Füüsika materjali punktide võrdlussüsteem. Materiaalne punkt
Tunni eesmärk:
Tunni eesmärgid:
hariv:
arendamine:
hariv:
Varustus:
Vaadake dokumendi sisu
"Materiaalne punkt. võrdlussüsteem."
Õppetund 1/1
Teema: Materiaalne punkt. Võrdlussüsteem.
Tunni eesmärk: moodustada mõisteid: materiaalne punkt, tugiraamistik.
Tunni eesmärgid:
hariv:
mõistete tutvustamine: materiaalne punkt, võrdlussüsteem, trajektoor.
arendamine:
põhilise esiletõstmise, võrdlemise, üldistamise, järelduste tegemise, oma arvamuse argumenteerimise oskuste arendamine;
õpilaste kõne arendamine läbi dialoogilise suhtluse korraldamise klassiruumis,
motoorse mälu arendamine - õpilased fikseerivad teavet vihikusse,
kuulmismälu arendamine - definitsioonide hääldamine;
visuaalse mälu arendamine - märkmete tegemine tahvlile;
hariv:
Märkmete esteetiline kujundus vihikutes ja tahvlil.
Varustus: Siduri ja jalaga statiiv, renn, kuul, korpus niidil.
Tundide ajal:
1. Sissejuhatus.
Sissejuhatus õpikusse.
Ohutusabinõud kontoris ja laboritööde tegemisel.
Tunnis vajalikud õppevahendid.
2.Teadmiste uuendamine.
Vasta küsimustele:
Mis viga on? ( määratlus).
Mis on mehaaniline liikumine? ( määratlus).
3. Uue materjali uurimine.
Füüsika on teadus, mis uurib meid ümbritseva maailma kõige üldisemaid omadusi. See on eksperimentaalne teadus.
Leia kõige rohkem üldised seadused loodus
Selgitage konkreetseid protsesse nende üldiste seaduste abil.
Füüsika peamised osad:
Mehaanika
Termodünaamika
Elektrodünaamika
Mehaanika on teadus makroskoopiliste kehade liikumisest ja vastastikmõjust.
Klassikaline mehaanika koosneb kolmest osast:
Kinemaatika uurib, kuidas keha liigub.
Dünaamika selgitab keha liikumise põhjuseid.
Staatika selgitab, miks keha puhkab.
Liikumise kirjeldamiseks kinemaatikas võetakse kasutusele erimõisted: materiaalne punkt, tugiraam, trajektoor ja suurused: teekond, nihe, kiirus, kiirendus, mis on olulised mitte ainult kinemaatikas, vaid ka teistes füüsikaharudes.
Ümbritseva maailma vaatlemisel hakkab esimese asjana silma selle muutlikkus.
Vasta küsimustele:
Milliseid muutusi märkate?
Alumine rida: sagedased reaktsioonid on seotud kehade asendi muutumisega üksteise suhtes.
Keha asukoha muutumine ruumis teiste kehade suhtes aja jooksulnimetatakse mehaaniliseks liikumiseks.
Demonstratsioon:
palli veeretamine rennist alla,
pendli võnkumised.
Liikumise suhtelisus. (näited animatsioon rel liikumine )
Materiaalne punkt on keha, mille suurust ja kuju võib antud tingimustes tähelepanuta jätta.
Kere materiaalse punktiga asendamise kriteeriumid:
a) keha läbitud tee on palju rohkem suurusi liikuv keha.
b) keha liigub edasi. (näited animatsiooni mattpunkt)
Vasta küsimustele:
Kuidas määrata keha asendit?
Teil on vaja viitekogu ja võrdlusraamistikku.
Võrdlussüsteem: võrdluskeha, koordinaatsüsteem, kell.
Võrdlussüsteem võib olla:
Ühemõõtmeline, kui keha asend on määratud ühe koordinaadiga
Kahemõõtmeline, kui keha asend määratakse kahe koordinaadiga
Kolmemõõtmeline, kui keha asend määratakse kolme koordinaadiga.
4. Materjali kinnitamine.
Vasta küsimustele:
1. Millisel juhul on keha keha materiaalne punkt:
a) masinale tehakse spordiketas;
b) sama ketas lendab pärast sportlase viset 55 m kaugusele.
2. Milline koordinaatsüsteem (ühemõõtmeline, kahemõõtmeline, kolmemõõtmeline) tuleks valida kehade asukoha määramiseks:
- traktor põllul;
- helikopter taevas;
- rong;
- malenupp.
Iseseisev töö: kirjutage ja täitke lüngad.
Materiaalseks punktiks võib pidada mis tahes keha juhtudel, kui keha punktide läbitavad vahemaad on võrreldes ...
Liikumist nimetatakse translatsiooniks, kui kõik keha punktid liiguvad igal ajahetkel ...
Keha, mille suurust ja kuju võib vaadeldaval juhul tähelepanuta jätta, nimetatakse ...
Kõik kokku: a) võrdluskeha, b) koordinaatsüsteem, c) aja määramise seade, - vorm ...
Keha sirgjoonelise liikumise korral määratakse keha asend ... koordinaatidega (s) (s).
