Механічний рух. Відносність руху. Тіло відліку. Система відліку. Матеріальна точка. Траєкторія. Шлях. Переміщення.

Тема: Механічний рух. Відносність руху. Тіло відліку. Система відліку. Матеріальна точка. Траєкторія. Шлях. Переміщення.

Мета: сформувати знання про механічний рух, ознайомити учнів з основними поняттями, що характеризують механічний рух; увести поняття відносності механічного руху, ознайомити учнів з механічними явищами, сформулювати основне завдання механіки; навчати спостерігати різні механічні рухи в природі, аналізувати та описувати їх, сприяти активізації  творчого мислення учнів, розширювати кругозір учнів, виховувати пізнавальний інтерес до вивчення фізики. 

Основні поняття: Механічний рух. Відносність руху. Тіло відліку. Система відліку. Матеріальна точка. Траєкторія. Шлях. Переміщення.

Обладнання: навчальна презентація, олівець. папір, картки.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Хід уроку

1. Організаційний момент. Перевірка присутніх.
2. Актуалізація опорних знань

Вправа «Від загального до конкретного».(слайд 2)

• Що вивчає фізика?
• Які фізичні терміни ви вже вивчили?
• Назвіть види фізичних явищ?
• Наведіть приклади механічних явищ.
• Що спільного у всіх цих прикладах? (Під час вправи вчитель поступово підводить учнів до розуміння назви теми  уроку)

3. Мотивація навчальної діяльності (слайд 3)

• Правильно, всі механічні явища поєднує одне слово « РУХ». Рух це життя, як сказав Аристотель. Рух – це зміни нас та всього, що навколо нас.

4. Повідомлення теми та мети уроку(слайд 4)

• Сьогодні ми з вами розпочинаємо вивчати розділ: «Механічний рух», більш детально познайомимося з механічними явищами,  вивчимо основні поняття, що характеризують механічний рух та сформулюємо основне завдання цього розділу.

5. Вивчення навчального матеріалу

1. Що таке механічний рух? Сформулюємо визначення за допомогою вправ

• Вправа: « Назви речи своїми іменами»

- Візьміть у руки підручник. Який термін використовується у фізиці для назви підручника? (фізичне тіло) Покладіть підручник(фізичне тіло) на столі зліва від вас, перекладіть підручник (фізичне тіло) справа від вас. Що відбулось з фізичним тілом?( перемістилось. або змінило своє положення) Відносно чого воно змінює своє положення?( відносно інших тіл) Чи змінив підручник своє положення в просторі?( Так) Як швидко відбулась ця зміна?( з певним часом)

• Вправа «Закінчи речення»: (слайд 5)

Механічним рухом називається ( ЯКА ДІЯ?) (ЧОГО?) (ДЕ?) відносно (ЧОГО?) (КОЛИ?) Визначення запишімо у зошит: Механічним рухом називається зміна положення фізичного тіла в просторі відносно інших тіл з часом.

2. Відносність руху.

• Рухомі тіла з часом змінюють своє положення у просторі. Нерухомі тіла не змінюють свого положення. Чи вірно це твердження? Перевіримо.

Вправа «Спостерігач» ( слайди 6-8)

• Автобус їде по вулиці: Автобус рухається відносно будинків, тротуарів, стовпів, дерев, водночас він перебуває у стані спокою відносно пасажирів, водія. Пасажири бачать, як повз них пробігають зупинки, мости, люди, дерева, будинки. Люди, яка стоять на зупинках навпаки бачать потяг. який рухається.
• Кіт побачив в ілюмінатор острів: Відносно яких тіл рухається острів? Відносно яких тіл рухається кіт? Відносно яких тіл рухається кіт?
• Дівчина бачить у повітрі два літака: Які тіла рухаються? Які тіла не рухаються? Відносно яких тіл?

Висновок: (слайд 9) Одне і те саме тіло може бути нерухомим відносно одного тіла і рухомим відносно іншого.  Механічний рух і спокій – відносні. Відносність механічного руху означає, що говорити про рух можна лише тоді, коли вказано не тільки рухоме тіло, а й тіло відліку - тіло, відносно якого розглядають рух.

Запишіть у робочий зошит: «Тіло, відносно якого розглядають рух, називається тілом відліку.»

3. Система відліку.

Проблемна ситуація: (слайд 10)

• Вам потрібно зустріти друга у незнайомому місті. Ви можете відправити йому один електронний лист. Які відомості ви напишете  в повідомленні? Місце та час зустрічі. Тобто. щоб розшукати фізичне тіло у просторі потрібно мати  Систему відліку (слайд 11) – це тіло відліку, пов’язану з ним систему координат і прилад для вимірювання часу.  
• І тоді ви зможете розв’язати Основну задачу механічного руху(слайд 12), яка полягає у визначенні положення тіла у будь-який момент часу. Наприклад: Щоб визначити положення в певний момент часу автобусів на прямолінійній ділянці дороги, досить однієї координати, щоб визначити положення в певний момент часу трактора в полі, потрібно знати дві координати, щоб визначити положення в певний момент часу трактора в полі, потрібно знати три координати.
• Для розв’язання основної задачі механічного руху потрібно повторити одиниці вимірювання часу. (слайд 13)

Запишіть у робочий зошит:  

«Система відліку – це тіло відліку, пов’язана з ним система координат і прилад для вимірювання часу.

