Mechanický pohyb. Referenčný systém. Sťahovanie. Prezentácia "materiálový bod. Referenčný systém" prezentácia na hodine fyziky (9. ročník) na tému Súhrnný materiálový bodový referenčný systém

Účel lekcie: Poskytnúť predstavu o kinematike; oboznámiť sa s cieľmi a zámermi kurzu fyziky; predstaviť pojmy: mechanický pohyb, dráha, dráha; dokázať, že odpočinok a pohyb sú relatívne pojmy; zdôvodňujú nevyhnutnosť zavedenia idealizovaného modelu – hmotného bodu, referenčného rámca.

Slávna „Kampaň Lay of Igor“, ktorá chváli túto kampaň, hovorí o úplnom zatmení Slnka, ktoré sa časovo zhodovalo so vstupom kniežaťa Igora do Polovcov. To stačí na to, aby sa zistilo, že Igorove jednotky boli 1. mája 1185 na hranici Polovcov (na tom istom mieste, úpln zatmenie Slnka stane sa to raz za 200 rokov)

Záznamník (rekordér) je zariadenie na automatický záznam údajov prijatých zo snímačov alebo iných technických prostriedkov na nosič informácií. V meracej technike súbor prvkov meracieho prístroja, ktorý registruje hodnotu meranej alebo súvisiacej veličiny. Záznamníky zvyčajne poskytujú možnosť prepojiť zaznamenané hodnoty parametrov s mierkou v reálnom čase. Okrem záznamových zariadení na záznam údajov existujú aj zariadenia na záznam audiovizuálnych informácií (magnetofóny, videorekordéry, foto a filmové a videokamery a pod.). Záznamové zariadenia môžu byť integrálnymi funkčnými celkami meracích prístrojov, inštalácií, blokov ako súčasť informačných, meracích, riadiacich systémov, komplexov alebo samostatných zariadení.

Téma: "Hmotný bod. Referenčný systém"

Ciele: 1. poskytnúť predstavu o kinematike;

2. oboznámiť študentov s cieľmi a zámermi predmetu fyziky;

3. predstaviť pojmy: mechanický pohyb, dráha, dráha; dokázať, že odpočinok a pohyb sú relatívne pojmy; zdôvodňujú nevyhnutnosť zavedenia idealizovaného modelu – hmotného bodu, referenčného rámca.

4. Učenie sa nového materiálu.

Počas vyučovania

1. Úvodný rozhovor so žiakmi o cieľoch a zámeroch kurzu fyziky v 9. ročníku.

Čo študuje kinematika? dynamika?

Čo je hlavnou úlohou mechanika?

Aké javy by ste mali vedieť vysvetliť?

Problematický experiment.

Ktoré teleso padá rýchlejšie: list papiera alebo kniha?

Ktoré teleso padá rýchlejšie: rozložený list papiera alebo ten istý list niekoľkokrát zložený?

Prečo voda nevyteká z otvoru v nádobe, keď nádoba spadne?

Čo sa stane, ak položíte fľašu s vodou na okraj listu papiera a trhnete ňou vodorovne? Ak potiahnete papier pomaly?

2. Príklady telies v pokoji a v pohybe. demonštrácie.

О Rolovanie lopty na naklonenej rovine.

О Pohyb lopty po naklonenej rovine.

О Premiestnenie vozíka na zobrazovacom stole.

H. Formovanie pojmov: mechanický pohyb, trajektória tela, priamočiare a krivočiare pohyby, prejdená dráha.

demonštrácie.

O Pohyb horúcej baterky v zatemnenom hľadisku.

О Podobný experiment so žiarovkou namontovanou na okraji rotujúceho kotúča.

4. Formovanie predstáv o vzťažnej sústave a relativite pohybu.

1. Problémový experiment.

Pohyb vozíka s tyčou na predvádzacom stole.

Pohybuje sa bar?

Je otázka dostatočne jasná? Správne formulujte otázku.

2. Frontálny experiment na pozorovanie relativity pohybu.

Položte pravítko na kus papiera. Stlačte jeden koniec pravítka prstom a pomocou ceruzky ho posuňte do určitého uhla v horizontálnej rovine. V tomto prípade by sa ceruzka nemala pohybovať vzhľadom na pravítko.

Aká je trajektória konca ceruzky vzhľadom na list papiera?

Aký druh pohybu v tomto prípade znamená pohyb ceruzky?

Aký je stav konca ceruzky vo vzťahu k hárku papiera? O vládcovi?

a) Je potrebné zaviesť referenčný systém ako súbor referenčného telesa, súradnicového systému a prístroja na určovanie času.

b) Dráha telesa závisí od výberu vzťažnej sústavy.

5. Zdôvodnenie potreby zavedenia idealizovaného modelu – vecného bodu.

6. Oboznámenie sa s pohybom tela dopredu.

Demog9soiration.

F Pohyby veľkej knihy s nakreslenou čiarou (obr. 2) (Zvláštnosťou pohybu je, že akákoľvek priamka nakreslená v tele zostáva rovnobežná so sebou samým)

Pohyb fakle tlejúcej z oboch koncov v zatemnenom hľadisku.

7. Riešenie Hlavná úloha mechanika: určenie polohy tela kedykoľvek.

a) Na priamke - jednorozmerný súradnicový systém (auto na diaľnici).

X = 300 m, X = 200 m

b) Na rovine – dvojrozmerný súradnicový systém (loď na mori).

c) Vo vesmíre – trojrozmerný súradnicový systém (lietadlo na oblohe).

T. Riešenie problémov s kvalitou.

Odpovedzte na otázky písomne (áno alebo nie):

Pri výpočte vzdialenosti od Zeme k Mesiacu?

Pri meraní jeho priemeru?

Keď kozmická loď pristane na jej povrchu?

Pri určovaní rýchlosti jej pohybu okolo Zeme?

Ísť z domu do práce?

Vykonávate gymnastické cvičenia?

Na výlet loďou?

A pri meraní výšky človeka?

III. Historické informácie.

Galileo Galilei vo svojej knihe „Dialóg“ uvádza názorný príklad relativity trajektórie: „Predstavte si umelca, ktorý je na lodi plaviacej sa z Benátok pozdĺž Stredozemného mora. Umelec kreslí na papier perom celý obraz postáv nakreslených v tisícoch smerov, obrázkov krajín, budov, zvierat a iných vecí .. „Trajektória pohybu peria vzhľadom k moru Galileo predstavuje“ líniu predĺženia z Benátok až po konečné miesto ...

viac či menej zvlnené, v závislosti od toho, ako veľmi sa loď po ceste kývala."