5. Peegeldus.
Kodutöö: § üks.
1. tund
Teema. Mehaaniline liikumine ja selle liigid. Mehaanika põhiülesanne ja selle lahendamise viisid kinemaatikas. Füüsiline keha ja materiaalne punkt. Võrdlussüsteem
Eesmärk: iseloomustada rubriigi "Kinemaatika" õppimise ülesandeid, tutvustada õpiku ülesehitust; anda ettekujutus mehaanilisest liikumisest, mehaanika põhiülesandest ja selle lahendamise viisidest kinemaatikas; kujundada kehade translatsioonilise liikumise mõiste, materiaalne punkt, võrdlussüsteem; näidata teadmiste rolli mehaanikas teistes teadustes, tehnoloogias; näitavad, et mehaaniline liikumine on üks mateeria olemasolu vorme, üks paljudest looduse muutuste tüüpidest ja materiaalne punkt on mudel, klassikalise mehaanika ideaalne objekt.
Tunni tüüp: uue õppematerjali õppimise tund.
Visuaalne: keha translatsioonilise liikumise demonstreerimine, juhtumid, mil keha saab (ja ei saa) pidada materiaalseks punktiks, PPS "Füüsika-9" "Kvazar-Microst".
Oodatud tulemused. Pärast tundi õpilased:
Eristada füüsilist keha ja materiaalset punkti, materiaalse punkti sirg- ja kõverjoonelist liikumist;
Oskab põhjendada mehaanika põhi(otsese) ülesande sisu;
Nad õpivad selgitama füüsiliste idealisatsioonide olemust – materiaalset punkti ja tugiraamistikku.
II. Tunni teema ja eesmärgi väljakuulutamine
Uute mõistete kujunemine. Vestluse ajal, kasutades näidiseksperimenti ja "Kvazar-Micro" õppejõude "Füüsika-9", mõelge järgmistele küsimustele:
Mehaaniline liikumine ja selle liigid;
Mehaanika põhiülesanne ja selle lahendamise viisid kinemaatikas;
Mida kinemaatika uurib?
Füüsiline keha ja materiaalne punkt, võrdlussüsteem.
Tihti nimetame mõnda keha liikuvaks, teisi liikumatuks.
Puud, erinevad hooned, sillad, jõekaldad on liikumatud. Vesi jões, lennukid taevas, autod teel liiguvad.
Mis annab meile aluse jagada kehad liikuvateks ja liikumatuteks? Kuidas need üksteisest erinevad?
Kui me räägime autost, mis liigub, siis peame silmas seda, et teatud ajahetkel oli see meie kõrval ja muul ajal vahemaa meie ja auto vahel muutus. Liikumatud kehad ei muuda kogu vaatluse ajal oma asendit vaatleja suhtes.
Kogemus. Asetage vertikaalsed postid lauale sirgjooneliselt üksteisest teatud kaugusele. Paneme neist esimese lähedale niidiga käru ja hakkame seda vedama. Esiteks liigub see esimesest postist teise, siis kolmandasse jne. See tähendab, et käru muudab oma asukohta tornide suhtes.
Mehaaniline liikumine on keha asendi muutumine teiste kehade või selle ühe osa suhtes teiste kehade suhtes. Näited mehaanilisest liikumisest: tähtede ja planeetide, lennukite ja autode, suurtükimürskude ja rakettide liikumine, inimene kõnnib Maa suhtes, käte liikumine keha suhtes.
Teised mehaanilise liikumise näited on näidatud joonisel fig. üks.
Ümbritsevate kehade mehaanilised liikumised jagunevad: translatsiooniliseks, pöörlevaks ja võnkuvaks (süsteem naaseb perioodiliselt tasakaaluasendisse, näiteks lehtede vibratsioon puul tuule mõjul) liikumisteks (joon. 2).
Translatsioonilise liikumise tunnused (reisijate liikumine koos eskalaatoriga, treipingi liikumine jne):
Suvaline sirgjoon kehas jääb iseendaga paralleelseks;
Kõikidel punktidel on samad trajektoorid, kiirused, kiirendused.
Need tingimused ei ole täidetud keha pöörleval liikumisel (auto ratta, vaateratta, Maa ümber Päikese ja oma telje liikumine jne).
Mehaaniline liikumine on sageli osa keerukamatest mittemehaanilistest protsessidest, näiteks termilistest protsessidest. Füüsika haru, mis tegeleb mehaanilise liikumise uurimisega, nimetatakse mehaanikaks.
Aine liikumise mehaanilist vormi uurib füüsika osa "Mehaanika". Mehaanika põhiülesanne on leida keha asukoht ruumis igal ajahetkel. Mehaaniline liikumine toimub ruumis ja ajas. Ruumi ja aja mõisted on põhimõisted, mida ei saa defineerida ühegi lihtsama kaudu. Ruumis ja ajas toimuva mehaanilise liikumise uurimiseks tuleb ennekõike osata mõõta aja- ja vahemaavahemikke. Liikumise erijuhtum on puhkus, seetõttu arvestab mehaanika ka kehade puhkeoleku tingimusi (neid tingimusi nimetatakse tasakaalutingimusteks).
