МОБУ «Никитинская СОШ»
Саракташского района Оренбургской области
Конспект
повторительно-обобщающего урока
Предмет: физика
Учитель: Омарова Альмира Шигаповна
Учебник: Физика.7 класс. Учебник. Вертикаль.
ФГОС./ А.В.Перышкин.- М.: Дрофа,2017.
Повторительно-обобщающий урок
«Механическое движение и взаимодействие тел»
Цель урока : обобщить и систематизировать учебный материал по теме «Механическое движение и взаимодействие тел »
Планируемые результаты | ||
Предметные результаты | Обобщение и систематизация материала по теме «Движение и взаимодействие тел», выяснение знания и понимания смысла физических величин, формирование умения применять теоретические знания по физике на практике, решать физические задачи на применение полученных знаний; | Личностные: Формируются речевые умения: учатся высказывать суждения с использованием физических терминов и понятий, формулировать вопросы и ответы в ходе выполнения задания. Регулятивные: Ставят учебную задачу на основе соотнесения того, что уже усвоено, и того, что еще неизвестно, создают алгоритм деятельности при решении творческих заданий Познавательные: Выделяют и формулируют познавательную цель. Строят логические цепи рассуждений. Коммуникативные: Обмениваются знаниями между членами группы для принятия эффективных совместных решений. |
метапредметные результаты | развитие умения генерировать идеи, выявлять причинно-следственные связи, работать в группе, пользоваться альтернативными источниками информации, формирование умения анализировать факты при наблюдении и объяснении явлений. |
|
личностные результаты | воспитание умений управлять своей учебной деятельностью, формирование интереса к физике при анализе физических явлений,формирование мотивации постановкой познавательных задач, развитие внимания, памяти, логического и творческого мышления |
Тип урока: урок систематизации и обобщения знаний.
Количество часов по теме: 22
Место урока в данной теме: 12 урок
Формы работы: фронтальная, работа в малых группах, индивидуальная.
Оборудование: банка повидла, стакан, монета, лист картона.
Кроссворд с заданиями.
Карточки для перевода единиц измерения в систему СИ.
Печатные листы для оформления классной работы.
Тексты задач на отдельных листах для дополнительной работы.
ИКТ средства : компьютер, видеопроектор, презентация, мультимедийный опыт, видеоролик с опытом.
Педагогические технологии и методы обучения: ИКТ-технология, исследовательский, проблемный методы обучения, элементы личностно-ориентированного обучения, дифференцированного обучения.
Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная, индивидуальная, групповая.
Структура урока:
Этапы урока | |||
Организационный этап. | |||
Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся: Постановка цели и задач урока. Разгадывание кроссворда. | 2-3 слайды |
||
Актуализация знаний: Назови физические приборы. Ответь на вопросы. Физическая величина - прибор | 5-10 слайды |
||
Обобщение и систематизация знаний: Перевод единиц измерения в СИ. Реши задачу. | 12-13 слайды |
||
Применение знаний и умений в новой ситуации: «Своя игра» | 14-36 слайды |
||
Информация о домашнем задании. | |||
Рефлексия. Подведение итогов урока. |
Ход урока:
Организационный момент.
Приветствие обучающихся и создание групп из 4 учащихся.
Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.
Учитель: Сегодня повторительно-обобщающий урок по теме «Механическое движение и взаимодействие тел». Поставьте цель и задачи к сегодняшнему уроку.
Учитель: А сейчас разгадаем кроссворд. (Работа в группах)
Вопросы кроссворда:
1. Длина траектории, по которой движется тело в течение некоторого промежутка времени.
2. Изменение с течением времени положения тела относительно других тел.
3. Линия, вдоль которой тело движется.
4. Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел.
Проверка ответов:1. Путь. 2. Движение. 3. Траектория. 4. Инерция.
Ключевое слово: Удачи - напутственное слово учителя для дальнейшей части урока.
Актуализация знаний.
Назови физ.приборы, показанные на слайде (весы, мензурка, термометр, секундомер).
Ответь на вопросы (тестовые задания).(Фронтальная работа):
Какой буквой обозначается скорость?
Какой буквой обозначается плотность?
Назови формулу для расчета массы тела.
Назови единицу измерения времени.
