План занятия
- 0–16 мин. Итоговая работа по введению и главе 1.
- 16–24 мин. Разбор работы: шкала, цена деления, погрешность, запись результата измерения.
- 24–36 мин. § 14. Механическое движение. Относительность движения и покоя.
- 36–40 мин. Тренажёр «Движение или покой».
- 0–12 мин. § 14. Траектория. Путь. Единицы пути.
- 12–22 мин. § 15. Равномерное и неравномерное движение.
- 22–26 мин. Сводка по §§ 14–15. Задания для самопроверки.
- 26–31 мин. Тренажёр «Путь и вид движения».
- 31–39 мин. Итоговая работа по §§ 14–15.
- 39–40 мин. Практикум и домашнее задание.
Перед началом
Окно браузера не следует закрывать до завершения обеих работ.
1. Итоговая работа по введению и главе 1
16 заданий: наблюдения и опыты, тела, вещества и явления, величины и единицы (§§ 1–4); шкалы приборов и запись результата (§§ 4–5); строение вещества (§§ 7–13). Работа выполняется самостоятельно.
2. Разбор итоговой работы: шкалы приборов
После завершения работы у каждого задания показываются начисленные баллы и пояснение. Разбор начинается с заданий второй страницы: цена деления, показание прибора, погрешность и запись результата.
Значение величины, соответствующее промежутку между двумя соседними штрихами шкалы.
- Выбираются два соседних подписанных штриха.
- Из большего значения вычитается меньшее.
- Разность делится на число промежутков между этими штрихами (не на число штрихов).
- Показание отсчитывается от ближайшего подписанного штриха: к подписанному значению прибавляется цена деления, умноженная на число делений до указателя.
- Погрешность принимается равной половине цены деления; результат записывается в виде A = (a ± Δa) с единицей после скобки.
- Подсчёт штрихов вместо промежутков: если между подписанными штрихами вместе с ними 5 штрихов, промежутков 4.
- Цена деления не обязана быть целой: при разности 10 °C и 4 промежутках она равна 2,5 °C.
- Погрешность равна половине цены деления, а не самой цене деления.
- Единица записывается после скобки: V = (68 ± 2) мл.
- Показание отсчитывается от ближайшего подписанного штриха снизу (у линейки — слева), а не от нуля шкалы.
Тренажёр «Шкалы приборов»
Тренажёр состоит из коротких заданий на шкалах линейки, термометра, мензурки и динамометра. Значения вводятся числом, десятичная дробь записывается через запятую или точку, отрицательное значение — со знаком «минус». Результаты не сохраняются и не оцениваются.
3. Механическое движение (§ 14)
Движение тел наблюдается повсюду: плывут облака, качаются ветки деревьев, падают снежинки, летит самолёт. Говоря о движении тела, всегда имеют в виду, что оно перемещается относительно других тел. Если вдали на дороге виден автомобиль, определить, движется он или нет, трудно. Для этого прослеживают, как меняется его положение относительно других тел: полотна дороги, домов, деревьев. Если положение автомобиля относительно этих тел меняется, говорят, что он движется относительно них.
Если же положение движущегося автомобиля не меняется относительно движущегося рядом поезда, то автомобиль и поезд относительно друг друга не движутся, а находятся в состоянии покоя. Пассажир поезда движется относительно полотна железной дороги, но относительно вагона находится в покое. Поэтому, говоря о движении тела, обязательно указывают, относительно каких тел происходит это движение.
Чаще всего движение тел рассматривается относительно Земли. При этом сама Земля вращается вокруг своей оси и движется вокруг Солнца, а Солнце, в свою очередь, движется относительно многочисленных звёзд.
Движение относительно Земли человека, автомобиля, самолёта, колебания маятника, течение воды, перемещение воздуха (ветер) — примеры механического движения. Перемещение отдельной молекулы и даже отдельного атома также является механическим движением.
Изменение с течением времени положения тела относительно других тел называется механическим движением.
Одно и то же тело может двигаться относительно одних тел и одновременно находиться в покое относительно других. Поэтому указывается, относительно каких тел рассматривается движение.
Тренажёр «Движение или покой»
Тренажёр состоит из коротких заданий: для тела и тела, относительно которого рассматривается движение, выбирается «движется» или «покоится», либо выбирается тело, относительно которого тело движется или покоится. Результаты не сохраняются и не оцениваются.
4. Траектория и путь (§ 14)
Изменяя своё положение в пространстве, переходя из одного места в другое, тело движется по некоторой линии. Эту линию называют траекторией движения тела. Траектория может быть видимой, например светящийся след метеора в ночном небе или след реактивного самолёта, или невидимой, как при полёте птицы. По форме траектория может быть прямой или кривой; движение по прямой называют прямолинейным, по кривой — криволинейным.
Линия, по которой движется тело.
Длина траектории, по которой движется тело в течение некоторого промежутка времени, называется путём.
