Урок физики № 2 в 10 классе по теме «Система отсчета. Перемещение. Различные способы описания механического движения»
Цель урока: введение понятий механическое движение, траектория, перемещение, путь, система отсчета, рассмотрение способов описания движения.
образовательная: сформировать у учащихся навык определения ситуаций, в которых можно применять понятие перемещение, путь, координаты; обеспечить восприятие, осмысление и первичное запоминание учащимися описания движения различными способами.
развивающая: развивать логическое мышление, правильную физическую речь, использовать соответствующую терминологию.
воспитательная: достигать высокой активности класса, внимания, сосредоточенности учащихся.
Предметные : научатся использовать закон относительности движения; сопоставлять разные системы отсчета; понимать особенности применения понятия «материальная точка».
Познавательные — работать с учебником и другими источниками информации, на его основе формулировать познавательные вопросы;
Регулятивные – выдвигать гипотезу, предлагать пути ее доказательств, принимать познавательную цель и сохранять ее при выполнении учебных действий;
Коммуникативные – устанавливать рабочие отношения, эффективно сотрудничать и способствовать продуктивной кооперации
Личностные : развитие интеллектуальных способностей, настойчивости в достижении познавательной цели.
Тип урока: изучение нового материала
1. Организационный момент (1 мин).
2. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания (10 мин).
Проверим выполнение вами домашнего задания к данному уроку. Работа по карточкам с индивидуальными заданиями. (Приложение 1)
3. Вхождение в тему.
Здравствуйте, ребята. Перед вами картина «Раздолье» А.А. Дейнеки. Наш урок я начну с притчи “Если стоять на месте”. Попытайтесь найти связь между картиной, притчей и темой урока.
Притча «Если стоять на месте»[4]
— Дети, завтра вы должны сделать по пять тренировочных полетов, — объявила утка своим утятам.
— Кря-кря, — согласно кивнули все утята своими головками, только самый толстый отказался:
— Я не полечу, я уже научился летать.
— Сын, скоро мы полетим в теплые края. Твои крылья должны стать сильными и крепкими, чтобы выдержать перелет, — объяснила мама-утка.
Значит, я должен беречь крылья, чтобы он не устали от тренировочных полетов и не ослабели, — заявил утенок.
— Сила не уменьшается от движения. Посмотри, наша река постоянно течет, но от течения вода не убывает. Движение — это жизнь, — строго сказал папа.
— Отдыхать тоже полезно, — упрямо возразил утенок.
На следующее утро утята во главе с папой отправились в тренировочный полет, а мама велела ленивому утенку лететь за ней.
Вскоре они прилетели на берег болота. Запыхавшийся утенок проговорил:
— Ух, устал. Я же говорил, мама, что мне вредно много летать.
— Хорошо, тогда живи здесь, — предложила мама.
— Где? В этом грязном стоячем болоте?- возмутился утенок.
— Когда-то это болото было чистым озером. В него втекала речка, а вытекало из него множество чистых и звонких ручейков. Но однажды озеро подумало: «Почему вода постоянно втекает в меня, а потом вытекает? Лучше поберегу свою воду и не дам ей течь».
Тот, кто стоит на месте — загнивает, и озеро постепенно превратилось в гнилое болото.
Утенок со страхом посмотрел на болото, замахал крылышками и полетел догонять свою стаю.
Движение — это жизнь!
Заслушиваются ответы учеников.
Учитель . Сегодня мы с вами начинаем изучать раздел «Основы кинематики».
3. Изучение нового теоретического материала (15 мин).
Механика – это наука о причинах и общих законах механического движения.
Приведите примеры механического движения. ( Примеры механического движения: движение звезд и планет, самолетов и автомобилей, артиллерийских снарядов и ракет )
Двигаетесь ли вы, находясь в классе? Вы находитесь в классе в покое относительно Земли, но движетесь вместе с ним вокруг Солнца. Например, автомобиль движется относительно деревьев, зданий, но пассажиры, находящиеся в нем, находятся в покое относительно автомобиля.
Механическое движение – изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.
Кинематика – это раздел механики, изучающий способы описания движений и связь между величинами, характеризующими эти движения.
Законы механики были сформулированы великим английским ученым И. Ньютоном.
Еще раз рассмотрим определение механического движения. Вроде бы все просто, но это на первый взгляд.
Прочитайте определение и подумайте: «Все ли слова вам ясны?»
Вопрос: Что такое пространство и время?
Заслушиваются ответы учеников.
Учитель. Согласно И. Ньютону «пространство – вместилище вещей, а время вместилище событий»
Вопрос: Как вы понимаете «.. относительно других тел»?
Заслушиваются ответы учеников.
Задание . В купе вагона на столике лежит яблоко. Пассажир видит, что расстояние до яблока с течением времени сохраняется, т.е … ( яблоко не совершает механического движения)
Но с точки зрения провожающего, яблоко … ( движется, т.к. расстояние от яблока до перрона с течением времени растет.)
