Определение координаты движущегося тела. Видеоурок. Физика 9 Класс

Представьте: вы изо всей силы бросили мяч. Как определить, где он будет находиться через две секунды? Можно подождать две секунды и просто посмотреть, где он. Но, даже не глядя, вы приблизительно можете предсказать, где будет мяч: бросок был сильнее обычного, направлен под большим углом к горизонту, значит, полетит высоко, но недалеко… Используя законы физики, можно будет точно определить положение нашего мяча.

Определить положение движущегося тела в любой момент времени – это и есть основная задача кинематики.

Начнем с того, что у нас есть тело: как определить его положение, как объяснить кому-то, где оно находится? Об автомобиле мы скажем: он на дороге за 150 метров перед светофором или на 100 метров за перекрестком (см. рис. 1).

Рис. 1. Определение местоположения машины

Или на трассе за 30 км к югу от Москвы. О телефоне на столе скажем: он сантиметров на 30 правее клавиатуры или рядом с дальним углом стола (см. рис. 2).

Рис. 2. Положение телефона на столе

Заметьте: мы не сможем определить положение автомобиля, не упомянув другие объекты, не привязавшись к ним: светофор, город, клавиатуру. Мы определяем положение, или координаты, всегда относительно чего-то.

Координаты – это набор данных, по которому определяется положение того или иного объекта, его адрес.

Примеры упорядоченных и неупорядоченных имен

Координата тела – это его адрес, по которому мы его можем найти. Он упорядоченный. Например, зная ряд и место, мы точно определяем, где находится наше место в зале кинотеатра (см. рис. 3).

Рис. 3. Зал кинотеатра

Буквой и цифрой, например e2, точно задается положение фигуры на шахматной доске (см. рис. 4).

Рис. 4. Положение фигуры на доске

Зная адрес дома, например улица Солнечная 14, мы будем искать его на этой улице, на четной стороне, между домами 12 и 16 (см. рис. 5).

Рис. 5. Поиск дома

Названия улиц не упорядочены, мы не будем искать Солнечную улицу по алфавиту между улицами Розовой и Тургенева. Также не упорядочены номера телефонов, номерные знаки автомобилей (см. рис. 6).

Рис. 6. Неупорядоченные имена

Эти номера, идущие подряд, – это лишь совпадение, не означающее соседства.

Мы можем задать положение тела в разных системах координат, как нам удобно. Для того же автомобиля, можно задать точные географические координаты (широту и долготу) (см. рис. 7).

Рис. 7. Долгота и широта местности

Можно выбрать любую точку в городе и считать, сколько километров нужно проехать на юг и сколько на восток, чтобы найти автомобиль (см. рис. 8).

Рис. 8. Местоположение относительно точки

Причем если мы выберем разные такие точки, то получим разные координаты, хотя они будут задавать положение одного и того же автомобиля.

Итак, положение тела относительно разных тел в разных системах координат будет разным. А что такое движение? Движение – это изменение положения тела со временем. Поэтому описывать движение мы будем в разных системах отсчета по-разному, и нет смысла рассматривать движение тела без системы отсчета.

Например, как движется стакан с чаем на столе в поезде, если сам поезд едет? Смотря относительно чего. Относительно стола или пассажира, сидящего рядом на сидении, стакан покоится (см. рис. 9).

Рис. 9. Движение стакана относительно пассажира

Относительно дерева около железной дороги стакан движется вместе с поездом (см. рис. 10).

Рис. 10. Движение стакана вместе с поездом относительно дерева

Относительно земной оси стакан и поезд вместе со всеми точками земной поверхности будут еще и двигаться по окружности (см. рис. 11).

Рис. 11. Движение стакана с вращением Земли относительно земной оси

Поэтому нет смысла говорить о движении вообще, движение рассматривается в привязке к системе отсчета.

Всё, что мы знаем о движении тела, можно разделить на наблюдаемое и вычисляемое. Вспомним пример с мячом, который мы бросили. Наблюдаемое – это его положение в выбранной системе координат, когда мы его только бросаем (см. рис. 12).

