Относительность механического движения — Кинематика — МЕХАНИКА — ВСЕ УРОКИ ФИЗИКИ 10 класс — конспекты уроков — План урока — Конспект урока — Планы уроков — разработки уроков по физике

1-й семестр

 

МЕХАНИКА

 

1. Кинематика

 

Урок 3/5

Тема. Относительность механического движения

 

Цель урока: расширить и углубить знания об относительности движения; сформировать навыки сложения скоростей и перемещений, перехода от одной системы отсчета к другой

Тип урока: изучение нового материала

План урока

Контроль знаний	5 мин.	1. Прямолинейное равномерное движение. 2. Перемещение в случае прямолинейного равномерного движения. 3. Уравнение для координаты в случае прямолинейного равномерного движения
Демонстрации	5 мин.	1. Относительность состояния покоя и движения. 2. Сложение перемещений. 3. Видео-фрагмент «Сложение перемещений и скоростей»
Изучение нового материала	25 мин.	1. Относительность движения. 2. Сложение перемещений и скоростей. 3. Учимся решать задачи
Закрепление изученного материала	10 мин.	1. Решение задач. 2. Контрольные вопросы

 

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1. Относительность движения

Напомним учащимся, что система отсчета в механике выбирается произвольно. Тогда положение того самого тела в определенный момент времени относительно разных тел отсчета будет разным. Поэтому и траектория тела, движущегося в одной системе отсчета будет иметь одну форму, а в другой — другую, то есть форма траектории зависит от выбора системы отсчета. Это означает, что движение того же самого тела для одного наблюдателя может быть прямолинейным, а для другого — криволинейным. Например, точка на обеде колеса велосипеда относительно велосипедиста описывает круг, а для прохожего — циклоїду. Следовательно, говорить о форме траектории можно только в заданной системе отсчета. В этом аспекте говорят, что траектория относительная.

Можно задать учащимся вопрос: какие еще кинематические характеристики движения являются относительными? На конкретных примерах (пловец переплывает реку с одного берега на другой, двигаясь перпендикулярно к берегам; пассажир идет по вагону, что движется, выясняем относительность перемещения и скорости.

2. Сложение перемещений и скоростей

Назовем условно одну систему отсчета «неподвижной», а другую — «подвижной». Тогда правило сложения перемещений можно сформулировать так:

Ø перемещение тела в «неподвижной» системе отсчета равна векторной сумме перемещение тела 1 в «движущейся» системе отсчета и перемещения 2 «движущейся» системы отсчета относительно «неподвижной» :

Разделив соотношение на время движения t, получим закон сложения скоростей: Это означает, что

Ø скорость тела в «неподвижной» системе отсчета равна векторной сумме скорости тела 1 в «движущейся» системе отсчета и скорости 2 «движущейся» системы отсчета относительно «неподвижной».

Важно отметить, что движение тела происходит в обеих системах отсчета одновременно. Относительно каждой системы тело выполняет в любой момент времени только одно движение.

3. Учимся решать задачи

Осознать и усвоить изучаемый материал ученикам поможет решению задач.

В повседневной жизни как тело отсчета мы часто воспринимаем Землю или какое-нибудь другое тело, связанное с ней. Однако в некоторых случаях систему отсчета удобно связать с телом, что движется, тогда решение многих задач на вычисление скорости тела относительно Земли упрощается. Для подтверждения этого можно рассмотреть два варианта решения следующей задачи.

Задача. Проплывая под мостом против течения реки, гребец потерял шляпу. Обнаружив пропажу через 10 мин., гребец повернул обратно и подобрал шляпу на расстоянии d = 1 км ниже моста. Вычислите скорость течения реки.

Решения

1. Решим задачу в системе отсчета «Земля».

Очевидно, что вверх против течения лодочник до обнаружения пропажи проплыл путь

Повернув назад, он проплыл расстояние

Время, за которое он проплывет расстояние l2, вычислим как:

Общее время движения гребца будет вычисляться по формуле:

Шляпу за тот же промежуток времени прошел путь откуда

Тогда

Тогда

2. Решим эту же задачу в системе отсчета «Вода».