Mehaanikaseaduste sõnastamiseks ja nende rakendamise õppimiseks tuleb kõigepealt õppida kirjeldama keha asendit ja selle liikumist. Liikumise kirjeldus on mehaanika osa, mida nimetatakse kinemaatikaks, sisu.
Mehaanilise liikumise, aga ka teiste ruumis ja ajas toimuvate füüsikaliste protsesside kirjeldamiseks kasutatakse võrdlussüsteemi. Võrdlussüsteem on kombinatsioon referentskehast, sellega seotud koordinaatsüsteemist (decartesiaalne või muu) ja ajavõtuseadmest (joonis 3).
Kinemaatika võrdlussüsteem valitakse lähtudes ainult kaalutlustest, kuidas on liikumist kõige mugavam matemaatiliselt kirjeldada. Kinemaatikas ei ole ühe süsteemi eeliseid teise ees. Füüsikalise maailma keerukuse tõttu tuleb tegelikku uuritavat nähtust alati lihtsustada ja nähtuse enda asemel tuleks mõelda idealiseeritud mudelile. Seega võib teatud ülesannete tingimuste lihtsustamiseks jätta korpuste mõõtmed tähelepanuta. Abstraktset kontseptsiooni, mis asendab reaalset keha, mis liigub edasi ja mille mõõtmed võib reaalses probleemis tähelepanuta jätta, nimetatakse materiaalseks punktiks. Kinemaatikas ülesande lahendamisel üldiselt ei arvestata küsimusega, mis täpselt liigub, kuhu liigub, miks niimoodi liigub. Peaasi, kuidas keha liigub.
III. Õpitu kinnistamine. Probleemi lahendamine
1. Iseseisev töö õppejõudude materjalil "Füüsika-9" "Kvazar-Microst", mille käigus õpilased teevad viitemärkuse.
IV. Kodutöö
1. Õppige tunni konspekt; õpiku vastav osa.
2. Probleemide lahendamine:
Väikesele lapsele tundub, et kella sekundiosuti liigub ning minut ja tunniosuti liikumatuks. Kuidas tõestada lapsele, et ta eksib?
Too näiteid probleemidest, milles Kuud: a) võib pidada materiaalseks punktiks; b) seda ei saa pidada oluliseks punktiks.
3. Lisaülesanne: valmistada ette esitlusi.
Teema: "Materiaalne punkt. Võrdlussüsteem"
Eesmärgid: 1. anda aimu kinemaatikast;
2. tutvustada õpilastele füüsikakursuse eesmärke ja eesmärke;
3. tutvustada mõisteid: mehaaniline liikumine, trajektoori tee; tõestada, et puhkus ja liikumine on suhtelised mõisted; põhjendada idealiseeritud mudeli – materiaalse punkti, võrdlussüsteemi – kasutuselevõttu.
4. Uue materjali õppimine.
Tundide ajal
1. Sissejuhatav vestlus õpilastega 9. klassi füüsikakursuse eesmärkidest ja eesmärkidest.
Mida kinemaatika uurib? dünaamika?
Mis on mehaanika põhiülesanne?
Milliseid nähtusi peaks suutma seletada?
problemaatiline eksperiment.
Kumb keha kukub kiiremini: paberitükk või raamat?
Kumb keha kukub kiiremini: kas lahtivolditud paberileht või sama leht mitu korda kokku voldituna?
Miks vesi purgis olevast august välja ei voola, kui purk kukub?
Mis juhtub, kui paned veepudeli paberi servale ja jerkid seda järsult horisontaalsuunas? Kui tõmbate paberit aeglaselt?
2. Näited puhke- ja liikuvate kehade kohta. Demod.
Kaldtasapinnast alla veerev pall.
Palli liikumine kaldtasandil üles.
О Käru liikumine näidislaual.
Z. Mõistete kujunemine: mehaaniline liikumine, keha trajektoor, sirgjoonelised ja kõverjoonelised liikumised, läbitud tee.
Demod.
O Kuuma taskulambipirni liikumine pimendatud auditooriumis.
О Sarnane katse elektripirniga, mis on paigaldatud pöörleva ketta servale.
4. Ideede kujundamine võrdlussüsteemi ja liikumise suhtelisuse kohta.
1. Probleemikatse.
Käru liikumine kangiga näidislaual.
Kas plokk liigub?
Kas küsimus on selgelt öeldud? Sõnastage küsimus õigesti.
2. Frontaalkatse liikumise relatiivsuse jälgimiseks.
Asetage joonlaud paberilehele. vajutage sõrmega joonlaua ühte otsa ja liigutage seda pliiatsiga horisontaaltasandil teatud nurga alla. Sel juhul ei tohiks pliiats joonlaua suhtes liikuda.
Milline on pliiatsi otsa trajektoor paberilehe suhtes?
Mis tüüpi liigutus on antud juhul pliiatsi liikumine?
