Видеоурок по физике «Механическое движение. Системы отсчёта»

В этом видеоуроке вспомним, что называют механическим движением. Узнаем, какая наука называется механикой и какие разделы она включает. Вспомним, какими моделями реальных тел пользуются в физике. А также узнаем, что такое система отсчёта и из каких элементов она состоит.

Первое, на что мы обращаем внимание при наблюдении за окружающим миром, — это то, что он не является статичным. Неотъемлемой его частью является движение. Движется всё: люди и автомобили…, планеты вокруг Солнца и наша Солнечная система вокруг центра Галактики… В непрерывном движении находятся молекулы, атомы, электроны и ионы.

Как говорил древнегреческий философ Гераклит: «Всё течёт, всё изменяется».

В начале урока напомним учащимся о том, что такое механическое движение. Механическим движением называется изменение положения тела или частей тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

Далее следует спросить у учащихся, что они понимают под словами «пространство» и «время», а также под словосочетанием «относительно других тел».

Например, Исаак Ньютон считал, что «пространство — это вместилище вещей, а время — вместилище событий». Со времён Ньютона наука далеко шагнула вперёд, однако до сих пор она не может дать точного ответа на эти вопросы.

Затем на простом примере мы вводим закон относительности движения.

При изучении данной темы стоит уделить время историческим справкам, рассказать, когда и кем были сформулированы основные законы механики.

Изучение механики начинается с кинематики, так как её понятия лежат в основе всей классической физики. Кинематика — это раздел механики, который изучает способы описания движений и связь между величинами, характеризующими эти движения.

Описать движение — это значит указать способ определения его положения в пространстве в произвольный момент времени. Но как это сделать? Например, как описать движение облаков? Или движение корабля в океане?

Поставив проблему, мы вводим для её разрешения понятие материальной точки как самой простой модели реальных тел. Материальной точкой принято называть тело, размерами и формой которого в данных условиях можно пренебречь.

Обратите внимание учащихся на слова «в данных условиях». Они означают, что одно и то же тело при одних его движениях можно считать материальной точкой, при других — нет. Например, изучая движение планет вокруг Солнца, их можно считать материальными точками несмотря на внушительные размеры некоторых из них. Однако это ничто по сравнению с теми расстояниями, которые они проходят по своим орбитам. Но вот при рассмотрении задач, связанных с суточным вращением планеты, считать её материальной точкой нельзя, так как результат будет зависеть от размеров планеты, скорости движения её различных точек и так далее.

После этого можно сформулировать три правила о том, в каких случаях тело можно считать материальной точкой.

Далее вводим понятие системы отсчёта как совокупности тела отсчёта, связанной с ним системы координат и часов.

Необходимо обратить внимание учащихся на то, что систему отсчёта можно выбрать совершенно произвольно. Однако важно, чтобы в ней движение тела было наиболее простым и при этом можно было ответить на все вопросы, поставленные в задаче.

В конце урока проводим краткое повторение изученного материала.