zabika.ru 1

Цыганков Валерий Витальевич, учитель физики


МБОУ Савеевская основная школа им. М.С. Добрынина
Материалы к уроку объяснения нового материала по теме "Механическое движение. Равномерное и неравномерное движение", учебник Пёрышкин А.В., Физика 7.
Основное содержание материала: Механическое движение. Относительность движения тела. Траектория, путь. Единицы пути в Си. Равномерное и неравномерное движение.
Данные материалы учитель может использовать на уроке в качестве изучения нового материала, а также при закреплении, повторении и для контроля знаний учащихся.

Механическое движение. Равномерное и неравномерное движение.

(к § 13, 14 учебника Пёрышкин А.В. ,Физика 7 класс)


  1. О движении в неживой природе. Во Вселенной всё находится в движении: вокруг Солнца вращаются Земля и планеты, вокруг планет- спутники, подчиняясь определённым циклам - таким как сутки, месяц, год. Сутки - всего лишь один полный оборот Земли вокруг своей оси, во время совершения которого день сменяет ночь, а точка земного экватора перемещается за одну секунду на 465 метров. Земная поверхность дважды в сутки поднимается и дважды опускается примерно на 0,5 метра. За один месяц Луна делает полный оборот вокруг Земли, вызывая на ней приливы и отливы, достигающие в некоторых местах высоты 18 метров. Благодаря годичному вращению Земли вокруг Солнца происходит смена времён года на нашей планете, сезонное цветение растений, их плодоношение, листопад, ледостав и ледоход на реках, перелёты птиц, миграция рыб.

Движутся материки и растут горы, перемещаясь всего на несколько сантиметров в год, а камни и пепел из кратера вулкана при извержении поднимаются на высоту в несколько сот метров. Сходят снежные лавины, селевые потоки и оползни, меняя форму местности и всей планеты.

Реки и морские течения, падающие из облаков снег и дождь, водопады и подвижные ледники - всё это движение самой распространённой на Земле жидкости - воды.

Перемещаются большие массы воздуха, образуя ветер, который гонит облака, вздымает тучи пыли, нагоняет волны, являясь двигательной силой в парусном мореплавании и ветроэнергетике.


Звук распространяется в воздухе, воде и твёрдых материалах . Например, мы слышим гром - его перекаты, периодические всплески и затухания. Во время грозы между облаками и землёй проскальзывают вспышки, образуя замысловатые изгибающиеся каналы молний.

Движется огонь по сухой траве, убывает по высоте горящая свеча, тлеют угли костра, благодаря тяге по трубе поднимается дым.

Мы загадываем желание, видя светящийся след метеорита, вторгшегося в земную атмосферу, провожая улыбкой эту "падающую звезду". Нас приводят в восторг солнечное и лунное затмения, которые происходят когда Луна, во время своего движения, оказывается между Землёй и Солнцем, или Земля - между Солнцем и Луной, и завораживает более редкое зрелище - комета, летящая по небосводу.


  1. О движении в мире растений и животных. Растения очень медлительны в своём росте, например, по скорости нарастания их стволов в диаметре, но и в этом царстве есть удивительные примеры своих рекордов. Рекордсменом роста является бамбук - 40 сантиметров в сутки. Хмель, перевивая кустарники или молодые деревья, удлинняется за то же время на 30 сантиметров. Быстрый рост цветоноса наблюдается у некоторых агав - 10 - 15 сантиметров в сутки. Поразительно быстро растёт ножка тычинки у некоторых злаков - около двух миллиметров в минуту, а тропический гриб диктофора вырастает за час на 10 - 12 сантиметров. Вода, без которой невозможно существование растений, по стеблю акации может подняться на 1,5 метра за один час. Для сравнения - человек в первый год своей жизни вырастает всего лишь на четверть метра. С каждым последующим годом его рост замедляется и к совершеннолетию прекращается совсем.

Течёт кровь по сосудам, перемещается пища в кишечнике, растут ногти и волосы.

Движутся все представители животного мира. Плавают рыбы и млекопитающие - бобры, бегемоты, киты; зарывается в землю крот; летают птицы и летучие мыши, совершают планирующий полёт белки - летяги, ящерицы и даже змеи, а некоторые насекомые зависают над одним местом, как это делает вертолёт; прыгают по деревьям обезьяны; совершают бег лошади и кабаны; ползают змеи и т.д.