Назови формулу для расчета пройденного пути при равномерном движении?
Тело уравновешено на весах гирями массой 20г, 1г, 500мг, 10мг. Какова масса взвешиваемого тела?(21г 510 мг)
С помощью каких приборов можно измерить физ. величины (задание на соотнесение, фронтальная работа).
4. Обобщение и систематизация знаний. Игра «Знатоки».
Перевод единиц измерения в СИ (задание выполняется в группах)
36 км/ч | ||
360 км | ||
6 км/мин | ||
450 см | ||
7,9 км/с |
Взаимопроверка:
36 км/ч | 10 м/с |
|
360 км | 360 000 м |
|
9 000 с |
||
0,08 м |
||
6 км/мин | 100 м/с |
|
450 см | ||
7,9 км/с | 7 900 м/с |
Реши задачу (текст задачи в индивидуальных печатных карточках, индивидуальная работа).
Картофелина массой 59 г имеет объем 50 , определите плотность картофеля и выразите ее в кг/.
Муха летит со скоростью 18 км/ч, выразите эту скорость в м/с и см/с.
Вычислите среднюю скорость лыжника, прошедшего путь в 20км за 4ч
Как вы думаете, какое расстояние пролетает птица за 1 минуту, если её скорость 144 км/ч?
Найдите объём ледяной глыбы массой 3,6 т, если плотность льда 900 кг/.
Как вы думаете, за какое время африканский страус пробежит стометровку, если его скорость 72 км/ч?
Брусок металла имеет массу 26,7 кг и объём 3 дм3. Из какого металла изготовлен брусок?
Объём свинцовой дроби 0,2 см3. Какова её масса?
Применение знаний и умений в новой ситуации.
А) Практическое задание «Определение плотности повидла». Работа выполняется в группах.
Получите необходимые данные на этикетке изделия.
Б). Игра «Своя игра».
Предлагается учащимся выбрать тему, номер вопроса, Ученик выбирает любой вопрос по любой теме:
Вопросы для игры:
Тема: «Механическое движение»:
Вопросы, задачи | Баллы |
|
Что такое механическое движение? | ||
Относительно каких тел люди, которые едут в лифте, находятся: а) в движении; б) в состоянии покоя? | ||
Группа самолетов одновременно выполняет фигуры высшего пилотажа, сохраняя заданный строй. Что можно сказать о движении самолетов относительно друг друга? | ||
Скорость зайца 15 м/с, а дельфина 72 км/ч. Кто из них имеет большую? | ||
Трамвай первые 50 м двигался со скоростью 5 м/с, а следующие 500 м со скоростью 10 м/с. Определите среднюю скорость трамвая на всем пути. |
Тема «Инерция»:
Вопросы, задачи | Баллы |
|||
Что такое инерция? | ||||
Всадник быстро скачет на лошади. Что будет со всадником, если лошадь споткнется? | ||||
Объясните опыт (показывает учитель ). Описание опыта: положить на стакан игральную карту, а на неё - монету. Резко щелкнуть по карте, чтобы её сбросить. Карта слетает, монета падает в стакан. | ||||
В чем причина разрушений при землетрясении? | ||||
Найдите ошибки на рисунке. |
Тема «Взаимодействие тел»:
Вопросы, задачи | Баллы |
|
Физика 7. Взаимодействие тел.
§13. Механическое движение.
Механическое движение - изменение взаимного расположения тел в пространстве с течением времени.
Механическое движение относительно: тело может двигаться относительно одних тел и покоиться относительно других.
Траектория движения тела - линия, описываемая телом при движении.
Путь , пройденный телом за некоторый промежуток времени - длина участка траектории, который пройден телом за этот промежуток времени.
Путь - физическая величина, единица измерения 1 метр (1м).
Обозначение: S
§14. Равномерное и неравномерное движение.
Движение тела называется равномерным , если за любые равные промежутки времени оно проходит одинаковые пути.
Если это условие не выполняется, движение называется неравномерным.
Движение называется прямолинейным , если траекторией тела является прямая линия.
§ 15. Скорость. Единицы измерения скорости.
Скорость - мера быстроты изменения положения тела относительно других тел.
Скорость определяется не только величиной, но и направлением.