В этой системе отсчета шляпу неподвижный. Скорость лодочника относительно воды в обе стороны одинакова; следовательно, и время t1 его движения от шляпы на некоторое расстояние, и время обратного движения до шляпы t2 одинаковые. Поэтому t = t1 + t2 мин. За это время мостик «отойдет» от шляпы на расстояние d = 1 км.

Следовательно,

 

Вопрос к ученикам во время изложения нового материала

1. Велосипедист едет по ровной прямой дороге. Какие детали велосипеда движутся относительно земли прямолинейными траекториями, а какие — криволинейными?

2. Ветер несет воздушный шар на юг. В какую сторону отклоняется флажок, которым украшена шарик?

3. По реке плывет весельный лодка и рядом с ним — плот. Что для гребца будет проще: перегнать плот на 1 м или на столько же отстать от него?

4. Какие характеристики механического движения изменяются вследствие перехода от одной системы отсчета к другой?

 

ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

1). Тренируемся решать задачи

1. Скорость моторной лодки относительно воды 6 км/ч., а скорость течения реки — 2 км/ч. Во сколько раз быстрее лодка движется по течению, чем против течения?

2. Скорость лодки относительно воды — 4 км/ч., а скорость течения — 2 км/ч. За какое время лодка пройдет 12 км по течению реки? против течения?

3. Велосипедист движется со скоростью 25 км/ч., а автомобиль — 55 км/ч. С какой скоростью движется автомобиль относительно велосипедиста, если:

а) он движется навстречу велосипедисту;

б) догоняет его;

в) удаляется от него после обгона?

4. Пловец переплывает реку шириной 150м, двигаясь со скоростью 2 м/с относительно воды. Скорость течения равна 1 м/с.

а) Каковы скорость и перемещение пловца относительно берега, если он движется перпендикулярно течению реки? Сколько времени необходимо пловцу, чтобы переплыть реку? На какое расстояние при этом его снесет течением?

б) время понадобится пловцу, чтобы переплыть реку, проплывая наименьшее расстояние относительно берега? Каким в этом случае будет его перемещения относительно воды?

2). Контрольные вопросы

1. Может ли человек, который находится в вагоне поезда, движущегося быть неподвижной относительно Земли?

2. Пассажир поезда, движущегося, смотрел в окно встречный поезд, проезжал мимо него. Когда встречный поезд промчался, пассажиру показалось, что его поезд замедлил ход. Почему?

3. Приведите примеры, которые подтверждают, что движение и состояние покоя являются относительными.

4. Всегда как неподвижную систему отсчета необходимо принимать ту, что связана с Землей?

5. Почему дождевые капли в безветренную погоду оставляют наклонные полосы на стеклах автомобиля, движущегося равномерно?

 

Что мы узнали на уроке

• Перемещение тела в «неподвижной» системе отсчета равна векторной сумме перемещение тела 1 в «движущейся» системе отсчета и перемещения 2 «движущейся» системы отсчета относительно «неподвижной»:

• Скорость тела в «неподвижной» системе отсчета равна векторной сумме скорости тела 1 в «движущейся» системе отсчета и скорости 2 «движущейся» системы отсчета относительно «неподвижной»:

 

Домашнее задание

1. П.:§8.

2. 36.:

P1) — 3.11; 3.14; 3.15; 3.17;

р2) — 3.34; 3.36; 3.38, 3.39;

р3) — 3.63, 3.64; 3.66; 3.67.

ВСЕ УРОКИ ФИЗИКИ 10 класс — конспекты уроков — План урока — Конспект урока — Планы уроков — разработки уроков по физике

ВСЕ УРОКИ ФИЗИКИ 10 класс

ПРЕДИСЛОВИЕ

1-й семестр

ВСТУПЛЕНИЕ

УРОК № 1/1 Тема. Зарождение и развитие физики как науки. Методы научного познания
УРОК № 2/2 Тема. Измерения. Погрешности измерений. Математика — язык физики