1


  1. Некоторые термины и классификация движений. Люди, неторопливый шаг которых составляет всего около одного метра в секунду, используя колёсный транспорт, лошадей и других животных, на протяжении тысячелетий перемещались по тропам, караванным путям и дорогам. Сегодня для нас стали привычными движение автомобиля, раскачивание маятника. Мы с большим удовольствием и азартом смотрим спортивные соревнования по лыжным гонкам, плаванию, стрельбе из лука и спортивного пистолета, устраиваем соревнования, в которых участвуют различные животные - скачки лошадей, бега между тараканами, черепахами и улитками. И все эти разнообразные виды движений подчиняются одним физическим законам.

Для описания движений в физике введём следующие термины - механическое движение, траектория, путь, тело отсчёта, а в основу их классификации положим форму траектории, величину пройденного пути за равные промежутки времени и виды различных движений животного мира (таблицы 1, 2, 3). Данные таблицы выдаются каждому ученику и вклеиваются ими в рабочую тетрадь.
Таблица 1



Механическое движение


  1. Изменение положения тела в пространстве с течением времени относительно других тел называют механическим движением.

Примеры: движение относительно Земли человека, автомобиля, колебания маятника, течение реки.

  1. Траектория - линия, описанная телом в пространстве (например, кончиком ручки).

  2. Длина траектории - пройденный путь S.

[S] = м

1 мм = 0,001 м; 1 см = 0,01 м; 1 дм = 0,1 м; 1 км = 1000 м

  1. Движениеи покой относительны.

Пример: сидя в поезде, мы движемся относительно полотна железной дороги, но относительно вагона находимся в покое.


  1. Равномерное движение - тело за равные промежутки времени проходит одинаковые пути.

Примеры: тонут тела, опускается парашют, всплывают пузыри, движутся планеты вокруг Солнца.

  1. Неравномерное движение - тело за равные промежутки времени проходит разные пути.

Примеры: движение автобуса из Москвы в Санкт - Петербург






  • О важности тела отсчёта. В 1923 г. все крупнейшие газеты мира отметили внезапное изчезновение острова Пасхи. Особенно сильное волнение было вызвано этим событием в кругах историков и географов. Прошло несколько времени, и оказалось, что остров со своими загадочными статуями попрежнему стоит на месте. Выяснилось, что какой - то капитан напутал в своих измерениях и, проехав мимо острова в ночном тумане, поспешил оповестить мир о его гибели.

  • Люди, которые плыли на лодке в тумане испытывали любопытное ощущение - они не представляли, движутся или нет. Об этом рассказывали и стратонавты, поднимавшиеся в облачном слое на воздушных шарах. Они никак не могли понять, поднимается шар, опускается или висит (ориентироваться помогали специальные приборы).

2

Таблица 2



Виды движений по форме траектории



Вид движения



Примеры


Прямолинейное


Движение падающего вниз шарика, выпущенного из рук; движение кончика карандаша вдоль линейки; движение изделия на транспортёре.



Прямолинейно - возвратное


Движение поршней в двигателях внутреннего сгорания; движение ножей в жатках и сенокосилках; движение двуручной пилы; движение рубанка.



Вращательное


Движение рукоятки, шнека и ножа мясорубки; вращение вентилятора; движение точильного камня; движение колёс у транспортных средств.



Спиралевидное



Движение точки на винте, на буравчике при ввинчивании и вывинчивании этих предметов.



Параболическое



Движение воды в водопаде; движение мяча, брошенного прямо перед собой.



Колебательное



Колебание маятника метронома; колебание гитарной струны; колебание колосьев пшеницы.



Геометрически неправильное



Полёт бабочки; движение пера ручки при письме; движение иглы при шитье вручную.




  • Приведите ещё несколько примеров движения тел:

а) прямолинейное;

б) криволинейное;

в) равномерное;

г) неравномерное.

  • К какому виду движений относятся - движение камня, выпущенного из рук; движение шарика, скатившегося со стола; движение лопастей вентилятора; движение парящей птицы; движение пчелы?


