

а) Пътят, изминат от тялото във времето, е числено равен на площта на трапеца ABC

б) Разбивайки трапеца на правоъгълник и триъгълник, намираме площта на тези фигури поотделно:

III. Разрешаване на проблеми.

Пример за решаване на проблема.

Велосипедист, движещ се със скорост 3 m / s, започва да се спуска от планината с ускорение от 0,8 m / s2. Намерете дължината на планината, ако скиускът отне 6 s,

Решаване на проблеми с помощта на модел.

1. Автобусът се движи със скорост 36 км/ч. На какво минимално разстояние от спирката водачът трябва да започне да спира, ако за удобство на пътниците ускорението по време на спиране на автобуса не трябва да надвишава 1,2 m / s? (42 м)

2. Космическата ракета се изстрелва от космодрума с ускорение

45 m/s2. Каква скорост ще има, след като прелети 1000 m? (300 m/s)

3. Шейна се търкаля по 72 м дълга планина за 12 секунди. Определете скоростта им в края на пътя. Началната скорост на шейната е нула. (12 м/сек)

Днес ще говорим за системното изучаване на физиката и нейния първи раздел - механика. Изследвания по физика различни видовепромени или процеси, протичащи в природата, и кои процеси са били предимно от интерес за нашите предци? Разбира се, това са процеси, свързани с движението. Чудеха се дали копието, което бяха хвърлили, ще полети и дали ще удари мамута; те се чудеха дали пратеникът ще има време да стигне до близката пещера преди залез слънце с важните новини. Всички тези видове движение и механичното движение като цяло се изучават от раздела, наречен механика.

Където и да погледнем, около нас има много примери за механично движение: нещо се върти, нещо скача нагоре-надолу, нещо се движи напред-назад, а други тела могат да бъдат в покой, което също е пример за механично движение. чиято скорост е нула.

Определение

Механично движениесе нарича изменението на положението на телата в пространството спрямо други тела във времето (фиг. 1).

Ориз. 1. Механично движение

Тъй като физиката е разделена на няколко раздела, механиката има свои собствени раздели. Първият се нарича кинематика. Раздел механика кинематикаотговаря на въпроса как се движи тялото. Преди да започнете работа по изучаването на механичното движение, е необходимо да се дефинират и научат основните понятия, така наречената ABC на кинематиката. В урока ще научим:

Изберете референтна рамка за изучаване на движението на тялото;

Опростете задачите, като умствено замените тялото с материална точка;

Определете траекторията на движение, намерете пътя;

Разграничаване на видовете движения.

В определението за механично движение изразът по отношение на други органи... Винаги трябва да избираме така нареченото референтно тяло, тоест тялото, спрямо което ще разглеждаме движението на обекта, който изследваме. Един прост пример: преместете ръката си и ми кажете - движи ли се? Да, разбира се, по отношение на главата, но по отношение на копчето на ризата ви, тя ще бъде неподвижна. Следователно изборът на референтен е много важен, тъй като спрямо някои тела се случва движение, но спрямо други тела движението не се случва. Най-често за референтно тяло се избира тяло, което винаги е под ръцете, по-точно под краката – това е нашата Земя, която в повечето случаи е референтното тяло.

Дълго време учените спорят дали Земята се върти около Слънцето или Слънцето се върти около Земята. Всъщност, от гледна точка на физиката, от гледна точка на механичното движение, това е просто спор за референтното тяло. Ако Земята се счита за референтно тяло, тогава да - Слънцето се върти около Земята, ако Слънцето се счита за референтно тяло - тогава Земята се върти около Слънцето. Следователно референтното тяло е важно понятие.

Как да опишем промяната в позицията на тялото?

За да зададете точно позицията на тялото, което ни интересува спрямо референтното тяло, е необходимо да се свърже координатна система с референтното тяло (фиг. 2).