Millises seisukorras on pliiatsi ots paberilehe suhtes? Liini kohta?
a) Vajalik on võtta kasutusele referentssüsteem kui võrdluskeha, koordinaatsüsteemi ja aja määramise seadme kombinatsioon.
b) Keha trajektoor sõltub tugisüsteemi valikust.
5. Idealiseeritud mudeli – materiaalse punkti juurutamise vajaduse põhjendamine.
6. Keha translatsioonilise liikumisega tutvumine.
Demozh9soiratsiya.
Ф Suure raamatu liigutused, millele on tõmmatud joon (joonis 2). (Liikumise eripäraks on see, et kehasse tõmmatud sirgjoon jääb iseendaga paralleelseks)
Mõlemast otsast hõõguva tõrviku liigutused pimendatud auditooriumis.
7. Mehaanika põhiprobleemi lahendamine: keha asendi määramine igal ajal.
a) Sirgel - ühemõõtmeline koordinaatsüsteem (auto maanteel).
X = 300 m, X = 200 m
b) Lennukil - kahemõõtmeline koordinaatsüsteem (laev merel).
c) Kosmoses - kolmemõõtmeline koordinaatsüsteem (lennuk taevas).
C. Kvalitatiivsete probleemide lahendamine.
Vastake küsimustele kirjalikult (jah või ei):
Kui arvutate kaugust Maast Kuuni?
Selle läbimõõdu mõõtmisel?
Kosmoselaeva maandumisel selle pinnale?
Selle Maa ümber liikumise kiiruse määramisel?
Kas lähete kodust tööle?
Kas teha võimlemisharjutusi?
Paadiga reisimine?
Aga inimese pikkuse mõõtmine?
III. Ajalooline teave.
Galileo Galilei oma raamatus Dialoog ehe näide trajektoori relatiivsus: "Kujutage ette kunstnikku, kes on laeval, mis sõidab Veneetsiast üle Vahemere. Kunstnik joonistab pastakaga paberile terve pildi tuhandetes suundades joonistatud figuuridest, kujutise riikidest, hoonetest, loomadest ja muust asjad...
enam-vähem laineline, olenevalt sellest, kui palju laev teel kõikus."
IV. Tunni tulemused.
V. Kodutöö: §1, harjutus 1 (1-3).
Teema: "Liikumine"
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.
esiküsitlus.
1. Mida mehaanika uurib?
2. Millist liikumist nimetatakse mehaaniliseks?
3. Mis on mehaanika põhiülesanne?
4. Mida nimetatakse materiaalseks punktiks?
5 Mis on progressiivne liikumine?
b. Millist mehaanika haru nimetatakse kinemaatikaks?
7. Miks on mehaanilise liikumise uurimisel vaja välja tuua spetsiaalsed võrdluskehad?
8. Mida nimetatakse võrdlussüsteemiks?
9. Milliseid koordinaatsüsteeme 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 võrdlussüsteemi valikust?
14. Millised liikumised eksisteerivad sõltuvalt trajektoori kujust?
15. Mis on läbitud vahemaa?
Kvaliteediprobleemide lahendamine.
1. Jalgrattur liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. joonistage liikumise trajektoorid:
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 juurutamise vajaduse põhjendamine.
ülesanne. 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) tutvustamine. Nihkevektori mooduli ja läbitud vahemaa vahe. Millal need sobivad?
2. Nihkevektori projektsiooni mõiste kujunemine. Millal loetakse projektsioon positiivseks, millal negatiivseks? Millisel juhul on nihkevektori projektsioon võrdne nulliga? (Joonis 1)
3. Vektorite liitmine.
a) Kolmnurga reegel. Kahe liigutuse lisamiseks tuleks teise liigutuse algus olla joondatud esimese lõpuga. Kolmnurga sulgemiskülg on kogu nihe (joonis 2).
b) Parallelogrammi reegel. Koostage rööpkülik liitnihete S1 ja S2 vektoritele. Rööpküliku OD diagonaal on saadud nihe (joonis 3).
4. Frontaalne eksperiment.
a) Asetage ruut paberilehele külgede lähedale täisnurk pane punktid D, E ja A (joon. 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 liikumisvektor paberilehe suhtes.
E) Mõõtke nihkevektori suurust ja pliiatsi otsa läbitud vahemaad ning võrrelge neid.
III. Probleemi lahendamine. -
1. Kas taksoga, lennukiga reisides maksame reisi või transpordi eest?
2. dispetšer, võttes tööpäeva lõpus auto vastu, tegi märke saateleht: "Suurendage arvesti näitu 330 km". Millest see sissekanne räägib: läbitud teest või liikumisest?
3. 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 kabiini tee ja liikumine.
IV. Tunni tulemused.
V. kodutöö: § 2, harjutus 2 (1.2).
Teema: "Liikuva keha koordinaatide määramine"
1. kujundada mehaanika põhiprobleemi lahendamise oskus: leida keha koordinaadid igal ajal;
2. määrata nihkevektori projektsioonide väärtus koordinaatteljel ja selle moodulil.
Tundide ajal
1. Teadmiste uuendamine
esiküsitlus.
Milliseid suurusi nimetatakse vektorsuurusteks? Too näiteid vektorsuuruste kohta.