Рис. 12. Наблюдение

Это момент времени, когда мы его бросили; время, которое прошло после броска. Пусть на мяче нет спидометра, который показал бы скорость мяча, но ее модуль, как и направление, тоже можно узнать, используя, например, замедленную съемку.

С помощью наблюдаемых данных мы можем предсказать, например, что мяч через 5 секунд упадет за 20 м от места броска или через 3 секунды попадет в верхушку дерева. Положение мяча в любой момент времени – это в нашем случае вычисляемые данные.

Что определяет каждое новое положение движущегося тела? Его определяет перемещение, потому что перемещение – это вектор, характеризующий изменение положения. Если начало вектора совместить с начальным положением тела, то конец вектора укажет на новое положение переместившегося тела (см. рис. 13).

Рис. 13. Вектор перемещения

Рассмотрим несколько примеров на определение координаты движущегося тела по его перемещению.

Пусть тело двигалось прямолинейно из точки 1 в точку 2. Построим вектор перемещения и обозначим его  (см. рис. 14).

Рис. 14. Перемещение тела

Тело двигалось вдоль одной прямой, значит, нам будет достаточно одной оси координат, направленной вдоль перемещения тела. Допустим, мы наблюдаем за движением со стороны, совместим начало отсчета с наблюдателем.

Перемещение – вектор, удобнее работать с проекциями векторов на оси координат (у нас она одна).  – проекция вектора  (см. рис. 15).

Рис. 15. Проекция вектора

Как определить координату начальной точки, точки 1? Опускаем перпендикуляр из точки 1 на ось координат. Этот перпендикуляр пересечет ось и отметит на оси координату точки 1. Так же определяем координату точки 2 (см. рис. 16).

Рис. 16. Опускаем перпендикуляры на ось ОХ

Проекция перемещения равна:

При таком направлении оси и перемещения  будет по модулю равна самому перемещению .

Зная начальную координату и перемещение, найти конечную координату тела – дело математики:

Уравнение

Уравнение – это равенство, содержащее неизвестный член. В чем его смысл?

Любая задача заключается в том, что что-то нам известно, а что-то – нет, и неизвестное нужно найти. Например, тело из некоторой точки переместилось на 6 м в направлении оси координат и оказалось в точке с координатой 9 (см. рис. 17).

Рис. 17. Начальное положение точки

Как найти, из какой точки тело начало движение?

У нас есть закономерность: проекция перемещения – это разность конечной и начальной координат:

Смысл уравнения будет в том, что перемещение и конечную координату мы знаем () и можем подставить эти значения, а начальную координату не знаем, она будет неизвестным в этом уравнении:

И уже решая уравнение, мы получим ответ: начальная координата .

Рассмотрим другой случай: перемещение направлено в сторону, противоположную направлению оси координат.

Координаты начальной и конечной точек определяются так же, как и раньше, – опускаются перпендикуляры на ось (см. рис. 18).

Рис. 18. Ось направлена в другую сторону

Проекция перемещения (ничего не меняется) равна:

Обратите внимание, что  больше, чем , и проекция перемещения , когда она направлена против оси координат, будет отрицательной.

Конечная координата тела из уравнения для проекции перемещения равна:

Как видим, ничего не меняется: в проекции на ось координат конечное положение равно начальному положению плюс проекция перемещения. В зависимости от того, в какую сторону тело переместилось, проекция перемещения будет положительной или отрицательной в данной системе координат.

Рассмотрим случай, когда перемещение и ось координат направлены под углом друг к другу. Теперь одной оси координат нам недостаточно, нужна вторая ось (см. рис. 19).

Рис. 19. Ось направлена в другую сторону

Теперь перемещение будет иметь ненулевую проекцию на каждую ось координат. Эти проекции перемещения будут определяться, как и раньше:

Заметьте, модуль каждой из проекций в этом случае меньше модуля перемещения. Модуль перемещения можем легко найти, используя теорему Пифагора. Видно, что если построить прямоугольный треугольник (см. рис. 20), то его катеты будут равны  и , а гипотенуза равна модулю перемещения  или, как часто записывают, просто .

