Расскажите в чем проявляется относительность механического движения физика 7 класс

Как сказал.

Информация в чистом виде ‒ это не знание. Настоящий источник знания ‒ это опыт.

Альберт Эйнштейн

Вопросы к экзамену

Для всех групп технического профиля

Список лекций по физике за 1,2 семестр

Я учу детей тому, как надо учиться

Часто сталкиваюсь с тем, что дети не верят в то, что могут учиться и научиться, считают, что учиться очень трудно.

Урок 02. (дополнительный материал). Относительность механического движения

Относительность механического движения.

Механическое движение относительно. Движение одного и того же тела относительно разных тел оказывается различным.

Например, автомобиль движется по дороге. В автомобиле находятся люди. Люди движутся вместе с автомобилем по дороге. То есть люди перемещаются в пространстве относительно дороги. Но относительно самого автомобиля люди не движутся. В этом проявляетсяотносительность механического движения.

Для описания движения тела нужно указать, по отношению к какому телу рассматривается движение. Это тело называют телом отсчета. Покой тоже относителен. Например, пассажир в покоящемся поезде смотрит на проходящий мимо поезд и не понимает, какой поезд движется, пока не посмотрит на небо или землю.

Все тела во Вселенной движутся, поэтому не существует тел, которые находятся в абсолютном покое. По той же причине определить движется тело или нет, можно только относительно какого-либо другого тела.

Например, автомобиль движется по дороге. Дорога находится на планете Земля. Дорога неподвижна. Поэтому можно измерить скорость автомобиля относительно неподвижной дороги. Но дорога неподвижна относительно Земли. Однако сама Земля вращается вокруг Солнца. Следовательно, дорога вместе с автомобилем также вращается вокруг Солнца. Следовательно, автомобиль совершает не только поступательное движение, но и вращательное (относительно Солнца). А вот относительно Земли автомобиль совершает только поступательное движение. В этом проявляется относительность механического движения.

Движение одного и того же тела может выглядеть по-разному с точки зрения различных наблюдателей. Скорость, направление движения и вид траектории тела будут различными для различных наблюдателей. Без указания тела отсчета разговор о движении является бессмысленным. Например, сидящий пассажир в поезде покоится относительно вагона, но движется вместе с вагоном относительно платформы вокзала.

Относительность механического движения – это зависимость траектории движения тела, пройденного пути, перемещения и скорости от выбора системы отсчёта.

Движение тел можно описывать в различных системах отсчета. С точки зрения кинематики все системы отсчета равноправны. Однако кинематические характеристики движения, такие как траектория, перемещение, скорость, в разных системах оказываются различными. Величины, зависящие от выбора системы отсчета, в которой производится их измерение, называют относительными.

Галилей показал, что в условиях Земли практически справедлив закон инерции. Согласно этому закону действие на тело сил проявляется в изменениях скорости; для поддержания же движения с неизменной по величине и направлению скоростью не требуется присутствия сил. Системы отсчета, в которых выполняется закон инерции, стали называть инерциальные системы отсчета (ИСО).

Системы, которые вращаются или ускоряются, неинерциальные.

Землю нельзя считать вполне ИСО: она вращается, но для большинства наших целей системы отсчета, связанные с Землей, в достаточно хорошем приближении можно принять за инерциальные. Система отсчета, движущаяся равномерно и прямолинейно относительно ИСО, также инерциальная.

Г. Галилей и И. Ньютон глубоко осознавали то, что мы сегодня называем принципом относительности, согласно которому механические законы физики должны быть одинаковыми во всех ИСО при одинаковых начальных условиях.

Из этого следует: ни одна ИСО ничем не отличается от другой системы отсчета. Все ИСО эквивалентны с точки зрения механических явлений.

Принцип относительности Галилея исходит из некоторых допущений, которые опираются на наш повседневный опыт. В классической механике пространство и время считаются абсолютными. Предполагается, что длина тел одинакова в любой системе отсчета и что время в различных системах отсчета течет одинаково. Предполагается, что масса тела, а также все силы остаются неизменными при переходе из одной ИСО в другую.