IV. Zhrnutie lekcie.

V. Domáca úloha: §1, cvičenie 1 (1-3).

Téma: "Sťahovanie"

Účel: 1. zdôvodniť potrebu zavedenia vektora posunutia na určenie polohy telesa v priestore;

2. vytvoriť schopnosť nájsť projekciu a modul vektora posunutia;

3. zopakujte si pravidlo sčítania a odčítania vektorov.

Počas vyučovania

1. Aktualizácia poznatkov.

Frontálny prieskum.

1. Čo študuje mechanika?

2. Aký pohyb sa nazýva mechanický?

3. Čo je hlavnou úlohou mechaniky?

4. Čo sa nazýva hmotný bod?

5 Aký pohyb sa nazýva translačný?

b. Ktorá časť mechaniky sa nazýva kinematika?

7. Prečo je potrebné pri štúdiu mechanického pohybu vyčleniť špeciálne referenčné telesá?

8. Čo sa nazýva referenčný rámec?

9. Aké súradnicové systémy poznáte?

10. Dokážte, že pohyb a odpočinok sú relatívne pojmy.

11. Čo sa nazýva trajektória?

12. Aké typy trajektórie poznáte?

13. Závisí dráha telesa od výberu vzťažnej sústavy?

14. Aké sú pohyby v závislosti od tvaru trajektórie?

15. Aká je prejdená cesta?

Riešenie problémov s kvalitou.

1. Cyklista sa pohybuje rovnomerne a v priamom smere. zobrazujú trajektórie pohybu:

a) stred kolesa bicykla vzhľadom na vozovku;

b) body ráfika kolesa vzhľadom na stred kolesa;

c) body ráfika kolesa vzhľadom na rám bicykla;

d) body ráfika kolesa vzhľadom na vozovku.

2. Ktorý súradnicový systém by sa mal zvoliť (jednorozmerný, dvojrozmerný, trojrozmerný) na určenie polohy nasledujúcich telies:

a) luster v miestnosti, e) ponorka,

b) vlak, f) šachová figúrka,

c) helikoptéra, g) lietadlo na oblohe

d) výťah, h) lietadlo na dráhe.

1. Zdôvodnenie potreby zavedenia pojmu vektora posunutia.

problém. Určte konečnú polohu telesa v priestore, ak je známe, že teleso opustilo bod A a prešlo vzdialenosť 200 m?

b) Zavedenie pojmu vektor posunutia (definícia, označenie), modul vektora posunutia (označenie, jednotka merania). Rozdiel medzi modulom vektora posunutia a prejdenou vzdialenosťou. Kedy sa zhodujú?

2. Vznik konceptu projekcie vektora posunutia. Kedy sa projekcia považuje za pozitívnu a kedy za negatívnu? Kedy sa priemet vektora posunu rovná nule? (obr. 1)

H. Sčítanie vektorov.

a) Pravidlo trojuholníka. Ak chcete pridať dva pohyby, začiatok druhého pohybu by mal byť zarovnaný s koncom prvého. Uzatváracia strana trojuholníka bude celkovým posunutím (obr. 2).

b) Pravidlo rovnobežníka. Zostavte rovnobežník na vektoroch pridaných posunov S1 a S2. Uhlopriečka rovnobežníka OD bude výsledné posunutie (obr. 3).

4. Frontálny experiment.

a) Položte štvorec na list papiera, body D, E a A umiestnite blízko strán pravého uhla (obr. 4).

b) Presuňte koniec ceruzky z bodu 1) do bodu E a veďte ho po stranách trojuholníka v smere 1) A B E.

c) Odmerajte cestu s nakresleným koncom ceruzky vzhľadom na list papiera.

d) Zostrojte vektor posunutia konca ceruzky vzhľadom na list papiera.

E) Zmerajte modul vektora posunutia a prejdenú vzdialenosť koncom ceruzky a porovnajte ich.

III. Riešenie problémov. -

1. Platíme za cestu alebo cestovanie, keď cestujeme taxíkom alebo lietadlom?

2. Dispečer pri preberaní auta na konci pracovného dňa poznamenal do nákladného listu: "Zvýšenie stavu počítadla 330 km". O čom je tento záznam: prejdená vzdialenosť alebo pohyb?

H. Chlapec hodil loptu a znova ju chytil. Za predpokladu, že loptička vystúpila do výšky 2,5 m, nájdite dráhu a pohyb lopty.

4. Kabína výťahu zostúpila z jedenásteho poschodia budovy na piate a potom vyšla na ôsme poschodie. Za predpokladu, že vzdialenosť medzi podlahami je 4 m, určite dráhu a pohyb auta.

IV. Zhrnutie lekcie.

V. domáca úloha: § 2, cvičenie 2 (1,2).

Téma: "Určenie súradníc pohybujúceho sa telesa"

1. formovať schopnosť riešiť hlavný problém mechaniky: nájsť súradnice telesa kedykoľvek;

2. určte hodnotu priemetov vektora posunutia na súradnicovú os a jeho modul.

Počas vyučovania

1. Aktualizácia vedomostí

Frontálny prieskum.

Aké veličiny sa nazývajú vektor? Uveďte príklady vektorových veličín.

Čo sa nazýva skalárne veličiny? Čo sa nazýva posun? Ako sa nahromadia posuny? Čo sa nazýva projekcia vektora na súradnicovú os? Kedy je projekcia vektora pozitívna? negatívne?

Čo sa nazýva vektorový modul?

Riešenie problémov.

1. Určte znamienka priemetov vektorov posunutia S1, S2, S3, S4, S5, S6 na súradnicové osi.

2. Auto prešlo po ulici po ceste rovnajúcej sa 400 m. Potom odbočilo doprava a jazdilo po jazdnom pruhu ďalších 300 m. Vzhľadom na to, že pohyb je na každom úseku cesty priamy, nájdite cestu a pohyb autá. (700 m; 500 m)

H. Minútová ručička hodín urobí celú otáčku za jednu hodinu. Akú cestu vedie koniec 5 cm šípu? Aký je lineárny posun konca šípky? (0,314 m; 0)

11. Učenie sa nového materiálu.

Riešenie hlavného problému mechaniky. Určenie súradníc pohybujúceho sa telesa.