Рис. 20. Треугольник Пифагора

Тогда по теореме Пифагора запишем:

Автомобиль находится в 4 км к востоку от гаража. Воспользуйтесь одной осью координат, направленной на восток, с началом отсчета в гараже. Укажите координату автомобиля в заданной системе через 3 минуты, если автомобиль этим временем ехал со скоростью 0,5 км/мин на запад.

В задаче ничего не сказано о том, что автомобиль поворачивал или изменял скорость, поэтому считаем движение равномерным прямолинейным.

Изобразим систему координат: начало координат у гаража, ось х направлена на восток (см. рис. 21).

Рис. 21. Направление оси Ох

Автомобиль изначально был в точке  и двигался по условию задачи на запад (см. рис. 22).

Рис. 22. Движение автомобиля на запад

Проекция перемещения, как мы неоднократно писали, равна:

Мы знаем, что автомобиль проезжал по 0,5 км каждую минуту, значит, чтобы найти суммарное перемещение, нужно скорость умножить на количество минут :

На этом физика закончилась, осталось математически выразить искомую координату. Выразим ее из первого уравнения:

Подставим перемещение:

Осталось подставить числа и получить ответ. Не забывайте, что автомобиль двигался на запад против направления оси х, это значит, что проекция скорости отрицательна: .

Задача решена.

Главное, чем мы сегодня пользовались для определения координаты, – выражение для проекции перемещения:

И из него мы уже выражали координату:

При этом сама проекция перемещения может быть задана, может вычисляться как , как в было в задаче о равномерном прямолинейном движении, может вычисляться сложнее, что нам еще предстоит изучить, но в любом случае координату движущегося тела (где тело оказалось) можно определить по начальной координате (где тело было) и по проекции перемещения (куда переместилось).

На этом наш урок окончен, до свидания!

 

Список литературы

1. Соколович Ю.А., Богданова Г.С Физика: Справочник с примерами решения задач. – 2-е издание, передел. – X.: Веста: Издательство «Ранок», 2005. – 464 с.
2. Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика: 9 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. – 14-е изд. – М.: Дрофа, 2009.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Class-fizika.narod.ru (Источник).
2. Av-physics.narod.ru (Источник).
3. Class-fizika.narod.ru (Источник).

 

Домашнее задание

1. Что такое перемещение, путь, траектория?
2. Как можно определить координаты тела?
3. Запишите формулу для определения проекции перемещения.
4. Как будет определяться модуль перемещения, если перемещение имеет проекции на две оси координат?

interneturok.ru

Тест по физике Определение координаты движущегося тела 9 класс

Тест по физике Определение координаты движущегося тела для учащихся 9 класса. Тест состоит из 10 вопросов и предназначен для проверки знаний к главе Законы взаимодействия и движения тел.

1. Среди предложенных ниже величин выберите только век­торные.

А: пройденный путь
Б: перемещение
В: проекция перемещения

1) А
2) Б
3) В
4) А и В

2. Среди предложенных ниже величин выберите только ска­лярные.

А: пройденный путь
Б: перемещение
В: проекция перемещения

1) А
2) Б
3) В
4) А и В

3. При прямолинейном движении тела проекция вектора перемещения на ось считается положительной, если

1) направление вектора перемещения совпадает с направлением оси
2) направление вектора перемещения противоположно направлению оси
3) направление вектора перемещения перпендикулярно направлению оси
4) длина вектора равна нулю

4. При прямолинейном движении тела проекция вектора перемещения на ось считается отрицательной, если

1) направление вектора перемещения совпадает с направ­лением оси
2) направление вектора перемещения противоположно направлению оси
3) направление вектора перемещения перпендикулярно на­правлению оси
4) длина вектора равна нулю

5. Автобус переместился из точки с координатой х₀ = 200 м в точку с координатой х = -200 м. Определите проекцию пе­ремещения автобуса.