Milliseid suurusi nimetatakse skalaarideks? Mida nimetatakse nihkeks? Kuidas liigutused on? Mis on vektori projektsioon koordinaatteljele? Millal loetakse vektori projektsioon positiivseks? negatiivne?
Mis on vektori moodul?
Probleemi lahendamine.
1. Määrata nihkevektorite S1, S2, S3, S4, S5, S6 projektsioonide märgid koordinaattelgedel.
2. Auto sõitis mööda tänavat 400 m. Seejärel pööras paremale ja sõitis mööda sõidurada veel 300 m. Arvestades, et liikumine on igal rajalõigul sirge, leidke tee ja liikumine Auto. (700 m; 500 m)
3. Kella minutiosuti teeb ühe tunniga täieliku pöörde. Millise tee katab sel juhul noole 5 cm pikkune ots? Kui suur on noole otsa lineaarne nihe? (0,314 m; 0)
11. Uue materjali õppimine.
Mehaanika põhiprobleemi lahendus. Liikuva keha koordinaatide määramine.
III. Probleemi 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: X1 = 12 cm, Y1 = 5 cm; lõpp: X2 = 4 cm, Y2 = 11 cm Koostage see vektor ja leidke selle projektsioonid koordinaattelgedele ja vektori moodulile (Sx = -8, Sy = b cm, S = 10 cm). (Iseenesest.)
H. Keha on liikunud punktist koordinaatidega X0=1 m, Y0 = 4 m punkti, mille koordinaadid on X1 = 5 m, Y1 = 1 m. 3 cm, S = 5 m).
IV. Tunni tulemused.
V. Kodutöö: 3, harjutus 3 (1-3).
Teema: "Sirgjooneline ühtlane liikumine"
1. moodustavad sirgjoonelise ühtlase liikumise mõiste;
2. selgitada välja keha kiiruse füüsiline tähendus;
3. jätkata liikuva keha koordinaatide määramise, ülesannete graafilise ja analüütilise lahendamise oskuse kujundamist.
Tundide ajal
Teadmiste värskendus.
Füüsiline dikteerimine
1. Muutust nimetatakse mehaaniliseks liikumiseks ...
2. Materiaalne punkt on keha ...
3. Trajektoor on joon…
4. Läbitud teed nimetatakse ...
5. Võrdlusraamistik on…
b. Nihkevektor on segment ...
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 definitsioon. Kiiruse vektoriseloom. Kiiruse projektsioon ühemõõtmelises koordinaatsüsteemis.
2. Liikumise valem. Nihke sõltuvus ajast.
3. Koordinaatide võrrand. Keha koordinaatide määramine igal ajal.
4. Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem
Pikkuse ühik on meeter (m),
Ajaühik on sekund (s),
Kiirusühikuks 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 toll \u003d 4,445 cm,
1 arshin \u003d 0,7112 m,
1 sazhen \u003d 2, IZZbm,
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 miil meresõidu kaugusel 1852
5. Liikumise graafiline esitus.
Graafik kiiruse projektsiooni sõltuvusest liikumise muutumisest.
Kiiruse projektsiooni mooduli graafik.
Nihkevektori projektsiooni sõltuvuse graafik liikumisajast.
Nihkevektori projektsioonimooduli sõltuvuse graafik liikumisajast.
Graafik I - kiirusvektori suund langeb kokku koordinaatide telje suunaga.
Graafik I I - keha liikumine toimub koordinaattelje suunale vastupidises suunas.
6. Sx = Vxt. See toode on arvuliselt võrdne varjutatud ristküliku pindalaga (joonis 1).
7. Ajalooline viide.
Kiirusegraafikud võttis esmakordselt kasutusele 11. sajandi keskel Roueni katedraali peadiakon Nicolas Oresme.
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 projektsiooni mooduli sõltuvusest liikumisajast.
Kui suure vahemaa läbib esimene jalgrattur 5 liikumissekundi jooksul?
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 tulemused.
V. kodutöö: § 4, harjutus 4 (1-2).
Teema: "Sirgjooneline ühtlaselt kiirendatud liikumine. Kiirendus"
1. tutvustada ühtlaselt kiirendatud liikumise mõistet, keha kiirendamise valemit;
2. selgitada selle füüsikalist tähendust, võtta kasutusele kiirenduse ühik;
3. kujundada keha kiirenduse määramise oskus ühtlaselt kiirendatud ja ühtlaselt aeglaste liigutustega.
Tundide ajal
1. Teadmiste aktualiseerimine (frontaalküsitlus).
Määratlege ühtlane sirgjooneline liikumine.
Mis on ühtlase liikumise kiirus?
Nimetage kiiruse ühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis.
Kirjutage üles kiirusvektori projektsiooni valem.
Millistel juhtudel on ühtlase liikumise kiirusvektori projektsioon teljele positiivne, millistel negatiivne?
Kirjutage üles nihkevektori projektsiooni päeva valem?
Mis on liikuva keha koordinaat igal ajahetkel?
Kuidas saab kilomeetrites tunnis väljendatud kiirust väljendada meetrites sekundis ja vastupidi?
