Mehaaniline liikumine. Võrdlussüsteem. Liikumine. Ettekanne "materiaalne punkt. Võrdlussüsteem" esitlus füüsika tunniks (9. klass) teemal Kokkuvõtlik materjali punktide võrdlussüsteem

Tunni eesmärk: Anda aimu kinemaatikast; tutvuda füüsikakursuse eesmärkide ja eesmärkidega; tutvustada mõisteid: mehaaniline liikumine, trajektoor, tee; tõestada, et puhkus ja liikumine on suhtelised mõisted; põhjendada idealiseeritud mudeli – materiaalse punkti, tugiraamistiku – juurutamise vajalikkust.

Kuulus "Igori kampaania", mis seda kampaaniat ülistab, räägib täielikust päikesevarjutusest, mis langes kokku vürst Igori sisenemisega Polovtsi maale. Sellest piisab tuvastamaks, et Igori väed olid 1. mail 1185 Polovtsi maa piiril (samas kohas, täielik päikesevarjutus juhtub umbes kord 200 aasta jooksul)

Salvesti (salvesti) on seade anduritelt või muudelt tehnilistelt vahenditelt saadud andmete automaatseks salvestamiseks infokandjale. Mõõtetehnoloogias mõõtevahendi elementide kogum, mis registreerib mõõdetava või sellega seotud suuruse väärtuse. Salvestid pakuvad tavaliselt võimalust siduda salvestatud parameetrite väärtused reaalajas skaalaga. Lisaks andmete salvestamiseks mõeldud salvestusseadmetele on olemas ka audiovisuaalse teabe salvestamise seadmed (magnetofonid, videomakid, foto- ja filmi- ning videokaamerad jne). Salvestusseadmed võivad olla mõõtevahendite, paigaldiste, plokkide kui teabe, mõõte-, juhtimissüsteemide, komplekside või sõltumatute seadmete lahutamatud funktsionaalsed üksused.

Teema: "Materiaalne punkt. Võrdlussüsteem"

Eesmärgid: 1. anda aimu kinemaatikast;

2. tutvustada õpilastele füüsikakursuse eesmärke ja eesmärke;

3. tutvustada mõisteid: mehaaniline liikumine, trajektoor, teekond; tõestada, et puhkus ja liikumine on suhtelised mõisted; põhjendada idealiseeritud mudeli – materiaalse punkti, tugiraamistiku – juurutamise vajalikkust.

4. Uue materjali õppimine.

Tundide ajal

1. Sissejuhatav vestlus õpilastega 9. klassi füüsika kursuse eesmärkidest ja eesmärkidest.

Mida kinemaatika uurib? dünaamika?

Mis on mehaanika põhiülesanne?

Milliseid nähtusi peaks suutma seletada?

Probleemne eksperiment.

Kumb keha kukub kiiremini: paberileht või raamat?

Kumb keha kukub kiiremini: kas lahtivolditud paberileht või sama leht mitu korda kokku voldituna?

Miks purki kukkudes purgi august vesi välja ei voola?

Mis juhtub, kui paned veepudeli paberilehe servale ja tõmbad seda horisontaalselt? Kui tõmbate paberit aeglaselt?

2. Näited puhke- ja liikumises olevate kehade kohta. Meeleavaldused.

О Palli veeremine kaldtasandil.

О Palli liikumine kaldtasandil ülespoole.

О Käru liigutamine väljapanekulaual.

H. Mõistete kujunemine: mehaaniline liikumine, keha trajektoor, sirgjoonelised ja kõverjoonelised liikumised, läbitud tee.

Meeleavaldused.

O Kuuma taskulambipirni liikumine pimendatud auditooriumis.

О Sarnane katse pöörleva ketta servale paigaldatud lambipirniga.

4. Ideede kujundamine tugiraamistiku ja liikumise suhtelisuse kohta.

1. Probleemikatse.

Käru liikumine kangiga näidislaual.

Kas latt liigub?

Kas küsimus on piisavalt selge? Sõnastage küsimus õigesti.

2. Frontaalkatse liikumise relatiivsuse jälgimiseks.

Asetage joonlaud paberitükile. Vajutage sõrmega joonlaua ühte otsa ja liigutage seda pliiatsiga horisontaaltasapinnal teatud nurga alla. Sel juhul ei tohiks pliiats joonlaua suhtes liikuda.

Milline on pliiatsi otsa trajektoor paberilehe suhtes?

Millise liigutuse all mõeldakse antud juhul pliiatsi liigutust?

Millises seisukorras on pliiatsi ots paberilehe suhtes? Valitseja kohta?

a) Vajalik on võtta kasutusele referentssüsteem kui võrdluskeha, koordinaatsüsteemi ja aja määramise instrumendi kogum.

b) Keha trajektoor sõltub tugiraamistiku valikust.

5. Idealiseeritud mudeli kasutuselevõtu vajaduse põhjendus - materiaalne punkt.

6. Keha ettepoole liikumisega tutvumine.

Demog9soiration.

F Suuremahulise raamatu liigutused, millele on tõmmatud joon (joonis 2) (Liikumise omapäraks on see, et igasugune kehasse tõmmatud sirgjoon jääb iseendaga paralleelseks)

Mõlemast otsast hõõguva tõrviku liikumine pimendatud auditooriumis.

7. Lahendus peamine ülesanne mehaanika: keha asendi määramine igal ajal.

a) Sirgel - ühemõõtmeline koordinaatsüsteem (auto maanteel).

X = 300 m, X = 200 m

b) Tasapinnal - kahemõõtmeline koordinaatsüsteem (laev merel).

c) Ruumis – kolmemõõtmeline koordinaatsüsteem (lennuk taevas).

Ts Kvaliteediprobleemide lahendamine.

Vastake küsimustele kirjalikult (jah või ei):

Kui arvutate kaugust Maast Kuuni?

Selle läbimõõdu mõõtmisel?

Kui kosmoselaev maandub selle pinnale?

Selle Maa ümber liikumise kiiruse määramisel?

Kas lähete kodust tööle?

Kas teha võimlemisharjutusi?

Kas lähete laevareisile?

Ja kui inimese pikkust mõõta?