Траектория движения молекулы газа — ломаная линия. Длина такой траектории равна сумме длин всех отрезков. Траектория движения лыжника, прыгающего с трамплина, — кривая линия. Её длина измеряется от точки отрыва O до точки приземления A, но не по прямой, а следуя траектории движения. Длина траектории OA — путь, пройденный лыжником за время прыжка.
Путь — физическая величина, которую можно измерить. Часто это сделать непросто, например в случае движения молекулы. Путь обозначают буквой s. Путь всегда отсчитывается вдоль траектории, поэтому при движении по кругу тело может вернуться в начальную точку, пройдя путь, не равный нулю.
Единицы пути
Основной единицей пути в Международной системе единиц (СИ) является метр (м). Используются и другие единицы длины: миллиметр (мм), сантиметр (см), дециметр (дм) и километр (км). При переводе в метры значение умножается на число метров в одной единице.
| Единица | Обозначение | В метрах |
|---|---|---|
| миллиметр | мм | 1 мм = 0,001 м |
| сантиметр | см | 1 см = 0,01 м |
| дециметр | дм | 1 дм = 0,1 м |
| километр | км | 1 км = 1000 м |
Путь по ломаной и замкнутой траекториям
Измерение пути линейкой
Игрушечный автомобиль проехал вдоль линейки от отметки «начало» до отметки «конец». Сначала определяется цена деления линейки, затем отметки начала и конца пути. Путь равен разности этих отметок, погрешность — половине цены деления.
- Цена деления: 1 см : 10 = 0,1 см = 1 мм.
- Начало: 1 см + 2 · 0,1 см = 1,2 см; конец: 7 см + 4 · 0,1 см = 7,4 см.
- Путь: s = 7,4 см − 1,2 см = 6,2 см.
- Погрешность: 0,1 см : 2 = 0,05 см; s = (6,2 ± 0,05) см.
Форма траектории и выбор тела
Форма траектории, как и сам факт движения, зависит от того, относительно какого тела рассматривается движение. Точка обода колеса велосипеда относительно оси колеса движется по окружности, а относительно дороги — по кривой линии, которая называется циклоидой. Этот пример дополняет учебник.
5. Равномерное и неравномерное движение (§ 15)
Пусть автомобиль за каждую четверть часа (15 мин) проходит 20 км, за каждые полчаса (30 мин) — 40 км, за каждый час (60 мин) — 80 км. О таком автомобиле говорят, что он движется равномерно.
Равномерное движение встречается очень редко. Почти равномерно движется Земля вокруг Солнца: за одинаковое время она проходит приблизительно равные пути и за каждый год совершает один оборот.
Водителю автомобиля практически никогда не удаётся поддерживать равномерность движения: по разным причинам приходится ехать то быстрее, то медленнее. Движение стрелок часов только кажется равномерным. Секундная стрелка то движется, то останавливается. Так же движутся минутная и часовая стрелки, только медленно, поэтому их рывков не видно.
Неравномерно движутся молекулы газа: сталкиваясь, они на мгновение останавливаются, затем снова разгоняются. Неравномерно движется поезд, отходящий от станции: за одинаковые промежутки времени он проходит всё большие пути. Так же движутся взлетающий самолёт, открываемая дверь, падающая снежинка. Лыжник или конькобежец на соревнованиях проходят равные пути за различное время.
Если тело за любые равные промежутки времени проходит равные пути, то его движение называют равномерным.
Если тело за равные промежутки времени проходит разные пути, то его движение называют неравномерным.
Определение вида движения по таблице путей
Для определения вида движения сравниваются пути, пройденные телом за равные промежутки времени. Если все пути одинаковы, движение равномерное; если пути различаются, движение неравномерное. Путь за всё время движения равен сумме путей за отдельные промежутки. В таблице первый автомобиль за каждую минуту проходит 900 м и движется равномерно; второй за равные промежутки проходит разные пути и движется неравномерно.
| Промежуток времени | Автомобиль 1 | Автомобиль 2 |
|---|---|---|
| 1-я минута | 900 м | 600 м |
| 2-я минута | 900 м | 800 м |
| 3-я минута | 900 м | 900 м |
| 4-я минута | 900 м | 700 м |
| За 4 мин | 3600 м | 3000 м |
Сводка по §§ 14–15
| Понятие | Определение | Пример |
|---|---|---|
| Механическое движение | Изменение с течением времени положения тела относительно других тел | Полёт самолёта относительно Земли, колебания маятника |
| Относительность движения и покоя | Тело движется относительно одних тел и покоится относительно других | Пассажир покоится относительно вагона и движется относительно платформы |
| Траектория | Линия, по которой движется тело | След метеора; ломаная траектория молекулы газа |
| Путь s | Длина траектории за некоторый промежуток времени; единица СИ — метр | Два круга по дорожке длиной 400 м: s = 800 м |
| Равномерное движение | За любые равные промежутки времени тело проходит равные пути | Почти равномерно движется Земля вокруг Солнца |
| Неравномерное движение | За равные промежутки времени тело проходит разные пути | Поезд, отходящий от станции; падающая снежинка |
Задания для самопроверки
- Почему, говоря о движении тела, указывают, относительно каких тел оно рассматривается?
