Введение в динамику
ИСО. Первый закон ньютона
9 класс
Цель урока:
Сформулировать
понятие об инерциальной системе отсчёта. Изучить первый закон Ньютона. Показать
важность такого раздела физики как «Динамика».
Ход урока:
1. Повторение.
- В чём состоит
основная задача механики?
- Зачем введено
понятие материальной точки?
- Когда тело можно
считать материальной точкой? Приведите примеры.
- Что такое система
отсчёта? Для чего она вводится?
- Какие виды систем
координат вы знаете?
2. Новый материал.
- В главном разделе
механики – «Динамика» – рассматривается взаимное действие тел
друг на друга,
которое является причиной изменения движения тел, т. е. их скоростей.
Если кинематика
отвечает на вопрос: «Как движется тело?», то динамика выясняет,
почему именно
так.
В основе
динамики лежат три закона Ньютона.
Если неподвижно
лежащее тело на земле начинает двигаться, то всегда можно
обнаружить
предмет, который толкает это тело, тянет или действует на него
на расстоянии
(например, если к железному шарику поднесём магнит).
Эксперимент
1
Возьмём кусок
мела в руки и разожмём пальцы: мел упадёт на пол.
- Какое тело
подействовало на мел? (Земля)
Эти примеры
говорят о том, что изменение скорости тела всегда вызывается воздействием на
данное тело каких – либо других тел. Если на тело не действуют другие тела, то
скорость его никогда не меняется, т. е. тело будет покоиться или двигаться с
постоянной скоростью.
Этот факт помогли
осознать великие гении Галилей и Ньютон.
Первый закон
механики, или закон инерции, был установлен ещё Галилеем. Но строгую
формулировку этого закона дал и включил его в число основных законов физики
Ньютон. Закон инерции относится к самому простому виду движения – движению
тела, на которое не оказывают воздействия другие тела. Такие тела называют свободными
телами.
Первый закон Ньютона:
Существуют такие
системы отсчёта, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной,
если на них не действуют другие тела.
Такие системы
отсчёта называют – инерциальными (ИСО).
Чтобы
пронаблюдать как движется тело, если на него не действуют другие тела, надо
поставить условия, при которых влияние внешних воздействий было бы всё меньше и
меньше, и наблюдать к чему это приведёт.
Явление
сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел называется инерцией.
Эксперимент
2
Подвесим шарик на шнуре. Пока шнур не перерезан, шарик находится в
покое. Если бы можно было убрать Землю, но при этом сохранить действие
натянутого шнура, то он бы стал двигаться с ускорением в противоположную
сторону.
- О чём говорит
этот пример?
3. Закрепление изученного.
Вопросы для закрепления:
- В чём состоит
явление инерции?
- В чём состоит 1
закон Ньютона?
- При каких
условиях тело может двигаться прямолинейно и равномерно?
- Какие системы
отсчёта используются в механике?
- Гребцы,
пытающиеся заставить лодку двигаться против течения, не могут с этим
справиться, и лодка остаётся в покое относительно берега. Действие каких тел
при этом компенсируется?
- Яблоко, лежащее
на столике равномерно движущегося поезда, скатывается при резком торможении
поезда. Укажите системы отсчёта, в которых первый закон Ньютона:
а) выполняется; б)
нарушается.
- Каким опытом
внутри закрытой каюты корабля можно установить, движется ли корабль, равномерно
и прямолинейно или стоит неподвижно?
Задачи и
упражнения на закрепление:
С целью закрепления
материала можно предложить ряд качественных задач по изученной теме, например:
1. Может ли шайба,
брошенная хоккеистом, двигаться равномерно по льду?
2. Назовите тела,
действие которых компенсируется в следующих случаях: а) айсберг плывёт в
океане; б) камень лежит на дне ручья; в) подводная лодка равномерно и
прямолинейно дрейфует в толще воды; г) аэростат удерживается у земли канатами.
3. При каком
условии пароход, плывущий против течения, будет иметь постоянную скорость?
Можно предложить и
ряд чуть более сложных задач на понятие инерциальной системы отсчёта:
1. Система отсчёта
связана с лифтом. В каких из приведённых ниже случаях систему отсчёта можно
считать инерциальной? Лифт: а) свободно падает; б) движется равномерно вверх;
в) движется ускоренно вверх; г) движется замедленно вверх; д) движется
равномерно вниз.
2. Может ли тело в
одно и то же время в одной системе отсчёта сохранять свою скорость, а в другой
– изменять? Приведите примеры, подтверждающие ваш ответ.
3. Строго говоря.
Связанная с Землёй система отсчёта не является инерциальной, обусловлено ли
это: а) тяготением Земли; б) вращением Земли вокруг своей оси; в) движением
Земли вокруг Солнца?
4. Домашнее задание.
1. Параграф 10,
ответить на вопросы.
2. Выполнить
упражнение 10.
3. Ответить на вопросы
микротеста:
- Действие всех сил
скомпенсировано. Какова траектория движения этого тела?
А) парабола;
Б) окружность;
В) прямая;
Г) эллипс.
5. Подведение итогов урока.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.