III. Ajalooline teave.

Galileo Galilei oma raamatus "Dialoog" toob ilmeka näite trajektoori suhtelisusest: "Kujutage ette kunstnikku, kes on laeval, mis sõidab Veneetsiast mööda Vahemerd. Kunstnik joonistab pastakaga paberile terve pildi tuhandete kaupa joonistatud figuuridest. suundadest, riikide, hoonete, loomade ja muude asjade kujutistest .. "Sule liikumise trajektoor mere suhtes Galileo esindab" joont, mis kulgeb Veneetsiast lõpliku kohani ...

enam-vähem laineline, olenevalt sellest, kui palju laev teel kõikus."

IV. Tunni kokkuvõte.

V. Kodutöö: §1, harjutus 1 (1-3).

Teema: "Kolimine"

Eesmärk: 1. põhjendada keha asukoha määramiseks ruumis nihkevektori kasutuselevõtu vajadust;

2. kujundada nihkevektori projektsiooni ja mooduli leidmise oskus;

3. korda vektorite liitmise ja lahutamise reeglit.

Tundide ajal

1. Teadmiste aktualiseerimine.

Frontaalne küsitlus.

1. Mida mehaanika uurib?

2. Millist liikumist nimetatakse mehaaniliseks?

3. Mis on mehaanika põhiülesanne?

4. Mida nimetatakse materiaalseks punktiks?

5 Millist liikumist nimetatakse translatsiooniks?

b. Millist mehaanika osa nimetatakse kinemaatikaks?

7. Miks on mehaanilise liikumise uurimisel vaja välja tuua spetsiaalsed võrdluskehad?

8. Mida nimetatakse tugiraamistikuks?

9. Milliseid koordinaatsüsteeme sa tead?

10. Tõesta, et liikumine ja puhkus on suhtelised mõisted.

11. Mida nimetatakse trajektooriks?

12. Milliseid trajektoori liike sa tead?

13. Kas keha trajektoor sõltub tugiraamistiku valikust?

14. Millised on liikumised sõltuvalt trajektoori kujust?

15. Mis on läbitud tee?

Kvaliteediprobleemide lahendamine.

1. Jalgrattur liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. kujutage liikumise trajektoore:

a) jalgratta ratta kese tee suhtes;

b) rattavelje punktid ratta keskkoha suhtes;

c) rattavelje punktid jalgratta raami suhtes;

d) rattavelje punktid tee suhtes.

2. Milline koordinaatsüsteem tuleks valida (ühemõõtmeline, kahemõõtmeline, kolmemõõtmeline), et määrata järgmiste kehade asukoht:

a) lühter toas, e) allveelaev,

b) trenn, f) malenupp,

c) helikopter, g) lennuk taevas

d) lift, h) lennuk rajal.

1. Nihkevektori mõiste kasutuselevõtu vajaduse põhjendus.

probleem. Määrake keha lõplik asukoht ruumis, kui on teada, et keha lahkus punktist A ja läbis 200 m kaugusele?

b) Nihkevektori mõiste (definitsioon, tähistus), nihkevektori mooduli (tähis, mõõtühik) tutvustus. Nihkevektori mooduli ja läbitud vahemaa erinevus. Millal need sobivad?

2. Nihkevektori projektsiooni mõiste kujunemine. Millal loetakse projektsioon positiivseks ja millal negatiivseks? Millal on nihkevektori projektsioon võrdne nulliga? (Joonis 1)

H. Vektorite liitmine.

a) Kolmnurga reegel. Kahe liigutuse lisamiseks tuleks teise liigutuse algus olla joondatud esimese lõpuga. Kolmnurga sulgemiskülg on kogu nihe (joonis 2).

b) Rööpküliku reegel. Koostage lisatud nihkete S1 ja S2 vektoritele rööpkülik. Rööpküliku OD diagonaal on saadud nihe (joonis 3).

4. Frontaalne eksperiment.

a) Asetage paberilehele ruut, asetage punktid D, E ja A õige nurga külgede lähedale (joonis 4).

b) Liigutage pliiatsi ots punktist 1) punkti E, juhtides seda mööda kolmnurga külgi suunas 1) A B E.

c) Mõõtke teekond pliiatsi tõmmatud otsaga paberilehe suhtes.

d) Koostage pliiatsi otsa nihke vektor paberilehe suhtes.

E) Mõõtke pliiatsi otsaga nihkevektori moodul ja läbitud vahemaa ning võrrelge neid.

III. Probleemide lahendamine. -

1. Kas takso või lennukiga reisides maksame reisi või reisi eest?

2. Dispetšer, võttes tööpäeva lõpus autot, tegi saatelehele märke: "Arvesti näidu suurendamine 330 km". Millest see sissekanne räägib: läbitud vahemaast või liikumisest?

H. Poiss viskas palli üles ja püüdis selle uuesti kinni. Eeldusel, et pall on tõusnud 2,5 m kõrgusele, leidke palli tee ja liikumine.

4. Liftikabiin laskus hoone üheteistkümnendalt korruselt viiendale ja tõusis seejärel kaheksandale korrusele. Eeldusel, et korruste vaheline kaugus on 4 m, määrake auto tee ja liikumine.

IV. Tunni kokkuvõte.

V. kodutöö: § 2, harjutus 2 (1,2).

Teema: "Liikuva keha koordinaatide määramine"

1. kujundada mehaanika põhiprobleemi lahendamise oskus: leida keha koordinaadid igal ajal;

2. määrake nihkevektori projektsioonide väärtus koordinaatteljel ja selle moodul.

Tundide ajal

1. Teadmiste uuendamine

Frontaalne küsitlus.

Milliseid suurusi nimetatakse vektoriks? Too näiteid vektorsuuruste kohta.

Mida nimetatakse skalaarsuurusteks? Mida nimetatakse nihkeks? Kuidas nihked kuhjuvad? Mida nimetatakse vektori projektsiooniks koordinaatteljele? Millal on vektori projektsioon positiivne? negatiivne?

Mida nimetatakse vektormooduliks?

Probleemide lahendamine.