МЕХАНИКА

1. Кинематика

УРОК № 1/3 Тема. Основная задача механики. Матеріальная точка. Путь и перемещение
УРОК № 2/4 Тема. Прямолинейное равномерное движение
УРОК № 3/5 Тема. Относительность механического движения
УРОК № 4/6 Тема. Решение задач
УРОК № 5/7 Тема. Графики зависимости кинематических величин от времени в случае равномерного прямолинейного движения
УРОК № 6/8 Тема. Неравномерное движение. Средняя скорость
УРОК № 7/9 Тема. Решение задач
УРОК № 8/10 Тема. Прямолинейное движение рівноприскорений
УРОК № 9/11 Тема. Перемещение и координата во время прямолинейного движения рівноприскореного
УРОК № 10/12 Тема. Графики зависимости кинематических величин от времени во время равномерного прямолинейного движения
УРОК № 11/13 Тема. Решение задач
УРОК № 12/14 Тема. Лабораторная работа № 1 «Определение ускорения тела в случае рівноприскореного движения»
УРОК № 13/15 Тема. Свободное падение
УРОК № 14/16 Тема. Решение задач
УРОК № 15/17 Тема. Равномерное движение по окружности
УРОК № 16/18 Тема. Центростремительному ускорению в случае равномерного движения по окружности
УРОК № 17/19 Тема. Обобщающий урок
УРОК № 18/20 Тема. Тематическое оценивание по теме «Кинематика»

2. Динамика

УРОК № 1/21 Тема. Первый закон Ньютона. Инертность. Масса тела
УРОК № 2/22 Тема. Механическое взаимодействие тел. Сила
УРОК № 3/23 Тема. Второй и третий законы Ньютона
УРОК № 4/24 Тема. Решение задач. Обобщающий урок
УРОК № 5/25 Тема. Закон всемирного тяготения
УРОК № 6/26 Тема. Решение задач
УРОК № 7/27 Тема. Сила притяжения. Движение тела под действием силы тяжести
УРОК № 8/28 Тема. Вес тела. Невесомость. Перегрузки
УРОК № 9/29 Тема. Решение задач
УРОК № 10/30 Тема. Искусственные спутники Земли. Первая и вторая космические скорости. Развитие космонавтики
УРОК № 11/31 Тема. Деформация тел. Виды деформации
УРОК № 12/32 Тема. Сила упругости. Закон Гука
УРОК № 13/33 Тема. Лабораторная работа № 2 «Измерение жесткости пружины»
УРОК № 14/34 Тема. Решение задач
УРОК № 15/35 Тема. Силы трения
УРОК № 16/36 Тема. Решение задач
УРОК № 17/37 Тема. Движение тела под действием нескольких сил
УРОК № 18/38 Тема. Решение задач
УРОК № 19/39 Тема. Равновесие тела. Момент сил. Условие равновесия тел
УРОК № 20/40 Тема. Лабораторная работа № 6 «Изучение равновесия тела под действием нескольких сил»
УРОК № 21/41 Тема. Виды равновесия. Центр масс
УРОК № 22/42 Тема. Решение задач
УРОК № 23/43 Тема. Обобщающий урок
УРОК № 24/44 Тема. Тематическое оценивание по теме «Динамика»

2-й семестр

3. Законы сохранения в механике

УРОК № 1/45 Тема. Импульс тела. Закон сохранения импульса
УРОК № 2/46 Тема. Реактивное движение
УРОК № 3/47 Тема. Решение задач
УРОК № 4/48 Тема. Механическая работа
УРОК № 5/49 Тема. Мощность
УРОК № 6/50 Тема. Решение задач
УРОК № 7/51 Тема. Механическая энергия
УРОК № 8/52 Тема. Закон сохранения энергии
УРОК № 9/53 Тема. Решение задач
УРОК № 10/54 Тема. Решение задач
УРОК № 11/55 Тема. Абсолютно упругий удар
УРОК № 12/56 Тема. Решение задач
УРОК № 13/57 Тема. Лабораторная работа № 7 «Исследование упругого центрального удара двух тел»
УРОК № 14/58 Тема. Обобщающий урок
УРОК № 15/59 Тема. Тематическое оценивание по теме «Законы сохранения в механике»