Основна задача механіки:  Визначення положення тіла в просторі в будь-який момент часу»

• Лінію, вздовж якої рухається тіло, називають траєкторією його руху. Наприклад,  видиму траєкторію — світний слід — залишає  на нічному  небі  метеор.  Наведіть приклади рухів з видимими  та невидними траєкторіями. Залежно від форми траєкторії  рух поділяють на прямолінійний і криволінійний. А сама форма залежить від вибору тіла відліку. (слайди 14-15)
• Проведемо дослід: Рух олівця по паперу, який рухається. Визначте, траєкторію руху олівця відносно столу. дошки, вікна.
• Відстань, пройдену тілом уздовж траєкторії руху за певний інтервал часу, називають шляхом. Шлях позначають літерою L (ель). Основна одиниця шляху в СІ — метр (м), інші одиниці шляху: кілометр (км), дециметр (дм), сантиметр (см), міліметр (мм). 1 км = 1000 м = 10 000 дм = 100 000 см = 1 000 000 мм. (слайди 16-17)
• Переміщення – це напрямлений відрізок прямої, який з'єднує початкове та кінцеве положення тіла. Переміщення позначають літерою S(ес). Стрілка показує, що переміщення має не тільки значення (модуль), але й напрямок. Модуль переміщення, тобто відстань, на яку перемістилося тіло в даному напрямку, також позначають символом s, але без стрілки. Одиниця переміщення в СІ така сама, як і одиниця шляху,— метр. (слайд 18)

Запишіть у робочий зошит: «Траєкторія руху — це уявна неперервна лінія, яку описує в просторі матеріальна точка відносно вибраної системи відліку. Шлях  - довжина траєкторії, яку описує тіло під час руху протягом певного інтервалу часу. Переміщення – це напрямлений відрізок прямої, який з'єднує початкове та кінцеве положення тіла» 

• Реальні тіла мають форму, розміри, об’єм, здатність до деформації тощо. Але для спрощення опису механічного руху зручно замінити реальні тіла абстрактними, які не мають даних властивостей. У фізиці такі тіла називають матеріальними точками. Матеріальна точка – це фізичне тіло, розмірами та формою якого в умовах розв’язуваня задачі на механічний рух  можна знехтувати. Розглянемо приклади, коли те саме тіло можна вважати матеріальною точкою, а коли не можна.  ( слайд 19)

6. Засвоєння та узагальнення знань

1. Фронтальне опитування: (слайд 20)

• Чим тіла, що рухаються, відрізняються від нерухомих?
• Для чого вибирають тіло відліку?
• Чому не можна описати рух, не вказуючи часу?
•  Наведіть приклади прямолінійного й криволінійного рухів.
•  Які прилади використовуються для вимірювання шляху?
• Наведіть приклади, коли те саме тіло можна вважати матеріальною точкою, а коли не можна.

2. Робота за малюнками: (слайди 21 - 22)

• Вкажіть тіло відліку для потяга, що не рухається.
• Вкажіть тіло відліку для потяга, що рухається.
• Велосипедистка рухається рівною, прямою дорогою. Траєкторія велосипеда відносно Землі є прямолінійною чи криволінійною? Намалюйте траєкторію руху велосипедистки відносно дороги. Намалюйте траєкторію руху педалі велосипеда відносно дороги.

3. Робота  по карточкам:(слайд 23)

•    Лінію, уздовж якого рухається тіло, називають...

А  пряма лінія;

Б  шлях;

В  траєкторія.

•    Довжину траєкторії називають…

А  шлях;

Б  пряма лінія;

В  траєкторія.

•         Позначають буквою s

А  пряма лінія;

Б  шлях;

В  траєкторія.

•                   Позначають буквою  l

 А  траєкторію;

Б  шлях;

В  переміщення.

4. Робота на дошці

Виявлено запис про місце розташування скарбу: «Від старого дуба пройти на північ 20 м, повернути на захід і пройти З0 м, повернути на південь і пройти 60 м, повернути на захід і пройти 15 м, повернути на північ і пройти 40м, тут копати». Який шлях відповідно до запису слід пройти, щоб дійти від дуба до скарбу? На якій відстані від дуба розташований скарб? Відповідь: 1) Щоб визначити пройдений шлях, слід обчислити: І = 20 м + 30м + 60м + 15 м + 40 м = 165(м). Пройдений шлях становить 165 м. 2) Щоб визначити відстань від дуба до скарбу, слід зобразити рух тіла по координатній площині. За тіло відліку (дуб) візьмемо точку з координатою 0;0. Будуємо відрізки: ОА; АВ; ВС; С0; ОК. ОК = 45(м) - відстань, на якій розташований скарб від дуба.

4. Самостійна робота(слайд 24)

1. У вагоні поїзда, що рухається, на столі лежить книжка. У русі чи в стані спокою перебуває книжка відносно столу, моста через річку, води в цій річці, Місяця? Відповідь: Відносно стола книжка знаходиться у спокої, відносно моста - книга рухається разом з поїздом, також вона рухається відносно води в цій річці й відносно Місяця.
2. У тумані, коли не видно берегів річки, не можна визначити напрям руху човна? Чому? Відповідь: Щоб визначити напрям руху човна, необхідно дати тіло, відносно якого й відбувається рух ( берег річки).
3. Вертоліт, пролетівши по прямій 400 км, повернув під кутом 90⁰ і пролетів ще 300 км. Знайти шлях і переміщення вертольота.

7. Підсумки уроку.

Метод "Ключові слова": Учні називають "ключові" слова уроку і поясняють свою позицію. Виставлення оцінок за урок.

8. Домашнє завдання(слайд 25)

1. Вивчити теоретичний матеріал підручника.

2. Виміряти довжину кроку і користуючись цією мірою, визначити, який шлях ви проходите від дому до школи. Визначте час свого руху.