Презентация по физике "Механика.Система отсчета.Путь и перемещение.Средняя скорость" -

МЕХАНИКА - (С ГРЕЧ. ΜΗΧΑΝΙΚΉ - ИСКУССТВО ПОСТРОЕНИЯ МАШИН) – РАЗДЕЛ ФИЗИКИ О ДВИЖЕНИИ МАТЕРИАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ И ВЗАИМОДЕЙСТВИИ МЕЖДУ НИМИ.

КИНЕМАТИКА (С ГРЕЧ. ΚΙΝΕΙΝ — ДВИГАТЬСЯ) - РАЗДЕЛ МЕХАНИКИ, В КОТОРОМ ДВИЖЕНИЕ ТЕЛ РАССМАТРИВАЕТСЯ БЕЗ ВЫЯСНЕНИЯ ПРИЧИН ЭТОГО ДВИЖЕНИЯ.
ДИНА́МИКА (С ГРЕЧ. ΔΎΝΑΜΙΣ - СИЛА) - РАЗДЕЛ МЕХАНИКИ, В КОТОРОМ ИЗУЧАЮТСЯ ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КИНЕМАТИКИ:
1. МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ
2. МАТЕРИАЛЬНАЯ ТОЧКА
3. СИСТЕМА ОТСЧЕТА
4. ТРАЕКТОРИЯ
5. ПУТЬ
6. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ
7. СКОРОСТЬ
8. УСКОРЕНИЕ

ФИЗИКА 9 КЛАСС
Тема урока:
«Механическое движение. Материальная точка. Система отсчета.»

ВВЕДЕНИЕ
Что нужно знать при изучении физики…
Какие разделы физики изучим в 9 классе.
Техника безопасности.

ЦЕЛИ УРОКА
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.

МЫ ЖИВЁМ В МИРЕ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ

ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ
И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТЕЛ
Механическое движение.
Система отсчета.
Перемещение.

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

ТРАЕКТОРИЯ – ЛИНИЯ, ВДОЛЬ КОТОРОЙ ДВИЖЕТСЯ ТЕЛО.
А
А Б
А В В
С Е
D
F

ПУТЬ – ДЛИНА ТРАЕКТОРИИ, ПО КОТОРОЙ ДВИЖЕТСЯ ТЕЛО.

Перемещение – направленный отрезок прямой (вектор), соединяющий начальное и конечное положения тела

ЕДИНИЦЫ ПУТИ

СРАВНИТЬ ПУТЬ И ПЕРЕМЕЩЕНИЕ
L – путь траектория
S – перемещение
S L

АВТОМОБИЛЬ ДВИЖЕТСЯ ПО ЗАСНЕЖЕННОЙ ДОРОГЕ.
ЕГО ПОЛОЖЕНИЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ ОТНОСИТЕЛЬНО РАЗНЫХ ТЕЛ У ДОРОГИ: КУСТАРНИКОВ, КАМНЕЙ, ...
В ФИЗИКЕ ГОВОРЯТ, ЧТО ТЕЛО (АВТОМОБИЛЬ) В ЛЮБОЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ ЗАНИМАЕТ ОПРЕДЕЛЕННОЕ ПОЛОЖЕНИЕ В ПРОСТРАНСТВЕ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГИХ ТЕЛ.
КОГДА ТЕЛО ДВИЖЕТСЯ, ЕГО ПОЛОЖЕНИЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ СО ВРЕМЕНЕМ.

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

Положение движущегося поезда меняется относительно полотна железной дороги, леса, столбов.

Положение летящего самолета меняется относительно домов.

1. Движутся ли пассажиры, сидящие в поезде, относительно вагона? Относительно Земли?
2. Движутся ли вагоны относительно локомотива?
Относительно друг друга?

ЛЕБЕДЬ НА ЛЬДИНЕ
Относительно каких тел лебедь находится в покое?
Относительно каких тел лебедь движется?

Встань у восточного угла крайнего дома села лицом на север , пройдя 120 шагов, поверни лицом на восток и пройди 200 шагов.
В этом месте вырой яму в 100 локтей и найдешь 100 талантов золота
Основная задача механики – уметь определять положение
тела в любой момент времени
Вывод: необходимо выбрать
тело отсчета
Из курса математики нам известно
как задать положение точки с помощью
координатной прямой или системы координат
Выбор системы координат зависит от характера движения тела
Положение тела на прямой
определяется одной координатой
0
х.
Х

Положение тела на плоскости
определяется двумя координатами
Положение тела в пространстве определяется тремя координатами
Вывод: необходимо выбрать
систему координат
При движении тела его положение изменяется со временем
Вывод: необходим прибор
для отсчета времени
тело отсчета
система координат
прибор для отсчета
времени
X
Z
Y
0
СИСТЕМА ОТСЧЕТА