4. Механические колебания и волны

УРОК № 1/60 Тема. Колебательное движение. Физические величины, характеризующие колебательное движение
УРОК № 2/61 Тема. Гармонические колебания
УРОК № 3/62 Тема. Колебания груза на пружине. Математический маятник
УРОК № 4/63 Тема. Решение задач
УРОК № 5/64 Тема. Превращение энергии при колебательных движений
УРОК № 6/65 Тема. Механические волны
УРОК № 7/66 Тема. Решение задач
УРОК № 8/67 Тема. Тематическое оценивание по теме «Механические колебания и волны»

5. Релятивистская механика

УРОК № 1/68 Тема. Основные положения СТВ
УРОК № 2/69 Тема. Релятивистский закон сложения скоростей
УРОК № 3/70 Тема. Основные следствия, вытекающие из постулатов теории относительности

УРОК № 4/71 Тема. Взаимосвязь массы и энергии

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

1. Свойства газов, жидкостей, твердых тел

УРОК № 1/72 Тема. Основные положения молекулярно-кинетической теории
УРОК № 2/73 Тема. Количество вещества. Постоянная Авогадро
УРОК № 3/74 Тема. Объяснение строения твердых тел, жидкостей и газов
УРОК № 4/75 Тема. Газовые законы
УРОК № 5/76 Тема. Лабораторная работа № 5 «Проверка закона Бойля — Мариотта на опыте»
УРОК № 6/77 Тема. Решение задач на графики изопроцесса
УРОК № 7/78 Тема. Основное уравнение МКТ идеального газа
УРОК № 8/79 Тема. Уравнение состояния идеального газа
УРОК № 9/80 Тема. Решение задач по теме «Уравнение состояния идеального газа»
УРОК № 10/81 Тема. Парообразование и конденсация
УРОК № 11/82 Тема. Влажность воздуха
УРОК № 12/83 Тема. Лабораторная работа № 6 «Измерение относительной влажности воздуха»
УРОК № 13/84 Тема. Свойства жидкостей
УРОК № 14/85 Тема. Смачивание. Капиллярные явления
УРОК № 15/86 Тема. Строение и свойства твердых тел
УРОК № 16/87 Тема. Жидкие кристаллы. Полимеры
УРОК № 17/88 Тема. Решение задач. Обобщающий урок
УРОК № 18/89 Тема. Тематическое оценивание по теме «Свойства газов, жидкостей и твердых тел»

2. Основы термодинамики

УРОК № 1/90 Тема. Тепловое равновесие. Температура

УРОК № 2/91 Тема. Внутренняя энергия
УРОК № 3/92 Тема. Работа в термодинамике
УРОК № 4/93 Тема. Первый закон термодинамики
УРОК № 5/94 Тема. Следствия из первого закона термодинамики
УРОК № 6/95 Тема. Тепловые машины
УРОК № 7/96 Тема. Необратимость тепловых процессов
УРОК № 8/97 Тема. Тематическое оценивание по теме «Основы термодинамики»
ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ

Закон сложения скоростей — Физика

Сложение скоростей

Ещё в младших классах вы сталкивались с тем, что иногда необходимо складывать скорости. Например, если две машины едут навстречу друг другу, то скорость их сближения — это сумма скоростей первой и второй машины.

Если же они двигаются в одном направлении, то скорость их сближения (или удаления) будет определяться разностью скоростей. Как мы уже говорили, решающее значение имеет выбор системы отсчёта.

Закон сложения скоростей: если тело двигается со скоростью в системе отсчёта а система отсчёта двигается со скоростью в системе отсчёта , то скорость движения тела, относительно системы равна:

Напомним, что скорость — это векторная величина, поэтому, скорости складываются геометрически.

Пример решения задач.

Лодка двигается по реке с собственной скоростью 8 м/с, так, как показано на рисунке. Скорость течения реки составляет 1 м/с. Определите скорость лодки относительно берега.