В справедливости принципа относительности нас убеждает повседневный опыт, например в равномерно движущемся поезде или самолете тела движутся так же, как и на Земле.

Не существует эксперимента, с помощью которого можно было бы установить, какая система отсчета действительно покоится, а какая движется. Нет систем отсчета в состоянии абсолютного покоя.

Если на движущейся тележке подбросить монету вертикально вверх, то в системе отсчета, связанной с тележкой, будет изменяться только координата ОУ.

В системе отсчета, связанной с Землей, изменяются координаты ОУ и ОХ.

Следовательно, положение тел и их скорости в разных системах отсчета различны.

Рассмотрим движение одного и того же тела относительно двух разных систем отсчета: неподвижной и движущейся.

Лодка пересекает реку перпендикулярно течению реки двигаясь с некоторой скоростью относительно воды. За движением лодки следят 2 наблюдателя: один неподвижный на берегу, другой на плоту, плывущем по течению. Относительно воды плот неподвижен, а по отношению к берегу он движется со скоростью течения.

С каждым наблюдателем свяжем систему координат.

X0Y – неподвижная система координат.

X’0’Y’ – подвижная система координат.

S – перемещение лодки относительно неподвижной СО.

S₁ – перемещение лодки относительно подвижной СО

S₂ – перемещение подвижной системы отсчета относительно неподвижной СО.

По закону сложения векторов

Скорость получим разделив S на t:

v – скорость тела относительно неподвижной СО

v₁ – скорость тела относительно подвижной СО

v₂ – скорость подвижной системы отсчета относительно неподвижной СО

Эта формула выражает классический закон сложения скоростей: скорость тела относительно неподвижной СО равна геометрической сумме скорости тела относительно подвижной СО и скорости подвижной СО относительно неподвижной СО.

В скалярном виде формула будет иметь вид:

Впервые эту формулу получил Галилей.

Принцип относительности Галилея: все инерциальные системы отсчета равноправны; ход времени, масса, ускорение и сила в них записываются одинаково.

Скачать презентацию с Яндекса

Источник

Относительность механического движения

Урок 7. Физика 9 класс

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Относительность механического движения»

Ранее было показано, что положение тела (точки) в пространстве всегда задается относительно какого-то другого тела, выбранно­го телом отсчета. Для этого через тело от­счета проводят оси координат. Принято говорить, что с этим телом отсчета связана система координат.

Но за тело отсчета мы можем принять любое тело и с каждым из них связать свою систему координат. Тогда положение одного и того же тела можно одновременно рассматривать в разных системах координат.

Ясно, что относительно разных тел отсчета в разных систе­мах координат у одного и того же тела могут быть совершенно различные координаты.

На­пример, положение зайца в поле можно определить, указав, что он находится на расстоянии l₁от охотника. В то же время можно сказать, что заяц расположен на рассто­янии l₂от ели.

Это значит, что положение тела относительно: оно различно относительно разных тел отсчета и связанных с ними разных систем координат.

Но относительно не только положение тела. Относительно и его движение. В чем состоит относительность движения?

Ребенок, впервые попавший на реку во время ледохода, стоя на берегу, спросил: «На чем это мы едем?».

Очевидно, ребенок «выбрал» в качестве тела отсчета плывущую по реке льдину. Находясь в покое относительно системы отсчета, связанной с берегом, ребенок двигался вместе с берегом относительно «вы­бранной» им системы отсчета — льдины.

Пилот интересуется движением самолета и относи­тельно Земли, и относительно воздуха, который сам движется, и т. д.

Рассмотрим движения одного и того же тела относительно двух тел отсчета, которые сами движутся друг относительно друга.

Например, человек идет по плоту со скоростью υ₁ относительно плота. Плот движется по реке поступательно со скоростью υ₂ относительно берега. Найдем скорость человека относительно берега.