ТЕЛЕЖКА ДВИЖЕТСЯ СЛЕВА НАПРАВО.
ДЛЯ РАССМОТРЕНИЯ ЕЁ ДВИЖЕНИЯ ВВЕДЁМ:

ТЕЛО ОТСЧЁТА

ТЕЛО ОТСЧЁТА – ТЕЛО, ОТНОСИТЕЛЬНО КОТОРОГО РАССМАТРИВАЕТСЯ ДВИЖЕНИЕ ДРУГИХ ТЕЛ.
Тело отсчёта для движущегося поезда –
населенный пункт
Тело отсчёта для разгоняющегося самолёта – дом

ДОБАВИМ СИСТЕМУ КООРДИНАТ
z
y
x

ДОБАВИМ СЕКУНДОМЕР
z
y
x

СИСТЕМА ОТСЧЁТА
z
y
x

Система отсчёта – тело отсчёта, система координат, связанная с телом отсчёта, и прибор для измерения времени

СИСТЕМА ОТСЧЕТА :
Тело
отсчета
Часы
Система
координат
Систему
отсчета

СИСТЕМЫ КООРДИНАТ:

На рисунке проведена ось Х. Свяжем ось Х с прямолинейной беговой дорожкой на стадионе, а начало оси – с точкой на линии старта.
Положение спортсмена в данный момент времени определяется координатой х1 (точка А на оси Х): х1 = 30 м.
Через определённый промежуток времени ∆t
(читается «дельта тэ») положение спортсмена изменилось.
Он оказался в точке В, координата которой х2 = 100 м.
Спортсмен движется в сторону положительного направления оси Х.
Изменение положения спортсмена относительно точки А равно:
∆х = х2 – х1 = 100 м – 30 м = 70 м

На рисунке приведены две взаимно перпендикулярные оси X и Y системы координат.
Положение тела, например мяча, в точке А определяется двумя координатами: х1 = 3 м, у1 = 2 м.
Предположим, что через определенный промежуток времени ∆t мяч оказался в точке В с координатами: х2 = 5 м, у2 = 4 м.
Изменение положения мяча относительно точки А за этот промежуток времени определяется изменением двух координат на плоскости:
∆х = х2 –х1 = 5 м – 3 м = 2 м; ∆у = у2 – у1 = 4 м – 2 м = 2 м

В ЭТИХ ПРИМЕРАХ РАЗМЕРЫ ТЕЛ ЗНАЧИТЕЛЬНО МЕНЬШЕ ПРОЙДЕННЫХ РАССТОЯНИЙ.
САМОЛЁТ И ЛЫЖНИКА МОЖНО ПРИНЯТЬ ЗА МАТЕРИАЛЬНЫЕ ТОЧКИ.
Мы видим непрерывные линии, которые оставляет самолёт, на небе, и лыжник, спускающийся с горы, в системе отсчёта, связанной с Землёй.

ВИДЫ ТРАЕКТОРИЙ.
Траектория планеты Нибиру.
Траектория движения самолета
Траектория движения автомобилей по
шоссе.
Траектория движения автомобиля
во время аварии

ДЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛИНЫ ТРАЕКТОРИИ ИСПОЛЬЗУЮТ ФИЗИЧЕСКУЮ ВЕЛИЧИНУ – ПРОЙДЕННЫЙ ПУТЬ. ПРОЙДЕННЫЙ ПУТЬ ВЫРАЖАЕТСЯ В ЕДИНИЦАХ ДЛИНЫ – САНТИМЕТРАХ, МЕТРАХ, КИЛОМЕТРАХ.
На панели прибора автомобиля, например, указывается пройденный им путь в километрах.

По форме траектории движения разделяют на прямолинейные и криволинейные. Вертикально падающая капля воды, вертикально брошенный вверх гимнастический мяч, катящийся по гладкой доске кегельный шар движутся прямолинейно в системе отсчёта, связанной с поверхностью Земли.

Примером криволинейного движения может служить движение конца стрелки часов. Траектория этой точки представляет собой окружность.

ОТНОСИТЕЛЬНО ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ ТРАЕКТОРИЯ КАПЕЛЬ – ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПРЯМАЯ ЛИНИЯ. В СИСТЕМЕ ОТСЧЁТА, СВЯЗАННОЙ С ТРАМВАЕМ, ТРАЕКТОРИЯ КАПЕЛЬ – НАКЛОННАЯ ЛИНИЯ.
В безветренную погоду капли дождя падают вертикально относительно Земли.
Однако на окнах движущегося трамвая траектория капель иная: линии оказываются наклонными.

Приведём другой пример. С полки движущегося вагона падает яблоко по прямой вертикальной линии относительно пассажира, находящегося в вагоне (рис. а). Относительно стоящего на платформе человека траектория того же яблока – кривая линия (рис. б).