А. Равномерное движение.
При равномерном движении скорость тела есть физическая величина, равная отношению пути ко времени, за которое этот путь пройден.
Единица измерения скорости - скорость такого равномерного движения, при котором движущееся тело проходит 1метр пути за 1секунду. (1)
1м/с =0,001км/с = 3,6км/час = 3600м/час
Б. Неравномерное движение.
Средняя скорость при неравномерном движении - физическая величина, равная отношению пройденного пути ко времени движения.
§16. Расчет пути и времени движения.
§17. Инерция.
Наблюдения: Скорость тел может изменяться под действием других тел. Как движется тело, когда других тел нет?
Гипотеза Галилея-Декарта (1600год):
Если на тело не действуют другие тела, то оно либо остается в покое, либо движется прямолинейно и равномерно.
Ин é рция - явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел.
Ин é ртность - свойство тел сохранять свою скорость при отсутствии действия на них других тел.
§18. Взаимодействие.
Взаимодействие - способность тел взаимно изменять скорости друг друга.
Для взаимодействия нужны минимум два тела.
§19. Масса тела. Единица измерения массы.
Соотношение скоростей после взаимодействия бывает различным. Почему?
Потому, что тела в разной степени обладают свойством сохранять свою скорость, то есть одни тела более инертны, другие менее инертны.
Масса (физическая величина) - мера инертности тела.
Обозначение: m
Единица измерения массы - 1 килограмм (1 кг) ( масса одного литра воды)
Способ измерения: При разъезде тележек из состояния покоя скорости их обратно пропорциональны массам.
§20. Измерение массы тела на весах.
При помощи метода §19 выделим две тележки с одинаковыми массами (скорость разъезда одинакова).
Поместим их на чашки равноплечных рычажных весов равновесие.
Все тела притягиваются к Земле с силой, пропорциональной их массам.
Взвешивание - удобный способ измерения массы тела.
§21, 22. Плотность вещества.
Опыт: Массы одинаковых объемов разных веществ различны.
Плотность - мера инертности вещества.
Плотность - физическая величина, равная отношению массы тела к его объему.
Сила - мера взаимодействия тел.
Действие силы определяется не только величиной, но и направлением.
Векторными называются такие физические величины, которые характеризуются не только численным значением, но и направлением .
Сила - векторная величина.
Обозначаются: сила:
численное значение силы (модуль): или F
Действие силы на тело зависит от ее
численного значения (модуля),
направления
точки приложения.
Векторные величины на чертеже обозначаются стрелкой.
§24. Явление тяготения. Сила тяжести.
Явление тяготения : взаимное притяжение всех тел во Вселенной.
Сила тяжести : сила, с которой земля притягивает к себе тело. Все тела притягиваются к Земле с силой, пропорциональной их массам (смотри §20.)
§25, 26. Сила упругости. Вес тела.
Сила упругости : сила, противодействующая изменению формы или объема тела.
Закон Гука
: Модуль силы упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционален изменению длины тела.
где - удлинение тела, k – коэффициент пропорциональности, называемый жесткостью .
Вес тела : сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес из-за притяжения Земли.
§27. Единицы измерения силы. Связь между массой тела и силой тяжести.
Диница измерения силы: такая сила, которая за 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1м/с
Эта единица называется 1 Ньютон (1Н)
Опыт: Сила в 1Н приблизительно равна силе тяжести, которая действует на тело массой 0,102кг на поверхности Земли.
Расчет силы тяжести, которая действует на данное тело на поверхности Земли по массе этого тела:
1Н - 0,102кг
F [H] - m [кг] g = 9,8 H/кг - коэффициент пропорциональности.
§28. Динамó метр.
Динамометр : прибор для измерения силы.
§29. Сложение двух сил, направленных по одной прямой.
Равнодействующая сила.
Сила, которая производит на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил, называется равнодействующей этих сил. Обозначается
Опыт: Равнодействующая двух сил, действующих вдоль одной прямой:
в одну сторону равна в разные стороны равна
Тело под действием двух равных и противоположно направленных сил будет находиться в покое или двигаться прямолинейно и равномерно.
§30, 31 Сила трения.