1) 0 м
2) -200 м
3) -400 м
4) 400 м

6. Определите конечную координату мотоциклиста, если он выехал из точки х₀ = -30 м, а проекция перемещения на ось ОХ равна s_x = 240 м.

1) 0 м
2) 30 м
3) 210 м
4) 270 м

7. Определите начальную координату трамвая, если проекция его перемещения на ось ОХ равна s_x = -250 м, а конечная координата х = 500 м.

1) -250 м
2) 250 м
3) 500 м
4) 750 м

8. Спортсмен переместился из точки с координатой х₀ = -100 м в точку с координатой х = 500 м. Определите проекцию пе­ремещения спортсмена.

1) 0 м
2) 400 м
3) -400 м
4) 600 м

9. Определите конечную координату лыжника, если он вы­ехал из точки х₀ = 80 м, а проекция перемещения на ось ОХ равна s_х = -220 м.

1) 80 м
2) 140 м
3) -140 м
4) 300 м

10. Определите начальную координату трамвая, если проекция его перемещения на ось ОХ равна s_x = 150 м, а конечная координата х = -350 м.

1) -200 м
2) 200 м
3) -500 м
4) 500 м

Ответы на тест по физике Определение координаты движущегося тела
1-2, 2-4, 3-1, 4-2, 5-3, 6-3, 7-4, 8-4, 9-3, 10-3.

testschool.ru

Определение координаты движущегося тела

На прошлом уроке мы с вами говорили о пути и перемещении тела. Давайте вспомним, что путь — это скалярная величина, равная длине траектории, которую описывает тело за некоторый промежуток времени.

А перемещением называется направленный отрезок прямой, соединяющий начальное и конечное положения тела.

Так как перемещение — это векторная величина, то есть имеет модуль и направление, то складывать и вычитать перемещения необходимо по правилам сложения и вычитания векторов. Однако при решении большинства задач, используется понятие не вектора, а проекции вектора на ось координат.

— А что такое проекция вектора и каковы её свойства?

На это вопрос мы с вами и попытаемся сегодня ответить. Начнём с простого — с понятия проекция точки на ось. Проекция точки — это основание перпендикуляра, опущенного из данной точки на ось.

На представленном рисунке точка А₁ — это проекция точки А на ось Ox, а точка B₁ — проекция точки B на ось Oy.

Теперь разберёмся с проекцией вектора на ось. Согласно определению, проекция вектора на ось — это длина отрезка между проекциями начала и конца вектора на эту ось, взятая со знаком «плюс» или «минус».

Знак «плюс» берут, если угол между вектором и осью острый, а «минус» — если угол тупой.

Обозначать проекцию вектора будем той же буквой, что и вектор, но с индексом внизу (например, a_x — это проекция вектора a на ось Ox).

— А если вектор перпендикулярен оси?

Тогда проекция этого вектора равна нулю.

Проекцию вектора можно выразить через его модуль и угол между вектором и осью. Итак, пусть у нас есть вектор a направленный под некоторым острым углом к координатной оси Ox. Укажем проекцию этого вектора на ось.

У нас с вами получился прямоугольный треугольник, гипотенуза которого равна длине вектора a, а катет AB₁ — это проекция вектора a на ось Ox.

Тогда, на основании определения косинуса острого угла, мы можем записать, что проекция вектора на ось равна модулю вектора, умноженному на косинус угла между вектором и осью:

Это правило справедливо при любых значениях угла φ. Например, для углов, больше 90^о, косинус угла φ отрицательный. Тогда по формуле получается, что проекция вектора на ось также отрицательна, как и должно быть по определению проекции.

— А можно ли найти модуль и направление вектора по его проекциям на координатные оси?

Чтобы ответить на этот вопрос рассмотрим вектор, лежащий в плоскости xOy. Вектор, лежащий в заданной плоскости, определяется двумя проекциями на оси координат.

Обратим внимание на важное свойство проекций: проекция суммы векторов на ось равна сумме их проекций на эту ось.