3

Таблица 3



Некоторые виды движений животных

Вид движения



Примеры животных, которые их совершают



Плавание, ныряние



Рыбы, лягушки, утки, черепахи, киты, тюлени, бегемоты


Полёт, планирование, парашютирование



Птицы, летучие рыбы, яванская летающая лягушка, летающий дракон, белка - летяга


Бег, ходьба, прыгание



Человек, млекопитающие - лошади, кенгуру, зайцы и т.д., страус, птицы



Лазание



Белки, обезьяны, хамелион, змеи


Ползание



Змеи, черви, ящерица - веретеница, человек


Рытьё



Крот, черви, медведка




  • Какие технические устройства, машины и механизмы позволяют человеку плавать на большие расстояния, погружаться под воду, совершать полёт, быстро перемещаться по суше?

  • Приходилось ли вам лазать, ползать, рыть? Какие приспособления и механизмы помогают человеку это делать?



  1. Историческая справка. В нашей стране и в большинстве стран мира за основную единицу длины принят метр (м). Для измерения больших расстояний введена единица длины 1 километр (км), равная 1000 метрам. Древнерусской мерой длины служила верста - 1066 метров. Во время царствования Алексея Михайловича слово "верста" означало "ряд, линия, порядок". В ХVII веке по распоряжению государя на дороге между Москвой и его летней резиденцией в селе Коломенском был наведён порядок. Заново провели измерение расстояний и установили вёрсты (верстовые столбы) такой высоты, каких на Руси ещё не видывали. Местные жители говорили: "Вёрст по дороге наставили, что проехать нельзя". Дорога получила название столбовой, а "коломенской верстой" стали называть очень высоких людей.


За путевую меру длины в различных государствах принята миля. Английская миля равна 1609 м, географическая - 7420 м, морская - 1852 м. Существовала даже "лапотная миля". Лапти, как известно, были самой древней обувью на Руси. Лапотная
4

Россия оставалась примерно до середины XIX века, стоили лапти три копейки, а сапоги - несколько рублей. Но и носились лапти много хуже сапог: в горячую пору - четыре дня, а зимой - десять. "В дорогу идти пять пар лаптей плести" - говорили в народе. Так сложилось понятие "лапотная миля", т.е. расстояние, которое можно пройти в одной паре лаптей.

Для измерения расстояний пользуются различными приборами. Например, для измерения длины при земляных работах применяется мерная лента; для измерения длины кривых линий на чертежах служит прибор "курвиметр", что означает "измеритель кривых"; для измерения пути, пройденного транспортным средством, применяется одометр, который встроен в спидометр; ручным приспособлением для определения глубины является верёвка со специальными пометками на ней - лот, в настоящее время глубину измеряют с помощью эхолота.



  1. Некоторые факты из истории преодоления расстояний.

  • "Великий шёлковый путь", открытый во II в. до н.э., способствовал развитию контактов между Востоком и Западом. Как сообщает Птолемей это путешествие занимало около семи месяцев.

  • В Римской империи была создана густая сеть дорог, общая протяжённость которой составляла 80 - 120 тыс. км. По их сторонам устанавливались путевые столбы - гермы, на которых указывались год установки и расстояние до ближайшего города. Ещё в I в. до н.э. на всех главных дорогах возникли государственные постоялые дворы, находившиеся на расстоянии одного дня езды на лошади, т.е. примерно через каждые 25 миль.
  • Наряду с летописями в Древней Руси существовали описания путешествий русских людей в зарубежные страны, которые тогда назывались "хожениями". "Хожение за три моря" тверского купца Афанасия Никитина в Индию длилось с 1468 по 1474 годы и протекало через Каспийское, Индийское и Чёрное моря.


  • Самый известный арабский путешественник Абу Абдаллаха Ибн Баттута в XIV в. за 25 лет странствий прошёл по суше и по морю более 130 тыс. км.

  • В 1911 году Анисим Панкратов предпринял на велосипеде кругосветное путешествие. Огромнейший путь - 48 тыс. вёрст, около 50 тысяч километров, он завершил к 1913 году. Международный союз велосипедистов удостоил Панкратова высшей награды - Бриллиантовой звезды.

  • В 1911 году между Петербургом и Москвой была проложена лыжная трасса в 724 километра, которую победитель одолел за 12 дней, 6 часов и 22 минуты.

  • Гигантские лыжные трассы в 200 километров были в почёте в Швеции.