При соприкосновении движущихся друг относительно друга тел возникают силы, направленные в сторону, противоположную движению. (Тела могут быть твердыми, жидкими, газообразными). Такие силы называются силами трения .
Сила трения, возникающая между соприкасающимися, но не движущимися друг относительно друга телами, называется силой трения покоя . Сила трения покоя всегда равна по величине и противоположна по направлению той внешней силе, которая должна была вызвать движение.
Причины возникновения сил трения:
шероховатость поверхностей соприкасающихся тел
взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел
Способ уменьшения трения - смазка.
§ 32. Трение в природе и технике.
Основа всех способов передвижения, кроме реактивного. | Прекращает движение по инерции |
|||
Механическое движение – это изменение положения тела в пространстве относительно других тел. Например, автомобиль движется по дороге. В автомобиле находятся люди. Люди движутся вместе с автомобилем по дороге. То есть люди перемещаются в пространстве относительно дороги. Но относительно самого автомобиля люди не движутся. В этом проявляется . Далее кратко рассмотрим основные виды механического движения . Поступательное движение – это движение тела, при котором все его точки движутся одинаково. Например, всё тот же автомобиль совершает по дороге поступательное движение. Точнее, поступательное движение совершает только кузов автомобиля, в то время как его колёса совершают вращательное движение. Вращательное движение – это движение тела вокруг некоторой оси. При таком движении все точки тела совершают движение по окружностям, центром которых является эта ось. Упоминавшиеся нами колёса совершают вращательное движение вокруг своих осей, и в то же время колёса совершают поступательное движение вместе с кузовом автомобиля. То есть относительно оси колесо совершает вращательное движение, а относительно дороги – поступательное. Колебательное движение – это периодическое движение, которое совершается поочерёдно в двух противоположных направлениях. Например, колебательное движение совершает маятник в часах. Поступательное и вращательное движения – самые простые виды механического движения. Относительность механического движенияВсе тела во Вселенной движутся, поэтому не существует тел, которые находятся в абсолютном покое. По той же причине определить движется тело или нет, можно только относительно какого-либо другого тела. Например, автомобиль движется по дороге. Дорога находится на планете Земля. Дорога неподвижна. Поэтому можно измерить скорость автомобиля относительно неподвижной дороги. Но дорога неподвижна относительно Земли. Однако сама Земля вращается вокруг Солнца. Следовательно, дорога вместе с автомобилем также вращается вокруг Солнца. Следовательно, автомобиль совершает не только поступательное движение, но и вращательное (относительно Солнца). А вот относительно Земли автомобиль совершает только поступательное движение. В этом проявляется относительность механического движения . Относительность механического движения – это зависимость траектории движения тела, пройденного пути, перемещения и скорости от выбора системы отсчёта . Материальная точкаВо многих случаях размером тела можно пренебречь, так как размеры этого тела малы по сравнению с расстоянием, которое походит это тело, или по сравнению с расстоянием между этим телом и другими телами. Такое тело для упрощения расчетов условно можно считать материальной точкой, имеющей массу этого тела. Материальная точка – это тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь. Многократно упоминавшийся нами автомобиль можно принять за материальную точку относительно Земли. Но если человек перемещается внутри этого автомобиля, то пренебрегать размерами автомобиля уже нельзя. Как правило, решая задачи по физике, рассматривают движение тела как движение материальной точки , и оперируют такими понятиями, как скорость материальной точки, ускорение материальной точки, импульс материальной точки, инерция материальной точки и т.п. Система отсчётаМатериальная точка движется относительно других тел. Тело, по отношению к которому рассматривается данное механическое движение, называется телом отсчёта. Тело отсчёта выбирают произвольно в зависимости от решаемых задач. С телом отсчёта связывается система координат , которая представляет из себя точку отсчёта (начало координат). Система координат имеет 1, 2 или 3 оси в зависимости от условий движения. Положение точки на линии (1 ось), плоскости (2 оси) или в пространстве (3 оси) определяют соответственно одной, двумя или тремя координатами. Для определения положения тела в пространстве в любой момент времени также необходимо задать начало отсчёта времени. Система отсчёта – это система координат, тело отсчета, с которым связана система координат, и прибор для измерения времени. Относительно системы отсчёта и рассматривается движение тела. У одного и того же тела относительно разных тел отсчёта в разных системах координат могут быть совершенно различные координаты. Траектория движения также зависит от выбора системы отсчёта. Виды систем отсчёта могут быть различными, например, неподвижная система отсчёта, подвижная система отсчёта, инерциальная система отсчёта, неинерциальная система отсчёта. Взаимодействие тел. Сила. Законы НьютонаМеханическое движение Относительность движения, Система отсчета, Материальная точка, Траектория. Путь и перемещение. Мгновенная скорость. Ускорение. Равномерное и равноускоренное движение План ответа 1. Определение механического движения. 