Но вернёмся к нашему прошлому уроку. На нём мы с вами говорили о том, что положение тела, которое совершило некоторое перемещение, можно найти графически. Для этого достаточно отложить вектор перемещения от начального положения этого тела. Однако в большинстве случаев необходимо уметь вычислять положение тела, то есть уметь определять его координаты. Давайте на примере решения задачи посмотрим, как можно определить координату движущегося тела, зная координату его начального положения и вектор перемещения.

Итак, два поезда идут по параллельным путям в противоположных направлениях и встречаются в шестидесяти километрах к востоку от железнодорожного вокзала. Продолжив движение через некоторое время t первый поезд удалился от места встречи на 50 километров в восточном направлении, а второй — на 80 километров в западном. Определите координаты каждого поезда относительно вокзала и расстояние между ними через промежуток времени t.

videouroki.net

Определение координат движущегося тела на примере задачи

 

Для того, чтобы определить положение тела, которое совершило некоторое перемещение, можно графически приставить вектор перемещения к начальному положению тела. Но на практике часто встречаются задачи в которых необходимо вычислить положение тела, то есть записать его координаты в некоторой системе координат.

В этом случае вычисления будут производиться не с самим векторами, а с их проекциями на координатные оси и с их модулями. Эти величины которые будут представлять собой некоторые числа, положительные или отрицательные, но не будут иметь направления.

Рассмотрим следующую задачу

Необходимо определить координату движущегося тела, по известной начальной координате и известному вектору перемещения.

• Два катера двигаются по реке в противоположных направлениях. В 100 км от пристани П они встречаются. Продолжая движение, за некоторое время t  первый катер переместился от места встречи на 60 км к востоку,  второй переместился ха это же время на 50 км к западу. 

Определить координаты катеров по отношению к пристани и расстояние между ними.

Построим координатную ось Ох, параллельно прямой вдоль которой двигаются катера. Начало  оси х=0 совместим с пристанью. За положительное направление примем направление на восток.

Спроецируем начала и концы  векторов перемещений s1 и s2 на ось Ох, получим отрезки sx1 и sx2. Эти отрезки будут являться проекциями  данных векторов.

Проекция вектора на ось, будет положительной, если вектор сонаправлен с осью, и отрицательной, если вектор направлен в противоположную оси сторону.

В нашем случае sx1 положительная проекция, а sx2 отрицательная проекция.

Проекция вектора, будет равна разности координат конца и начала вектора.

В нашем случае имеем:

Теперь выразим из этих уравнений координаты x1 и x2.

Расстояние между двумя катерами будет равно модулю разности их координат,

Мы получили формулы для вычисления координат точек и расстояния между ними.

Из условия задачи, катера встретились на расстоянии 100 км от пристани. х0 – точка встречи. Следовательно расстояние от х0 до пристани(начала координат) 100 км. х0=100 км.

Так как мы выбрали ось Ох параллельно векторам перемещений катеров. Длины отрезков sx1 и sx2  будут равны длинам векторов s1 и s2. Модуль каждой проекции будет равен модулю соответствующего ей вектора.

По условию у нас даны числа 50 км и 60 км, это и есть модули векторов соответствующий перемещений. 

• sx1=60 км. 
• sx2=-50 км.

В итоге получаем, 

• x1=100+60 = 160 км.
• x2=100-50=50 км.
• l=|160-50|=110 км.

Ответ: х1=160 км, х2=50 км, l=110 км.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Материальная точка: система отсчета
Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspПеремещение при прямолинейном равномерном движении

Все неприличные комментарии будут удаляться.

www.nado5.ru

Определение координаты движущегося тела — Класс!ная физика

Определение координаты движущегося тела

В кинематике решается основная задача механики:
по известным начальным условиям и характеру движения определяется положение тела в любой момент времени.

Задача

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО КИНЕМАТИКЕ

1. Выбрать удобную систему координат.
2. Схематично показать тела или материальные точки.
3. Показать векторы, начальные координаты, проекции векторов.
4. Записать основные уравнения ( в векторной форме или в проекциях).
5. Найти проекции всех известных величин и подставить в уравнения.
6. Решить уравнения.

