Тема уроку: Механічний рух.
Мета уроку: ознайомити учнів з основними поняттями, що характеризують механічний рух; ввести поняття відносності механічного руху; формувати комунікативну та інформаційну компетентність; виховувати інтерес до подальшого вивчення розділу про механічний рух.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
Зміст нового навчального матеріалу:
Список використаних літературних джерел:
Хід уроку
І. Активізація опорних знань учнів
Самостійна робота.
1. Серед зазначених наук виберіть ті, які є фундаментальними науками про природу:
А) фізика, біологія, хімія;
Б) мистецтвознавство, культурологія, історія;
В) філософія, етика, естетика; Г) суспільствознавство, література, мовознавство.
2. Виберіть методи дослідження, які є основними методами та джерелами знань про природу у фізиці:
А) аналіз і синтез;
Б) порівняння і класифікації;
В) узагальнення і систематизації;
Г) спостереження та експеримент.
3. Вкажіть, в яких одиницях вимірюється довжина:
А) метр;
Б) кілограм;
В) секунд;
Г) градус Цельсія.
4. Установіть відповідність між назвами одиниць фізичних вели- чин і фізичними величинами, для вимірювання яких вони використо- вуються:
1) довжина А) секунда
2) об’єм Б) градус Цельсія
3) час В) кілограм
4) маса Г) метр
Д) метр кубічний
5. Установіть відповідність між прізвищами вітчизняних учених та їх винаходами:
1) Ю.В. Кондратюк А) технологія електрозварювання
2) І.І. Сікорський Б) гелікоптер
3) І.П. Пулюй В) принцип польоту до космічних тіл
4) Є.О. Патон Г) перші високоякісні рентгенограми
Д) електромобіль
ІІ. Вивчення нового матеріалу
1. Механічний рух. Все в оточуючому нас світі рухається. Рухаємось ми. Рухаються звірі й птахи, риби й комахи. Рухаються планети й зорі. Тече вода в річках і кров по кровоносних судинах. Вітер жене хмари і гойдає дерева. Падають краплини дощу й закручуються у вихорі сніжинки. Рухаються створені людиною машини, обертаються лопаті турбіни і колеса автомобіля, рухаються електрони в лініях електропередач і сигнали мобільного зв’язку. Рухаються атоми й молекули, з яких складаються тіла. Найбільш знайомим, наочним і доступним для дослідження є механічний рух. Механічний рух є найбільш поширеним у природі, до того ж він є складовою більш складних немеханічних процесів.
Наука, яка вивчає механічний рух матеріальних тіл та взаємодії, які при цьому відбувається називається механікою.
Основною ознакою механічного руху тіла є те, що воно змінює своє положення. Щоб фіксувати зміну положення тіла у просторі необхідно встановити відносно чого відбувається саме ця зміна.
Наприклад, автомобіль їде по дорозі. Положення автомобіля змінюється відносно дерев, будинків, що стоять уздовж дороги. В цьому випадку дерево чи будинок можна прийняти за тіло відліку, відносно якого розглядається рух автомобіля. Тілом відліку може бути й інший автомобіль, що їде по дорозі. Тіло відліку обирають довільно. Зазвичай, за тіло відліку беруть тіло, яке нерухомо пов’язане з землею (будинок, дерево, залізничні колії, причал тощо), або саму землю. Тіло, відносно якого визначається положення даного тіла, називають тілом відліку.
Для опису механічного руху тіла обрати тільки тіло відліку недостатньо. Ще необхідно фіксувати як саме змінюється його положення відносно обраного тіла відліку. Для цього вибирають систему координат та засоби вимірювання часу, наприклад, годинник.
Сукупність тіла відліку, пов’язаної з ним системи координат і приладу для відліку часу утворює систему відліку.
Вибір тіла відліку може суттєво змінити опис стану тіла. Розглянемо приклад. Нерухома людина перебуває на платформі й спостерігає за тілом, що лежить на ній. Зв’яжемо з платформою систему відліку. Для спостерігача на платформі тіло перебуває в спокої. Водночас для спостерігача, що перебуває біля платформи (система Х1Y1), тіло рухається. Отже, одне й те саме тіло у різних системах відліку може рухатися по-різному. В одній системі (XY) воно перебуває у спокої, а в іншій (системі Х1Y1) – рухається.
Наведений приклад доводить, що механічний рух відносний. Як ви очевидно бачили, крім рухомих тіл є нерухомі. Не рухаються будинки, мости, дерева. Але не рухаються відносно чого? Відносно Землі так – вони нерухомі, а відносно Сонця вони обертаються разом із Землею. Отже, наступна важлива ознака механічного руху це відносність. Поняття рух і спокій – відносні й залежать від обраної системи відліку.
Наведемо ще приклади. Уявімо собі пасажира, що сидить у вагоні рухомого потяга. Що можна сказати про його рух? Провідник вагона скаже про пасажира, що він нерухомий (сидить), людина, що перебуває на платформі, повз яку рухається потяг, запевняє, що пасажир рухається повз неї. Кожний з них має рацію. Провідник вагона, заявляючи про те, що пасажир не рухається, розглядає положення пасажира відносно предметів у вагоні. Людина на платформі, що спостерігає за рухом потяга, розглядає положення пасажира відносно себе або платформи. Оскільки обидва спостерігачі розглядали положення відносно різних тіл, то вони і дійшли різних висновків.
Розглянемо інший приклад. Пасажир перебуває у закритій каюті річкового пароплава, де він бачить тільки стіни каюти й зашторене вікно. Чи може він сказати щось певне про рух пароплава? Якщо пароплав іде спокійно і не чути шуму роботи двигунів, пасажир не може визначити, рухається пароплав чи ні. Треба відчинити вікно, знайти якийсь нерухомий предмет на березі й тільки за зміною відстані до цього предмета можна зробити висновок про рух пароплава.
Наведені приклади підтверджують, що спокій і рух – поняття відносні.
ІІІ. Закріплення вивченого матеріалу.
1.Запитання до учнів для закріплення нового матеріалу.
2. Поміркуй і відповідай.
2. Розв’язування задач. Робота в групах.
Завдання групи № 1.
1. Вкажіть тіло відліку для потяга, що рухається.
2. Велосипедист рухається рівною, прямою дорогою. Траєкторія яких частин велосипеда відносно Землі є прямолінійною, а яких – криволінійною?
3. Намалюйте траєкторію руху сидіння велосипеда відносно дороги.
Завдання групи № 2.
1. Вкажіть тіло відліку для моторного човна, що пливе у морі.
2. Велосипедист рухається рівною, прямою дорогою. Траєкторія яких частин велосипеда відносно Землі прямолінійна, а яких – криволінійна?
3. Намалюйте траєкторію руху педалі велосипеда відносно дороги.
Звіт творчих груп.
Кожна група малює на дошці траєкторії. Вибрати ту траєкторію, для якої шлях найбільший.
Домашнє завдання.