1. Määrata nihkevektorite S1, S2, S3, S4, S5, S6 projektsioonide märgid koordinaattelgedel.

2. Auto sõitis mööda tänavat 400 m pikkuse rada. Seejärel pööras paremale ja sõitis mööda sõidurada veel 300 m. Arvestades, et liikumine on igal teelõigul lihtne, leidke tee ja liikumine Autod. (700 m; 500 m)

H. Kella minutiosuti teeb ühe tunniga täispöörde. Millise tee läbib 5 cm noole ots? Kui suur on noole otsa lineaarne nihe? (0,314 m; 0)

11. Uue materjali õppimine.

Mehaanika põhiprobleemi lahendus. Liikuva keha koordinaatide määramine.

III. Probleemide lahendamine.

1. Joonisel fig. 1 näitab punkti A algset asukohta. Määrake lõpp-punkti koordinaat, koostage nihkevektor, määrake selle moodul, kui $ x = 4m ja $ y = 3m.

2. Vektori alguse koordinaadid on võrdsed: X1 = 12 cm, Y1 = 5 cm; lõpp: X2 = 4 cm, Y2 = 11 cm Koostage see vektor ja leidke selle projektsioon koordinaatteljel ja vektori moodul (Sх = -8, Sу = 6 cm, S = 10 cm). (Iseenesest.)

H. Keha liikus punktist koordinaatidega X0 = 1 m, Y0 = 4 m punkti, mille koordinaadid on X1 = 5 m, Y1 = 1 m. Leidke keha nihkevektori moodul tema projektsioonis koordinaatide telg (Sх = 4m, Sу = - 3 cm, S = 5 m).

IV. Tunni kokkuvõte.

V. Kodutöö: 3, harjutus 3 (1-3).

Teema: "Sirgjooneline ühtlane liikumine"

1. kujundada sirgjoonelise ühtlase liikumise mõiste;

2. selgitada välja keha liikumiskiiruse füüsiline tähendus;

3. jätkata liikuva keha koordinaatide määramise, ülesannete graafilise ja analüütilise lahendamise oskuse kujundamist.

Tundide ajal

Teadmiste värskendus.

Füüsiline dikteerimine

1. Mehaaniline liikumine on muutus ...

2. Materiaalne punkt on keha ...

3. Trajektoor on joon ...

4. Läbitud teed nimetatakse ...

5. Võrdlusraamistik on ...

b. Nihkevektor on sirglõik ...

7. Nihkevektori moodul on ...

8. Vektorprojektsioon loetakse positiivseks, kui ...

9. Vektorprojektsioon loetakse negatiivseks, kui ...

10. Vektori projektsioon on võrdne O-ga, kui vektor ...

11. Keha koordinaatide leidmise võrrand igal ajahetkel on kujul ...

II. Uue materjali õppimine.

1. Sirgjoonelise ühtlase liikumise määramine. Kiiruse vektoriseloom. Kiiruse projektsioon ühemõõtmelises koordinaatsüsteemis.

2. Nihke valem. Liikumise ajasõltuvus.

H. Koordinaatide võrrand. Keha koordinaatide määramine igal ajal.

4. Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem

Pikkuse mõõtühik - meeter (m),

Ajaühik – sekund (s),

Kiiruse ühik on meeter sekundis (m / s).

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

Im / s = 3,6 km / h

Ajalooline teave.

Vanad vene pikkuse mõõdud:

1 vershok = 4,445 cm

1 arshin = 0,7112 m,

1 sülda = 2, IЗЗбм,

1 verst = 1,0668 km,

1 Vene miil = 7,4676 km.

Ingliskeelsed pikkuse mõõdud:

1 toll = 25,4 mm,

1 jalg = 304,8 mm,

1 maismaa miil = 1609 m,

1 meremiil 1852.

5. Liikumise graafiline kujutamine.

Kiiruse projektsiooni sõltuvuse graafik liikumise muutusest.

Kiiruse projektsiooni mooduli sõltuvuse graafik.

Nihkevektori projektsiooni sõltuvuse graafik liikumisajast.

Nihkevektori projektsiooni mooduli sõltuvuse graafik liikumisajast.

Graafik I - kiirusvektori suund langeb kokku koordinaatide telje suunaga.

Graafik I I - keha liikumine toimub koordinaattelje suunale vastupidises suunas.

6.Sх = Vхt. See toode on arvuliselt võrdne varjutatud ristküliku pindalaga (joonis 1).

7. Ajalooline taust.

Kiiruskaardid võttis esmakordselt kasutusele 11. sajandi keskel Roueni katedraali peadiakon Nicolas Orem.

III. Graafiliste ülesannete lahendamine.

1. Joonisel fig. 5 on kujutatud kahe paralleelsel joonel liikuva jalgratturi vektorite projektsiooni graafikud.

Vasta küsimustele:

Mida saab öelda jalgratturite liikumissuuna kohta üksteise suhtes?

Kes liigub kiiremini?

Joonistage graafik nihkevektori projektsioonimooduli sõltuvusest liikumisajast.

Kui suure vahemaa läbib esimene jalgrattur 5 sekundilise liikumisega?

2. Tramm liigub kiirusega 36 km/h ja kiirusvektor ühtib koordinaattelje suunaga. Väljendage seda kiirust meetrites sekundis. Joonistage graafik kiirusvektori projektsiooni sõltuvusest liikumisajast.

IV. Tunni kokkuvõte.

V. kodutöö: § 4, harjutus 4 (1-2).

Teema: "Sirgjooneline ühtlaselt kiirendatud liikumine. Kiirendus"

1. tutvustada ühtlaselt kiirendatud liikumise mõistet, keha kiirenduse valemit;

2. selgitada selle füüsikalist tähendust, tutvustada kiirenduse ühikut;

3. kujundada keha kiirenduse määramise oskus ühtlaselt kiirendatud ja võrdselt aeglustunud liigutustega.

Tundide ajal

1. Teadmiste aktualiseerimine (frontaalküsitlus).

Andke ühtlase sirgjoonelise liikumise definitsioon.

Mida nimetatakse ühtlase liikumise kiiruseks?

Mis on kiiruse ühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis?

Kirjutage üles kiirusvektori projektsiooni valem.

Millistel juhtudel on ühtlase liikumise kiirusvektori projektsioon teljele positiivne, millistel - negatiivne?

Kirjutage reisivektori projektsiooni päeva valem?

Mis on liikuva keha koordinaat igal ajahetkel?

Kuidas väljendatakse kiirust kilomeetrites tunnis meetrites sekundites ja vastupidi?