Проведем мысленно через точку О на берегу оси координат XY, причем ось X напра­вим вдоль течения реки. С плотом тоже свяжем систему координат X’O’Y’, оси X’иУ’ которой парал­лельны осям X иY.

Найдем перемещение человека относительно этих двух систем отсчета за одно и то же время t.

Наблюдатель на берегу отметит, что за это время t перемеще­ние человека по плоту равно s₂, а сам плот совершил перемещение s₁ относительно берега. Из рисунка видно, что переме­щение s человека относительно берега, т. е. в системе координат XOY, рав­но сумме обоих пе­ремещений.

Т.е., если тело одновременно участвует в нескольких движениях, то результирующее перемещение тела равно векторной сумме перемещений, совершаемых им в каждом из движении.

Это утверждение носит название принципа независимости движения.

Разделив перемещение человека относительно берега на время, в течении которого это перемещение произошло, можно получить скорость человека относительно берега:

Первое слагаемое — это скорость человека относительно подвижной системы коорди­нат (воды или плота). Второе же слагаемое
— это скорость плота относи­тельно неподвижной системы координат (берега).

Эта формула выражает математическую запись закона сложения скоростей: скорость тела относительно неподвижной системы отсчета равна геометри­ческой сумме скоро­сти тела относительно подвижной системы отсчета и скорости самой подвижной системы отсчета относительно неподвижной.

Видно, что скорости тела относительно различных систем отсчета, движущихся друг относительно друга, различны. В этом и проявляется относительность движения.

Понимание того, что движение одного и того же тела можно рассматривать в разных системах отсчета, сыграло огромную роль в развитии взглядов на строение Вселенной.

С давних пор люди замечали, что звезды в течение ночи, так же как и Солнце днем, перемещаются по небу с востока на запад, двигаясь по дугам, и делая за сутки полный оборот вокруг Земли.

Поэтому в течение многих столетий считалось, что в центре мира находится неподвижная Земля, а вокруг нее обращаются все небесные тела.

Такая система мира была названа геоцентрической (греческое слово «гео» означает «земля»).

Во II веке александрийский ученый Клавдий Птолемей обобщил имеющиеся сведения о движении светил и планет в геоцентрической системе и сумел составить довольно точные таблицы, позволяющие определять положение небесных тел в прошлом и будущем, предсказывать наступление затмений и т. д.

Однако со временем, когда точность астрономических наблюдений возросла, стали обнаруживаться расхождения между вычисленными и наблюдаемыми положениями планет. Новые взгляды на строение Вселенной были подробно изложены в XVI веке польским ученым Николаем Коперником. Он считал, что Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца, одновременно вращаясь вокруг своих осей.

Такая система была названа гелиоцентрической, поскольку в ней за центр Вселенной принимается Солнце (по-гречески «гелиос»).

Таким образом, в гелиоцентрической системе отсчета движение небесных тел рассматривается относительно Солнца, а в геоцентрической — относительно Земли.

Гелиоцентрическая система оказалась гораздо более удачной, чем геоцентрическая, при решении многих научных и практическихзадач.

Таким образом, применение знаний об относительности движения позволило по-новому взглянуть на строение Вселенной. А это, в свою очередь, помогло впоследствии открыть физические законы,описывающие движение тел в Солнечной системе и объясняющиепричины такого движения.

– Относительность движения проявляется в том, что скорость, траектория, путь и некоторые другие характеристики движения относительны, т. е. они могут быть различны в разных системах отсчета.

– Применение знаний об относительности движения помогло открыть физические законы, описывающие движение тел в Солнечной системе и объясняющие причины такого движения.

Источник

Урок + презентация по физике для 7 класса «Относительность механического движения»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Выбранный для просмотра документ план урока.docx

Урок по физике в 7 классе по учебнику Г.Н. Степановой

Тема: Относительность механического движения

Образовательная: Ввести понятие относительности механического движения, закон сложения скоростей.

Развивающая: формировать навыки логического мышления, умения анализировать, делать выводы, исследовательской деятельности, развитие познавательного интереса учащихся.