Расположим оси координат так, чтобы направление оси х совпадало с направлением течения реки. Тогда проекция скорости на ось х будет равна , т.к. на рисунке нам указан угол между направлением течения и скоростью лодки. Обратите внимание, что эта проекция будет отрицательной. В этом можно убедиться при построении проекции, да и чисто логически ясно, что лодка плывет против течения, а значит, одну из скоростей нужно обозначить за отрицательную. Проекция скорости течения на ось х, конечно же, будет равна 1 м/с, поскольку направление течение совпадает с направлением оси х. Тогда скорость движения лодки по оси х относительно берега равна:

 Проекция вектора скорости лодки на ось у равна

Разумеется, проекция скорости течения на ось у будет равна нулю, потому что вектор скорости течения перпендикулярен этой оси. С помощью геометрической суммы проекций мы можем найти модуль скорости лодки, относительно берега:

Давайте рассмотрим теперь пример, который научит вас складывать какие угодно скорости.

Найдём скорость машины, относительно самолёта в заданной системе координат. Сначала найдем проекции скорости машины на оси х и у. Точно так же, как и в предыдущем примере, проекция на ось х равна: , а проекция на ось у равна . Точно так же находим проекции скорости самолёта на координатные оси:

Напомним, что проекции являются скалярными величинами, поэтому их мы складываем алгебраически:

Теперь, когда мы нашли проекции скорости машины относительно самолёта на оси х и у, мы можем найти модуль скорости с помощью геометрической суммы:

Таким образом, мы получили расчётную формулу для вычисления модуля скорости одного движущегося тела, относительно другого движущегося тела. Эта формула справедлива для тех случаев, когда оба тела двигаются в одной плоскости.

Заметим, что закон сложения скоростей справедлив и для неравномерного движения. В этом случае нужно складывать мгновенные скорости.

Пример решения задачи.

Задача. Мяч катится с постоянной скоростью 10 м/с. Ему наперерез бежит футболист со скоростью 7 м/с, так, как показано на рисунке. Через какое время футболист поймает мяч, если изначально между футболистом и мячом было 40 метров?

Начнём с того, что когда футболист поймает мяч, они будут находиться в одной точке. Расположим систему координат так, чтобы направление движения футболиста совпадало с направлением оси х. Тогда, скорость мяча будет направлена под углом 45^о градусов к оси х. Сделаем проекции скорости мяча на оси х и у.

Краткие конспекты по физике. 10-11 класс — в помощь застрявшим в пути

Краткие конспекты по физике. 10-11 класс — в помощь застрявшим в пути

Кинематика

Прямолинейное равномерное движение и решение задач ……… смотреть
Закон сложения скоростей и решение задач ……… смотреть
Движение с постоянным ускорением и решение задач ……… смотреть
Свободное падение ……… смотреть
Движение тела, брошенного под углом к горизонту ……… смотреть
Решение задач. Тело, брошенное под углом к горизонту ……… смотреть
Криволинейное движение ……… смотреть

Молекулярная физика. Термодинамика

Основные положения МКТ. Масса и размер молекул. Количество вещества ……… смотреть
Взаимодействие молекул. Строение твердых тел, жидкостей и газов ……… смотреть
Идеальный газ. Основное уравнение МКТ ……… смотреть
Температура. Тепловое равновесие. Абсолютная шкала температур ……… смотреть
Уравнение состояния идеального газа ……… смотреть
Изопроцессы. Газовые законы ……… смотреть
Взаимные превращения жидкостей и газов. Влажность воздуха ……… смотреть
Твердые тела. Кристаллические тела. Аморфные тела ……… смотреть

Электростатика

Электрический заряд. Электризация. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Единица электрического заряда……… смотреть
Близкодействие и дальнодействие. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей. Силовые линии электрического поля……… смотреть
Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Поляризация диэлектриков……… смотреть
Потенциальная энергия тела в электростатическом поле. Потенциал электростатического поля и разность потенциалов. Связь между напряженностью электростатического поля и разхностью потенциалов……… смотреть
Электроемкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора……… смотреть

Законы постоянного тока

Электрический ток. Сила тока. Условия, необходимые для существования электрического тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление……… смотреть
Работа и мощность тока……… смотреть

