Урок 2
Тема: Перемещение. Скорость прямолинейного равномерного движения.
Цели урока:
Ввести понятия «перемещение», «путь», «траектория», «скорость».
Познакомить с методами определения координаты движущегося тела.
Создать условия для развития умений формулировать проблемы, предлагать пути их решения.
Развивать логическое мышление учащихся.
Ход урока
I. Орг. момент.
II. Актуализация знаний учащихся.
- Материал для повторения математики:
а) Из формулы v = at выразите а через v и t;t через а и v.
б) Из формулы v = vQ + at выразите vQ , a, t.
Карточка 1
а) Какую систему координат (одномерную, двухмерную или трехмерную) следует выбрать для определения положения тел:
трактор в поле (двухмерная);
вертолет (трехмерная);
поезд (одномерная);
шахматная фигура (двухмерная).
Карточка 2
а) Какую систему координат (одномерную, двухмерную или трехмерную) следует выбрать для определения положения таких тел:
Люстра в комнате (двухмерная);
Лифт (одномерная);
Подводная лодка (трехмерная);
С амолет на взлетной полосе (одномерная)
в) Даны графики (рис. ). Записать для каждого из них формулы соответствующих им функций.
III. Изучение нового материала.
Перемещение тела. Траектория
С изменениями координат связана первая из величин, вводимых для описания движения, - перемещение.
Перемещением тела (материальной точки) - называется вектор, соединяющий начальное положение тела с его последующим положением.
Перемещение принято обозначать буквой S . 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. Например, перемещение S - вектор, проведенный из точки М в точку М, (рис. 5).
Знать вектор перемещения - значит, знать его направление и модуль. Модуль вектора это скаляр, т.е. численное значение. Зная начальное положение и вектор перемещения тела, можно однозначно определить, где находится тело.
С ледует всегда различать понятия пути и перемещения. Путь - величина скалярная. Перемещение - векторная.
Для того чтобы ввести определения пути, необходимо еще одно понятие - траектория.
Непрерывную линию, которую описывает движущееся тело (рассматриваемое как материальная точка) по отношению к выбранной системе отсчета, называют траекторией (рис. 6).
Траектория может быть известна еще до начала движения. Так, полотно железной дороги определяет траекторию поездов. Заранее рассчитывается траектория движения искусственных спутников Земли.
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.
Длина траектории - путь. Модуль перемещения и путь могут совпадать по значению, только в том случае, если тело движется вдоль прямой в одном направлении.
Проекция вектора на ось Важным понятием является понятие проекции вектора (рис. 7).
Опустим из точек Аи В (начало вектора и его конец) перпендикуляры на ось ОХ. Длину отрезка АХВХ, взятую со знаком «+» или «-» называют проекцией вектора на ось ОХ. Проекция вектора -величина скалярная.
Проекцию считают положительной (ах 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 0).
Если вектор перпендикулярен оси, то при любом направлении вектора его проекция на ось равна нулю (ах= 0).
IV. Первичное закрепление изученного материала.
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.)
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 = 2R = 94,2 м, перемещение S = 2R = 60м. За один оборот путь l = 2n R = 188,4 м, перемещение S2 = 0.)
V. Итоги урока.
VI. Домашнее задание
§2, 3.
«4» Упр.2(1, 2)
«5» №11, 12, 14
VII. Рефлексия.
3