Когато тялото се движи, координатите се сменят и за да опишем промяната им, ни е необходим уред за измерване на времето. За да опишете движението, трябва да имате:

Референтно тяло;

Координатната система, свързана с референтното тяло;

Устройство за измерване на времето (часовник).

Всички тези обекти заедно образуват референтна рамка. Докато не изберем референтна рамка, няма смисъл да описваме механичното движение - няма да сме сигурни как се движи тялото. Един прост пример: куфар, лежащ на рафт във влакова купа, който се движи, просто почива за пътник и се движи за човек, стоящ на перона. Както виждаме, едно и също тяло се движи и почива, целият проблем е, че референтните системи са различни (фиг. 3).

Ориз. 3. Различни системи за докладване

Зависимост на траекторията от избора на референтна система

Нека да отговорим на един интересен и важен въпрос дали формата на траекторията и пътя, изминат от тялото, зависят от избора на референтна система. Помислете за ситуация, когато на масата до него има пътник във влака с чаша вода. Каква ще бъде траекторията на стъклото в системата за докладване, свързана с пътника (референтното тяло е пътникът)?

Разбира се, стъклото е неподвижно спрямо пътника. Това означава, че траекторията е точка, а преместването е равно (фиг. 4).

Ориз. 4. Траектория на стъклото спрямо пътника във влака

Каква ще бъде траекторията на стъклото спрямо пътника, който чака влака на перона? За този пътник ще изглежда, че стъклото се движи по права линия и има ненулев път (фиг. 5).

Ориз. 5. Траектория на стъклото спрямо пътника на престилката

От горното можем да заключим, че траекторията и пътят зависят от избора на референтна система.

За да се опише механичното движение, преди всичко е необходимо да се определи референтната система.

Изучаваме движението, за да предвидим къде ще бъде този или онзи обект в необходимия момент от време. Основната задача на механиката- определяйте позицията на тялото по всяко време. Какво означава да се опише движението на тялото?

Да разгледаме пример: автобус пътува от Москва до Санкт Петербург (фиг. 6). Важен ли е размерът на автобуса за нас в сравнение с разстоянието, което ще измине?

Ориз. 6. Движението на автобуса от Москва до Санкт Петербург

Разбира се, размерът на автобуса в този случай може да бъде пренебрегнат. Можем да опишем автобуса като една движеща се точка, по друг начин се нарича материална точка.

Определение

Тяло, чиито размери могат да бъдат пренебрегнати в тази задача, се нарича материална точка.

Едно и също тяло, в зависимост от условията на проблема, може или не може да бъде материална точка. При преместване на автобус от Москва до Санкт Петербург автобусът може да се счита за материална точка, тъй като размерите му са несравними с разстоянието между градовете. Но ако муха влетя в купето на автобуса и искаме да проучим движението му, тогава в този случай размерите на автобуса са важни за нас и той вече няма да бъде материална точка.

Най-често в механиката ще изучаваме именно движението на материална точка. По време на своето движение материална точка последователно преминава позиция по определена линия.

Определение

Линията, по която се движи тялото (или материалната точка) се нарича траектория на тялото (ориз. 7).

Ориз. 7. Точкова траектория

Понякога наблюдаваме траекторията (например процеса на оценяване на урок), но по-често, отколкото не, траекторията е някаква въображаема линия. С наличието на измервателни уреди можем да измерим дължината на траекторията, по която се движи тялото, и да определим стойността, която се нарича начин(фиг. 8).

Определение

начинпреминава от тялото за известно време е дължина на сегмента на траекторията.

Ориз. 8. Начин

Има два основни типа движение - право и извито движение.

Ако траекторията на тялото е права линия, тогава движението се нарича праволинейно. Ако тялото се движи по парабола или по друга крива, говорим за криволинейно движение. При разглеждане на движението не само на материална точка, а на движението на реално тяло, се разграничават още два вида движение: транслационно движение и въртеливо движение.

