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

Урок №11                       Дата                                         7 клас

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

Мета: дати означення механічного руху, ознайомити учнів з основними поняттями, що характеризують механічний рух, ознайомити з видами механічного руху, надати уявлення про відносність механічного руху;  розвивати уяву, логічне мислення, пам'ять; виховувати вміння висловлюватися, працювати в групі.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Обладнання: іграшковий автомобіль, кубики – 3 шт., візок, тягарці – 2шт., картки із завданнями для груп. 

Усе-таки дивно, що існує слово , для позначення того,

чого, власне кажучи, не існує в природі, - саме спокою.

Макс Борн.

Хід уроку

І. Організаційна частина

II. Мотивація навчальної діяльності

Найдавнішим і найскладнішим розділом фізики є механіка. Як частина науки про природу, механіка виникла в зв'язку з необхідністю розв'язуваних потреб людства з вивчення сил природи з метою їх використання. Одне з питань, які розглядає механіка, - механічний рух. У цьому розділі ми з вами познайомимося з механічним рухом, закони якого написані в працях М. Коперника, Г. Галілея, І. Ньютона.

(Учитель зачитує епіграф уроку і пропонує учням пояснити його зміст. Після відповідей учнів вчитель робить висновок, що з рухом всі мають справу на кожному кроці, і пропонує учням навести приклади механічного руху).

ІІІ. Оголошення теми і мети уроку.

IV. Вивчення нового матеріалу.

Рух - дуже важливе явище, рух це значить якісь зміни в природі. Рух - це розвиток. Відсутність руху означає відсутність не тільки живої, але і неживої природи.

Найпростіший вид руху - механічний рух.

Дослід 1. Розмістимо на столі кілька предметів, запустимо іграшковий автомобіль.

В якому стані знаходяться тіла і автомобіль на поверхні столу?

Чому ви вважаєте тіла нерухомими, а автомобіль рухомим?         Рис.1

Механічний рух — це зміна з часом положення тіла або частин тіла в просторі відносно інших тіл.

Як з'ясувати, що тіло рухається?

Відповідь на це питання є дуже важливою.

Уявіть себе в вагоні поїзда, який зупинився на станції. Ви дивитеся на сусідній поїзд, який стоїть навпроти вашого. Час йде. Ви з нетерпінням чекаєте, коли ж зупинка закінчиться. Але нарешті ваш поїзд рухається. Але проходить декілька хвилин і ви помічаєте, що в проміжках між вагонами сусіднього поїзда з'являється одна і та ж картинка нерухомий вокзал. Тільки тоді ви розумієте, що почав рухатися сусідній поїзд, а не ваш.

Усі тіла природи перебувають у русі, тому будь-який рух або спокій є відносним.

Стан тіла залежить від того, відносно якого тіла його розглядають.

     Що потрібно врахувати, визначаючи, рухається тіло чи ні?

Дослід 2.  Продемонструємо механічний рух візка, на якій лежить тягар.

Визначте, щодо яких тіл візок рухається, а відносно яких перебуває в стані спокою?

Тіло, відносно якого розглядається положення рухомого тіла, називається тілом відліку.

Коли тіло рухається, то його положення в просторі змінюється. Для визначення положення тіла в просторі використовують систему координат, яку пов’язують із тілом відліку.

Система координат задається за допомогою однієї, двох або трьох координатних осей.

Зміна положення тіла відбувається не миттєво, а протягом певного часу, тому для опису механічного руху є також необхідним прилад для відліку часу — годинник.

Систему відліку – це тіло відліку, пов’язана з ним система координат і годинник для відліку часу.

Рис.2          Рис.3

Щоб визначити положення в певний момент часу пішохода й автомобіля    (Рис.2) на прямолінійній ділянці дороги, досить однієї координати: х_п = -2 км; х_а = 8 км.

Щоб визначити положення в певний момент часу трактора в полі, (Рис.3)  потрібно знати дві координати: х = 300 м, у = 100 м.

Описуючи рух тіла, розміри якого набагато менші, ніж відстані, які воно долає, тіло змінюють на фізичну модель – матеріальну точку.

Матеріальна точка — це фізична модель тіла, розмірами якого в умовах даної задачі можна знехтувати.

Питання до учнів:

Спробуйте навести приклади руху тіла, де його можна вважати матеріальною точкою, а де – ні.

Тіло під час руху переміщається з однієї точки простору в іншу. Такий перехід відбувається поступово, так, що тіло описує певну лінію.

Уявна лінія, яку описує в просторі точка, що рухається називається траєкторія руху.

Які види траєкторії ви знаєте?