III. Riešenie problémov.

1. Na obr. 1 je znázornená počiatočná poloha bodu A. Určte súradnicu koncového bodu, zostrojte vektor posunutia, určte jeho modul, ak $ x = 4m a $ y = 3m.

2. Súradnice začiatku vektora sú rovnaké: X1 = 12 cm, Y1 = 5 cm; koniec: X2 = 4 cm, Y2 = 11 cm Zostrojte tento vektor a nájdite jeho priemet na súradnicovú os a modul vektora (Sх = -8, Sу = 6 cm, S = 10 cm). (Sám za seba.)

H. Teleso sa presunulo z bodu so súradnicami X0 = 1 m, Y0 = 4 m do bodu so súradnicami X1 = 5 m, Y1 = 1 m. Nájdite modul vektora posunutia telesa v jeho priemete na súradnicová os (Sх = 4m, Sу = - 3 cm, S = 5 m).

IV. Zhrnutie lekcie.

V. Domáca úloha: 3, cvičenie 3 (1-3).

Téma: "Priamy rovnomerný pohyb"

1. vytvoriť pojem priamočiareho rovnomerného pohybu;

2. zistiť fyzikálny význam rýchlosti pohybu tela;

3. pokračovať vo formovaní schopnosti určovať súradnice pohybujúceho sa telesa, riešiť problémy graficky a analyticky.

Počas vyučovania

Aktualizácia znalostí.

Fyzický diktát

1. Mechanický pohyb je zmena ...

2. Hmotným bodom je telo ...

3. Trajektória je priamka ...

4. Prejdená cesta sa nazýva ...

5. Referenčný rámec je ...

b. Vektor posunutia je úsečka ...

7. Modul vektora posunutia je ...

8. Vektorová projekcia sa považuje za pozitívnu, ak ...

9. Vektorová projekcia sa považuje za negatívnu, ak ...

10. Priemet vektora sa rovná O, ak vektor ...

11. Rovnica na nájdenie súradníc telesa v ľubovoľnom čase má tvar ...

II. Učenie sa nového materiálu.

1. Stanovenie priamočiareho rovnomerného pohybu. Vektorový charakter rýchlosti. Projekcia rýchlosti v jednorozmernom súradnicovom systéme.

2. Vzorec posunu. Časová závislosť pohybu.

H. Súradnicová rovnica. Určenie súradníc telesa kedykoľvek.

4. Medzinárodná sústava jednotiek

Jednotka dĺžky - meter (m),

Časová jednotka - sekunda (s),

Jednotkou rýchlosti je meter za sekundu (m/s).

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

Im/s = 3,6 km/h

Historické informácie.

Staré ruské miery dĺžky:

1 vershok = 4,445 cm

1 arshin = 0,7112 m,

1 siaha = 2, IЗЗбм,

1 verst = 1,0668 km,

1 ruská míľa = 7,4676 km.

Anglické miery dĺžky:

1 palec = 25,4 mm,

1 stopa = 304,8 mm,

1 pozemná míľa = 1609 m,

1 námorná míľa 1852.

5. Grafické znázornenie pohybu.

Graf závislosti projekcie rýchlosti od zmeny pohybu.

Graf závislosti modulu projekcie rýchlosti.

Graf závislosti priemetu vektora posunutia od času pohybu.

Graf závislosti modulu projekcie vektora posunutia od času pohybu.

Graf I - smer vektora rýchlosti sa zhoduje so smerom súradnicovej osi.

Graf I I - pohyb telesa nastáva v smere opačnom ako je smer súradnicovej osi.

6.Sх = Vхt. Tento produkt sa číselne rovná ploche tieňovaného obdĺžnika (obr. 1).

7. Historické pozadie.

Rýchlostné mapy prvýkrát predstavil v polovici 11. storočia archidiakon rouenskej katedrály Nicolas Orem.

III. Riešenie grafických problémov.

1. Na obr. 5 sú znázornené grafy projekcie vektorov dvoch cyklistov pohybujúcich sa pozdĺž rovnobežných čiar.

Odpovedz na otázku:

Čo možno povedať o smere pohybu cyklistov voči sebe navzájom?

Kto sa pohybuje rýchlejšie?

Nakreslite graf závislosti projekčného modulu vektora posunutia od času pohybu.

Akú vzdialenosť prejde prvý cyklista za 5 sekúnd pohybu?

2. Električka sa pohybuje rýchlosťou 36 km / h a vektor rýchlosti sa zhoduje so smerom súradnicovej osi. Vyjadrite túto rýchlosť v metroch za sekundu. Nakreslite graf závislosti priemetu vektora rýchlosti od času pohybu.

IV. Zhrnutie lekcie.

V. domáca úloha: § 4, cvičenie 4 (1-2).

Téma: "Priamočiary rovnomerne zrýchlený pohyb. Zrýchlenie"

1. zaviesť pojem rovnomerne zrýchlený pohyb, vzorec pre zrýchlenie telesa;

2. vysvetliť jeho fyzikálny význam, uviesť jednotku zrýchlenia;

3. formovať schopnosť určovať zrýchlenie tela rovnomerne zrýchlenými a rovnako spomalenými pohybmi.

Počas vyučovania

1. Aktualizácia poznatkov (frontálny prieskum).

Uveďte definíciu rovnomerného priamočiareho pohybu.

Čo sa nazýva rýchlosť rovnomerného pohybu?

Aká je jednotka rýchlosti v medzinárodnom systéme jednotiek?

Napíšte vzorec na zobrazenie vektora rýchlosti.

V ktorých prípadoch je priemet vektora rýchlosti rovnomerného pohybu na os kladný, v ktorých záporný?

Napíšte vzorec dňa premietania vektora pohybu?

Aká je súradnica pohybujúceho sa telesa v danom čase?

Ako je rýchlosť vyjadrená v kilometroch za hodinu vyjadrená v metroch v sekundách a naopak?

Auto Volga sa pohybuje rýchlosťou 145 km / h. Čo to znamená?