Auto Volga liigub kiirusega 145 km/h. Mida see tähendab?

11. Iseseisev töö.

1. Kui palju on kiirus 72 km/h suurem kui kiirus 10 m/s?

2. Kunstliku Maa satelliidi kiirus on 3 km/h ja vintpüssi kuuli kiirus on 800 m/s. Võrrelge neid kiirusi.

3 Ühtlase liikumisega läbib jalakäija b s jooksul 12 m pikkuse tee Millise tee ta läbib, kui liigub sama kiirusega 3 sekundiga?

4. Joonisel 1 on kujutatud graafik jalgratturi läbitud vahemaa sõltuvusest ajast.

Määrake jalgratturi kiirus.

Joonistage moodul ja reisiaeg.

II. Uue materjali õppimine.

1. Ebaühtlase sirgjoonelise liikumise kontseptsiooni kordamine füüsikakursusest? klass.

Kuidas määrata keskmist liikumiskiirust?

2. Tutvumine hetkekiiruse mõistega: hetkekiiruseks võib võtta väga väikese piiratud aja keskmist kiirust, mille füüsikaline tähendus on see, et see näitab, millise kiirusega keha liiguks, kui antud hetkest alates aja jooksul muutus selle liikumine ühtlaseks ja sirgjooneliseks.

Vasta küsimusele:

Millisest kiirusest me räägime järgmistel juhtudel?

o Moskva - Leningradi kullerrongi kiirus on 100 km/h.

o Reisirong läbis foori kiirusega 25 km/h.

H. Katsete demonstreerimine.

a) Palli veeretamine mööda kaldtasapinda.

b) Tugevdage paberlint kaldtasandil kogu pikkuses. Asetage lauale kergesti teisaldatav tilgakäru. Vabastage käru ja uurige tilkade asetust paberil.

4. Ühtlaselt kiirendatud liikumise määramine. Kiirendus: määratlus, füüsikaline tähendus, valem, mõõtühik. Kiirendusvektor ja selle projektsioon teljele: millisel juhul on kiirenduse projektsioon positiivne, millisel - negatiivne?

a) Võrdselt kiirenenud liikumine (kiirus ja kiirendus on samas suunas, kiirusmoodul suureneb; ax> O).

b) Sama aeglane liikumine (kiirus ja kiirendus on suunatud vastassuundadesse, kiirusmoodul väheneb, ah

5. Näited elus esinenud kiirendustest:

Linnalähiliini elektrirong 0,6 m / s2.

Lennuk IL-62 stardikiirusega 1,7 m / s2.

Vabalt langeva keha kiirendus on 9,8 m / s2.

Rakett satelliidi stardis 60 m/s.

Kuul Kalašjavkovi püstolkuulipilduja torus, yu5 m / s2.

6. Kiirenduse graafiline esitus.

Graafik I - vastab ühtlaselt kiirendatud liikumisele kiirendusega a = 3 m / s2.

Graafik II – vastab ühtlaselt aeglasele liikumisele koos kiirendusega

III. Probleemide lahendamine.

Näide probleemi lahendamisest.

1. Sirge ja ühtlaselt liikuva auto kiirus tõusis 6 sekundiga 12 m/s-lt 24 m/s-ni. Mis on auto kiirendus?

Lahendage näite abil järgmised ülesanded.

2. Auto liikus ühtlaselt ja 10 s jooksul tõusis selle kiirus 5–15 m/s. Leidke auto kiirendus (1 m / s2)

H. Pidurdamisel väheneb sõiduki kiirus 20-lt 10 m/s 5 sekundiks. Leidke auto kiirendus, tingimusel et see jäi sõidu ajal konstantseks (2 m / s2)

4. Reisilennuki kiirendus õhkutõusmisel kestis 25 sekundit, kiirenduse lõpuks oli lennuki kiirus 216 km/h. Määrake õhusõiduki kiirendus (2,4 m / s2)

IV. Tunni kokkuvõte.

V. Kodutöö: § 5, harjutus 5 (1 - З).

Teema: "Sirgjoonelise ühtlaselt kiirendatud liikumise kiirus"

1. sisestage valem keha hetkekiiruse määramiseks mis tahes ajahetkel;

2. jätkata kiiruse projektsiooni sõltuvuse ajast graafikute koostamise oskuse kujundamist;

3. arvutada keha hetkekiirus igal ajahetkel.

Tundide ajal

Iseseisev töö.

valik 1

1. Millist liikumist nimetatakse ühtlaselt kiirendatuks?

2. Kirjutage üles valem kiirendusvektori projektsiooni määramiseks.

H. Keha kiirendus on 5 m / s2, mida see tähendab?

4. Langevarjuri laskumiskiirus langes pärast langevarju avamist 1,1 sekundiga 60-lt 5 m/s-le. Leidke langevarjuhüppaja kiirendus. (50 m / s2)

Variant II

1 Mida nimetatakse kiirenduseks?

2.Mis on kiirendusühikute nimed?

H. Keha kiirendus on võrdne 3 m / s2. Mida see tähendab?

4. Millise kiirendusega auto liigub, kui 10 sekundiga on selle kiirus kasvanud 5-lt 10 m/s? (0,5 m / s2)

II. Uue materjali õppimine.

1. Valemi tuletamine keha hetkkiiruse määramiseks igal ajahetkel.

1. Teadmiste aktualiseerimine.

a) Kiirusvektori projektsiooni sõltuvuse graafik liikumisajast Y (O.

2. Liikumise graafiline kujutamine. -

III. Probleemide lahendamine.

Näited probleemide lahendamisest.

1. Rong liigub kiirusega 20 m/s. Pidurite rakendamisel hakkas see liikuma pideva kiirendusega 0,1 m / s2. Määrake rongi kiirus läbi ZO pärast liikumise algust.

2. Keha kiirus on antud võrrandiga: V = 5 + 2 t (kiiruse ja kiirenduse ühikuid väljendatakse SI-s). Mis on keha algkiirus ja kiirendus? Joonistage keha kiirus ja leidke kiirus viienda sekundi lõpus.