Auto "Volga" liigub kiirusega 145 km/h. Mida see tähendab?
11. Iseseisev töö.
1. Kui palju suurem on kiirus 72 km/h kui kiirus 10 m/s?
2. Maa tehissatelliidi kiirus on 3 km/h ja vintpüssi kuulide kiirus on 800 m/s. Võrrelge neid kiirusi.
3 Ühtlase liikumise korral läbib jalakäija b s-ga 12 m. Millise vahemaa läbib ta sama kiirusega liikudes 3 sekundiga?
4. Joonisel 1 on kujutatud jalgratturi läbitud vahemaa ja aja graafikut.
Määrake jalgratturi kiirus.
Joonistage mooduli ja liikumisaja graafik.
II. Uue materjali õppimine.
1. Ebaühtlase sirgjoonelise liikumise mõiste kordamine füüsika kursusest? klass.
Kuidas saab määrata keskmist kiirust?
2. Tutvumine hetkekiiruse mõistega: hetkekiiruseks võib võtta väga väikese piiratud aja keskmist kiirust, mille füüsikaline tähendus on see, et see näitab, kui kiiresti liiguks keha, kui alustades antud punktist aja jooksul muutus selle liikumine ühtlaseks ja sirgeks.
Vasta küsimusele:
Millisest kiirusest me räägime järgmistel juhtudel?
o Kullerrongi "Moskva - Leningrad" kiirus on 100 km/h.
o Reisirong möödus fooritulest kiirusega 25 km/h.
Z. Katsete demonstreerimine.
a) Palli veeretamine kaldtasapinnast allapoole.
b) Kaldtasapinnal kogu pikkuses tugevdage paberilinti. Asetage lauale kergesti liikuv tilgutiga käru. Vabastage käru ja uurige tilkade asukohta paberil.
4. Ühtlaselt kiirendatud liikumise definitsioon. Kiirendus: määratlus, füüsikaline tähendus, valem, mõõtühik. Kiirendusvektor ja selle projektsioon teljele: millisel juhul on kiirenduse projektsioon positiivne, millisel negatiivne?
a) Ühtlaselt kiirendatud liikumine (kiirus ja kiirendus on suunatud koos, kiiruse moodul suureneb; ax> O).
b) Ühtlane aeglane liikumine (kiirus ja kiirendus on suunatud vastassuunas, kiirusmoodul väheneb, ah
5. Näited elus esinenud kiirendustest:
Linnalinna 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.
Kalašjavkovi kuulipilduja toru kuul oli 105 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. Probleemi lahendamine.
Näide probleemi lahendamisest.
1. Sirgjooneliselt ja ühtlaselt liikuva auto kiirus tõusis 6 sekundiga 12 m/s-lt 24 m/s-ni. Mis on auto kiirendus?
Lahendage mudeli järgi järgmised ülesanded.
2. Auto liikus ühtlaselt kiirendatult ja 10 sekundi jooksul tõusis selle kiirus 5-lt 15 m/s-le. Leidke auto kiirendus (1 m/s2)
H. Pidurdamisel väheneb sõiduki kiirus 5 sekundi jooksul 20-lt 10 m/s-le. Leidke auto kiirendus, eeldusel, et see püsib liikumise ajal konstantsena (2 m/s2)
4. Reisilennuki kiirendus õhkutõusmisel kestis 25 s, kiirenduse lõpuks oli lennuki kiirus 216 km/h. Määrake õhusõiduki kiirendus (2,4 m/s2)
IV. Tunni tulemused.
V. Kodutöö: § 5, harjutus 5 (1 - Z).
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. Arvutage keha hetkekiirus igal ajahetkel.
Tundide ajal
Iseseisev töö.
1 variant
1. Millist liikumist nimetatakse ühtlaselt kiirendatuks?
2. Kirjutage üles kiirendusvektori projektsiooni määramise valem.
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. Leidke langevarjuhüppaja kiirendus. (50 m/s2)
II variant
1 Mis on kiirendus?
2, nimetage kiirenduse ühikud.
3. Keha kiirendus on 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) Graafik kiirusvektori projektsiooni sõltuvusest liikumise Y ajast (O.
2. Liikumise graafiline esitus. -
III. Probleemi lahendamine.
Näited probleemide lahendamisest.
1. Rong liigub kiirusega 20 m/s. Pidurite vajutamisel hakkas see liikuma pideva kiirendusega 0,1 m/s2. Määrake rongi kiirus 30 s pärast liikumise algust.
2. Keha kiirus on antud võrrandiga: V = 5 + 2 t (kiiruse ja kiirenduse ühikud on väljendatud SI-s). Mis on keha algkiirus ja kiirendus? Joonistage keha kiiruse graafik ja määrake kiirus viienda sekundi lõpus.
Probleemide lahendamine mudeli järgi
1. Auto kiirusega 10 m/s alustas liikumist pideva kiirendusega 0,5 m/s2, mis oli suunatud kiirusvektoriga samas suunas. 20 sekundi pärast määrake auto kiirus. (20 m/s)
2. Liikuva keha kiiruse projektsioon muutub vastavalt seadusele
V x= 10 -2t (väärtused on mõõdetud SI-s). Määratlege:
a) algkiiruse projektsioon, algkiirusvektori moodul ja suund;
b) kiirenduse projektsioon, kiirendusvektori moodul ja suund;
c) joonistada sõltuvus Vх(t).