11. Samostatná práca.

1. O koľko je rýchlosť 72 km/h väčšia ako rýchlosť 10 m/s?

2. Rýchlosť umelého satelitu Zeme je 3 km / h a guľka z pušky je 800 m / s. Porovnajte tieto rýchlosti.

3 Chodec rovnomerným pohybom prekoná dráhu 12 m za b s. Akú dráhu prejde pri pohybe rovnakou rýchlosťou za 3 s?

4. Obrázok 1 znázorňuje graf závislosti prejdenej vzdialenosti cyklistu od času.

Určte rýchlosť cyklistu.

Nakreslite modul versus čas cesty.

II. Učenie sa nového materiálu.

1. Opakovanie pojmu nerovnomerný priamočiary pohyb z kurzu fyziky? trieda.

Ako môžete určiť priemernú rýchlosť pohybu?

2. Oboznámenie sa s pojmom okamžitá rýchlosť: priemernú rýchlosť za veľmi malý konečný časový úsek možno brať ako okamžitú, ktorej fyzikálny význam je v tom, že ukazuje, akou rýchlosťou by sa teleso pohybovalo, keby počnúc od daného momentu časom sa jeho pohyb stal rovnomerným a priamočiarym.

Odpovedať na otázku:

O akej rýchlosti hovoríme v nasledujúcich prípadoch?

o Rýchlosť kuriérneho vlaku Moskva - Leningrad je 100 km/h.

o Osobný vlak prešiel svetelnú križovatku rýchlosťou 25 km/h.

H. Ukážka pokusov.

a) Kotúľanie lopty po naklonenej rovine.

b) Na naklonenej rovine po celej dĺžke vystužte papierovú pásku. Na dosku umiestnite ľahko pohyblivý odkvapkávací vozík. Uvoľnite vozík a preskúmajte usporiadanie kvapiek na papieri.

4. Stanovenie rovnomerne zrýchleného pohybu. Zrýchlenie: definícia, fyzikálny význam, vzorec, merná jednotka. Vektor zrýchlenia a jeho projekcia na os: v ktorom prípade je projekcia zrýchlenia kladná, v ktorom záporná?

a) Rovnako zrýchlený pohyb (rýchlosť a zrýchlenie sú v rovnakom smere, modul rýchlosti sa zvyšuje; ax> O).

b) Rovnako pomalý pohyb (rýchlosť a zrýchlenie sú nasmerované opačným smerom, modul rýchlosti klesá, ah

5. Príklady zrýchlení, s ktorými sa v živote stretávame:

Prímestská električka 0,6 m / s2.

Lietadlo IL-62 s rýchlosťou vzletu 1,7 m/s2.

Zrýchlenie voľne padajúceho telesa je 9,8 m/s2.

Raketa pri štarte satelitu 60 m/s.

Guľka v hlavni samopalu Kalashyavkov, yu5 m / s2.

6. Grafické znázornenie zrýchlenia.

Graf I - zodpovedá rovnomerne zrýchlenému pohybu so zrýchlením a = 3 m / s2.

Graf II - zodpovedá rovnomerne spomalenému pohybu so zrýchlením

III. Riešenie problémov.

Príklad riešenia problémov.

1. Rýchlosť auta pohybujúceho sa v priamom smere a rovnomerne zvýšená z 12 m/s na 24 m/s za 6 sekúnd. Čo je zrýchlenie auta?

Vyriešte nasledujúce úlohy pomocou príkladu.

2. Auto sa pohybovalo rovnomerne a do 10 s sa jeho rýchlosť zvýšila z 5 na 15 m/s. Nájdite zrýchlenie auta (1 m / s2)

H. Pri brzdení sa rýchlosť vozidla zníži z 20 na 10 m/s na 5 s. Nájdite zrýchlenie vozidla za predpokladu, že zostalo konštantné počas jazdy (2 m / s2)

4. Zrýchlenie osobného lietadla pri štarte trvalo 25 sekúnd, do konca zrýchlenia malo lietadlo rýchlosť 216 km/h. Určite zrýchlenie lietadla (2,4 m/s2)

IV. Zhrnutie lekcie.

V. Domáca úloha: § 5, cvičenie 5 (1 - З).

Téma: "Rýchlosť priamočiareho rovnomerne zrýchleného pohybu"

1. zadajte vzorec na určenie okamžitej rýchlosti telesa v ľubovoľnom čase;

2. pokračovať vo formovaní schopnosti vytvárať grafy závislosti projekcie rýchlosti od času;

3. vypočítajte okamžitú rýchlosť telesa v akomkoľvek danom čase.

Počas vyučovania

Samostatná práca.

možnosť 1

1. Aký pohyb sa nazýva rovnomerne zrýchlený?

2. Napíšte vzorec na určenie priemetu vektora zrýchlenia.

H. Zrýchlenie telesa je 5 m/s2, čo to znamená?

4. Rýchlosť zostupu parašutistu po otvorení padáka klesla zo 60 na 5 m/s za 1,1 s. Nájdite zrýchlenie parašutistu. (50 m / s2)

Možnosť II

1 Čo sa nazýva zrýchlenie?

2.Ako sa volajú jednotky zrýchlenia?

H. Zrýchlenie telesa sa rovná 3 m/s2. Čo to znamená?

4. S akým zrýchlením sa auto pohybuje, ak za 10 sekúnd jeho rýchlosť vzrástla z 5 na 10 m/s? (0,5 m/s2)

II. Učenie sa nového materiálu.

1. Odvodenie vzorca na určenie okamžitej rýchlosti telesa v ľubovoľnom čase.

1. Aktualizácia poznatkov.

a) Graf závislosti priemetu vektora rýchlosti od času pohybu Y (O.

2. Grafické znázornenie pohybu. -

III. Riešenie problémov.

Príklady riešenia problémov.

1. Vlak sa pohybuje rýchlosťou 20 m/s. Po použití bŕzd sa začal pohybovať s konštantným zrýchlením 0,1 m / s2. Určte rýchlosť vlaku cez ZO od začiatku pohybu.

2. Rýchlosť telesa je daná rovnicou: V = 5 + 2 t (jednotky rýchlosti a zrýchlenia sú vyjadrené v SI). Aká je počiatočná rýchlosť a zrýchlenie telesa? Zakreslite rýchlosť tela a nájdite rýchlosť na konci piatej sekundy.