Воспитательная: Воспитание любознательности, интереса к предмету.

Тип урока : изучение нового материала.

Демонстрации: относительность формы траектории, относительность пути, относительность координаты тела, относительность перемещения, относительность скорости.

Оборудование: центробежная машина, штативы, линейка, брусок, диск, листы бумаги.

Здравствуйте, ребята, меня зовут София Раятовна и сегодня мы вместе с вами узнаем об относительности в физике.

Но сначала, прошу вашей помощи. Вчера прочитала такой диалог. И сама сомневаюсь в правильном ответе.

Едут два мальчика в автобусе и спорят:

— Саша, я тебе говорю, мы движемся.

-Нет, мы не движемся.

-Нет, ты не прав, мы же проехали большое расстояние от школы, а значит движемся.

-Нет, Вова, мы с тобой стоим на одном месте и по автобусу не бегаем, следовательно, находимся в покое.

Как вы считаете, кто из мальчиков прав?

Ответы учащихся: высказывают свое мнение.

(Правильный ответ: оба мальчики правы! Мальчики движутся относительно школы, и покоятся относительно автобуса.)

Вывод учителя: Следовательно движение и покой относительны, то есть зависят от выбора системы отсчета.

Изучение нового материала

Так как речь идет о движении, то какие физические величины характеризуют движение?

Траектория, путь, перемещение, скорость и координата.

Учитель: какие из этих понятий встречаются на уроках физики и математики?

Учитель: А как вы думаете, будут ли эти величины, так же, как и в первой задаче, зависеть от выбора системы отсчета? Какова ваша гипотеза?

Итак, вы считаете, что эти величины зависят от выбранной системы отсчета.

Относительность движения проявляется в том, что форма траектории, путь, координаты тела, его перемещение и скорость движения зависят от выбора системы отсчета.

Ну а сейчас наша задача доказать или опровергнуть эту гипотезу.

Сейчас мы с вами проделаем опыт для того, чтобы ответить на следующий вопрос

Слайд. Зависит ли форма траектории и путь от выбора системы отсчета?

Данный прибор называется центробежная машина. Мне нужна будет помощь одного из вас. Саша, помоги мне, пожалуйста. Саша будет вращать ручку центробежной машины, в результате чего диск будет вращаться. Я возьму линейку и вдоль нее проведу мелом прямую линию на вращающемся диске.

По какой траектории движется мел относительно линейки?

Ответы учащихся: прямая линия.

По какой траектории движется мел относительно круга?

Ответы учащихся: спираль.

(прямая – относительно учащихся, спираль – относительно центра диска).

Демонстрация спирали на диске.

А теперь выясним, какой же путь проделал мел относительно линейки и относительно вращающегося диска?

А теперь ответим на вопрос, зависит ли форма траектории и путь от выбора системы отсчета?

Проделаем следующий опыт для того, чтобы ответить на вопрос

Слайд. Зависят ли координата, перемещение и скорость одного и того же тела от выбора СО?

На демонстрационном столе стоит штатив, обозначенный цифрой 1 – это первая система отсчета. Второй штатив, обозначенный цифрой 2, установлен на линейке – это вторая система отсчета. На этой же линейке покоится лежит брусок, за движением которого относительно этих двух систем отсчета мы будем наблюдать.

В данный момент брусок неподвижен в обеих СО. Если перемещать линейку вдоль стола, будет ли изменяться координата бруска в обеих СО?

А будет ли меняться перемещение?

А будет ли изменяться скорость?

А теперь ответим на вопрос, зависит ли скорость, координата и перемещение одного тела от выбора СО?

Учащиеся: да, зависит.

Учитель: Таким образом, что получилось? Доказали мы нашу гипотезу?

Слайд. Относительность движения проявляется в том, что форма траектории, путь, координаты тела, его перемещение и скорость движения зависят от выбора СО.

Учащиеся: да, доказали

Запишем это утверждение в тетрадь!

