Цель урока:
- Образовательная: Повторить, обобщить и углубить знания учащихся об основных понятиях кинематики(материальная точка, поступательное движение, перемещение, траектория, проекция перемещения на оси координат, относительность движения, скорость равномерного движения) с помощью динамических моделей. Установление связей между основными понятиями кинематики.
- Развивающая: Развить у учащихся пространственное восприятие физических понятий с помощью динамических моделей.
- Воспитывающая: Применение полученных знаний на практике.
Оборудование: проектор, экран.
Ход урока
I. Организационная часть
Учитель объявляет тему и цель урока.
Слайд №1,№2.
II. Повторение и закрепление пройденного
Учитель: Изучение механики и в наши дни имеет большое научное и практическое значение. На законах классической механики основано применение транспортных машин, различного рода механизмов, строительство зданий, мостов, плотин, запуск и движение космических кораблей и спутников. Во всех таких случаях важно уметь рассчитывать движение тел так, чтобы они достигали намеченной цели в заданный момент времени; уметь предсказывать их положение в пространстве в каждый момент времени. Поэтому одной из основных задач механики является определение положения тела в любой момент времени.
Изучение механики начинается с раздела "Кинематика" .
Начнем повторение темы.
Вопросы:
- Что изучает кинематика?
Ответ: Описание движения, устанавливает связь между величинами, характеризующими движение, с помощью формул и графиков.
Слайд №3
- Что такое механическое движение?
Ответ: С понятием механического движения мы встречались в 7 классе, где было подчеркнуто, что всякое изменение положения тела совершается в пространстве и определяется относительно других тел. В 9 классе мы добавляем то, что это изменение происходит с течением времени.
Слайд №4
- Что такое материальная точка?
Ответ: Понятие материальной точки условное и применяется для упрощения задачи изучения движения тел или частиц. Акцентируем внимание на двух случаях: а) когда размеры тела малы по сравнению с проходимым телом расстоянием и б) когда размеры тела много меньше расстояния от данного тела до другого тела.
- Тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь, называют материальной точкой.
Слайд №5
- Что такое поступательное движение?
Ответ: Движение твердого тела, при котором все его точки движутся одинаково, называется поступательным. Для такого движения характерно следующее: любая прямая, мысленно проведенная через любую точку тела, во время поступательного движения остается параллельной своему первоначальному направлению.
Слайд №6
- Какие понятия образуют систему отсчета?
Ответ: Тело отсчета, система координат, связанная с ним, и прибор для измерения времени образуют систему отсчета. О состоянии движения тела мы можем говорить определенно, только указав систему отсчета.
Слайд №7
- Чем отличается перемещение от пройденного пути?
Ответ: Вводится новое понятие - перемещение. Направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение тела с его последующим положением. Путь, пройденный точкой, равен длине траектории. Путь - скалярная величина, а перемещение - векторная. Траектория-линия движения.
Слайд №8
- Какие системы координат вы знаете?
Ответ: Одномерные, двумерные, трехмерные.
Слайд №9
- Может ли координата быть отрицательной величиной?
Ответ: Да. Проведем вдоль дороги ось координат ОХ с началом отсчета в точке О. Координаты, отсчитываемые вправо от О, будем считать положительными, а влево - отрицательными.
Слайд №10
- Как связан вектор перемещения тела с его координатой?
Ответ: Вектор - это математический символ. Тем менее знание вектора перемещения позволяет находить положение тела в любой момент времени, но не "приставлением", а вычислением. Для этого нужно знать проекцию вектора. С начала и с конца вектора опускаем перпендикуляры на ось ОХ или на ось ОУ. Полученные длины отрезков называются проекциями вектора на ось ОХ или на ось ОУ.
Sx = X - Xo
Sy = Y - Yo
Слайд №11
- В чем состоит относительность движения?
Ответ: Положение тела в пространстве всегда задается относительно какого - то другого тела - тела отсчета. С этим телом связывают систему координат, и положение тела задается его координатами.
Но за тело отсчета можно выбрать любое тело и с каждым из них связать систему координат. Тогда положение одного и того же тела можно рассматривать относительно разных систем отсчета.
Перемещение и скорость тела относительно разных систем отсчета различны. В этом и состоит относительность движения.
Слайд №12 (рассматривается с плота и с берега )
Учитель: Сейчас на доску выйдут два ученика. Задания 1: Начертить график движения равномерного прямолинейного движения.
Задание2: Начертить график скорости равномерного прямолинейного движения.
Вопрос: Что мы называем равномерным прямолинейным движением?
Ответ: Прямолинейным равномерным движением называют такое движение, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения.
Вопрос: Что такое скорость равномерного прямолинейного движения?
Ответ: Скоростью равномерного прямолинейного движения называют постоянную величину, равную отношению перемещения тела за любой промежуток времени к значению этого промежутка.
Вопрос: Можно ли, зная начальное положение тела и длину пройденного им пути, найти конечное положение тела?
Ответ: Да, из формулы уравнения движения равномерного прямолинейного движения.
X = Xo + Vx t
Если рассмотреть начальную координату и проекцию скорости как постоянные числа, то уравнение движения будет линейной функцией.
Вот и графики начертили. Получились прямые линии.
Выводы:
- Для определения положения тела в любой момент времени нужно знать начальные значения его координат и вектор перемещения.
- Чтобы найти вектор перемещения нужно знать скорость.
- Движение относительно. Это значит, что перемещение, скорость, траектория движения различны относительно разных систем координат.
Слайд №13
III. Закрепление
Чтобы закрепить свои знания решим задачи.
1. Автомобиль движется в западном направлении со скоростью 72 км/ч. Автобус движется ему навстречу со скоростью 54 км/ч. В начальный момент времени расстояние между автомобилями равно 700м. Написать уравнения движения автомобиля и автобуса.
Ответ: (автобус-1) X=-700 + 15t ; (автомобиль-2) X= -20t
Слайд №14
2. Рыболов, двигаясь на лодке против течения реки, уронил удочку. Через 1 минуту он заметил потерю и сразу же повернул обратно. Через какой промежуток времени после потери он догонит удочку? Скорость течения реки и скорость лодки относительно воды постоянны. На каком расстоянии от места потери он догонит удочку, если скорость течения воды равна 2 м/с?
Ответ: 1 минута, 240 м.
Слайд №15
IV. Домашнее задание
Задачи №34, №47, № 26 из сборника задач А.П. Рымкевича.