Транслационно и ротационно движение. Пример

Кои движения се наричат транслационни и кои ротационни? Нека разгледаме този проблем, като използваме виенското колело като пример. Как се движи кабината на виенското колело? Нека отбележим две произволни точки на автомобила и да ги свържем с права линия. Колелото се върти. След известно време маркирайте същите точки и ги свържете. Получените линии ще лежат на успоредни прави (фиг. 9).

Ориз. 9. Транслационното движение на кабината на виенското колело

Ако права линия, начертана през кои да е две точки на тялото, остане успоредна на себе си по време на движение, тогава такава трафикса наречени прогресивен.

В противен случай имаме работа с ротационно движение. Ако правата линия не е успоредна на вас, пътникът най-вероятно ще падне от кабината на колелото (фиг. 10).

Ориз. 10. Ротационно движение на кабината на колелото

Ротационенсе нарича такова движение на тяло, при което точките му описват окръжности, лежащи в успоредни равнини. Правата линия, свързваща центровете на окръжностите, се нарича ос на въртене.

Много често се налага да имаме работа с комбинация от транслационно и ротационно движение, така нареченото транслационно-ротационно движение. Най-простият пример за такова движение е движението на водолаз във водата (фиг. 11). Той извършва въртене (салто), но в същото време центърът на масата му се движи напред по посока на водата.

Ориз. 11. Транслационно-ротационно движение

Днес изучавахме азбуката на кинематиката, тоест основните, най-важни понятия, които в бъдеще ще ни позволят да преминем към решаването на основния проблем на механиката - определяне на положението на тялото във всеки момент от времето.

Библиография

Тихомирова С.А., Яворски Б.М. Физика (основно ниво) - М .: Мнемозина, 2012.
Генденщайн Л.Е., Дик Ю.И. Физика 10 клас. - М .: Мнемозина, 2014.
Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика - 9, Москва, Образование, 1990г.

Интернет портал "Av-physics.narod.ru" ().
Интернет портал "Rushkolnik.ru" ().
Интернет портал "Testent.ru" ().

Домашна работа

Помислете какво е референтното тяло, когато казваме:

книгата лежи неподвижно на маса в купето на движещ се влак;
стюардеса след излитане преминава през пътническата кабина на самолета;
Земята се върти около оста си.

За да използвате визуализацията на презентации, създайте си акаунт ( сметка) Google и влезте в него: https://accounts.google.com

Надписи на слайдове:

ОСНОВИ НА КИНЕМАТИКАТА Урок 1. ТЕМА: „Материална точка. Референтна система "

Механиката е клон на физиката, който изучава движението. Основната задача на механиката е да определи положението на тялото в пространството по всяко време.

Кинематиката е раздел от механиката, който изучава начините за описване на движението и връзката между величините, които характеризират това движение. Динамиката е клон на механиката, който изучава причините за механичното движение. Статиката изучава законите на равновесието на система от тела.

Механичното движение е промяна в положението на тялото в пространството във времето спрямо други тела.

Транслационното движение е движение, при което всички точки на тялото се движат по един и същи начин, с еднаква скорост. Материална точка е тяло, чиито размери могат да бъдат пренебрегнати в условията на дадена задача, която се решава. Референтно тяло - всяко тяло, условно взето за неподвижно, спрямо което се разглежда движението на други тела.

Например Земята много често се счита за материална точка, ако се изследва нейното движение около Слънцето.

Например, Но ако решаваме проблем, свързан с ежедневното въртене на планетите, тогава е необходимо да вземем предвид формата и размера на планетата. Например, ако искате да определите часа на изгрев в различни местаГлобусът.

Какво е транслационно движение? Тялото се движи напред, ако всичките му точки се движат по същия начин. или Тялото се движи транслационно, ако права линия, проведена през две точки на това тяло, когато се движи, се измества успоредно на първоначалното си положение.

Примери за транслационно движение

За да определите позицията на тяло (материална точка) в пространството, трябва: да зададете референтното тяло; изберете координатна система; има устройство за броене на времето (часовник)

Референтното тяло, свързаната координатна система и часовникът за отчитане на времето на движение образуват референтна система.