Учитель: У вас на столах лежат бумажные диски. В центре диска расположена т.О. Если мы будем катить диск по столу, какую траекторию будет описывать т.О относительно стола?

Учащиеся: Прямая (вместе с ними чертим траекторию на листах)

А будет ли двигаться т.О относительно диска?

Учащиеся: нет, не будет.

На диске также отмечена т.В. давайте рассмотрим траекторию движения т.В относительно стола. (Демонстрирую на доске и говорю, что это нужно будет доделать дома)

Слайд: рисунок системы Птолемея

Относительное движение – очень важная тема, еще во II веке Птолемей высказал идею, что Земля – центр Мира, и все планеты движутся вокруг нее. Действительно: то, что он видел, то он говорил.

Слайд: рисунок системы Коперника.

В XVI веке Коперник высказал идею, что Солнце – центр Мира, и все планеты движутся вокруг него. Он был прав только отчасти.

В XX веке немецкий ученый Эйнштейн создал СТО, эта физическая теория оказала большое воздействие и на развитее науки и на планету и на человечество. С уточнения понятия «относительности» началась новая эра в физике.

Закрепление нового материала

Давайте поработаем с учебником, откройте страницу 90 рисунок 1. На рисунке изображен маятник. Принцип действия этого маятника такой: на подвесе висит воронка, в которой находится или песок, или какая-то краска. Если маятник двигается, то мы сможем увидеть траекторию его движения. На рисунке маятник двигается слева направо, под ним расположена двигающаяся лента. Обратите внимание на то, какова форма траектории движения маятника относительно двигающейся ленты. Что это за траектория?

Криволинейная траектория – синусоида.

А какова будет форма траектории относительно неподвижной ленты?

Давайте, посмотрим на рисунок 2. На движущемся поезде стоит девочка и набивает мячик. Относительно девочки какова траектория движения мальчика?

Рядом с поездом стоит мальчик. Какую траекторию движения мяча видит мальчик?

Криволинейная траектория – парабола. (нарисовать на доске)

Скорость пассажира (по отношению к поезду) равна 5 км/ч. Можно ли найти скорость пассажира относительно Земли, если известно, что поезд движется относительно нее со скоростью 70 км/ч?

Давайте ответим на этот вопрос.

На рисунке 7 Поезд движется, девочка движется против движения поезда. Какова ее скорость относительно Земли?

На основании этой задачи мы получили знаменитый закон сложения скоростей:

Если вспомнить, что скорость – векторная величина, то эти формулы можно записать так:

Домашнее задание: П.17 пересказ, выучить вывод об относительности движения, задача с диском.

Итак, урок подходит к завершению. И последнее, о чем я вас попрошу – это продолжить фразы на слайде

я выполнял задания…

Мне очень понравилось с вами работать. Спасибо за урок!

Раннева Коркинский муниципальный район

Выбранный для просмотра документ урок1.ppt

Описание презентации по отдельным слайдам:

Раннева София Раятовна

Траектория Путь Перемещение Скорость Координата

Относительность движения проявляется в том, что форма траектории, путь, координаты тела, его перемещение и скорость движения зависят от выбора системы отсчета.

Зависит ли форма траектории и путь от выбора системы отсчета?

Зависят ли координата, перемещение и скорость одного и того же тела от выбора системы отсчета?

Относительность движения проявляется в том, что форма траектории, путь, координаты тела, его перемещение и скорость движения зависят от выбора системы отсчета.

Параграф 17 Выучить вывод об относительности движения Задача про диск.

я узнал… было интересно… было трудно… я понял, что…

Пассажир сидит в вагоне движущегося поезда. Относительно каких тел пассажир двигается? Относительно каких тел он покоится?

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Конспект урока по физике для 7 класса к учебнику Г.Н.Степановой «Относительность механического движения» + презентация.

Демонстрации: относительность формы траектории, относительность пути, относительность координаты тела, относительность перемещения, относительность скорости.

