Тема уроку: Відносність руху.

Урок № 4

Тема уроку:                      Відносність руху.

Мета уроку.    Удосконалювати поняття учнів про відносність руху;       розглядати один і той самий рух з різних точок зору; розвивати уміння спостерігати, аналізувати, робити висновки; самостійно працювати з підручниками; працювати у групах, слухати своїх колег, планувати свою роботу; виховувати в учнів толерантність, наполегливість у досягненні мети.

Тип уроку.           Урок вивчення нового матеріалу (Робота в групах)

Девіз уроку:         І в сфері зір, і в вигляді планет

                               На атоми Всесвіт кришиться.

                               Обриваються зв’язки усі,

                               Все на шматки дробиться.

                               Основи розхитались,

                               І все для нас відносним стало.

Джон Донн

Хід уроку

І. Актуалізація опорних знань.

У першій половині ХІХ ст. геніальний російський поет О.С. Пушкін написав вірш. Вслухайтеся уважно в ці рядки:

Немає руху, так сказав мудрець,

А інший змовк, став перед ним ходити

Сильніше він би вже не міг зробити,

Бо рухом відповів – достойно, навпростець.

Панове, випадок забавний цей

Для мене інший приклад тут наводить:

Щодня поперед нами Сонце ходить,

Але ж правий упертий Галілей.

Переклад Левка Воловця.

У чому ж був правий упертий Галілей? (Учні висловлюють свої думки)

А ось вірш Лесі Українки:

Море, море! Без краю, просторе,

Руху повне і разом спокою!

Забуваю і щастя і горе –

Все наземне, – з’єднатись з тобою

Я жадаю на час, на годину.

Відносно якого тіла відліку море рухається, а відносно якого перебуває у спокої? (Учні висловлюють свої міркування)

На основі ваших відповідей ми разом можемо зробити висновок: рух, як і спокій, – поняття відносні.

Для того, щоб стверджувати рухається тіло, чи знаходиться в стані спокою треба вибрати систему відліку, відносно якої будемо розглядати заданий рух.

ІІ. Об’явлення теми і очікуваних результатів

Тема нашого уроку – „Відносність руху”. Вона для вас не нова, але після цього уроку ви зможете:

• аналізувати один і той самий рух з різних точок зору;
• вивести формули додавання переміщень та швидкостей;
• застосувати здобуті знання при розв’язанні задач.

ІІІ  Вивчення нового матеріалу

Розглянемо рух одного й того самого тіла відносно двох різних систем відліку, що рухаються одна відносно одної прямолінійно і рівномірно.

(На початку уроку формуються групи чисельністю 4 – 6 учнів. Групи повинні бути гетерогенними, тобто включати учнів різної статті, і різного рівня навчальних досягнень).

Кожна група починає працювати над доведенням формули додавання переміщень, та формулою додавання швидкостей. (Робота з підручником). Після закінчення роботи представники груп які перші опрацюють матеріал зроблять висновки біля дошки. Якщо група виконала завдання, раніше за інших, починає працювати над питанням в кінці параграфа №8.

Висновки роботи.

Відносність механічного руху полягає в тому, що вид траєкторії, шлях і переміщення залежить від вибору системи відліку.

Закон додавання швидкостей:

Швидкість тіла відносно системи яку вважають нерухомою, дорівнює геометричній сумі швидкості тіла в рухомій системі відліку й швидкості самої рухомої системи відліку.

Закон додавання переміщень:

Переміщення тіла  відносно системи, яку вважають нерухомою, дорівнює геометричній сумі переміщень тіла в рухомій системі відліку й переміщення самої рухомої системи відліку.

ІV. Узагальнення і систематизація знань

Задача 1. (розв’язує вчитель)

Моторний човен пливе річкою з пункту А у пункт В, розміщений внизу за течією річки, і відразу повертається назад в пункт А. Відстань АВ =240 м, швидкість човна в нерухомій воді 5 м/с, швидкість течії 1 м/с.   

1) Знайти повний час руху човна від А до В і назад.

2) Порівняти повний час руху із часом, який було б витрачено на рух човна по озеру на таку саму відстань в прямому і зворотному напрямку.