Материальная точка – тело, размерами и формой которого можно пренебречь в условиях рассматриваемой задачи.
Ситуации, в которых используется понятие материальная точка:
Если расстояние проходимое каждой точкой тела много больше размеров самого тела.
Если все точки тела движутся поступательно.
Изучить движение тела — значит определить, как изменяется его положение в пространстве с течением времени. Если это известно, можно узнать положение тела в любой момент времени. С учетом этого можно сформулировать основную задачу механики:
Основная задача механики состоит в том, чтобы определить положение тела в пространстве в любой момент времени, если известны положение и скорость тела в начальный момент.
Существует два способа описания движения: координатный и векторный. Так же для описания движения вводят систему координат.
Вопрос: Какие системы координат вы знаете? ( Одномерные, двухмерные, трехмерные. )
Связанная с телом отсчета система координат и выбранный способ измерения времени образуют систему отсчета .
Система отсчета – совокупность тела отсчета, связанной с ним системы координат и часов.
Тело отсчета – тело, относительно которого определяется положение других тел.
Проекция вектора на ось
Проекция положительная ( S x >0), если направление вектора совпадает с направлением оси.
В противном случае проекция вектора отрицательна ( S x
Если вектор перпендикулярен оси, то при любом направлении вектора его проекция на ось равна нулю ( S x = 0 ).
4. Закрепление изученного материала.
Задание 1. Какую систему координат следует выбрать (одномерную, двухмерную или трехмерную) для определения положения следующих тел: трактор в поле, вертолет, поезд, люстра в комнате, лифт, подводная лодка, шахматная фигура, самолет на взлетной полосе.
Проведите в тетради координатную ось параллельно дороге. Примите дерево за тело отсчета. Выберите масштаб (1 деление -100м). Определите координаты моста, дерева и светофора. Определите начальные координаты пешехода, велосипедиста и автомобиля. Покажите вектор перемещения для каждого из этих тел, его проекцию на ось ОУ и найдите модуль вектора перемещения, а также пройденный путь в следующих случаях:
Автомобиль доехал до светофора;
Пешеход дошел до дерева;
Велосипедист доехал до светофора и вернулся к дереву.
Задание 3 . Начальные координаты вектора S (-8; 4), конечные (-2; 12). Найдите проекции вектора на оси координат и модуль вектора S .
х о = 8 S х = х – х о S х = -2 + 8 = 6
у о = — 4 S у = у – у о S у = 12 – 4 = 8
у = 4 | S | = √ S х 2 + S у 2 | S | = √ 6 2 + 8 2 = √ 100 = 10
Задание 4. Решение задач из сборника А.П. Рымкевича (ЗР) № 1-3, 6, 8
Вопросы для з акрепление изученного
В чем заключается основная задача механики?
Что называется телом отсчета? Системой отсчета?
Что называется материальной точкой? Примеры.
Что характеризует начальная координата?
Какую форму имеют траектории точек вращающегося тела и как они располагаются в пространстве?
Домашнее задание: Стр 10-11, § 1-2, ЗР № 4, 5, 7
Список использованной литературы:
1. Волков В.А. Универсальные поурочные разработки по физике: 10 класс. – М.:ВАКО, 2007
2. Марон Е.А. Опорные конспекты и разноуровневые задания. Физика. 10 класс. – СПб.: ООО «Виктория плюс», 2013
3. Мякишев Г.Я. Физика. 10 класс: учеб. для общеобразоват. организаций: базовый уровень. М.: Просвещение, 2017
Источник
Конспект урока на тему «Способы описания движения. Система отсчета. Перемещение.»
Учебник Г. Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев Физика 10кл.
Тема: Способы описания движения. Система отсчета. Перемещение.
Образовательные: Продолжить формирование знаний у учащихся о механике;
Сформировать такие понятия, система отсчета, тело отсчета, перемещение;
Развивающие: Продолжить формировать навыки исследовательской работы; познавательного интереса к предмету;
Воспитательные: Продолжить формирования вырабатывать умение выслушать мнение собеседника, прийти к общему мнению.
Форма урока: Урок-беседа.
Проверка домашней работы 10 м.
Изучение нового материла 20 м
Сообщение темы урока 1м
Способы описания движения
Закрепление изученного материла 7м
IV. Домашние задание. 2м
V. Подведение итогов урока. 6м
Проверка домашней работы
Тест: 2 варианта теста
Изучение нового материла
Введение в тему урока:
Перед тем как мы начнем изучать новую тему Марина Викторовна на прошлом уроке говорила вам разобраться с проекциями.(слайд 1) На слайде вам представлены три варианта положения вектора. Один ученик выйдет к доске и сделает проекции вектора на ось, а все остальные сделайте у себя в тетрадке. Определим знаки проекций векторов, как вы думаете какой знак имеет проекция вектора а, в и с.