ПРАВИЛА СЛОЖЕНИЯ ВЕКТОРОВ

При решении задач по механике требуется умение работать с векторными величинами.
Как, например, определить равнодействующую силу, если на тело одновременно действует несколько сил?
Как, например, определить направление движения пловца, переплывающего реку, если его сносит течением?
Для этого пригодится одно из правил сложения векторов:

Кинематика — Класс!ная физика

Механическое движение — Перемещение — Определение координаты движущегося тела — Прямолинейное равномерное движение — Продолжение темы «Прямол. равномерное движение» — Прямолинейное равноускоренное движение — Скорость прямолинейного равноускоренного движения — Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении — Решение задач на прямолинейное равномерное и равноускоренное движение — Относительность движения

Знаете ли вы?

Наводнения на Марсе

Долгое время каналы на Марсе считали искусственными сооружениями, построенными жителями Марса. Над загадкой происхождения каналов ученые ломают головы и сегодня.

По одной из гипотез, марсианские каналы — результат наводнений, происходивших на планете миллионы лет назад.

Марсианские каналы, судя по фотографиям, очень разные — от небольших, размером со средний земной ручей, до огромных, глубиной в сотни метров и шириной до двух километров.

По мнению ученых, под поверхностью Марса когда-то находились огромные залежи льда. Падения метеоритов или процессы внутри планеты вызывали бурное его таяние. Потоки воды выплескивались на поверхность, образовывали каналы. Потом в холодной разреженной атмосфере Марса лед испарялся и частично возвращался на планету в виде снега.

class-fizika.ru

Конспект урока по физике «Определение координаты движущегося тела» 9 класс

Тема урока: «Определение координаты движущегося тела»

Цель урока: Ввести понятия векторная и скалярная величина, координата, проекция вектора, модуль вектора. Сформулировать правила определения знака проекции.

Тип уроки: Комбинированный урок.

Проверка знаний:

1. Что называется механическим движением?

2. Что входит в понятие «система отсчета»?

3. Почему невозможно описать движение без выбора системы отсчета?

4. Какие точки катящегося вагона движутся и какие находятся в покое относительно дороги?

5. Что такое материальная точка?

6. Какое движение называется поступательным?

7. Что такое траектория?

8. Что такое пройденный путь?

9. Что такое перемещение?

10. ответить на вопросы к §2.

11. ответить на вопросы упр. 2 № 1,2.

12. Траектории движения двух материальных точек пересекаются. Означает ли это, что тела сталкиваются? Приведите пример, подтверждающий ваш ответ.

13. Тело, брошенное вертикально вверх, поднялось на высоту 20 м и упало в ту же точку. Чему равен путь, пройденный телом за то время, пока оно двигалось вверх? За время, пока оно двигалось вниз? За все время движения?

14. При каком условии путь равен модулю перемещения тела? Может ли модуль перемещения быть больше пройденного пути? Приведите примеры таких движений.

15. Автомобиль проехал 100 км. а) Какие точки колеса совершили максимальное перемещение? Минимальное? б) Какие точки колеса прошли максимальный путь? Минимальный?

16. Два тела, двигаясь прямолинейно, совершили одинаковые перемещения. Обязательно ли одинаковы пройденные ими пути? Ответ поясните примером.

План изложения нового материала:

1. Определение координаты движущегося тела.

2. Векторные и скалярные величины.

3. Проекция вектора.

4. Правило определения знака проекции.

5. Уравнение, с помощью которого можно определить координату тела.

6. Модуль вектора.

1. Изложение нового материала.

Определение координаты движущегося тела. При решении задач обычно составляют уравнения, связывающие физические величины, а затем решают эти уравнения. Если величины векторные, приходится «следить» не только за модулем каждой такой величины, но и за ее направлением. Решение задач значительно упрощается благодаря тому, что одну векторную величину можно задать с помощью нескольких скалярных величин следующим образом.