Riešte problémy podľa vzoru

1. Auto, ktorého rýchlosť je 10 m/s, sa začalo pohybovať konštantným zrýchlením 0,5 m/s2, nasmerovaným rovnakým smerom ako vektor rýchlosti. Určte rýchlosť vozidla po 20 sekundách. (20 m/s)

2. Projekcia rýchlosti pohybujúceho sa telesa sa mení podľa zákona

V x = 10 -2t (hodnoty sú merané v SI). Definuj:

a) projekcia počiatočnej rýchlosti, modul a smer vektora počiatočnej rýchlosti;

b) projekcia zrýchlenia, modul a smer vektora zrýchlenia;

c) zostavte graf závislosti Vx (t).

IV. Zhrnutie lekcie.

V Domáca úloha: § 6, cvičenie 6 (1 - 3); skladať otázky vzájomnej kontroly k §6 učebnice.

Téma: "Pohyb priamočiarym rovnomerne zrýchleným pohybom"

1. oboznámiť žiakov s grafickým spôsobom odvodenia vzorca pre posun pri priamočiarom rovnomerne zrýchlenom pohybe;

2. vytvoriť schopnosť určiť pohyb tela pomocou vzorcov:

Počas vyučovania

Aktualizácia znalostí.

Dvaja žiaci prídu k tabuli a navzájom si kladú vopred pripravené otázky na danú tému. Ostatní študenti vystupujú ako odborníci: posudzujú výkon študentov. Potom je pozvaný ďalší pár atď.

II. Riešenie problémov.

1. Na obr. 1 je graf znázorňujúci závislosť rýchlostného modulu od času. Určte zrýchlenie priamočiareho pohybujúceho sa telesa.

Obrázok 2 2 je znázornený graf závislosti priemetu rýchlosti priamočiareho pohybu telesa na čase. Popíšte povahu pohybu v určitých oblastiach. Zakreslite projektované zrýchlenie oproti času jazdy.

Štúdium nového materiálu.

1. Odvodenie vzorca pre posun pri rovnomerne zrýchlenom pohybe grafickým spôsobom.

a) Dráha, ktorú telo prejde v čase, sa číselne rovná ploche lichobežníka ABC

b) Rozdelením lichobežníka na obdĺžnik a trojuholník nájdeme oblasť týchto obrázkov oddelene:

III. Riešenie problémov.

Príklad riešenia problému.

Cyklista pohybujúci sa rýchlosťou 3 m/s začína schádzať z hory so zrýchlením 0,8 m/s2. Nájdite dĺžku hory, ak skiusk trval 6 s,

Riešenie problémov pomocou modelu.

1. Autobus sa pohybuje rýchlosťou 36 km/h. V akej minimálnej vzdialenosti od zastávky by mal vodič začať brzdiť, ak pre pohodlie cestujúcich by zrýchlenie pri brzdení autobusu nemalo presiahnuť 1,2 m/s? (42 m)

2. Vesmírna raketa štartuje z kozmodrómu so zrýchlením

45 m/s2. Akú rýchlosť bude mať po preletení 1000 m? (300 m/s)

3. Sane sa kotúľajú zo 72 m dlhej hory 12 sekúnd. Určte ich rýchlosť na konci cesty. Počiatočná rýchlosť saní je nulová. (12 m/s)

Dnes si povieme niečo o systematickom štúdiu fyziky a jej prvej časti – mechanike. Štúdium fyziky odlišné typy zmeny alebo procesy vyskytujúce sa v prírode a ktoré procesy primárne zaujímali našich predkov? Samozrejme, ide o procesy spojené s pohybom. Zaujímalo ich, či kopija, ktorú hodili, poletí a či zasiahne mamuta; uvažovali, či posol stihne prísť do neďalekej jaskyne pred západom slnka s dôležitými správami. Všetky tieto typy pohybu a mechanický pohyb vo všeobecnosti študuje sekcia nazývaná mechanika.

Kamkoľvek sa pozrieme, okolo nás je množstvo príkladov mechanického pohybu: niečo sa otáča, niečo skáče hore a dole, niečo sa pohybuje dopredu a dozadu a iné telesá môžu byť v pokoji, čo je tiež príklad mechanického pohybu. je nula.

Definícia

Mechanický pohyb sa nazýva zmena polohy telies v priestore voči iným telesám v čase (obr. 1).

Ryža. 1. Mechanický pohyb

Keďže fyzika je rozdelená do niekoľkých sekcií, mechanika má svoje sekcie. Prvý sa nazýva kinematika. Sekcia mechaniky kinematika odpovedá na otázku, ako sa telo pohybuje. Pred začatím práce na štúdiu mechanického pohybu je potrebné definovať a naučiť sa základné pojmy, takzvané ABC kinematiky. V lekcii sa naučíme:

Vyberte si referenčný rámec pre štúdium pohybu tela;

Zjednodušte úlohy mentálnym nahradením tela hmotným bodom;

Určte trajektóriu pohybu, nájdite cestu;

Rozlišujte typy pohybov.

V definícii mechanického pohybu výraz o iných orgánoch... Vždy si treba vybrať takzvané referenčné teleso, teda teleso, voči ktorému budeme uvažovať pohyb skúmaného objektu. Jednoduchý príklad: pohnite rukou a povedzte mi – hýbe sa? Áno, samozrejme, vo vzťahu k hlave, ale vo vzťahu ku gombíku na vašej košeli bude nepohyblivý. Preto je výber referencie veľmi dôležitý, pretože vo vzťahu k niektorým telesám k pohybu dochádza, ale vzhľadom k iným telesám k pohybu nedochádza. Najčastejšie sa ako referenčné teleso volí teleso, ktoré je vždy pod rukami, presnejšie pod nohami - to je naša Zem, ktorá je vo väčšine prípadov referenčným telesom.

Vedci sa dlho hádali o tom, či sa Zem točí okolo Slnka alebo Slnko okolo Zeme. V skutočnosti je to z hľadiska fyziky, z hľadiska mechanického pohybu, len spor o referenčné teleso. Ak je Zem považovaná za referenčné teleso, potom áno - Slnko sa točí okolo Zeme, ak sa Slnko považuje za referenčné teleso - potom sa Zem točí okolo Slnka. Preto je dôležitý pojem referenčný orgán.

Ako opísať zmenu polohy tela?