Сообщение темы урока.
( слайд 2)А теперь давайте запишем тему сегодняшнего урока «Способы описания движения. Система отсчета. Перемещение»
Способы описания движения
Может кто-нибудь подскажет мне какие числовые данные нужно иметь, чтобы можно было утверждать, что мы решили основную задачу механики?
Для ответа на этот вопрос предлагаю вам рассмотреть 3 частных случая движения, и сделать выводы. Из геометрии вам известно, что для того, чтобы определить положение точки, нужно знать ее координаты.
Способ описания движения с помощью координат, конечно, называется координатный. Рассмотрим самое простое описание движения: (слайд 3)мотоциклист (материальная точка – МТ) движется вдоль прямой. Как видно из рисунка, для описания положения МТ достаточно одной координатной оси OX. Так как точка движется, то ее координаты изменяются с течением времени. Так как координаты точки зависят от времени, то можно сказать, что они являются функциями времени. Как же это принято записывать математически? Математически это принято записывать так x(t). Сделаем вывод. И так для описания движения вдоль прямой и решения основной задачи механики нам потребовалось знать координату x в любой момент времени. Такое движение называется одномерным.
Рассмотрим следующий вариант, более сложное движение: (слайд 4) лодка (МТ) плывет по поверхности озера. Для описания положения МТ необходимо иметь две координатные оси OX и OY. Как мы запишем это математически? Ответ x=x(t), y=y(t) Для описания движения на плоскости и решения основной задачи механике нам потребовалось знать координаты x и y в любой момент времени. Такое движение называется двумерным.
И наконец, рассмотрим самый общий случай движения : ( слайд 5) ракета (МТ) движется в пространстве. Для описания положения МТ необходимо иметь три координатные оси OX, OY, OZ. По аналогии это вариант запишется так x=x(t), y=y(t), z=z(t). Для описания движения на плоскости и решения основной задачи механике нам потребовалось знать координаты x, y, z в любой момент времени. Такое движение называется трехмерным.
Вывод: Таким образом, в координатном методе описания движения, для решения основной задачи механики необходимо знать три функции зависимости координат от времени:
эти уравнения называют кинематическими уравнениями движения точки , записанны- ми в координатной форме.
Запишите пожалуйста у себя в тетрадка это уравнение.
Если они известны, то для каждого момента времени мы сможем рассчитать координаты точки, а, следовательно, и ее положение относительно выбранного тела отсчета.
Какой способ определения положения точки вам известен из геометрии? (Векторный)
И так задать положение точки можно еще с помощью вектора. В механике вектор, задающий положение точки, начинается, например, в 0 системы координат и заканчивается в той точке, в которой находится тело. Этот вектор, как вы уже знаете, называется – радиус-вектор.
При движении точки радиус – вектор с течением времени изменяется, т.е. поворачивается и меняет длину как это видно на слайде. Т.е. радиус вектор является функцией времени ( слайд 6)
Это уравнение движения точки, записанное в векторной форме. Если оно известно, то мы можем для любого момента времени рассчитать радиус – вектор точки, а значит, и ее положение. Т.о. задание трех скалярных уравнений равносильно заданию одного векторного уравнения.
( слайд 7) И так, как вы уже знаете, что положение тела на плоскости определяется 2мя координатами, в пространстве 3мя. Из этого следует вывод необходимо выбрать систему координат. Так же при движении тела его положение изменяется со временем, следовательно, нам необходим прибор для отсчета времени.
И так система отсчета это совокупность тела отсчета, системы координат и прибора для отсчета времени.
Давайте решим задачу: ( слайд 8)Человек, первоначально находившийся в точке с координатами (0; 0) начал двигаться и за 1 час прошел 5 км. Определите положение человека через 1 час.
Ответ (Для нахождения положения тела в любой момент времени необходимо знать направление отрезка прямой, соединяющей начальное и конечное положение тела)
Кто же мне скажет определение перемещения? (Перемещение – направленный отрезок, соединяющий начальное и конечное положение тела).
Поскольку перемещение величина векторная, то перемещение показанное на рисунке можно обозначить
Закрепление изученного материла.
Закройте пожалуйста свои тетрадки и ответь мне на несколько вопросов. ( слайд 9)
Что такое механическое движение? (Механическое движение – это изменение положения тела в пространстве относительно других тел.)
В каком случае тело можно считать материальной точкой? (когда размерами тела можно пренебречь)
Сколькими координатами определяется положение тела: на прямой (1), на плоскости (2), в пространстве (3).
Что такое система отсчета (совокупность тела отсчета, системы координат и прибора для отсчета времени ).
Определите знаки проекций векторов, изображенных на рисунке, на оси координат. N =0, c = -, m = -, k = +
(слайд 10 ) § 7,8 ответы на вопросы в конце параграфов.
Источник