Любую векторную величину можно представить в виде суммы трех векторных величин, направленных вдоль осей координат. Эти векторные величины называют ее составляющими. Каждую составляющую векторной величины можно охарактеризовать просто числом: модуль этого числа равен модулю составляющей, а знак числа определяется направлением составляющей. Если она направлена в положительном направлении оси координат, — это число положительное, а если в отрицательном, — отрицательное. Это число называется проекцией данной векторной величины на соответствующую координатную ось.

Проекции векторной величины а на оси координат х, у, z обозначаются а_х, а_у и а_г. Они измеряются в тех же единицах, что и модуль этой величины. Например, проекция перемещения измеряется в метрах, а проекция скорости — в метрах в секунду.

Свяжем проекции перемещения тела с его координатами. Для наглядности ограничимся движением на плоскости.

Пусть тело из точки с координатами х_0, у₀ переместилось в точку с координатами х, у. Тогда перемещение s — это вектор, проведенный из точки с координатами х_0,, у₀ в точку с координатами х, у. Следовательно,

s_x = х — х₀, s_y=y-y_0. • Таким образом,

x = x₀ + s_x, y = y_Q+s_y.

Обращаем внимание: в этих формулах стоит знак «плюс», независимо от того, в каком направлении двигалось тело — в положительном направлении оси или в отрицательном.

2. Отработка знаний и умений.

Решение задачи упр.3 №1

Задание на дом: §3 упр.3 №2.

infourok.ru

«Определение координат движущегося тела» 9 класс

Физика 9 класс

Урок 2. Траектория, путь и перемещение. Определение координаты движущегося тела.

Цели урока: введение понятий “перемещение”, “путь”, “траектория”.

Задачи урока:

образовательная: научить определять координаты движущегося тела.

развивающая: развивать логическое мышление, правильную физическую речь, использовать соответствующую терминологию.

воспитательная: достигать высокой активности класса, внимания, сосредоточенности учащихся.

Ход урока.

1. Организационный момент (1 мин).

Здравствуйте, ребята. Сегодня мы с вами продолжим изучать тему “Законы взаимодействия и движения тел” и на уроке познакомимся с тремя новыми понятиями из этой темы.

2. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания (10 мин).

А пока проверим выполнение вами домашнего задания к данному уроку.

У доски работает 3 человека устно по вопросам к § 1 и упражнение 1.

Четверо учеников работают по карточкам с индивидуальными заданиями, которые выполняются во время устного ответа. (Приложение 1)

3. Изучение нового теоретического материала (15 мин).

Тема урока «Траектория, путь и перемещение. Определение координаты движущегося тела».

Слайд 1

С изменениями координат тела связана величина, вводимая для описания движения, – перемещение.

Перемещением тела (материальной точки) называется вектор, проведенный из начального положения тела в его конечное положение.

Перемещение принято обозначать буквой  . В СИ перемещение измеряется в метрах (м).

Перемещение – величина векторная, т.е. кроме числового значения имеет еще и направление. Векторную величину изображают в виде отрезка, который начинается в некоторой точке и заканчивается острием, указывающим направление. Такой отрезок-стрелка называется вектором.

Слайд 2

В процессе движения материальная точка занимает различные положения в пространстве относительно выбранной системы отсчета. При этом движущаяся точка “описывает” в пространстве какую-то линию. Иногда эта линия видна, – например, высоко летящий самолет может оставлять за собой след в небе. Более знакомый пример – след куска мела на доске.

Воображаемая линия в пространстве, по которой движется тело называется траекторией движения тела.

Траектория движения тела – это непрерывная линия, которую описывает движущееся тело (рассматриваемое как материальная точка) по отношению к выбранной системе отсчета.

Длина траектории – это путь. Путь увеличивается, если тело движется. И остается неизменным, если тело покоится. Таким образом, путь не может уменьшаться с течением времени.

Слайд 3

Движение, при котором все точки тела движутся по одинаковым траекториям, называется поступательным.

В зависимости от траектории движения могут быть прямолинейными (падение тел в опыте Галилея) и криволинейными (движение брошенного под углом к горизонту мяча).