Pre presné nastavenie polohy pre nás záujmového telesa voči referenčnému telesu je potrebné priradiť k referenčnému telesu súradnicový systém (obr. 2).

Pri pohybe telesa sa menia súradnice a na to, aby sme ich zmenu popísali, potrebujeme prístroj na meranie času. Ak chcete opísať pohyb, musíte mať:

Referenčný orgán;

Súradnicový systém spojený s referenčným orgánom;

Zariadenie na meranie času (hodiny).

Všetky tieto objekty spolu tvoria referenčný rámec. Kým si nezvolíme referenčný rámec, nemá zmysel popisovať mechanický pohyb – nebudeme si istí, ako sa teleso pohybuje. Jednoduchý príklad: kufor ležiaci na polici v kupé vlaku, ktorý sa pohybuje, jednoducho spočíva pre cestujúceho a pohybuje sa pre osobu stojacu na nástupišti. Ako vidíme, jedno a to isté teleso sa pohybuje aj spočíva, celý problém je v tom, že vzťažné sústavy sú rozdielne (obr. 3).

Ryža. 3. Rôzne systémy podávania správ

Závislosť trajektórie od výberu vzťažnej sústavy

Odpovedzme si na zaujímavú a dôležitú otázku, či tvar trajektórie a dráha, ktorú teleso prejde, závisí od výberu vzťažnej sústavy. Predstavte si situáciu, keď je na stole vedľa seba cestujúci vo vlaku s pohárom vody. Aká bude trajektória skla v systéme hlásení spojenom s cestujúcim (referenčným orgánom je cestujúci)?

Sklo je samozrejme voči spolujazdcovi nehybné. To znamená, že trajektória je bod a posunutie je rovnaké (obr. 4).

Ryža. 4. Dráha skla vzhľadom na cestujúceho vo vlaku

Aká bude dráha skla vzhľadom na cestujúceho, ktorý čaká na vlak na nástupišti? Tomuto cestujúcemu sa bude zdať, že sklo sa pohybuje v priamom smere a má nenulovú dráhu (obr. 5).

Ryža. 5. Dráha skla vzhľadom na cestujúceho na odbavovacej ploche

Z vyššie uvedeného môžeme usúdiť, že trajektória a dráha závisia od výberu referenčného rámca.

Aby bolo možné opísať mechanický pohyb, je v prvom rade potrebné určiť referenčný rámec.

Študujeme pohyb, aby sme predpovedali, kde sa ten alebo onen objekt bude nachádzať v požadovanom čase. Hlavná úloha mechaniky- kedykoľvek určiť polohu tela. Čo znamená opísať pohyb telesa?

Zoberme si príklad: autobus cestuje z Moskvy do Petrohradu (obr. 6). Je pre nás dôležitá veľkosť autobusu v porovnaní so vzdialenosťou, ktorú prejde?

Ryža. 6. Pohyb autobusu z Moskvy do Petrohradu

Samozrejme, veľkosť autobusu v tomto prípade možno zanedbať. Zbernicu môžeme opísať ako jeden pohyblivý bod, inak sa nazýva hmotný bod.

Definícia

Teleso, ktorého rozmery možno v tomto probléme zanedbať, sa nazýva hmotný bod.

Jedno a to isté telo, v závislosti od podmienok problému, môže alebo nemusí byť materiálnym bodom. Pri presune autobusu z Moskvy do Petrohradu možno autobus považovať za hmotný bod, pretože jeho rozmery sú neporovnateľné so vzdialenosťou medzi mestami. Ale ak do priestoru pre cestujúcich v autobuse vletela mucha a my chceme preskúmať jej pohyb, tak v tomto prípade sú pre nás dôležité rozmery autobusu a už to nebude hmotný bod.

Najčastejšie v mechanike budeme presne študovať pohyb hmotného bodu. Hmotný bod pri svojom pohybe postupne prechádza polohou pozdĺž určitej čiary.

Definícia

Čiara, po ktorej sa teleso (alebo hmotný bod) pohybuje, sa nazýva trajektória tela ( ryža. 7).

Ryža. 7. Trajektória bodu

Niekedy sledujeme trajektóriu (napríklad proces známkovania hodiny), ale častejšie je trajektória akousi pomyselnou čiarou. S dostupnosťou meracích prístrojov vieme zmerať dĺžku dráhy, po ktorej sa teleso pohybovalo, a určiť hodnotu, ktorá je tzv. spôsobom(obr. 8).

Definícia

spôsob prejde telom v určitom čase dĺžka segmentu trajektórie.

Ryža. 8. Spôsob

Existujú dva hlavné typy pohybu - priamy a zakrivený pohyb.

Ak je trajektória tela priamka, pohyb sa nazýva priamočiary. Ak sa teleso pohybuje po parabole alebo po akejkoľvek inej krivke, hovoríme o krivočiarom pohybe. Keď uvažujeme o pohybe nielen hmotného bodu, ale o pohybe reálneho telesa, rozlišujeme ešte dva druhy pohybu: translačný pohyb a rotačný pohyb.

Translačný a rotačný pohyb. Príklad

Aké pohyby sa nazývajú translačné a aké sú rotačné? Pozrime sa na tento problém na príklade ruského kolesa. Ako sa pohybuje kabína ruského kolesa? Označme dva ľubovoľné body auta a spojíme ich priamkou. Koleso sa točí. Po chvíli označte rovnaké body a spojte ich. Výsledné čiary budú ležať na rovnobežných čiarach (obr. 9).

Ryža. 9. Translačný pohyb kabíny ruského kolesa

Ak priamka vedená cez ľubovoľné dva body tela zostane počas pohybu rovnobežná so sebou, potom taká premávky sa volajú progresívny.

V opačnom prípade máme do činenia s rotačným pohybom. Ak by priamka nebola rovnobežná s vami, cestujúci by s najväčšou pravdepodobnosťou vypadol z kabíny kolesa (obr. 10).

Ryža. 10. Rotačný pohyb kabíny kolesa

Rotačné sa nazýva taký pohyb telesa, pri ktorom jeho body opisujú kružnice ležiace v rovnobežných rovinách. Priamka spájajúca stredy kružníc sa nazýva os otáčania.