IV. Tunni tulemused.
V Kodutöö: § 6, harjutus 6 (1 - 3); koostada vastastikuse kontrolli küsimusi õpiku §-le 6.
Teema: "Liikumine sirgjoonelise ühtlaselt kiirendatud liikumisega"
1. tutvustada õpilastele graafilist meetodit sirgjoonelisel ühtlaselt kiirendatud liikumisel liikumise valemi tuletamiseks;
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. Probleemi lahendamine.
1. Joonisel fig. 1 näitab kiiruse mooduli ja aja graafikut. Määrake sirgjooneliselt liikuva keha kiirendus.
2. Joonisel fig. 2 on kujutatud keha sirgjoonelise liikumise kiiruse projektsiooni ajagraafikut. Kirjeldage liikumise olemust üksikute lõikude kaupa. Joonistage graafik kiirenduse projektsioonist liikumisaja suhtes.
Sh. Uue materjali uurimine.
1. Ühtlaselt kiirendatud liikumisega liikumise valemi järeldus graafiliselt.
a) Keha läbitud tee ajas on arvuliselt võrdne trapetsi ABC pindalaga
b) Jagades trapetsi ristkülikuks ja kolmnurgaks, leiame nende kujundite pindala eraldi:
III. Probleemi lahendamine.
Näide probleemi lahendamisest.
Kiirusega 3 m/s liikuv jalgrattur alustab allamäge kiirendusega 0,8 m/s2. Leidke mäe pikkus, kui schiusk võttis b s,
Probleemide lahendamine mudeli järgi.
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 stardib kosmodroomist kiirendusega
45 m/s2. Kui suur on selle kiirus pärast 1000 m lendamist? (300 m/s)
3. Kelk veereb 72 m pikkusest mäest alla 12 s. Määrake nende kiirus raja lõpus. Kelgu algkiirus on null. (12m/s)
Esitluste eelvaate kasutamiseks looge endale konto ( konto) Google'i ja logige sisse: https://accounts.google.com
Slaidide 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, kuidas kirjeldada liikumist 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. Võrdluskehaks nimetatakse mis tahes keha, mida tinglikult peetakse liikumatuks ja mille suhtes teiste kehade liikumist vaadeldakse.
Näiteks peetakse Maad sageli materiaalseks punktiks, kui uuritakse 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 aega maakera erinevates kohtades.
Mis on edasiliikumine? Keha liigub edasi, kui kõik selle punktid liiguvad ühtemoodi. või Keha liigub translatsiooniliselt, kui selle keha kahe punkti kaudu tõmmatud sirgjoon liigub liikumisel paralleelselt algse asukohaga.
Translatsioonilise liikumise näited Liftikabiini translatsiooniline liikumine Vaateratta translatsiooniline liikumine
Keha (materiaalse punkti) asukoha määramiseks ruumis on vaja: seada võrdluskeha; vali koordinaatsüsteem; omama seadet aja lugemiseks (kell)
Võrdluskeha, sellega seotud koordinaatsüsteem ja liikumisaega arvestav kell moodustavad võrdlusraami.
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 arvestada raketi liikumist.
Koordinaatsüsteem Keha asukohta ruumis saab määrata 2 koordinaadi ( kahemõõtmeline süsteem koordinaadid) Keha asukohta ruumis saab määrata 3 koordinaadi abil (kolmemõõtmeline koordinaatsüsteem)
Kere sirgjoonelise liikumise korral piisab ühest koordinaatteljest
Trajektoor on joon, mida mööda keha liigub.
Tee – tee pikkus. [L] Nihe – vektor, mis on joonistatud materiaalse punkti algasendist selle lõppasendisse.
Teemal: metoodilised arendused, ettekanded ja märkmed
Dünaamika. Inertsiaalsed referentssüsteemid. Newtoni esimene seadus.
Tunni eesmärgid: kujundada ISO mõiste; uurida Newtoni esimest seadust; näidata sellise füüsikaharu 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 üldistamiseks. Tööd saab kasutada kordusmaterjalina...
Tund 9. klassile teemal „Materiaalne punkt. Võrdlussüsteem»
Tunni eesmärk: kujundama õpilastele materiaalset punkti; kujundada õpilastes oskust määrata olukordi, milles saab rakendada materiaalse punkti mõistet; kujundada õpilastes referentssüsteemi mõiste; kaaluge võrdlussüsteemide tüüpe.
TUNNIPLAAN:
5. Kodutöö (1 min)
TUNNIDE AJAL:
1. Organisatsioonietapp (1 min)
Selles etapis toimub õpetaja ja õpilaste vastastikune tervitus; puuduvate palkide 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, et leida tee, aeg või liikumiskiirus. Kui mäletad, siis väljakutseid pakkuv ülesanne oli leida keskmine kiirus.