  • Англичанин Дж. Сондерс пробежал без остановки свыше 195 км за 22 часа 49 минут в соревнованиях на стадионе в Нью - Йорке, проводившехся 21 - 22 февраля 1882 года под девизом "Беги, как хочешь".

  • В июле 1967 года 63 - летняя англичанка Барбара Мур прошла без остановки 269 км за 41 час 40 минут.

  • Ежегодно путешествие одного усатого кита может достигать 5 - 10 тыс. км.

  • Через пустыню Сахара многие птицы перелетают за одну ночь, преодолевая путь более двух тысяч километров.

  • Норвежец Бьюрг Осланд в 1996 - 1997 гг. в автономном режиме пересёк на лыжах Антарктиду, пройдя через Южный полюс, преодолев 2845 км.

  • В 2002 г. Фёдор Конюхов пересёк Атлантический океан на одиночной гребной лодке за 46 суток и 4 минуты. На счету спортсмена около сорока сухопутных, морских и океанских экспедиций и восхождений и 1000 суток одиночного плавания. Он сумел покорить Северный и Южный географический полюсы, Эверест - полюс высоты, мыс Горн - полюс яхтсменов - парусников.


5
  • О самых "ходовых" профессиях. Исследования такого рода проводили американцы. Оказалось, что больше всего в движении фермер, ежедневно он проходит пешком около 30 км. На втором месте - пешие почтальоны - 28 км, затем официанты - 22 км, медсёстры - 20 км, огородники - 14 км и продавцы - 10 км в день.





  1. Задачи.

  • Приведите примеры механических движений, которые можно встретить на осеннем поле.

  • При какой траектории путь между двумя пунктами самый короткий?

  • Велосипедист едет по ровной прямой дороге. Какую траекторию имеет седло? Педаль? Ось колеса?

  • Гусеничный трактор движется по полю. Какие детали трактора движутся, а какие покоятся относительно почвы? А относительно тракториста?

  • Приведите примеры тел, относительно которых движется и относительно которых покоится человек, находящийся в салоне автобуса, совершающего рейс из г.Десногорск в г. Рославль.

  • Измерьте диаметры монет в 1, 5, 10, 50 копеек. Подсчитайте, сколько монет различного номинала можно уложить в ряд по длине 1 метра, 1 километра.

  • Выразите:

а) в метрах - 378 см, 195 км, 130 тыс. км;

б) в километрах - 1 м, 35 м, 250 м, 3458 м, 8 км 905 м.

  • На рисунке изображён график движения поезда. Определите по графику:

а) какое расстояние прошёл поезд за первые 2 ч;

б) сколько минут поезд стоял на каждой остановке;

в) каково расстояние между остановками поезда.



6

Список литературы


  1. Пёрышкин А.В. Физика -7. М.: Дрофа, 2008.

  2. Баврин И.И. Избранные задачи С.А. Рачинского для умственного счёта. М.: МПСИ, 2002.

  3. Балашов М.М. О природе (7 класс) – М.: Просвещение, 1991.

  4. Билимович Б.Ф. Законы механики в технике – М.: Просвещение, 1975.

  5. Виленкин Н.Я. Математика - 5. М, 2010.

  6. Воронкова Л.П. История туризма - М, 2001.

  7. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики – М.: Просвещение, 1988.
  8. Кирик Л.А. Физика -7. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы- М.: Илекса, 2007.


  9. Лишевский В. Скорости в природе и технике - Наука и жизнь № 4, 1984.

  10. Лукашик В.И. Сборник задач по физике для 7-9 классов –М.: Просвещение, 2004.

  11. Панфилов А.А., Савченков В.И. Экология на уроках физики – М.: Издательство «Кедр», 2006.

  12. Олехник С.Н., Нестеренко Ю.В., Потапов М.К. Старинные занимательные задачи – М.: Наука, 1988.

  13. Охлябинин С.Д. Легенды и были об экомобиле – М.: Сов. Россия, 1987.

  14. Преподавание механики в сельской школе. Кинематика. Динамика. /Сост. Б.В. Селюк – Смоленск: СГПИ,1988.

Статья опубликована в научно-методическом журнале «Физика. Все для учителя!» №10(22) октябрь 2012 г.

7