Veľmi často sa musíme zaoberať kombináciou translačného a rotačného pohybu, takzvaným translačným-rotačným pohybom. Najjednoduchším príkladom takéhoto pohybu je pohyb potápača do vody (obr. 11). Vykonáva rotáciu (sault), no zároveň sa jeho ťažisko posúva dopredu v smere vody.

Ryža. 11. Translačný-rotačný pohyb

Dnes sme si preštudovali ABC kinematiky, teda základné, najdôležitejšie pojmy, ktoré nám v budúcnosti umožnia prejsť k riešeniu hlavného problému mechaniky – určovania polohy tela v každom okamihu.

Bibliografia

Tikhomirova S.A., Yavorskiy B.M. Fyzika (základná úroveň) - M .: Mnemosina, 2012.
Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. 10. ročník z fyziky. - M .: Mnemosina, 2014.
Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fyzika - 9, Moskva, Vzdelávanie, 1990.

Internetový portál "Av-physics.narod.ru" ().
Internetový portál "Rushkolnik.ru" ().
Internetový portál "Testent.ru" ().

Domáca úloha

Zamyslite sa nad tým, čo je referenčné telo, keď povieme:

kniha nehybne leží na stole v kupé idúceho vlaku;
letuška po vzlete prechádza kabínou pre cestujúcich lietadla;
Zem sa otáča okolo svojej osi.

Ak chcete použiť ukážku prezentácií, vytvorte si účet ( účtu) Google a prihláste sa doň: https://accounts.google.com

Popisy snímok:

ZÁKLADY KINEMATIKY Lekcia 1. TÉMA: „Hmotný bod. Referenčný systém "

Mechanika je oblasť fyziky, ktorá študuje pohyb. Hlavnou úlohou mechaniky je kedykoľvek určiť polohu telesa v priestore.

Kinematika je časť mechaniky, ktorá študuje spôsoby popisu pohybu a vzťah medzi veličinami, ktoré charakterizujú tento pohyb. Dynamika je oblasť mechaniky, ktorá študuje príčiny mechanického pohybu. Statika študuje zákony rovnováhy sústavy telies.

Mechanický pohyb je zmena polohy telesa v priestore v čase vzhľadom na iné telesá.

Translačný pohyb je pohyb, pri ktorom sa všetky body tela pohybujú rovnakým spôsobom, rovnakou rýchlosťou. Hmotný bod je teleso, ktorého rozmery možno zanedbať v podmienkach riešenia daného problému. Referenčné teleso - akékoľvek teleso podmienene považované za nehybné, vzhľadom na ktoré sa berie do úvahy pohyb iných telies.

Napríklad Zem je veľmi často považovaná za hmotný bod, ak sa skúma jej pohyb okolo Slnka.

Napríklad Ale ak riešime problém súvisiaci s dennou rotáciou planét, tak je potrebné vziať do úvahy tvar a veľkosť planéty. Ak chcete napríklad určiť čas východu slnka o hod rôzne miesta glóbus.

Čo je to translačný pohyb? Teleso sa pohybuje dopredu, ak sa všetky jeho body pohybujú rovnakým spôsobom. alebo Teleso sa pohybuje translačne, ak sa priamka vedená cez dva body tohto telesa, keď sa pohybuje, posunie rovnobežne s jeho pôvodnou polohou.

Príklady translačného pohybu

Na určenie polohy telesa (hmotného bodu) v priestore je potrebné: nastaviť referenčné teleso; vyberte súradnicový systém; mať zariadenie na počítanie času (hodiny)

Referenčné teleso, príslušný súradnicový systém a hodiny na počítanie času pohybu tvoria referenčný systém.

Čo je referenčný orgán? Referenčné teleso je teleso, voči ktorému sa určuje poloha ostatných (pohybujúcich sa) telies. Môže to byť napríklad strom, keď berieme do úvahy pohyb autobusu, alebo Zem pri výpočte pohybu rakety.

Súradnicový systém Polohu telesa v priestore je možné určiť pomocou 2 súradníc (dvojrozmerný súradnicový systém) Polohu telesa v priestore možno určiť pomocou 3 súradníc (trojrozmerný súradnicový systém)

Pri priamočiarom pohybe telesa stačí jedna súradnicová os

Trajektória - čiara, po ktorej sa teleso pohybuje.

Cesta - dĺžka cesty. [L] Posun je vektor nakreslený z počiatočnej polohy hmotného bodu do jeho konečnej polohy.

K téme: metodologický vývoj, prezentácie a poznámky

Dynamika. Inerciálne vzťažné sústavy. Newtonov prvý zákon.

Ciele lekcie: vytvoriť koncept ISO; študovať prvý Newtonov zákon; ukázať dôležitosť takej časti fyziky, ako je "Dynamika"; pestovať pocit úcty k rôznym profesiám...

zhrnutie lekcie "Pohyb. Hmotný bod. Referenčný systém. Relativita pohybu."

Táto práca môže byť použitá pri štúdiu témy v 9. ročníku: "Kinematika". Materiál je určený na zopakovanie a zhrnutie témy. Dielo je možné použiť ako opakovanie učiva...

Lekcia pre 9. ročník na tému „Vecný bod. Referenčný systém "

Účel lekcie: formovať študentov o materiálnom bode; formovať u žiakov zručnosť identifikovať situácie, v ktorých možno uplatniť pojem hmotný bod; formovať študentské chápanie referenčného rámca; zvážiť typy referenčných rámcov.

PLÁN LEKCIE:

5. domáca úloha (1 min)

POČAS TRIED:

1. Organizačná fáza (1 min)

V tejto fáze dochádza k vzájomnému pozdravu učiteľa a žiakov; kontrola tých, ktorí v denníku chýbajú.

2. Motivačná fáza (5 min)

Dnes sa v lekcii musíme vrátiť k štúdiu mechanických javov. Už v 7. ročníku sme sa stretli s mechanickými javmi a pred začatím štúdia nového učiva si pripomeňme:

- Čo je mechanický pohyb?

- Čo je rovnomerný mechanický pohyb?

- Čo je rýchlosť?

- Čo je priemerná rýchlosť?

- Ako určiť rýchlosť, ak poznáme vzdialenosť a čas?

V 7. ročníku sme s tebou riešili celkom jednoduché úlohy hľadania cesty, času či rýchlosti pohybu. Ak si pamätáte, najťažšou úlohou bolo nájsť priemernú rýchlosť.