Электрический ток в различных средах

Электронная проводимость металлов. Зависимость сопротивления проводника от температуры. Сверхпроводимость……… смотреть
Электрический ток в полупроводниках. Р-n переход. Полупроводниковые приборы……… смотреть
Электрический ток в вакууме. Вакуумный диод. Электронно-лучевая трубка……… смотреть
Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза……… смотреть
Электрический ток в газах……… смотреть
Контрольные вопросы к зачету по теме: Электрический ток в различных средах………. смотреть

Электромагнитное поле

Взаимодействие токов. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Сила Ампера ……… смотреть
Действие магнитного поля на движущийся заряд.Магнитные свойства вещества ……… смотреть
Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток. Направление индукционного тока. Правило Ленца……… смотреть
ЭДС электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле……… смотреть
ЭДС индукции в движущихся проводниках……… смотреть
Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля. Вопросы к пр/работе ……… смотреть

Оптика

Природа света. Измерение скорости света ……… смотреть
Световой луч. Основные свойства линзы ……… смотреть
Построение изображения точки в линзах ……… смотреть
Построение изображения предмета в линзах ……… смотреть
Отражение света……… смотреть
Преломление света……… смотреть
Полное внутреннее отражение……… смотреть
Дисперсия света……… смотреть
Интерференция света……… смотреть
Дифракция света……… смотреть
Поляризация света……… смотреть

Атомная физика

Строение атома……… смотреть
Квантовые постулаты Бора……… смотреть
Методы регистрации и наблюдения элементарных частиц……… смотреть
Естественная радиоактивность……… смотреть
Виды радиоактивного распада……… смотреть
Закон радиоактаивного распада……… смотреть
Ядерные силы……… смотреть
Открытие электрона, протона, нейтрона……… смотреть
Строение ядра атома……… смотреть
Изотопы……… смотреть
Энергия связи ядра и дефект масс……… смотреть
Ядерные реакции, энергетический выход ядерной реакции……… смотреть
Деление ядер урана. Цепная реакция……… смотреть
Ядерный реактор. Атомная бомба……… смотреть
Термоядерная реакция. Водородная бомба……… смотреть
Топливно-энергетические ресурсы. Ядерная энергетика……… смотреть

Конспекты и видео к урокам физики — 10-11 класс

Конспекты и видео к урокам физики — 10-11 класс

Видеоролики к урокам физики
— для старшеклассников 10-11 класс
Хотите много знать? ……… здесь и здесь

Видеоиллюстрации к урокам физики
— для старшеклассников 10 класс
Хотите много знать? ……… читать

Видеоиллюстрации к урокам физики
— для старшеклассников 11 класс
Хотите много знать? ……… читать

Физика 10 класс — Учебник
(Мякишев, Буховцев, Сотский)
Хотите много знать? ……… читать

Физика 11 класс — Учебник
(Мякишев, Буховцев, Чаругин)
Хотите много знать? ……… читать

Конспекты по астрономии. 11 класс
— по учебнику Мякишев, Буховцев, Чаругин
Хотите много знать? ……… читать

Краткие конспекты. 10-11 класс
— «застрявшим в пути»
Хотите много знать? ……… читать

Дополнительно для 10-11 класса:

Видеоуроки по физике — 10 класс — смотреть
Видеоуроки по физике — 11 класс — смотреть
Диафильмы учебные — смотреть
Задачи — смотреть
Тесты-задачи 10-11 класс — раздел «тесты» — 10 класс в верхнем меню
Видеоролики — здесь и здесь
Наглядные м/м пособия к уроку 10-11 класс — разделы «медиа-1» и «медиа-2» в верхнем меню
А также для повторения будет полезно посмотреть учебные материалы за 7-9 классы.

…… Дополнительные конспекты по теме «Механика» для 10-11 класса………смотреть
…… Дополнительные конспекты по теме «Термодинамика и молекулярная физика» — 10-11 класс……… смотреть
…… Дополнительные конспекты по теме «Электродинамика»……… смотреть
…… Дополнительные конспекты по теме «Оптика»……… смотреть
…… Дополнительные конспекты по теме «Квантовая механика»……… смотреть
…… Тесты 10-11 класс……… скоро будут
…… Дополнительные конспекты по теме «Астрономия»……… смотреть