Проверить себя
Одно и то же тело может двигаться относительно одних тел и покоиться относительно других: пассажир покоится относительно вагона и движется относительно платформы. - Чем путь отличается от траектории?
Проверить себя
Траектория — линия, по которой движется тело; путь — длина этой линии за некоторый промежуток времени. Путь — физическая величина, её единица в СИ — метр. - Велосипедист за первую минуту проехал 300 м, за вторую — 300 м, за третью — 250 м. Можно ли назвать его движение равномерным?
Проверить себя
Нельзя: за равные промежутки времени велосипедист проехал разные пути, движение неравномерное.
Тренажёр «Путь и вид движения»
Тренажёр состоит из коротких заданий: путь по клетчатой сетке, прямолинейное или криволинейное движение, перевод единиц пути, путь за несколько кругов, равномерное или неравномерное движение по таблице путей или по меткам положения тела. Результаты не сохраняются и не оцениваются.
6. Итоговая работа по §§ 14–15
8 заданий: механическое движение и его относительность, траектория и путь, единицы пути, равномерное и неравномерное движение. Работа выполняется самостоятельно.
7. Практикум и домашнее задание
Домашнее задание
- Повторить §§ 14–15 по учебнику, при необходимости выучить основные определения.
- Решить задачи практикума, не решённые на уроке.
Практикум
- Пассажир сидит в движущемся автобусе. Относительно каких тел он покоится и относительно каких движется?
Решение
Пассажир покоится относительно автобуса, своего сиденья и других сидящих пассажиров. Он движется относительно дороги, домов, деревьев и пешеходов на тротуаре. - Можно ли сказать, что дерево у дороги движется? Ответ пояснить.
Решение
Можно, если рассматривать движение относительно проезжающего автомобиля или его пассажира: положение дерева относительно автомобиля меняется. Относительно Земли дерево покоится. - Какую траекторию описывает точка обода колеса велосипеда относительно оси колеса и относительно дороги?
Решение
Относительно оси колеса — окружность. Относительно дороги — кривая линия (циклоида), см. рисунок в разделе «Путь». - Приведите два примера видимой траектории.
Решение
Например: светящийся след метеора в ночном небе; след реактивного самолёта; лыжня на снегу; след лодки на воде. - Спортсмен пробежал 3 круга по дорожке длиной 400 м. Определите путь в метрах и километрах.
Решение
s = 3 · 400 м = 1200 м = 1,2 км. Спортсмен вернулся к линии старта, но путь не равен нулю. - Выразите в метрах: 2,5 км; 46 см; 380 мм.
Решение
2,5 км = 2500 м; 46 см = 0,46 м; 380 мм = 0,38 м. - Траектория тела изображена на клетчатой сетке (сторона клетки 1 м). Определите путь.
Решение
Траектория состоит из отрезков 2 м, 4 м, 3 м и 2 м: s = 2 м + 4 м + 3 м + 2 м = 11 м. - Длина пути на рисунке измерена линейкой. Определите цену деления линейки, длину пути и запишите результат с учётом погрешности.
Решение
Цена деления: 1 см : 2 = 0,5 см. Начало: 1,5 см; конец: 8 см. Путь: 8 см − 1,5 см = 6,5 см. Погрешность: 0,5 см : 2 = 0,25 см. Результат: s = (6,5 ± 0,25) см. - Почему во время метели трудно определить, движется поезд или нет?
Решение
Во время метели из окна не видны дома, деревья и другие неподвижные относительно Земли тела, а летящие снежинки сами движутся. Тел, относительно которых можно судить о движении поезда, не видно. - Пути, пройденные автомобилем за каждые 10 мин: 12 км, 12 км, 12 км, 12 км. Пути, пройденные велосипедистом за каждые 10 мин: 3 км, 4 км, 2,5 км, 3,5 км. Какое движение равномерное, а какое неравномерное? Какой путь прошло каждое тело за 40 мин?
Решение
Автомобиль за равные промежутки проходит равные пути — движение равномерное; велосипедист — разные пути, движение неравномерное. За 40 мин: автомобиль 4 · 12 км = 48 км; велосипедист 3 км + 4 км + 2,5 км + 3,5 км = 13 км. - Приведите два примера неравномерного движения и объясните, почему движение неравномерное.
Решение
Например: поезд, отходящий от станции, за одинаковые промежутки времени проходит всё большие пути; автобус в городе разгоняется и тормозит у остановок, поэтому за равные промежутки проходит разные пути. - Секундная стрелка часов совершает один оборот за 1 мин. Почему её движение нельзя считать равномерным, если наблюдать за ним в течение долей секунды?
Решение
Стрелка то движется, то останавливается: за одни доли секунды её конец проходит некоторый путь, за другие — не проходит пути. За равные промежутки времени пути разные, движение неравномерное. За каждую минуту стрелка делает один оборот, поэтому при наблюдении целыми минутами движение кажется равномерным.