2. Основные понятия механики. 3. Кинематические характеристики. 4. Основные уравнения. 5. Виды движения. 6. Относительность движения. Механическим движением называют изменение положения тела (или его частей) относительно других тел. Например, человек, едущий на эскалаторе в метро, находится в покое относительно самого эскалатора и перемещается относительно стен туннеля; гора Эльбрус находится в покое относительно Земли и движется вместе с Землей относительно Солнца. Из этих примеров видно, что всегда надо указать тело, относительно которого рассматривается движение, его называюттелом отсчета. Система координат, тело отсчета, с которым она связана, и выбранный способ измерения времени образуютсистему отсчета. Рассмотрим два примера. Размеры орбитальной станции, находящейся на орбите около Земли, можно не учитывать, рассчитывая траекторию движения космического корабля при стыковке со станцией, без учета ее размеров не обойтись. Таким образом, иногда размерами тела по сравнению с расстоянием до него можно пренебречь, в этих случаях тело считают материальной точкой, Линию, вдоль которой движется материальная точка, называют траекторией. Длина части траектории между начальным и конечным положением точки называют путем (L). Единица измерения пути - 1м. Механическое движение характеризуется тремя физическими величинами: перемещением, скоростью и ускорением. Направленный отрезок прямой, проведенный из начального положения движущейся точки в ее конечное положение, называетсяперемещением (s), Перемещение - величина векторная Единица измерения перемещения-1м. Скорость - векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения тела, численно равная отношению перемещения за малый промежуток времени к величине этого промежутка. Промежуток, времени считается достаточно малым, если скорость в течении этого промежутка не менялась. Например, при движении автомобиля t ~ 1 с, при движении элементарной частицы t ~ 10 с, при движении небесных тел t ~ 10 с. Определяющая формула скорости имеет вид v = s/t. Единица измерения скорости - м/с. На практике используют единицу измерения скорости км/ч (36 км/ч = 10 м/с). Измеряют скорость спидометром. Ускорение - векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости, численно равная отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло. Если скорость изменяется одинаково в течение всего времени движения, то ускорение можно рассчитать по формуле а = (v – v 0)/t. Единица измерения ускорения - м/с 2 . Характеристики механического движения связаны между собой основными кинематическими уравнениями. s = v 0 t + at 2 / 2; v = v 0 + at. Предположим, что тело движется без ускорения (самолет на маршруте), его скорость в течение продолжительного времени не меняется, а = 0, тогда кинематические уравнения будут иметь вид: v = const, s = vt . Движение, при котором скорость тела не меняется, т. е. тело за любые равные промежутки времени перемещается на одну и ту же величину, называютравномерным прямолинейным движением. Во время старта скорость ракеты быстро возрастает, т. е. ускорение а > О, а == const. В этом случае кинематические уравнения выглядят так: v = v 0 + at, s = V 0 t + at 2 / 2. При таком движении скорость и ускорение имеют одинаковые направления, причем скорость изменяется одинаково за любые равные промежутки времени. Этот вид движения называютравноускоренным. При торможении автомобиля скорость уменьшается одинаково за любые равные промежутки времени, ускорение меньше нуля; так как скорость уменьшается, то уравнения принимают вид:v = v 0 + at, s = v 0 t - at 2 / 2 . Такое движение называют равнозамедленным. Все физические величины, характеризующие движение тела (скорость, ускорение, перемещение), а также вид траектории, могут изменяться при переходе из одной системы к другой, т. е. характер движения зависит от выбора системы отсчета, в этом и проявляется относительность движения. Например, в воздухе происходит дозаправка самолета топливом. В системе отсчета, связанной с самолетом, другой самолет находится в покое, а в системе отсчета, связанной с Землей, оба самолета находятся в движении. При движении велосипедиста точка колеса в системе отсчета, связанной с осью, имеет траекторию, представленную на рисунке 1. Рис. 1 Рис. 2 В системе отсчета, связанной с Землей, вид траектории оказывается другим (рис. 2). Билет№3 Взаимодействие тел. Сила. Законы Ньютона Закон. Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела. Закон. При взаимодействии тел возникают силы, равные по величине, противоположные по направлению, направленные вдоль одной прямой, одинаковые по природе и приложенные к разным телам. План ответа Взаимодействие тел. 2. Виды взаимодействия. 3. Сила. 4. Силы в механике.