Sel aastal vaatame lähemalt, mis tüüpi mehaaniline liikumine eksisteerib, kuidas kirjeldada igasugust mehaanilist liikumist, mida teha, kui liikumise ajal kiirus muutub jne.
Juba täna tutvume põhimõistetega, mis aitavad kirjeldada nii kvantitatiivselt kui ka kvalitatiivselt mehaanilist liikumist. Need kontseptsioonid on väga käepärased tööriistad igasuguse mehaanilise liikumise kaalumisel.
Kirjutame tunni numbri ja teema “Materiaalne punkt. Võrdlussüsteem»
Tänases tunnis peame vastama järgmistele küsimustele:
Mis on materiaalne punkt?
Kas materiaalse punkti mõistet on alati võimalik rakendada?
Mis on võrdlussüsteem?
Mis on võrdlussüsteem?
Mis tüüpi võrdlussüsteeme 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 keskkonnas.
Enamik lihtne vaade 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 määratlema:
1) liikumise trajektoor;
2) liikumiskiirus;
3) keha läbitud teekond;
4) keha asend ruumis igal ajahetkel
ja jne.
Näiteks kulgurit Marsile saatmisel arvutavad astronoomid hoolikalt välja Marsi asukoha hetkel, mil kulgur planeedi pinnale maandub. Ja selleks peate arvutama, 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.
Näiteks võib tuua ükskõik millise planeedi. Kui planeet pöörleb, on pinna vastaspunktidel vastupidine liikumissuund. Veelgi enam, mida lähemal planeedi keskpunktile, vähem kiirust punktides.
Kuidas siis olla? Kuidas kirjeldada keha liikumist, millel on suurus?
Selgub, et paljudel juhtudel on võimalik kasutada mõistet, mis tähendab, et keha suurus justkui kaob, kuid keha mass 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 piisab lahendamisest suur hulkülesandeid. Kuid alati ei ole võimalik rakendada keha asendamist materiaalse punktiga.
Kui lahendatava probleemi tingimustes ei avalda keha suurus liikumisele erilist mõju, 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 keha iga punkti läbitav vahemaa on palju suurem kui keha enda suurus.
Näiteks peetakse Maad sageli materiaalseks punktiks, kui uuritakse selle liikumist ümber Päikese. Tõepoolest, planeedi igapäevane pöörlemine mõjutab Päikese ümber toimuvat aastapööret vähe. Aga kui lahendame probleemi igapäevase pöörlemisega, siis peame arvestama planeedi kuju ja suurusega. Näiteks kui soovite määrata päikesetõusu või -loojangu aega.
2) Keha translatsioonilise liikumisega
Väga sageli on juhtumeid, kui keha liikumine on progresseeruv. See tähendab, et kõik keha punktid liiguvad samas suunas ja sama kiirusega.
Näiteks läheb inimene eskalaatoriga üles. Tõepoolest, inimene lihtsalt seisab, kuid iga punkt liigub inimesega samas suunas ja sama kiirusega.
Veidi hiljem harjutame välja selgitama olukordi, milles on võimalik keha võtta kui materiaalset punkti ja milles mitte.
Lisaks materiaalsele punktile vajame veel üht vahendit, millega saab kirjeldada keha liikumist. Seda tööriista nimetatakse tugiraamistikuks.
Iga võrdlussüsteem koosneb kolmest elemendist:
1) Mehaanilise liikumise definitsioon eeldab mis tahes tugisüsteemi esimest elementi. "Keha liikumine teiste kehade suhtes". Võtmefraas puudutab teisi kehasid. Need. Liikumise kirjeldamiseks vajame lähtepunkti, millest alates mõõdame kaugust ja üldiselt hindame keha asendit ruumis. Sellist keha nimetatakseviiteorgan .
2) Jällegi tuleneb võrdlussüsteemi teine element mehaanilise liikumise definitsioonist. Võtmefraas on ajas. See tähendab, et liikumise kirjeldamiseks peame trajektoori igas punktis algusest peale määrama liikumise aja. Ja aja lugemiseks vajamekella .
3) Ja kolmanda elemendi hääldasime juba tunni alguses. Keha asukoha määramiseks ruumis vajamekoordinaatsüsteem .
Sellel viisil,Võrdlussüsteem on süsteem, mis koosneb võrdluskehast, sellega seotud koordinaatsüsteemist ja kellast.
Võrdlussüsteeme on mitut tüüpi. Vaatleme koordinaatsüsteemide referentssüsteemide tüüpe.
Võrdlussüsteem:
polaarne referentssüsteem | sfääriline referentssüsteem | |
ühemõõtmeline | ||
kahemõõtmeline | ||
kolmemõõtmeline |
Kasutame kahte tüüpi Descartes'i süsteemi: ühe- ja kahemõõtmelist.
4. Õpitava materjali koondamine (13 min)
Esitlusülesanded; + nr 3.5.
5. Kodutöö (1 min)
§ 1 + №№ 1,4,6.
Kirjutage definitsioonid füüsilisesse sõnastikku:
- mehaaniline liikumine;
- progressiivne liikumine;
- materiaalne punkt;
- võrdlussüsteem.