Траектория одного и того же движения различна в разных системах отсчета.

Например, для пассажира равномерно двигающегося поезда падающий в вагоне мячик двигается вертикально вниз, а для человека, стоящего на перроне, тот же мячик двигается по параболической траектории.

Слайд 4

Чем же отличается путь от перемещения? Эти два понятия часто смешивают, хотя на самом деле они очень сильно отличаются друг от друга. Рассмотрим эти отличия:

• Путь – скаляр, а перемещение вектор.

• Путь зависит от траектории, а перемещение нет.

• Перемещение может быть положительным и отрицательным, а путь всегда строго положителен.

• При движении тела путь может только увеличиваться, а модуль перемещения может как увеличиваться, так и уменьшаться.

• Если тело вернулось в начальную точку, его перемещение равно нулю, а путь нулю не равен.

Слайд 5

Проекция вектора на ось. Важным понятием является понятие проекции вектора.

Проекцию считают положительной (а_х > 0), если от проекции начала вектора к проекции его конца нужно идти по направлению оси.

Другими словами, проекция вектора положительна, если угол между направлением вектора и осью ОХ острый.

В противном случае проекция вектора отрицательна (а_x < 0).

Если вектор перпендикулярен оси, то при любом направлении вектора его проекция на ось равна нулю (а_х = 0).

Слайд 6-7

5. Упражнения и вопросы для повторения (10 мин).

Вопросы:

1. Путь или перемещение мы оплачиваем при поездке в такси? (Путь.)

2. Мяч упал с высоты 3 м, отскочил от пола и был пойман на высоте 1 м. Найти путь и перемещение мяча. (Путь 4 м, перемещение 2 м.)

3. Велосипедист движется по окружности с радиусом 30 м. Чему равны путь и перемещение велосипедиста за половину оборота? За полный оборот? {Пройденный за пол оборота путь равен l = пR = 94,2 м, перемещение S = 2R= 60 м. За один оборот путь l = 2πR = 188,4 м, перемещение S₂ = 0.)

Задача: Автомобиль переместился из точки с координатой Х₀=200м в точку с координатой Х=-200м. Определите проекцию перемещения автомобиля.

Слайд 8

Сборник задач В.И. Лукашик № 98, 102, 104, 106, 108

6. Итог урока (2 мин).

Повторение понятий урока: перемещение, траектория, путь.

7. Домашнее задание (2 мин).

§ 2,3 вопросы после параграфа, упражнение 2 (стр.12), 3 (стр 15.)

Заполнить таблицу:

4. Домашняя лабораторная работа.  

1. Заполните водой до горловины пластмассовую бутылку со шкалой.

2. Флакончик со шкалой заполните водой на 1/5 его объема.

3. Наклоните бутылку так, чтобы вода подошла к горловине, но не вытекала из бутылки.

4. Быстро опустите флакончик с водой в бутылку (не закрывая его пробкой) так, чтобы горловина флакончика вошла в воду бутылки. Флакончик плавает на поверхности воды в бутылке. Часть воды при этом из бутылки выльется

5. Завинтите крышку бутылки.

6. Сжимая боковые стенки бутылки, опустите поплавок на дно бутылки.

7. Ослабляя давление на стенки бутылки, добейтесь всплытия поплавка. Определите путь и перемещение поплавка:__________________________________________

8. Опустите поплавок на дно бутылки. Определите путь и перемещение поплавка:_______________________________________________________________________

9. Заставьте поплавок всплыть и утонуть. Каков путь и перемещение поплавка в этом случае?_________________________________________________________________________

Список литературы

1. Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика. 9 кл.: учеб.для общеобразоват.учреждений – 9-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2005.

2. Волков В.А. Универсальные поурочные разработки по физике: 9 класс.-М.:ВАКО, 2012

3. Иванова В.В., Минькова Р.Д. Рабочая тетрадь по физике. 9 класс-М.: Издательство «Экзамен», 2012

4. Харченко Н.И. «Перемещение. Траектория. Путь»

http://festival.1september.ru/articles/563378/

infourok.ru