Кинематика. Материальная точка. Траектория. Путь. Механическое движение. Перемещение Просмотр содержимого документа «Материальная точка. Система отсчета.»

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

ОСНОВЫ КИНЕМАТИКИ Урок 1. ТЕМА: « Материальная точка. Система отсчета»

Механика – раздел физики изучающий движение. Основная задача механики – определить положение тела в пространстве в любой момент времени.

Кинематика - раздел механики изучающий способы описания движения и связь между величинами, характеризующими это движение. Динамика - раздел механики, изучающий причины возникновения механического движения. Статика изучает законы равновесия системы тел.

Механическое движение – изменение положения тела в пространстве с течением времени относительно других тел.

Поступательное движение – движение, при котором все точки тела движутся одинаково, с одной скоростью. Материальная точка – тело размерами которого можно пренебречь, в условиях данной решаемой задачи. Тело отсчета – любое тело, условно принимаемое за неподвижное, относительно которого рассматривается движение других тел.

Например За материальную точку очень часто рассматривают Землю, если исследуют её движение вокруг Солнца.

Например Но если мы решаем задачу связанную с суточным вращением планет, то нужно обязательно учесть форму и размер планеты. Например, если требуется определить время восхода Солнца в разных местах земного шара.

Что такое поступательное движение? Тело движется поступательно, если все его точки движутся одинаково. или Тело движется поступательно, если прямая, проведенная через две точки этого тела, при его перемещении смещается параллельно своему первоначальному положению.

Примеры поступательного движения Поступательно движется кабина лифта Поступательно движется кабина колеса обозрения

Чтобы определить положение тела (материальной точки) в пространстве надо: задать тело отсчета; выбрать систему координат; иметь прибор для отсчёта времени (часы)

Тело отсчета, связанная с ним система координат и часы для отсчета времени движения образуют систему отсчета.

Что такое тело отсчета? Тело отсчёта - это тело, относительно которого определяется положение других (движущихся) тел. Например, это может быть дерево, когда рассматриваем движение автобуса, или Земля, при расчёте движения ракеты

Система координат Положение тела в пространстве можно определить с помощью 2 координат (двумерная система координат) Положение тела в пространстве можно определить с помощью 3 координат (трехмерная система координат)

При прямолинейном движении тела достаточно одной координатной оси

Траектория – линия вдоль которой движется тело.

Путь - длина траектории. [L] Перемещение – вектор проведенный из начального положения материальной точки в ее конечное положение.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Динамика. Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона.

Цели урока: сформировать понятие об ИСО; изучить первый закон Ньютона; показать важность такого раздела физики как «Динамика»; воспитывать чувство уважения к различным профессиям....

конспект урока "Движение. Материальная точка. Система отсчета. Относительность движения."

Данную работу можно использовать при изучении темы в 9 классе: «Кинематика». Материал предназначен для повторения и обобщения темы. Работу можно использовать в качестве повторения материал...

Описание видеоурока

Окружающие нас предметы и объекты (на языке физики, их называют физическими телами), занимают определенное положение в пространстве относительно друг друга. Если с течением времени положение одного тела, относительно другого не меняется, это означает, что первое тело находится в покое относительно второго. Например, дорожный знак и дерево друг относительно друга покоятся. Если с течением времени положение одного тела, относительно другого меняется, это означает, что первое тело совершает механическое движение, относительно второго тела. Например, трамвай и дерево. Трамвай относительно дерева совершает механическое движение. Механическое движение тела - изменение его положения в пространстве относительно других, которое происходит с течением времени. Как описать движение и рассчитать основные параметры для простейшего случая мы знаем из курса математики и физики седьмого класса. Положение тела мы можем задать с помощью координатной прямой. Чтобы найти скорость тела необходимо путь разделить на время… Однако в практической жизни, чаще встречаются более сложные виды механического движения. И для их описания нам понадобятся новые инструменты. Рассмотрим следующие виды движения:
- поступательное движение (например, спуск с горы на санях);
- вращательное движение (например, суточное вращение Земли);
- колебательное движение (например, движение маятника).