Простые наблюдения и опыты, например с тележками (рис. 3), приводят к следующим качественным заключениям: а) тело, на которое другие тела не действуют, сохраняет свою скорость неизменной; б) ускорение тела возникает под действием других тел, но зависит и от самого тела; в) действия тел друг на друга всегда носят характер взаимодействия. Эти выводы подтверждаются при наблюдении явлений в природе, технике, космическом пространстве только в инерциальных системах отсчета. Взаимодействия отличаются друг от друга и количественно, и качественно. Например, ясно, что чем больше деформируется пружина, тем больше взаимодействие ее витков. Или, чем ближе два одноименных заряда, тем сильнее они будут притягиваться. В простейших случаях взаимодействия количественной характеристикой является сила. Сила - причина ускорения тел по отношению к инерциальной системе отсчета или их деформации. Сила - это векторная физическая величина, являющаяся мерой ускорения, приобретаемого телами при взаимодействии. Сила характеризуется: а) модулем; б) точкой приложения; в) направлением. Единица измерения силы - ньютон. 1 ньютон - это сила, которая телу массой 1 кг сообщает ускорение 1 м/с в направлении действия этой силы, если другие тела на него не действуют. Равнодействующей нескольких сил называют силу, действие которой эквивалентно действию тех сил, которые она заменяет. Равнодействующая является векторной суммой всех сил, приложенных к телу. R=F1+F2+...+Fn,. Качественно по своим свойствам взаимодействия также различны. Например, электрическое и магнитное взаимодействия связаны с наличием зарядов у частиц либо с движением заряженных частиц. Наиболее просто рассчитать силы в электродинамике: сила Ампера - F = IlBsina, сила Лоренца - F=qv Bsin a., кулоновская сила - F = q 1 q 2 /r 2 ; и гравитационные силы: закон всемирного тяготения-F = Gm 1 m 2 /r 2 . Такие механические силы, как сила упругости и сила трения, возникают в результате электромагнитного взаимодействия. Для их расчета необходимо использовать формулы: .Fynp = -kx (закон Гука), Fтр = MN - сила трения. На основании опытных данных были сформулированы законы Ньютона. Второй закон Ньютона. Ускорение, с которым движется тело, прямо пропорционально равнодействующей всех сил, действующих на тело, обратно пропорционально его массе и направлено так же, как и равнодействующая сила: а = F/m. Для решения задач закон часто записывают в виде: F = та. Билет4 Импульс тела. Закон сохранения импульса в природе и технике План ответа 1. Импульс тела. 2. Закон сохранения импульса. 3. Применение закона сохранения импульса. 4. Реактивное движение. Простые наблюдения и опыты доказывают, что покой и движение относительны, скорость тела зависит от выбора системы отсчета; по второму закону Ньютона, независимо от того, находилось ли тело в покое или двигалось, изменение скорости его движения может происходить только при действии силы, т. е. в результате взаимодействия с другими телами. Однако существуют величины, которые могут сохраняться при взаимодействии тел. Такими величинами являются энергия и импульс. Импульсом тела называют векторную физическую величину, являющуюся количественной характеристикой поступательного движения тел. Импульс обозначается р. Единица измерения импульса Р - кг м/с. Импульс тела равен произведению массы тела на его скорость: р = mv. Направление вектора импульса р совпадает с направлением вектора скорости тела v (рис. 4).