Какво е референтно тяло? Референтното тяло е тяло, спрямо което се определя положението на други (движещи се) тела. Например, това може да бъде дърво, когато разглеждаме движението на автобус, или Земята, когато изчисляваме движението на ракета.

Координатна система Позицията на тяло в пространството може да се определи с помощта на 2 координати (двумерна координатна система) Позицията на тяло в пространството може да се определи с помощта на 3 координати (триизмерна координатна система)

При праволинейно движение на тялото е достатъчна една координатна ос

Траектория - линията, по която се движи тялото.

Path - дължината на пътя. [L] Преместването е вектор, изтеглен от началната позиция на материална точка до нейната крайна позиция.

По темата: методически разработки, презентации и бележки

Динамика. Инерционни референтни системи. Първият закон на Нютон.

Цели на урока: формиране на концепцията за ISO; изучаване на първия закон на Нютон; покажат значението на такъв раздел от физиката като "Динамика"; възпитавайте чувство на уважение към различните професии...

резюме на урока "Движение. Материална точка. Референтна система. Относителност на движението."

Тази работа може да се използва при изучаване на темата в 9. клас: "Кинематика". Материалът е предназначен да повтори и обобщи темата. Работата може да се използва като повторение на материала ...

Урок за 9 клас на тема „Материална точка. Референтна система "

Целта на урока: да формират учениците относно материалната точка; да формира у учениците умението за идентифициране на ситуации, в които може да се приложи понятието материална точка; да формират разбирането на учениците за референтната рамка; разгледайте видовете референтни рамки.

ПЛАН НА УРОКА:

5. Домашна работа (1 мин.)

ПО ВРЕМЕ НА УРОКИТЕ:

1. Организационен етап (1 мин.)

На този етап има взаимен поздрав на учителя и учениците; проверка за отсъстващите от дневника.

2. Мотивационен етап (5 мин.)

Днес в урока трябва да се върнем към изучаването на механичните явления. В 7. клас вече се сблъскахме с механични явления и преди да започнем да изучаваме нов материал, нека си припомним:

- Какво е механично движение?

- Какво е равномерно механично движение?

- Какво е скорост?

- Каква е средната скорост?

- Как да определим скоростта, ако знаем разстоянието и времето?

В 7-ми клас ние с вас решавахме доста прости задачи за намиране на пътя, времето или скоростта на движение. Ако си спомняте, най-трудната задача беше да се намери средната скорост.

Тази година ще разгледаме по-отблизо какви видове механично движение съществуват, как да опишем всякакъв вид механично движение, какво да правим, ако скоростта се промени по време на движение и т.н.

Още днес ще се запознаем с основните понятия, които помагат да се опише както количествено, така и качествено механично движение. Тези концепции са много удобни инструменти, когато се разглежда всякакъв вид механично движение.

Изписваме номера и темата на урока „Материална точка. Референтна система "

Днес в урока трябва да отговорим на въпросите:

- Какво е материална точка?

- Винаги ли е възможно да се приложи концепцията за материална точка?

- какво е референтна рамка?

- От какво се състои референтната рамка?

- Какви типове референтни рамки съществуват?

3. Изучаване на нов материал (25 минути)

Всичко в света около нас е в непрекъснато движение. Какво означава думата "Движение"?

Движението е всяка промяна, която се извършва в околния свят.

Повечето проста формадвижението вече ни е познато механично движение.

При решаване на проблеми, свързани с механичното движение, е необходимо да можете да опишете това движение. Какво означава да „опишем движението на тялото“?

Това означава, че трябва да определите:

1) траекторията на движение;

2) скорост на движение;

3) пътят, изминат от тялото;

4) положението на тялото в пространството по всяко време

и т.н.