Каким же образом или с помощью чего мы сможем описать более сложные виды движения? Во-первых, нужно выбрать объект, относительно которого, будем рассматривать движение интересующих нас тел. Во-вторых, из курса математики нам известно, что задать положение точки можно с помощью системы координат (например, прямоугольной). В-третьих, нужно будет отсчитывать время. То есть, для того, чтобы рассчитать, где будет находиться в конкретный момент тело, нам понадобится система отсчета. Системой отсчета в физике называют совокупность тела отсчета, системы координат, связанной с телом отсчета, и неподвижный прибор для измерения времени. Важно помнить, что всякая система отсчета условна и относительна. Выбрав иную систему отсчета - мы получим движение с совершенно иными параметрами. Тела в физике реальны, они часто имеют значительные размеры, в отличие от абстрактной точки в математической системе координат. Так можем ли мы использовать систему координат, для нахождения местоположения физического тела? Если размеры самого тела во много раз меньше прочих размеров, с которыми приходится иметь дело в условиях конкретной задачи, то размерами самого тела можно пренебречь в конкретно этих условиях. Тогда такое тело в физике принимают за материальную точку.
Например, нам необходимо рассчитать время, которое затратит самолет, чтобы долететь из Минска до Бургаса. В данном условии задачи размеры и форма самого транспорта нам не важны. Необходимо знать скорость, которую он развивает и расстояние между городами. Этих данных будет достаточными для решения задачи. В этой задаче за материальную точку правомерно принять самолет. Если же нам необходимо будет рассчитать сопротивление ветра на определенной высоте и при конкретной скорости, то при решении данной задачи, никак не обойтись без точного знания формы и размеров того же самолета, т.к. сила сопротивления зависит от формы и скорости движения самолета. А значит, тело (самолет) нельзя принять за материальную точку. За материальную точку можно принять так же тело, в случае если все точки тела передвигаются одинаково (такое движение называют поступательным). Например, если поезд метрополитена проедет даже всего одну остановку, но по прямому участку, его можно считать материальной точкой, потому что все части поезда перемещались одинаково и на равное расстояние.
Выберите из предложенных условий задач тот случай, когда тело можно считать материальной точкой:
1. Вычислите давление, которое оказывает танк на поверхность.
2. Определите объем шара, пользуясь измерительным прибором мензуркой.
3. Определите высоту, на которую поднялся космический шаттл.
При поднятии космического шаттла, можно пренебречь размерами самой ракеты по сравнению с расстояниями, на которые она поднимается. Значит, ее можно принять за материальную точку.
В остальных случаях размеры самих тел необходимо учитывать при решении задачи.

Цель урока:

Задачи урока:

обучающие:

развивающие:

воспитательные:

Оборудование:

Просмотр содержимого документа
«Материальная точка. Система отсчета.»

Урок 1/1

Тема: Материальная точка. Система отсчета.

Цель урока: сформировать понятия: материальная точка, система отсчета.

Задачи урока:

обучающие:

введение понятий: материальная точка, система отсчета, траектория.

развивающие:

развитие умений выделять главное, сравнивать, обобщать, делать выводы, аргументировать собственное мнение;

развитие речи учащихся через организацию диалогического общения на уроке,

развитие моторной памяти - фиксирование учащимися информации в тетради,

развитие слуховой памяти - проговаривание определений;

развитие зрительной памяти - выполнение записей на доске;

воспитательные:

эстетическое оформление записей в тетрадях и на доске.

Оборудование: Штатив с муфтой и лапкой, желоб, шарик, тело на нити.

Ход урока:

1.Вступление.

Знакомство с учебником.

Техника безопасности в кабинете и при выполнении лабораторных работ.

Учебные принадлежности необходимые на уроке.

2.Актуализация знаний.

Ответить на вопросы:

Что такое материя? (определение ).

Что такое механическое движение? (определение ).

3.Изучение нового материала.

Физика – наука, занимающаяся изучением самых общих свойств окружающего нас мира. Это наука экспериментальная.

Отыскать наиболее общие законы природы

Объяснить конкретные процессы действием этих общих законов.

Основные разделы физики:

Механика

Термодинамика

Электродинамика

Механика – наука о движении и взаимодействии макроскопических тел.

Классическая механика состоит из трех частей:

Кинематика изучает как движется тело.

Динамика объясняет причины движения тела.

Статика объясняет причины нахождения тела в покое.

Для описания движения в кинематике вводятся специальные понятия: материальная точка, система отсчета, траектория и величины: путь, перемещение скорость, ускорение, которые важны не только в кинематике, но и в других разделах физики.

Первое, что бросается в глаза при наблюдении окружающего мира – это его изменчивость.

Ответить на вопросы:

Какие изменения вы замечаете?

Итог: частые ответы связаны с изменением положения тел относительно друг друга.

Изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени называется механическим движением .

Демонстрация:

скатывание шарика по желобу,

колебания маятника.

Относительность движения. (примеры анимация отн движения)

Материальная точка – тело, размерами и формой которого можно пренебречь в данных условиях.

Критерии замены тела материальной точкой:

а) путь, пройденный телом, намного больше размеров движущегося тела.

б) тело движется поступательно. (примеры анимация мат точка)

Ответить на вопросы:

Как определить положение тела?

Необходимо тело отсчета и система отсчета.

Система отсчета: тело отсчета, система координат, часы.

Система отсчета может быть:

Одномерной, когда положение тела определяется одной координатой

Двухмерной, когда положение тела определяется двумя координатами

Трехмерной, когда положение тела определяется тремя координатами.

4.Закрепление материала.

Ответить на вопросы:

1.В каком случае тело является материальной точкой тело:
а) на станке изготавливают спортивный диск;
б) тот же диск после броска спортсмена летит на расстояние 55 м.

2.Какую систему координат (одномерную, двухмерную, трехмерную) следует выбрать для определения положения тел:
- трактор в поле;
- вертолет в небе;
- поезд;
- шахматная фигура.

Самостоятельная работа: спишите и заполните пропуски.

Всякое тело можно рассматривать как материальную точку в тех случаях, когда расстояния, проходимые точками тела, очень велики по сравнению с …

Движение называется поступательным, если все точки тела в любой момент времени движутся …

Тело, размерами и формой которого в рассматриваемом случае можно пренебречь, называется…

Все вместе: а) тело отсчета, б) система координат, в) прибор для определения времени, - образуют…

При прямолинейном движении тела положение тела определяется … координат(ой)(ами).

5.Рефлексия.

Домашнее задание: § 1.

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цели:

• вспомнить понятия: механическое движение, материальная точка, траектория, путь
• изучить понятия: система отсчёта, перемещение;
• научиться определять, когда тело можно принять за материальную точку; знать отличия траектории, пути и перемещения.

Используемое оборудование: компьютер, мультимедийный проектор.

Всё в мире находится в непрерывном движении, ничего остановившегося, застывшего нет. Даже смерть это движение. Если мы говорим о покое, то только относительном. Рассмотрим, что же такое механическое движение?

Работа с картой: возьмите предложенную вам карту: вам надо попасть по кратчайшему пути из пункта А в пункт В. На карте вы видите болото, озеро, горный уступ, избушку лесника.

Определите:

• в каком направлении от пункта А находится пункт В, на каком расстоянии (масштаб: 1см – 2 км);
• нарисуйте это направление, указав стрелочку на линии соединения;
• нарисуйте ваш предполагаемый маршрут;
• измерьте, какое вам придется пройти расстояние

При выполнении 1, 2 задания речь шла о перемещении, в 3 задании о траектории движения, в 4-м о пути.
Эти два понятия постоянно используют путешественники, туристы, штурманы и капитаны кораблей, самолетов, геодезисты, строители дорог, линий электропередач и т.д.
Попробуйте самостоятельно сформулировать, что такое траектория, путь, перемещение.

Вопросы для фронтальной работы:

• В чем отличия пути и перемещения?
• Могут ли путь и перемещение быть одинаковыми?
• Может ли путь быть меньше перемещения?
• Вам указали величину перемещения космического корабля. Полную информацию вы получили при этом о его перемещении? Сможете ли вы его отыскать?

Индивидуальные карточки-задания

Презентация.

Литература :

1. А.В.Перышкин, Е.М.Гутник. Физика. 9 кл.
2. А.И. Семке. Уроки физики в 9-м классе. Ярославль: Академия развития. Академия Холдин, 2004

Урок № 1

Тема. Механическое движение и его виды. Основная задача механики и способы ее решения в кинематике. Физическое тело и материальная точка. Система отсчета

Цель: охарактеризовать задачи изучения раздела «Кинематика», ознакомить со структурой учебника; дать представление о механическое движение, основную задачу механики и способы ее решения в кинематике; сформировать понятие поступательного движения тел, материальной точки, системы отсчета; показать роль знаний по механике в других науках, в технике; показать, что механическое движение - одна из форм существования материи, один из многочисленных видов изменений в природе, а материальная точка - модель, идеальный объект классической механики.

Тип урока: урок изучения нового учебного материала.

Наглядный: демонстрация поступательного движения тела, случаев, когда тело можно (и не можно) считать материальной точкой, ППС «Физика-9» от «Квазар-Микро».

Ожидаемые результаты. После урока учащиеся:

Различат физическое тело и материальную точку, прямолинейное и криволинейное движение материальной точки;

Смогут обосновать содержание основной (прямой) задачи механики;

Научатся объяснять суть физических идеализаций - материальной точки и системы отсчета.