Probleemide lahendamine mustri järgi

1. Auto, mille kiirus on 10 m / s, hakkas liikuma pideva kiirendusega 0,5 m / s2, mis oli suunatud kiirusvektoriga samas suunas. Määrake sõiduki kiirus 20 sekundi pärast. (20 m/s)

2. Liikuva keha kiiruse projektsioon muutub vastavalt seadusele

V x = 10 -2t (väärtused on mõõdetud SI-s). Määratlege:

a) algkiiruse, mooduli ja algkiirusvektori suuna projektsioon;

b) kiirenduse projektsioon, kiirendusvektori moodul ja suund;

c) koostada sõltuvuse Vx (t) graafik.

IV. Tunni kokkuvõte.

V Kodutöö: § 6, harjutus 6 (1 - 3); koostada vastastikuse kontrolli küsimusi õpiku §6 juurde.

Teema: "Liikumine sirgjoonelise ühtlaselt kiirendatud liikumisega"

1. tutvustada õpilastele sirgjoonelise ühtlaselt kiirendatud liikumisega nihke valemi graafilist tuletamist;

2. kujundada võime määrata keha liikumist valemite abil:

Tundide ajal

Teadmiste värskendus.

Tahvli juurde tulevad kaks õpilast ja esitavad üksteisele teema kohta eelnevalt ettevalmistatud küsimusi. Ülejäänud õpilased tegutsevad ekspertidena: nemad hindavad õpilaste sooritust. Siis kutsutakse järgmine paar jne.

II. Probleemide lahendamine.

1. Joonisel fig. 1 on graafik, mis näitab kiirusmooduli sõltuvust ajast. Määrake sirgjooneliselt liikuva keha kiirendus.

Joonis 2. 2 on kujutatud graafik keha sirgjoonelise liikumise kiiruse projektsiooni sõltuvusest ajast. Kirjeldage liikumise olemust teatud piirkondades. Joonistage prognoositud kiirendus ja sõiduaeg.

Sh Uue materjali uurimine.

1. Ühtlaselt kiirendatud liikumisel nihke valemi tuletamine graafiliselt.

a) keha läbitud tee ajas on arvuliselt võrdne trapetsi ABC pindalaga

b) Jagades trapetsi ristkülikuks ja kolmnurgaks, leiame nende kujundite pindala eraldi:

III. Probleemide lahendamine.

Näide probleemi lahendamisest.

Kiirusega 3 m/s liikuv jalgrattur hakkab mäest alla laskuma kiirendusega 0,8 m/s2. Leia mäe pikkus, kui skiusk kestis 6 s,

Probleemide lahendamine mudeli abil.

1. Buss liigub kiirusega 36 km/h. Millisel minimaalsel kaugusel peatusest peaks juht alustama pidurdamist, kui reisijate mugavuse huvides ei tohiks bussi pidurdamisel saadav kiirendus ületada 1,2 m/s? (42 m)

2. Kosmoserakett lastakse kosmodroomilt välja kiirendusega

45 m/s2. Kui suur on selle kiirus pärast 1000 m läbimist? (300 m/s)

3. 72 m pikkusest mäest veeretatakse kelku 12 sekundiks alla. Määrake nende kiirus raja lõpus. Kelgu algkiirus on null. (12 m/s)

Täna räägime füüsika süstemaatilisest uurimisest ja selle esimesest osast - mehaanikast. Füüsikaõpingud erinevad tüübid looduses toimuvad muutused või protsessid ja millised protsessid pakkusid huvi eelkõige meie esivanematele? Loomulikult on need liikumisega seotud protsessid. Nad mõtlesid, kas nende visatud oda lendab ja kas see tabab mammutit; nad mõtlesid, kas sõnumitoojal on aega tähtsate uudistega enne päikeseloojangut lähedalasuvasse koopasse jõuda. Kõiki neid liikumistüüpe ja mehaanilist liikumist üldiselt uurib mehaanika sektsioon.

Kuhu iganes me vaatame, on meie ümber palju näiteid mehaanilisest liikumisest: miski pöörleb, miski hüppab üles-alla, miski liigub edasi-tagasi ja teised kehad võivad olla puhkeasendis, mis on ka näide mehaanilisest liikumisest.mille kiirus on null.

Definitsioon

Mehaaniline liikumine nimetatakse kehade asukoha muutumiseks ruumis teiste kehade suhtes aja jooksul (joon. 1).

Riis. 1. Mehaaniline liikumine

Kuna füüsika on jagatud mitmeks osaks, on mehaanikal oma sektsioonid. Esimest nimetatakse kinemaatikaks. Mehaanika osa kinemaatika vastab küsimusele, kuidas keha liigub. Enne mehaanilise liikumise uurimisega tegelema asumist on vaja defineerida ja õppida selgeks põhimõisted, nn kinemaatika ABC. Tunnis õpime:

Valige tugiraamistik keha liikumise uurimiseks;

Lihtsustada ülesandeid, asendades vaimselt keha materiaalse punktiga;

Määrake liikumise trajektoor, leidke tee;

Eristage liigutuste tüüpe.

Mehaanilise liikumise definitsioonis väljend teiste organite kohta... Alati tuleb valida nn võrdluskeha, st keha, mille suhtes me uuritava objekti liikumist vaatleme. Lihtne näide: liiguta kätt ja ütle – kas liigub? Jah, muidugi pea suhtes, aga särgil oleva nööbi suhtes jääb see liikumatuks. Seetõttu on viite valik väga oluline, sest mõne keha suhtes toimub liikumine, kuid teiste kehade suhtes liikumist ei toimu. Kõige sagedamini valitakse võrdluskehaks keha, mis on alati käte, täpsemalt jalgade all - see on meie Maa, mis on enamikul juhtudel võrdluskehaks.

Pikka aega on teadlased vaielnud selle üle, kas Maa tiirleb ümber Päikese või Päike ümber Maa. Tegelikult on see füüsika, mehaanilise liikumise seisukohalt vaid vaidlus võrdluskeha üle. Kui võrdluskehaks peetakse Maad, siis jah - Päike tiirleb ümber Maa, kui Päikest peetakse võrdluskehaks - siis Maa tiirleb ümber Päikese. Seetõttu on võrdluskeha oluline mõiste.

Kuidas kirjeldada kehaasendi muutust?

Meile huvipakkuva keha asukoha täpseks määramiseks võrdluskeha suhtes on vaja koordinaatkehaga seostada (joonis 2).

Keha liikumisel muutuvad koordinaadid ja nende muutumise kirjeldamiseks vajame aja mõõtmise seadet. Liikumise kirjeldamiseks peab teil olema:

Võrdlusosa;

Võrdluskehaga seotud koordinaatsüsteem;

Seade aja mõõtmiseks (kell).

Kõik need objektid koos moodustavad tugiraamistiku. Kuni me pole võrdlusraamistikku valinud, pole mehaanilist liikumist mõtet kirjeldada – me ei saa kindlad, kuidas keha liigub. Lihtne näide: rongiruumis riiulil lebav kohver, mis liigub, reisija jaoks lihtsalt puhkab, perroonil seisja jaoks aga liigub. Nagu näeme, üks ja sama keha nii liigub kui ka puhkab, kogu probleem seisneb selles, et tugiraamid on erinevad (joon. 3).

Riis. 3. Erinevad aruandlussüsteemid

Trajektoori sõltuvus tugiraamistiku valikust

Vastame huvitavale ja olulisele küsimusele, kas trajektoori kuju ja keha läbitav tee sõltuvad tugiraami valikust. Mõelge olukorrale, kui kõrval laual on rongireisija, kellel on klaas vett. Milline saab olema klaasi trajektoor reisijaga seotud aruandlussüsteemis (referentsorgan on reisija)?

Muidugi on klaas reisija suhtes liikumatu. See tähendab, et trajektoor on punkt ja nihe on võrdne (joonis 4).

Riis. 4. Klaasi trajektoor rongis reisija suhtes

Milline saab olema klaasi trajektoor reisija suhtes, kes perroonil rongi ootab? Selle reisija jaoks tundub, et klaas liigub sirgjooneliselt ja selle tee on nullist erinev (joonis 5).

Riis. 5. Klaasi trajektoor põllel sõitja suhtes

Eeltoodust võime järeldada, et trajektoor ja tee sõltuvad tugiraamistiku valikust.

Mehaanilise liikumise kirjeldamiseks on kõigepealt vaja kindlaks määrata tugiraamistik.

Uurime liikumist, et ennustada, kus see või teine objekt vajalikul ajahetkel asub. Mehaanika põhiülesanne- määrata keha asend igal ajal. Mida tähendab keha liikumise kirjeldamine?

Vaatleme näidet: buss sõidab Moskvast Peterburi (joon. 6). Kas bussi suurus on meie jaoks oluline võrreldes läbitava vahemaaga?

Riis. 6. Bussi liikumine Moskvast Peterburi

Bussi suuruse võib sel juhul muidugi tähelepanuta jätta. Bussi võime kirjeldada kui üht liikuvat punkti, teistmoodi nimetatakse seda materiaalseks punktiks.

Definitsioon

Keha, mille mõõtmeid saab selles ülesandes tähelepanuta jätta, nimetatakse materiaalne punkt.

Üks ja sama keha võib olenevalt probleemi tingimustest olla materiaalne punkt, aga ei pruugi olla. Liikudes bussiga Moskvast Peterburi, võib bussi pidada materiaalseks punktiks, sest selle mõõtmed on võrreldamatud linnadevahelise kaugusega. Aga kui bussi on sisenenud kärbes ja me tahame tema liikumist uurida, siis sel juhul on meie jaoks olulised bussi mõõtmed ja see ei ole enam materiaalne punkt.

Mehaanikas uurime kõige sagedamini materiaalse punkti liikumist. Oma liikumise ajal läbib materiaalne punkt järjestikku positsiooni mööda teatud joont.

Definitsioon

Nimetatakse joont, mida mööda keha (või materiaalne punkt) liigub keha trajektoor ( riis. 7).

Riis. 7. Punkti trajektoor

Mõnikord jälgime trajektoori (näiteks tunnile hinde panemise protsessi), kuid enamasti on trajektoor mingi kujuteldav joon. Mõõteriistade olemasolul saame mõõta trajektoori pikkust, mida mööda keha liikus, ja määrata väärtuse, mis nn. tee(joon. 8).

Definitsioon

Tee keha läbib mõne aja jooksul trajektoori segmendi pikkus.

Riis. 8. Viis

Liikumisel on kaks peamist tüüpi – sirge ja kaarjas liikumine.

Kui keha trajektoor on sirgjoon, siis nimetatakse liikumist sirgjooneliseks. Kui keha liigub mööda parabooli või mõnda muud kõverat, siis räägime kõverjoonelisest liikumisest. Arvestades mitte ainult materiaalse punkti, vaid ka reaalse keha liikumist, eristatakse veel kahte tüüpi liikumist: translatsiooniliikumine ja pöörlev liikumine.

Translatiivne ja pöörlev liikumine. Näide

Milliseid liigutusi nimetatakse translatiivseteks ja milliseid pöörlemiseks? Vaatame seda probleemi vaateratta näitel. Kuidas vaateratta kabiin liigub? Märgime autol kaks suvalist punkti ja ühendame need sirgjoonega. Ratas pöörleb. Mõne aja pärast märkige samad punktid ja ühendage need. Saadud jooned asetsevad paralleelsetel joontel (joonis 9).

Riis. 9. Vaaterattakabiini translatsiooniline liikumine

Kui keha mis tahes kahe punkti kaudu tõmmatud sirgjoon jääb liikumise ajal iseendaga paralleelseks, siis selline liiklust kutsutakse progressiivne.

Vastasel juhul on meil tegemist pöörleva liikumisega. Kui sirge ei oleks teiega paralleelne, kukuks reisija suure tõenäosusega rattakabiinist välja (joonis 10).

Riis. 10. Rattakabiini pöörlev liikumine

Rotatsiooniline nimetatakse sellist keha liikumist, milles selle punktid kirjeldavad paralleeltasandil asetsevaid ringe. Ringide keskpunkte ühendavat sirget nimetatakse pöörlemistelg.

Väga sageli peame tegelema translatsiooni- ja pöörleva liikumise kombinatsiooniga, nn translatsiooni-rotatsioonilise liikumisega. Sellise liikumise lihtsaim näide on sukelduja liikumine vette (joon. 11). Ta sooritab pöörlemist (salto), kuid samal ajal liigub tema massikese edasi vee suunas.