Дано:             1)                                                                        

S = 240 м      

=5 м/с                                                    х                     х

=1 м/с              А            S            В                                  А          S             В

                             Швидкість моторного човна відносно берега вниз за течією

t₁- ? t ₂-?                        дорівнює сумі швидкості човна в нерухомій воді і швидкості течії:

                                  +,         

на зворотному шляху – різниці вказаних швидкостей :

                                  -.

Отже, подорож туди і назад на відстань S по річці триває час

2) Якщо човен пливе по озеру із сталою швидкістю, проходить відстань S в один бік і повертається назад, проходячи ту саму відстань у зворотному напрямі, повний час руху

Отже, t₁ – t₂ = 100 с – 96 с, тобто, поїздка річкою триває на 4 с довше.

Слідуючу задачу пропоную розв’язати в групах (кожна група отримує задачу.)

Задача №2

Учні біжать з уроку фізики колоною довжиною L зі швидкістю    .

Назустріч біжить учитель зі швидкістю ₁ (учитель був немолодий, тому                 ₁<). Учні, порівнявшись з учителем, біжать назад з тією самою швидкістю. Знайдіть відповіді на наступні запитання:

1. Що їм сказав учитель?
2. Якою буде довжина колони, коли всі учні розвернуться?

(Учитель аналізує задачу)

Якщо відповідь на перше запитання легко знайти самостійно (до речі, відповідь можна перевірити експериментально), то відповідь на друге запитання потребує знань які ви отримали сьогодні на уроці.

 Розв’язуючи задачі з фізики, виконуйте малюнки й креслення. Намагайтеся уявити собі, що відбувається в задачі.

Правильно виконаний малюнок – наполовину розв’язана задача.

Зрозуміло, що в цій задачі учителя можна вважати за матеріальну точку, чого не скажеш за колону учнів (відома довжина колони L). Необхідно задати систему відліку (СВ) із землею, але СВ можна пов’язати з будь-яким тілом, головне, щоб це спрощувало розв’язання задачі. У даному разі є три варіанти:

а) пов’язати СВ із землею тоді учитель та учні під час цього руху будуть мати відносно землі швидкість, яка не дорівнює нулю

         ()

      В           L          С

          ()         А

б) пов’язати СВ з учнями, тоді їх швидкість з початку дорівнюватиме нулю, але після зустрічі з учителем стане 2   . Швидкість учителя буде ().

    ()  А             С

                          L₁      В

в) пов’язати СВ з учителем, тоді його швидкість увесь час дорівнюватиме нулю. Учні будуть бігти до вчителя зі швидкістю (    ), а від учителя – зі швидкістю ( ).

Я пропоную кожній групі вибрати варіант, який вона вважає, найкращим та розв’язати задачу. (Учні працюють в групах над задачею, розв’язавши, представники груп коментують вибраний ними варіант та розв’язання задачі біля дошки).

Розв’язання

Бачимо, що найкращим варіантом для нас буде випадок (в), тому що одне тіло стає нерухомим і треба розглядати тільки рух учнів. На малюнку вчитель позначений як точка С, а колона учнів – відрізок АВ.

З малюнку видно, що кінець колони (точка В) рухається до вчителя зі швидкістю  () і проходить за певний час відстань L. За той самий час початок колони (точка А), рухаючись від учителя зі швидкістю  () проходить відстань L₁, утворюючи нову довжину колони. Враховуючи, що час руху початку й кінця колони однаковий і дорівнює відношенню шляху до швидкості маємо: 

                                 ;

звідси

Аналіз результату

1. За умовою задачі < , тоді відповідь число додатнє.

2. Довжина колони стане меншою, тому що різниця () менша за суму ().

Перевірка одиниць вимірювання

               [L]=м=м.

Висновок. Головне  при розв’язування даної задачі, вдалий вибір системи відліку.

V. Рефлексія

(Учитель коментує роботу учнів, їхнє уміння працювати з науковою літературою, аналізувати, робити висновки, добирати раціональний метод для розв’язування задач. Оцінюються самі активні учні.)

Чи досягли ми з вами поставленої мети?

Що на сьогоднішньому уроці вам сподобалося? Чому?

Що сподобалося менше? Чому?

VІ. Домашнє завдання.

Вивчити § 10, вправа 5.