II. Объявление темы и цели урока

Формирование новых понятий. Во время беседы с применением демонстрационного эксперимента и ППС «Физика-9» от «Квазар-Микро» рассмотреть следующие вопросы:

Механическое движение и его виды;

Основная задача механики и способы ее решения в кинематике;

Что изучает кинематика;

Физическое тело и материальная точка, система отсчета.

Мы часто называем одни тела подвижными, другие неподвижными.

Деревья, различные здания, мосты, берега рек - неподвижные. Вода в реке, самолеты в небе, автомобили, едущие по дороге, - подвижные.

Что дает нам основание разделять тела на подвижные и неподвижные? Чем они отличаются друг от друга?

Когда мы говорим об автомобиле, который движется, то имеем в виду, что в определенный момент времени он был рядом с нами, а в другие моменты расстояние между нами и автомобилем менялась. Неподвижные тела в течение всего наблюдения не меняют своего положения относительно наблюдателя.

Опыт. Разместим вертикальные вешки на столе на некотором расстоянии друг от друга по одной прямой. Поставим возле первой из них тележка с ниткой и начнем его тянуть. Сначала он перемещается от первой вешки ко второй, затем к третьей и т. д. То есть тележка будет менять свое положение относительно вышек.

Механическое движение - это изменение положения тела относительно других тел или одних его частей относительно других. Примеры механического движения: движение звезд и планет, самолетов и автомобилей, артиллерийских снарядов и ракет, человек идет относительно Земли, движение рук относительно туловища.

Другие примеры механического движения показано на рис. 1.

Механические движения окружающих тел разделяют на: поступательное, вращательное и колебательное (система периодически возвращается в положение равновесия, например колебания листьев на дереве под действием ветра) движения (рис. 2).

Особенности поступательного движения (движение пассажиров вместе с эскалатором, движение резца токарного станка и т.п.):

Произвольная прямая в теле, остается параллельной к себе;

Все точки имеют одинаковые траектории, скорости, ускорения.

Эти условия не выполняются для вращательного движения тела (движение колеса автомобиля, колеса обозрения, Земли вокруг Солнца и своей оси и т.д.).

Механическое движение нередко являются частью более сложных немеханических процессов, например тепловых. Изучением механического движения занимается раздел физики, который называется механикой.

Механическую форму движения материи изучает раздел физики «Механика». Основная задача механики - найти положение тела в пространстве в любой момент времени. Механическое движение происходит в пространстве и времени. Понятия пространства и времени - фундаментальные понятия, которые невозможно определить через какие-то более простые. Для изучения механического движения, что происходит в пространстве и времени, нужно прежде всего уметь измерять промежутки времени и расстояния. Частным случаем движения является покой, поэтому механика рассматривает также условия, при которых тела находятся в покое (эти условия называются условиями равновесия).

Чтобы сформулировать законы механики и научиться их применять, нужно сначала научиться описывать положение тела и его движение. Описание движения составляет содержание раздела механики, называется кинематикой.

Для описания механического движения, как и других физических процессов, происходящих в пространстве и времени, используют систему отсчета. Система отсчета - это совокупность тела отсчета, связанной с ним системы координат (декартовой или другой) и прибора для отсчета времени (рис. 3).

Систему отсчета в кинематике выбирают, руководствуясь лишь соображениями насчет того, как удобнее всего математически описать движение. Никаких преимуществ одной системы над другой в кинематике не существует. Из-за сложности физического мира реальное явление, которое изучается, всегда приходится упрощать и вместо собственно явления рассматривать идеализированную модель. Так, для упрощения в условиях определенных задач размерами тел можно пренебречь. Абстрактное понятие, которое заменяет реальное тело, которое движется поступательно и размерами которого можно пренебречь в условиях реальной задачи, называется материальной точкой. В кинематике, когда решают задачу, вопрос о том, что именно движется, где движется, почему именно так движется, в основном не рассматривают. Главное одно: как тело движется.

III. Закрепление изученного. Решение задач

1. Самостоятельная работа над материалом ППС «Физика-9» от «Квазар-Микро», в ходе которой учащиеся составляют опорный конспект.

IV. Домашнее задание

1. Выучить конспект урока; соответствующий параграф учебника.

2. Решить задачи:

Маленькому ребенку кажется, что секундная стрелка часов движется, а минутная и часовая стрелки неподвижны. Как доказать ребенку, что она ошибается?

Приведите примеры задач, в которых Луну: а) можно считать материальной точкой; б) нельзя считать материальной точкой.

3. Дополнительное задание: подготовить презентации.