ЧЕЛОВЕК ЕДЕТ НА ВЕЛОСИПЕДЕ ПО ПРЯМОЙ ДОРОГЕ.
По какой траектории движется велосипед?
Какую траекторию описывает при движении ось колеса (т. А)?
Какую траекторию описывает точка на ободе колеса (т. Б) ?
Какую траекторию описывает точка на педали (т. В) ?
• А
• Б
• В

МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ
( ПО ТРАЕКТОРИИ)
прямолинейное криволинейное

ВИДЫ МЕХАНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ
движение
прямолинейное
криволинейное
Равно-
мерное
Неравно-
мерное
Равно-
мерное
Неравно-
мерное
Равно-
ускоренное
Свободное
падение
По
окружности
Баллисти-
ческое

НА РИСУНКЕ ИЗОБРАЖЕНА ОРБИТА ЗЕМЛИ. НАЗОВИТЕ ТЕЛО ОТСЧЁТА, ОТНОСИТЕЛЬНО КОТОРОГО ЗЕМЛЯ ДВИЖЕТСЯ.
Тело отсчёта - Солнце
Задание 3 (с. 39)

Итак, движение тела рассматривается относительно выбранной системы отсчёта.
Механическое движение тела и его покой всегда относительны.
Форма траектории движения зависит от выбора системы отсчёта.

ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ!
1. От дома до школы Маша проходит 1,2 км. В СИ этот путь равен
120 м 1200 см 1200 м 12000 см
2. Черепаха проползла 35 см. В СИ этот путь равен
3,5 м 350 мм 0,35 м 3,5 дм
3. Выразите в метрах
5см =
69 дм =
0,27 км =
48 мм =
√
√
0,05 м
6,9 м
270 м
0,048 м

ОПРЕДЕЛИТЕ ПУТЬ ОТ ТОЧКИ А ДО ТОЧКИ В.
АС = 300 м
CD = 750 м
DE = 690 м
EF = 470 м
FB = 810 м
s - ?
Ответ: s =
С
D
Е
F
3020 м

СКОРОСТЬ – ВЕКТОРНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩАЯ БЫСТРОТУ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕЛА В ПРОСТРАНСТВЕ. направление
движения
величина (модуль)
скорости
Скорость кроме числового значения, имеет и направление.

МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ
( ПО СКОРОСТИ)
равномерное неравномерное

РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ – ДВИЖЕНИЕ, ПРИ КОТОРОМ ТЕЛО ЗА ЛЮБЫЕ РАВНЫЕ ПРОМЕЖУТКИ ВРЕМЕНИ ПРОХОДИТ РАВНЫЕ РАССТОЯНИЯ.

ОПРЕДЕЛИТЕ ВИД ДВИЖЕНИЯ.
На рис. показаны движущиеся тела: катящийся мяч, движущийся трактор и автобус.
Какие тела движутся равномерно?
√

ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ-
это такое движение при котором тело, двигаясь по прямой, за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения
Формулы, характеризующие
прямолинейное равномерное движение

ГРАФИК СКОРОСТИ РАВНОМЕРНОГО ДВИЖЕНИЯ.
По графику скорости можно определить:
а) вид движения;
б) скорость движения;
в) путь, пройденный телом за время t.
50 -
40 - 1 тело
30 -
20 -
10 - 2 тело
0 1 2 3 4 5

ГРАФИК ПУТИ ПРИ РАВНОМЕРНОМ ДВИЖЕНИИ.
По графику пути можно определить:
а) вид движения; б) путь, пройденный телом за время t ;
в) скорость движения.
s, м 1 тело
120 Какое тело
90 2 тело движется
60 быстрей?
30
0
1 2 3 4 5 t, c

НЕРАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ.
А В
город город
Неравномерное движение можно характеризовать средней скоростью:
(весь)
(все)

ГРАФИК ПЕРЕМЕННОГО ДВИЖЕНИЯ.
s, м
120 III
90
60 II
30 I 0
1 2 3 4 5 6 t, c

ЗАДАЧА 1.
НА РИСУНКЕ ДАНЫ ГРАФИКИ ЗАВИСИМОСТИ СКОРОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ ДЛЯ ДВУХ ТЕЛ.
Определите:
1) Характер движения тел.
2) Какое из тел двигалось быстрее?
3) Каковы скорости движения тел?
4) Путь, пройденный телами за время 5 с.
25
20 1
15
10
5 2
0
1 2 3 4 5 6 t, c

ЗАДАЧА 2.
НА РИСУНКЕ ДАНЫ ГРАФИКИ ЗАВИСИМОСТИ СКОРОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ ДЛЯ ДВУХ ТЕЛ.
Определите:
1) Характер движения тел.
2) Какое из тел двигалось быстрее?
3) Каковы скорости движения тел?
4) Путь, пройденный телами за время 5 с.
s, км 1 тело
12
9
6 2 тело
3
0
1 2 3 4 5 t, ч