Для импульса тел выполняется закон сохранения, который справедлив только для замкнутых физических систем. В общем случае замкнутой называют систему, которая не обменивается энергией и массой с телами и полями, не входящими в нее. В механикезамкнутой называют систему, на которую не действуют внешние силы или действие этих сил скомпенсировано. В этом случае р 1 = р 2 где р 1 - начальный импульс системы, а р 2 - конечный. В случае двух тел, входящих в систему, это выражение имеет вид m 1 v 1 + т 2 v 2 = m 1 v 1 " + т 2 v 2 " где т 1 и т 2 - массы тел, а v 1 и v 2 , - скорости до взаимодействия, v 1 " иv 2 " - скорости после взаимодействия. Эта формула и является математическим выражением закона сохранения импульса:импульс замкнутой физической системы сохраняется при любых взаимодействиях, происходящих внутри этой системы. Другими словами: в замкнутой физической системе геометрическая сумма импульсов тел до взаимодействия равна геометрической сумме импульсов этих тел после взаимодействия. В случае незамкнутой системы импульс тел системы не сохраняется. Однако, если в системе существует направление, по которому внешние силы не действуют или их действие скомпенсировано, то сохраняется проекция импульса на это направление. Кроме того, если время взаимодействия мало (выстрел, взрыв, удар), то за это время даже в случае незамкнутой системы внешние силы незначительно изменяют импульсы взаимодействующих тел. Поэтому для практических расчетов в этом случае тоже можно применять закон сохранения импульса. Экспериментальные исследования взаимодействий различных тел - от планет и звезд до атомов и элементарных частиц - показали, что в любой системе взаимодействующих тел при отсутствии действия со стороны других тел, не входящих в систему или равенстве нулю суммы действующих сил, геометрическая сумма импульсов тел действительно остается неизменной. В механике закон сохранения импульса и законы Ньютона связаны между собой. Если на тело массой т в течение времени t действует сила и скорость его движения изменяется от v 0 до v, то ускорение движения a тела равно a = (v - v 0)/t. На основании второго закона Ньютона для силы F можно записать F = та = m(v - v 0)/t, отсюда следует Ft = mv - mv 0 . Ft - векторная физическая величина, характеризующая действие на тело силы за некоторый промежуток времени и равная произведению силы на время t ее действия, называетсяимпульсом силы. Единица импульсав СИ - Н с. Закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения.Реактивное движение - это такое движение тела, которое возникает после отделения от тела его части. Пусть тело массой т покоилось. От тела отделилась какая-то его часть т 1 со скоростью v 1 . Тогда оставшаяся часть придет в движение в противоположную сторону со скоростью v 2 , масса оставшейся части т 2 Действительно, сумма импульсов обоих частей тела до отделения была равна нулю и после разделения будет равна нулю: т 1 v 1 +m 2 v 2 = 0, отсюда v 1 = -m 2 v 2 /m 1 . Большая заслуга в развитии теории реактивного движения принадлежит К. Э. Циолковскому. Он разработал теорию полета тела переменной массы (ракеты) в однородном поле тяготения и рассчитал запасы топлива, необходимые для преодоления силы земного притяжения; основы теории жидкостного реактивного двигателя, а так же элементы его конструкции; теорию многоступенчатых ракет, причем предложил два варианта: параллельный (несколько реактивных двигателей работают одновременно) и последовательный (реактивные двигатели работают друг за другом). К. Э. Циолковский строго научно доказал возможность полета в космос с помощью ракет с жидкостным реактивным двигателем, предложил специальные траектории посадки космических аппаратов на Землю, выдвинул идею создания межпланетных орбитальных станций и подробно рассмотрел условия жизни и жизнеобеспечения на них. Технические идеи Циолковского находят применение при создании современной ракетно-космической техники. Движение с помощью реактивной струи, по закону сохранения импульса, лежит в основе гидрореактивного двигателя. В основе движения многих морских моллюсков (осьминогов, медуз, кальмаров, каракатиц) также лежит реактивный принцип. Что такое движение? Это всегда изменение чего-либо. На этом уроке вы узнаете, что именно изменяется во время механического движения и какие величины и понятия позволяют описать механическое движение на языке физики. Тема: Взаимодействие тел Урок: Механическое движение Мы переходим к изучению следующего раздела физики. Он называется взаимодействие тел . Одно из важнейших понятий, относящихся к этому