Riis. 11. Translatsiooniline-rotatsiooniline liikumine

Tänaseks oleme uurinud kinemaatika ABC-d ehk põhilisi, kõige olulisemaid mõisteid, mis tulevikus võimaldavad liikuda edasi mehaanika põhiprobleemi – keha asukoha määramise igal ajahetkel – lahendamiseni.

Bibliograafia

Tikhomirova S.A., Yavorskiy B.M. Füüsika (algtase) - M .: Mnemosina, 2012.
Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Füüsika klass 10. - M .: Mnemosina, 2014.
Kikoin I.K., Kikoin A.K. Füüsika - 9, Moskva, Haridus, 1990.

Interneti-portaal "Av-physics.narod.ru" ().
Interneti-portaal "Rushkolnik.ru" ().
Interneti-portaal "Testent.ru" ().

Kodutöö

Mõelge, mis on võrdluskeha, kui ütleme:

raamat lebab liikumatult laual liikuva rongi kupees;
stjuardess pärast starti läbib lennuki reisijatesalongi;
Maa pöörleb ümber oma telje.

Esitluste eelvaate kasutamiseks looge endale konto ( konto) Google'i ja logige sisse: https://accounts.google.com

Slaidi pealdised:

KINEMAATIKA ALUSED Tund 1. TEEMA: „Materiaalne punkt. Võrdlussüsteem "

Mehaanika on füüsika haru, mis uurib liikumist. Mehaanika põhiülesanne on määrata keha asukohta ruumis igal ajal.

Kinemaatika on mehaanika osa, mis uurib liikumise kirjeldamise viise ja seda liikumist iseloomustavate suuruste vahelist seost. Dünaamika on mehaanika haru, mis uurib mehaanilise liikumise põhjuseid. Staatika uurib kehade süsteemi tasakaaluseadusi.

Mehaaniline liikumine on keha asukoha muutumine ruumis aja jooksul teiste kehade suhtes.

Translatsiooniline liikumine on liikumine, mille käigus kõik keha punktid liiguvad ühtemoodi, sama kiirusega. Materiaalne punkt on keha, mille mõõtmed võib antud lahendatava probleemi tingimustes jätta tähelepanuta. Võrdluskeha - mis tahes tinglikult liikumatuks võetav keha, mille suhtes käsitletakse teiste kehade liikumist.

Näiteks Maad peetakse väga sageli materiaalseks punktiks, kui uurida selle liikumist ümber Päikese.

Näiteks Kui me lahendame planeetide igapäevase pöörlemisega seotud probleemi, siis on vaja arvestada planeedi kuju ja suurusega. Näiteks kui soovite määrata päikesetõusu kellaaega kell erinevad kohad gloobus.

Mis on translatsiooniline liikumine? Keha liigub edasi, kui kõik selle punktid liiguvad ühtemoodi. või Keha liigub translatsiooniliselt, kui selle keha kahe punkti kaudu tõmmatud sirgjoon nihkub liikumisel paralleelselt algse asukohaga.

Translatsioonilise liikumise näited

Keha (materiaalse punkti) asukoha määramiseks ruumis on vaja: määrata võrdluskeha; vali koordinaatsüsteem; omama seadet aja lugemiseks (kell)

Võrdluskeha, sellega seotud koordinaatsüsteem ja liikumisaega arvestav kell moodustavad võrdlussüsteemi.

Mis on võrdluskeha? Võrdluskeha on keha, mille suhtes määratakse teiste (liikuvate) kehade asukoht. Näiteks võib see olla puu, kui arvestada bussi liikumist, või Maa, kui arvutada raketi liikumist.

Koordinaatsüsteem Keha asukohta ruumis saab määrata 2 koordinaadi abil (kahemõõtmeline koordinaatsüsteem) Keha asukohta ruumis saab määrata 3 koordinaadi abil (kolmemõõtmeline koordinaatsüsteem)

Keha sirgjoonelise liikumise korral piisab ühest koordinaatteljest

Trajektoor – joon, mida mööda keha liigub.

Path – tee pikkus. [L] Nihe on vektor, mis on tõmmatud materiaalse punkti algasendist selle lõppasendisse.

Teemal: metoodilised arendused, ettekanded ja märkmed

Dünaamika. Inertsiaalsed tugisüsteemid. Newtoni esimene seadus.

Tunni eesmärgid: kujundada ISO mõiste; uurida Newtoni esimest seadust; näidata sellise füüsikaosa nagu "Dünaamika" tähtsust; kasvatada lugupidamist erinevate ametite vastu ...

tunni kokkuvõte "Liikumine. Materiaalne punkt. Võrdlussüsteem. Liikumise suhtelisus."

Seda tööd saab kasutada 9. klassis teema õppimisel: "Kinemaatika". Materjal on mõeldud teema kordamiseks ja kokkuvõtmiseks. Tööd saab kasutada materjali kordusena ...

Tund 9. klassile teemal „Materiaalne punkt. Võrdlussüsteem "

Tunni eesmärk: kujundada õpilasi materiaalsest punktist; kujundada õpilastes oskus tuvastada olukordi, milles saab rakendada materiaalse punkti mõistet; kujundada õpilaste arusaama tugiraamistikust; kaaluge võrdlusraamistike tüüpe.

TUNNIPLAAN:

5. Kodutöö (1 min)

TUNNIDE AJAL:

1. Organisatsioonietapp (1 min)

Selles etapis toimub õpetaja ja õpilaste vastastikune tervitus; ajakirjast puudujate kontrollimine.

2. Motivatsioonietapp (5 min)

Tänases tunnis peame tagasi pöörduma mehaaniliste nähtuste uurimise juurde. 7. klassis puutusime juba kokku mehaaniliste nähtustega ja enne uue materjaliga tutvuma asumist meenutagem:

- Mis on mehaaniline liikumine?

- Mis on ühtlane mehaaniline liikumine?

- Mis on kiirus?

- Mis on keskmine kiirus?

- Kuidas määrata kiirust, kui me teame vahemaad ja aega?

7. klassis lahendasime teiega üsna lihtsaid ülesandeid tee, aja või liikumiskiiruse leidmiseks. Kui mäletate, siis kõige keerulisem oli keskmise kiiruse leidmine.