За формою траєкторії рух тіл поділяють на прямолінійний і криволінійний.

                                               а                                                                    б

Рис.4 Приклади руху (а) – прямолінійного руху; б) – криволінійного.

Крім форми, траєкторія характеризується ще, і кількісною мірою - шляхом.

Шлях - це фізична величина, яка дорівнює довжині траєкторії, описаної тілом за певний інтервал часу.

Для вимірювання шляху використовують прилади, призначені для вимірювання лінійних величин. Це лінійки, рулетки, мірні стрічки, і т.д.

Шлях позначають символом l (ель). Одиниця шляху в СІ — метр: [ l ]= м.

Переміщення – це напрямлений відрізок прямої, який з'єднує початкове та кінцеве положення тіла (Рис.5)

Рис.5

Переміщення позначають символом (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:

[s] = м.

Рис.6

V. Закріплення нових знань.

Робота в малих групах

Завдання групи № 1

1. На столику у вагоні рухомого поїзда лежить книга. В русі або в спокої знаходиться книга щодо столу, рейок, Місяця?

2. Яку форму має траєкторія руху дітей, які катаються на каруселі?  Намалюйте траєкторію руху.

3. Задача 5.25.

Що показує лічильник на спідометрі автомобіля – пройдений автомобілем шлях чи модуль переміщення автомобіля?

4. Задача 5.33.

Уздовж поручня каруселі, що обертається, рухається хлопчик. Накресліть приблизну траєкторію руху хлопчика відносно Землі, якщо відстань від краю до центра каруселі він здолав за три оберти.

 Завдання групи № 2

1. Учень під час уроку сидить за партою. Назвіть приклади тіл, відносно яких учень перебуває в спокої, а відносно яких – рухається.

2. Прямолінійним чи криволінійним є рух: кабіни ліфта, олівця коли їм пишуть, дощових крапель в безвітряну погоду? Намалюйте траєкторію руху кабіни ліфта.

3. Задача 5.22.

Хлопчик відпустив з рук м’яч  на висоті 1,5 м, а коли м’яч відскочив від підлоги, спіймав його на висоті 1 м. Який шлях пройшов м’яч?

На якій відстані від початкової точки було спіймано м’яч?

4. Задача 5.36.

У перших автомобілях задні колеса були жорстко з’єднані між собою. Чому це викликало швидкий знос покришок під час їзди звивистими дорогами?

Завдання групи № 3

1. Визначте, чи можна вважати катер матеріальною точкою, коли: а) розглядається його кріплення на залізничній платформі; б) розраховується час його переходу між двома портами.

2. Який вид руху здійснюють різні частини швейної машинки? Намалюйте траєкторію руху голки швейної машини.

3.Задача 5.26.

Діти капітана Гранта в романі Жуля Верна в пошуках батька пройшли та пропливли вздовж 37-ої паралелі понад 10 000 км. Яку форму мала траєкторія їхнього руху відносно Землі?

4. Задача 5.28.

Кран підіймає бочку з бетоном і водночас пересувається вздовж будівельного майданчика. Накресліть приблизну траєкторію руху бочки відносно: а) кранівника; б) будівельників, які працюють на майданчику.

VІ. Підсумок уроку.

Інтерактивна вправа «Мікрофон»

Сьогодні на уроці ми дізналися…

А також навчилися…

Ми дізналися нового…

VIІ. Домашнє завдання.

Опрацювати за підручником § 6-7, Вправа 6 №3, Вправа7 №3, №6*.

Використана література

1. Фізика : підруч. для 7 кл. загальноосвіт. навч. закладів / [В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий, Ф. Я. Божинова та ін.]; за ред. В. Г. Бар’яхтара, С. О. Довгого. – X. : Вид-во «Ранок», 2015. - 268 с. : іл., фот.
2. Фізика. 7 клас: збірник задач / І. М. Гельгафт, І. Ю. Ненешев. – X.: Вид-во «Ранок», 2015. – 160 с. – іл.
3. Біда Д. Д. Інтерактивні уроки фізики / Д. Д. Біда. – Х.: Вид. група «Основа», 2005. – 96с. – (Б-ка журн. «Фізика в школах України». Вип.7(19)).
4. Пометун О. І. Інтерактивні технології навчання: теорія, практика, досвід: метод. посіб. / О. І. Пометун, Л. В. Пироженко. – К.: АПН, 2003. – 136с.
5. Пометун О. І. Сучасний урок. Інтерактивні технології навчання: наук.-метод. посіб. / О. І. Пометун, Л. В. Пироженко. – К.: А.С.К., 2006. – 192с.