Например, когато изстрелват роувър към Марс, астрономите внимателно изчисляват позицията на Марс, когато роувърът кацне на повърхността на планетата. И за това е необходимо да се изчисли как посоката и модулът на скоростта на Марс и траекторията на Марс се променят във времето.

От курса по математика знаем, че позицията на точка в пространството се определя с помощта на координатна система.

И какво да правим, ако имаме не точка, а тяло? В крайна сметка всяко тяло се състои от огромен брой точки, всяка от които има своя собствена координата.

Когато се описва движението на тяло, което има размери, възникват други въпроси. Например, как да опишем движението на тяло, ако по време на движение тялото също се върти около собствената си ос. В такъв случай, освен своята собствена координата, всяка точка от дадено тяло има своя собствена посока на движение и свой собствен модул на скорост.

Всяка една от планетите може да бъде цитирана като пример. Когато планетата се върти, противоположните точки на повърхността имат противоположна посока на движение. Освен това, колкото по-близо до центъра на планетата, толкова по-ниска е скоростта в точките.

Как тогава да бъде? Как да опишем движението на тяло, което има размер?

Оказва се, че в много случаи можете да използвате концепцията, която предполага, че размерът на тялото сякаш изчезва, но телесното тегло остава. Това понятие се нарича материална точка.

Записваме определението:

Материалната точка се нарича тяло, чиито размери могат да бъдат пренебрегнати при условията на решаваната задача.

Материални точки не съществуват в природата. Материалната точка е модел на физическото тяло. С помощта на материална точка се решават доста голям брой задачи. Но не винаги е възможно да се използва замяната на тяло с материална точка.

Ако при условията на решавания проблем размерът на тялото не оказва особено влияние върху движението, тогава може да се направи такава замяна. Но ако размерът на тялото започне да влияе върху движението на тялото, тогава подмяната е невъзможна.

Има ситуации, в които тялото може да се приеме като материална точка:

1) Ако разстоянието, което изминава всяка точка от тялото, е много по-голямо от размера на самото тяло.

Например Земята много често се счита за материална точка, ако се изследва нейното движение около Слънцето. Действително, денонощното въртене на планетата ще има малък ефект върху годишната революция около Слънцето. Но ако решим проблема с дневната ротация, тогава е необходимо да вземем предвид формата и размера на планетата. Например, ако искате да определите времето на изгрев или залез.

2) С транслационното движение на тялото

Много често има случаи, когато движението на тялото е транслационно. Това означава, че всички точки на тялото се движат в една и съща посока и с еднаква скорост.

Например, човек се катери по ескалатор. Наистина човек просто стои, но всяка точка се движи в същата посока и със същата скорост като човека.

Малко по-късно ще практикуваме да идентифицираме ситуации, в които можете да приемете тялото за материална точка и в които не.

Освен материалната точка се нуждаем от още един инструмент, с който да опишем движението на тялото. Този инструмент се нарича референтна рамка.

Всяка референтна рамка се състои от три елемента:

1) От самата дефиниция на механичното движение следва първият елемент от всяка референтна система. "Движението на тялото спрямо други тела." Ключова фраза - по отношение на други органи. Тези. за да опишем движението се нуждаем от начална точка, от която ще измерим разстоянието и най-общо ще оценим позицията на тялото в пространството. Такова тяло се наричареферентно тяло .

2) Отново вторият елемент от референтната система следва от определението за механично движение. Ключова фраза - с течение на времето. Това означава, че за да опишем движението, трябва да определим времето на движение от началото във всяка точка от траекторията. И за обратното броене, от което се нуждаемгледам .

3) И вече изразихме третия елемент в самото начало на урока. За да зададем позицията на тялото в пространството, ни трябвакоординатна система .

Поради това,Референтната рамка е система, която се състои от референтно тяло, свързана с него координатна система и часовник.

Референтните системи са много видове. Ще разгледаме видовете референтни системи в координатните системи.

Референтна система:

Декартова референтна система

полярна референтна система	сферична референтна система
едноизмерен
двуизмерен
триизмерен