Tento rok sa bližšie pozrieme na to, aké druhy mechanického pohybu existujú, ako opísať akýkoľvek druh mechanického pohybu, čo robiť, ak sa rýchlosť počas pohybu mení atď.

Už dnes sa zoznámime so základnými pojmami, ktoré pomáhajú opísať kvantitatívne aj kvalitatívne mechanický pohyb. Tieto koncepty sú veľmi praktickými nástrojmi pri zvažovaní akéhokoľvek druhu mechanického pohybu.

Napíšeme číslo a tému lekcie „Hmotný bod. Referenčný systém "

Dnes v lekcii musíme odpovedať na otázky:

- Čo je to hmotný bod?

- Je možné vždy uplatniť koncept hmotného bodu?

- čo je referenčný rámec?

- Z čoho pozostáva referenčný rámec?

- Aké typy referenčných rámcov existujú?

3. Učenie sa nového materiálu (25 minút)

Všetko vo svete okolo nás je v neustálom pohybe. Čo znamená slovo „pohyb“?

Pohyb je akákoľvek zmena, ktorá sa odohráva v okolitom svete.

Väčšina jednoduchá forma pohyb je nám už známy mechanický pohyb.

Pri riešení akýchkoľvek problémov súvisiacich s mechanickým pohybom je potrebné vedieť tento pohyb popísať. Čo znamená „popísať pohyb tela“?

To znamená, že musíte určiť:

1) trajektória pohybu;

2) rýchlosť pohybu;

3) dráhu, ktorú telo prejde;

4) polohu tela v priestore kedykoľvek

atď.

Napríklad pri štarte roveru na Mars astronómovia starostlivo vypočítajú polohu Marsu, keď rover pristane na povrchu planéty. A na to je potrebné vypočítať, ako sa časom mení smer a modul rýchlosti Marsu a trajektórie Marsu.

Z kurzu matematiky vieme, že poloha bodu v priestore sa určuje pomocou súradnicového systému.

A čo máme robiť, ak nemáme bod, ale telo? Koniec koncov, každé telo pozostáva z obrovského počtu bodov, z ktorých každý má svoju vlastnú súradnicu.

Pri popise pohybu telesa, ktoré má rozmery, vyvstávajú ďalšie otázky. Napríklad ako opísať pohyb telesa, ak sa pri pohybe teleso otáča aj okolo vlastnej osi. V takomto prípade má každý bod daného telesa okrem vlastnej súradnice aj svoj smer pohybu a svoj modul rýchlosti.

Ako príklad možno uviesť ktorúkoľvek z planét. Keď sa planéta otáča, protiľahlé body na povrchu majú opačný smer pohybu. Navyše, čím bližšie k stredu planéty, tým nižšia je rýchlosť v bodoch.

Ako potom byť? Ako opísať pohyb telesa, ktoré má veľkosť?

Ukázalo sa, že v mnohých prípadoch môžete použiť koncept, ktorý znamená, že veľkosť tela sa zdá byť stratená, ale telesná hmotnosť zostáva. Tento pojem sa nazýva hmotný bod.

Zapíšeme definíciu:

Hmotný bod je tzv teleso, ktorého rozmery možno v podmienkach riešeného problému zanedbať.

Hmotné body v prírode neexistujú. Hmotný bod je modelom fyzického tela. Pomocou hmotného bodu sa rieši pomerne veľké množstvo úloh. Ale nie vždy je možné použiť náhradu telesa za hmotný bod.

Ak v podmienkach riešeného problému veľkosť tela nemá osobitný vplyv na pohyb, potom je možné vykonať takúto náhradu. Ale ak veľkosť tela začne ovplyvňovať pohyb tela, potom je výmena nemožná.

Existujú situácie, v ktorých možno telo považovať za hmotný bod:

1) Ak je vzdialenosť, ktorú každý bod telesa prejde, oveľa väčšia ako veľkosť samotného telesa.

Napríklad Zem je veľmi často považovaná za hmotný bod, ak sa skúma jej pohyb okolo Slnka. Denná rotácia planéty bude mať skutočne malý vplyv na ročnú rotáciu okolo Slnka. Ak ale riešime problém s dennou rotáciou, tak je potrebné brať do úvahy tvar a veľkosť planéty. Napríklad, ak chcete určiť čas východu alebo západu slnka.

2) S translačným pohybom tela

Veľmi často sa vyskytujú prípady, keď je pohyb tela translačný. To znamená, že všetky body tela sa pohybujú rovnakým smerom a rovnakou rýchlosťou.

Napríklad človek stúpa na eskalátor. V skutočnosti človek len stojí, ale každý bod sa pohybuje rovnakým smerom a rovnakou rýchlosťou ako človek.

O niečo neskôr si precvičíme identifikáciu situácií, v ktorých môžete telo považovať za hmotný bod a v ktorých nie.

Okrem hmotného bodu potrebujeme ešte jeden nástroj, ktorým môžeme opísať pohyb tela. Tento nástroj sa nazýva referenčný rámec.

Každý referenčný rámec pozostáva z troch prvkov:

1) Zo samotnej definície mechanického pohybu vyplýva prvý prvok akéhokoľvek referenčného rámca. "Pohyb tela vo vzťahu k iným telesám." Kľúčová fráza – týkajúca sa iných orgánov. Tie. na opísanie pohybu potrebujeme východiskový bod, z ktorého budeme merať vzdialenosť a celkovo odhadovať polohu tela v priestore. Takéto telo sa nazývareferenčný orgán .

2) Opäť druhý prvok referenčného rámca vyplýva z definície mechanického pohybu. Kľúčová fráza - v priebehu času. To znamená, že na popis pohybu potrebujeme určiť čas pohybu od začiatku v každom bode trajektórie. A na odpočítavanie, ktoré potrebujemesledovať .

3) A tretí prvok sme už vyjadrili na samom začiatku hodiny. Aby sme mohli nastaviť polohu tela v priestore, potrebujemesúradnicový systém .

tedaReferenčný rámec je systém, ktorý pozostáva z referenčného telesa, s ním spojeného súradnicového systému a hodín.

Referenčné systémy sú rôznych typov. Budeme uvažovať o typoch referenčných systémov v súradnicových systémoch.

Referenčný systém:

Kartézsky referenčný rámec