разделу, – механическое движение. Что позволяет нам судить о том, движется тело или покоится? Если тело изменяет свое положение в пространстве с течением времени, то говорят, что это тело движется. Рис. 1. Даже поэты обсуждают вопросы физики Александр Сергеевич Пушкин в одном из своих стихотворений так описывал движение. Движенья нет! – сказал мудрец брадатый. Другой смолчал и стал пред ним ходить. В этом отрывке отражен один очень важный момент, который нужно обязательно учитывать, когда мы рассуждаем, движется тело или покоится. А именно: относительно какого тела происходит или не происходит движение . Рассмотрим одно и то же явление – движение автомобиля – с точки зрения двух наблюдателей. Если первый наблюдатель находится вне автомобиля, и автомобиль проезжает мимо него, то с точки зрения первого наблюдателя (физики говорят «относительно первого наблюдателя ») автомобиль движется. Но если второй наблюдатель находится внутри того же самого автомобиля, например, за рулем, то относительно второго наблюдателя автомобиль находится в состоянии покоя (то есть неподвижен). Рис. 2. Относительно первого наблюдателя автомобиль движется Рис. 3. Относительно второго наблюдателя автомобиль находится в состоянии покоя Или, например, ученик, стоит в классе у доски. Он движется или покоится? Если не давать никаких уточнений, то оба варианта ответа могут быть правильными. Так происходит потому, что мы не назвали, относительно чего происходит (или не происходит) движение. Если рассматривать ученика как физическое тело относительно классной доски, то ученик покоится. Рис. 4. Стоящий у доски ученик покоится относительно доски Но если вспомнить что тот же ученик находится на планете Земля, а Земля совершает вращательное движение вокруг Солнца, то относительно Солнца ученик движется. Рис. 5. Планеты, в том числе и Земля со всеми ее обитателями, включая ученика у доски, движутся вокруг Солнца Когда тело движется, то постепенно его положение в пространстве относительно других тел меняется. Тело, относительно которого рассматривается движение, называется телом отсчета. Можно сказать, что движущееся тело переходит из одних точек пространства в другие. Все эти точки располагаются на линии, у которой есть особое название. Линия, вдоль которой движется тело, называется траекторией. Если траектория представляет собой прямую линию, то такое движение тела называют прямолинейным. Рис. 6. Пример прямолинейного движения тела Если траектория представляет собой кривую линию, то такое движение называют криволинейным . Например, Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца по криволинейным траекториям. Рис. 7. Пример криволинейных движений В повседневной жизни нам довольно часто удается видеть траектории движения различных тел. Это белый след, который оставляет в небе самолет, это след лыж на снегу, это след, который оставляет собака, попавшая лапами в лужу. Если каким-либо прибором измерить длину траектории, то мы получим новую физическую величину – путь. Длина траектории называется путем. Путь обычно обозначают латинской буквой S. В системе СИ путь, как и любая длина, измеряется в метрах. Сокращенно это обозначают так: Рис. 8. Длина траектории называется путем и измеряется в метрах Рассмотрим еще один пример механического движения. Два автомобиля движутся относительно наблюдателя, находящегося извне. Пусть автомобили движутся параллельно друг другу. Кроме того, пусть они движутся в одном направлении и с одинаковыми скоростями. Тогда друг относительно друга эти автомобили находятся в состоянии покоя. . Рис. 9. Движение с равными скоростями по параллельным траекториям Теперь, зная, что Любое движение есть изменение; В случае механического движения изменяется положение тела в пространстве; Положение тела всегда рассматривается относительно другого тела (наблюдателя); Для изменения положения необходимо некоторое время, можно дать следующее определение механического движения. Механическим движением называется изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени. Список литературы 1. Перышкин А.В. Физика. 7 кл. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010. 2. Перышкин А.В. Сборник задач по физике, 7 – 9 кл.: 5-е изд., стереотип. – М: Издательство «Экзамен», 2010. 3. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов общеобразовательных учреждений. – 17-е изд. – М.: Просвещение, 2004. 1. Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов (). 2. Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов (). Домашнее задание Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов |