Урок физики "Траектория. Путь. Перемещение"

Разделы: Физика

Класс: 7

Ключевые слова: физика, практика, теория, движение тела, путь, перемещение


Цели урока: Ввести понятие путь, перемещение, траектория. На конкретном примере научить определять координаты движения тела, пройденный путь, перемещение.

Оборудование: мультимедийный проектор, ПК обучающихся для работы, электронная карта города БИС.

Домашнее задание прошлого урока:

Построить свой безопасный маршрут из школы домой в выбранном масштабе (1 клетка: число шагов), считая что вы движетесь равномерно, при этом измерить следующие данные:

  • количество шагов на каждом участке
  • время движения на каждом участке
  • среднюю длину своего шага

Ход урока

1. Постановка целей и задач урока.

Учитель: Ежедневно вы прокладываете свой путь из дома в школу, из школы домой. Каждый день он может быть разным. С первого класса вас просили начертить безопасный маршрут из школы домой. А вы не задумывались, сколько вы прошли, в какой точке маршрута вы находитесь.

Сегодня на уроке мы дадим характеристику вашего безопасного маршрута из школы домой с помощью физических параметров, определим ваше положение в системе отсчёта “Школа – Дом”, определим, какой путь вы пошли, рассчитаем, на сколько вы переместились.

В результате получится графический проект, описанный с помощью принятых физических обозначений.

2. Проверка домашнего задания.

Учитель: для того чтобы выполнить проект необходимо вспомнить материал предыдущего урока.

Проводится с помощью теста на ПК, на котором обучающийся получает оценку. Приложение 1

3. Изложение нового материала.

Используется презентация. Приложение 2

Обучающиеся по новой теме составляют свой опорный конспект. Приложение 3

Учитель: На дом вам было задано построить свой безопасный маршрут из школы домой.

Чтобы описать ваш маршрут с помощью физических параметров движения необходимо эти параметры повторить и изучить новые.

Сегодня вы шли в школу оставляя следы на снегу, если соединить ваши следы с помощью линий то получится ломаная кивая - эта линия   называется траекторией. Так как траектория является линией, то она не имеет направления, не имеет числового значения - это только линия.

Траектория может быть известна ещё до начала движения. Заранее рассчитывается траектория движения экспедиции, искусственных спутников Земли, ваш безопасный маршрут и т.д.

В зависимости от траектории движения могут быть прямолинейными (ракета при взлёте, сосулька с крыши) и криволинейном (теннисный, футбольный мяч, при ударе).

Траектория одного и того же движения различна в различных системах отсчёта. Например, для пассажира равномерно двигающегося поезда падающий в вагоне мяч двигается вертикально вверх, а для человека стоящего на перроне, тот же мяч двигается по параболической траектории.

Тогда можно задать вопрос: А чему же равна длина траектории и как её измерить?

Обучающиеся предлагают свои версии.

Вообще длина траектории - это путь.

Путь - не имеет направление, т.е. скалярная величина.

Если участки траектории прямолинейные, то путь равен сумме длин участков.

Если участки криволинейные, то изменение координат тела описывают с помощью такого понятия как перемещение.

Перемещение – векторная величина, т.е. кроме числового значения имеет ещё направление.

Обозначается на чертежах как направленный отрезок соединяющий начальное и конечное положение тела в пространстве.

Модуль перемещения и путь могут совпадать по значению, только в том случае, если тело движется вдоль одной прямой в одном направлении.

Зная начальное положение вектора перемещения тела, можно определить, где находится тело в любой момент времени и в каком направлении оно движется.

Разберём на примере: Лодка прямолинейно движется по реке из т. А в т. В.

А) В одномерной СО.

- тело поместить в СО (ось Х, т. О)

- чертим траекторию движения, для этого соединяем т. А с т. В

- определяем перемещение, для этого ставим направление движения от т. А к т. В

- опускаем перпендикуляры из т. А и т. В на ось Х и определяем начальную и конечную координаты тела т. А (…), т. В (…)

- определяем проекцию перемещения на ось Х (от конечной координаты отнимаем начальную координату).

В) В двухмерной СО

- тело поместить в СО (ось Х иY , т. О)

- чертим траекторию движения, для этого соединяем т. А с т. В

- определяем перемещение, для этого ставим направление движения от т. А к т. В

- опускаем перпендикуляры из т. А и т. В на ось Х и Y, определяем начальную и конечную координаты тела т. А (Х1, Y1), т. В (Х2, Y2)

- определяем проекцию перемещения на ось Х ,Y

- определяем перемещение

4. Самостоятельная работа над проектом.

Учитель: берём своё домашнее задание и лист с заданием. По пунктам выполняем задание на своём проекте, заполняем поля. (Приложение 4) Проекты обучающихся с урока)

№ п/п Задание Результат выполнения
1

Поместить свой проект в СО

  • выбрать телом отсчёта Ш (школу)

  • провести оси координат

  • единичный отрезок осей соответствует масштабу чертежа

 
2

Построить перемещение

  • соединить начальное положение тела Ш (школу)

с конечным положением Д (дом)

  • Поставить направление S и подписать

 
3

Найти координаты:

  • т. А (Х1,Y1) – (……., ……)

  • т. В (Х2,Y2)- (……., ……)

 
4

Найти проекцию вектора на оси Х, Y

  • Sx = Х2 – Х1 =

  • Sy = Y2 - Y1 =

  • зная длину одного шага выразить путь в метрах

 
5

Найти перемещение

  • S = vS2х+S2у =

 
6 По электронной карте города БИС (или http://www.gis42.ru/biss/) на ПК:
  • определить перемещение S' =

  • сравнить S и S '

 
7

Определить пройденный путь

  • L = L1+ L2+ Ln =

  • зная длину одного шага выразить путь в метрах L =

 

Вопрос учителя: По электронной карте города БИС (Приложение 5, у автора) у вас S и S' не совпадает почему?

Ответы обучающихся: S' получается больше т.к.

- дома и строения не материальные точки

- у нас длина шага средняя, не точная

- ошибки при построении маршрута

Учитель: Давайте повторим физические понятия пройденные на этом уроке. (Приложение 6)

Отв.: 1, 2, 6, 10, 7, 8, 11,1 2.

5. Подведение итогов, домашнее задание.

Д/з § 2, 3, упр. 3.

Повторить понятие средней скорости, считая движение равномерным, зная количество шагов и время движения на каждом участке, рассчитать вашу среднюю скорость.