Sel aastal vaatame lähemalt, millised mehaanilised liikumised eksisteerivad, kuidas kirjeldada igasugust mehaanilist liikumist, mida teha, kui liikumisel kiirus muutub jne.

Juba täna tutvume põhimõistetega, mis aitavad kirjeldada nii kvantitatiivselt kui ka kvalitatiivselt mehaanilist liikumist. Need kontseptsioonid on igat tüüpi mehaaniliste liigutuste kaalumisel väga käepärased tööriistad.

Kirjutame tunni numbri ja teema “Materiaalne punkt. Võrdlussüsteem "

Tänases tunnis peame vastama küsimustele:

- Mis on materiaalne punkt?

- Kas materiaalse punkti mõistet on alati võimalik rakendada?

- mis on tugiraamistik?

- Millest tugiraamistik koosneb?

- Mis tüüpi tugiraamistikud on olemas?

3. Uue materjali õppimine (25 min)

Kõik meid ümbritsevas maailmas on pidevas liikumises. Mida tähendab sõna "liikumine"?

Liikumine on igasugune muutus, mis toimub ümbritsevas maailmas.

Enamik lihtne vorm liikumine on meile juba tuntud mehaaniline liikumine.

Mehaanilise liikumisega seotud probleemide lahendamisel tuleb osata seda liikumist kirjeldada. Mida tähendab "kirjeldada keha liikumist"?

See tähendab, et peate kindlaks määrama:

1) liikumise trajektoor;

2) liikumiskiirus;

3) keha läbitud teekond;

4) keha asend ruumis igal ajahetkel

ja jne.

Näiteks kulgurit Marsile lennutades arvutavad astronoomid hoolikalt välja Marsi asukoha, kui kulgur planeedi pinnale maandub. Ja selleks on vaja välja arvutada, kuidas Marsi kiiruse suund ja moodul ning Marsi trajektoor ajas muutuvad.

Matemaatika kursusest teame, et punkti asukoht ruumis määratakse koordinaatsüsteemi abil.

Ja mida me peaksime tegema, kui meil pole mõtet, vaid keha? Lõppude lõpuks koosneb iga keha tohutult paljudest punktidest, millest igaühel on oma koordinaat.

Kui kirjeldada keha liikumist, millel on mõõtmed, tekivad teised küsimused. Näiteks kuidas kirjeldada keha liikumist, kui liikumise ajal pöörleb keha ka ümber oma telje. Sellisel juhul on antud keha igal punktil lisaks oma koordinaadile ka oma liikumissuund ja oma kiirusmoodul.

Näitena võib tuua ükskõik millise planeedi. Kui planeet pöörleb, on pinna vastaspunktidel vastupidine liikumissuund. Veelgi enam, mida lähemal planeedi keskpunktile, seda väiksem on kiirus punktides.

Kuidas siis olla? Kuidas kirjeldada keha liikumist, millel on suurus?

Selgub, et paljudel juhtudel võite kasutada kontseptsiooni, mis tähendab, et keha suurus näib kaovat, kuid kehakaal jääb alles. Seda mõistet nimetatakse materiaalseks punktiks.

Kirjutame definitsiooni:

Materiaalset punkti nimetatakse keha, mille mõõtmed võib lahendatava probleemi tingimustes tähelepanuta jätta.

Materiaalseid punkte looduses ei eksisteeri. Materiaalne punkt on füüsilise keha mudel. Materiaalse punkti abil lahendatakse üsna suur hulk ülesandeid. Kuid alati pole võimalik kasutada keha asendamist materiaalse punktiga.

Kui lahendatava probleemi tingimustes ei mõjuta keha suurus liikumist erilist, siis võib sellise asendus teha. Kuid kui keha suurus hakkab keha liikumist mõjutama, on asendamine võimatu.

On olukordi, kus keha võib võtta kui materiaalset punkti:

1) Kui vahemaa, mille iga keha punkt läbib, on palju suurem kui keha enda suurus.

Näiteks Maad peetakse väga sageli materiaalseks punktiks, kui uurida selle liikumist ümber Päikese. Tõepoolest, planeedi ööpäevane pöörlemine mõjutab Päikese ümber toimuvat aastapööret vähe. Aga kui lahendame probleemi ööpäevase pöörlemisega, siis tuleb arvestada planeedi kuju ja suurusega. Näiteks kui soovite määrata päikesetõusu või -loojangu aega.

2) Keha translatsioonilise liikumisega

Väga sageli on juhtumeid, kui keha liikumine on translatiivne. See tähendab, et kõik keha punktid liiguvad samas suunas ja sama kiirusega.

Näiteks inimene ronib mööda eskalaatorit. Tõepoolest, inimene lihtsalt seisab, kuid iga punkt liigub inimesega samas suunas ja sama kiirusega.

Veidi hiljem harjutame välja selgitama olukordi, milles saab keha võtta materiaalse punktina ja milles mitte.

Lisaks materiaalsele punktile vajame veel üht vahendit, millega keha liikumist kirjeldada. Seda instrumenti nimetatakse tugiraamistikuks.

Iga võrdlusraamistik koosneb kolmest elemendist:

1) Mehaanilise liikumise definitsioonist tuleneb mis tahes tugisüsteemi esimene element. "Keha liikumine teiste kehade suhtes." Võtmefraas – teiste kehade kohta. Need. liikumise kirjeldamiseks vajame lähtepunkti, millest alates mõõdame kaugust ja üldiselt hindame keha asendit ruumis. Sellist keha nimetatakseviiteorgan .

2) Jällegi tuleneb tugisüsteemi teine element mehaanilise liikumise definitsioonist. Võtmefraas – aja jooksul. See tähendab, et liikumise kirjeldamiseks peame trajektoori igas punktis algusest peale määrama liikumise aja. Ja selleks vajalikuks loenduriksvaata .

3) Ja kolmanda elemendi hääldasime juba tunni alguses. Keha asukoha määramiseks ruumis vajamekoordinaatsüsteem .

SeegaVõrdlusraam on süsteem, mis koosneb võrdluskehast, sellega seotud koordinaatsüsteemist ja kellast.

Võrdlussüsteeme on mitut tüüpi. Vaatleme koordinaatsüsteemide referentssüsteemide tüüpe.

Võrdlussüsteem:

Descartes'i tugiraamistik