Оборудование: центробежная машина, штативы, линейка, брусок, диск, листы бумаги.

Ход урока

1. Оргмомент.

дравствуйте, ребята, меня зовут София Раятовна и сегодня мы вместе с вами узнаем об относительности в физике. Но сначала, прошу вашей помощи. Вчера прочитала такой диалог. И сама сомневаюсь в правильном ответе.Слайд.

Едут два мальчика в автобусе и спорят:-Саша, я тебе говорю, мы движемся.

-Нет, мы не движемся.

-Нет, ты не прав, мы же проехали большое расстояние от школы, а значит движемся.

-Нет, Вова, мы с тобой стоим на одном месте и по автобусу не бегаем, следовательно, находимся в покое.

Как вы считаете, кто из мальчиков прав? Ответы учащихся: высказывают свое мнение.(Правильный ответ: оба мальчики правы! Мальчики движутся относительно школы, и покоятся относительно автобуса.)Вывод учителя: Следовательно движение и покой относительны, то есть зависят от выбора системы отсчета.

Учитель: какие из этих понятий встречаются на уроках физики и математики?Учащиеся…

Учитель: А как вы думаете, будут ли эти величины, так же, как и в первой задаче, зависеть от выбора системы отсчета? Какова ваша гипотеза?Учащиеся….Итак, вы считаете, что эти величины зависят от выбранной системы отсчета.Слайд.

Наша гипотеза: Относительность движения проявляется в том, что форма траектории, путь, координаты тела, его перемещение и скорость движения зависят от выбора системы отсчета.Ну а сейчас наша задача доказать или опровергнуть эту гипотезу.

1. Демонстрация опыта.

Сейчас мы с вами проделаем опыт для того, чтобы ответить на следующий вопрос. Слайд. Зависит ли форма траектории и путь от выбора системы отсчета? Данный прибор называется центробежная машина. Мне нужна будет помощь одного из вас. Саша, помоги мне, пожалуйста. Саша будет вращать ручку центробежной машины, в результате чего диск будет вращаться. Я возьму линейку и вдоль нее проведу мелом прямую линию на вращающемся диске.По какой траектории движется мел относительно линейки

?Ответы учащихся: прямая линия.По какой траектории движется мел относительно круга?Ответы учащихся: спираль.(прямая – относительно учащихся, спираль – относительно центра диска).Демонстрация спирали на диске.А теперь выясним, какой же путь проделал мел относительно линейки и относительно вращающегося диска?

Учащиеся:А теперь ответим на вопрос, зависит ли форма траектории и путь от выбора системы отсчета?

2. Демонстрация опыта:

Проделаем следующий опыт для того, чтобы ответить на вопросСлайд. Зависят ли координата, перемещение и скорость одного и того же тела от выбора СО?На демонстрационном столе стоит штатив, обозначенный цифрой 1 – это первая система отсчета. Второй штатив, обозначенный цифрой 2, установлен на линейке – это вторая система отсчета.

На этой же линейке покоится лежит брусок, за движением которого относительно этих двух систем отсчета мы будем наблюдать.В данный момент брусок неподвижен в обеих СО. Если перемещать линейку вдоль стола, будет ли изменяться координата бруска в обеих СО?

Ответы учащихся: А будет ли меняться перемещение?Ответы учащихся:А будет ли изменяться скорость?А теперь ответим на вопрос, зависит ли скорость, координата и перемещение одного тела от выбора СО?Учащиеся: да, зависит.Учитель: Таким образом, что получилось? Доказали мы нашу гипотезу?Слайд. Относительность движения проявляется в том, что форма траектории, путь, координаты тела, его перемещение и скорость движения зависят от выбора СО.

Учащиеся: да, доказалиЗапишем это утверждение в тетрадь!

Учитель: У вас на столах лежат бумажные диски. В центре диска расположена т.О. Если мы будем катить диск по столу, какую траекторию будет описывать т.О относительно стола?Учащиеся: Прямая (вместе с ними чертим траекторию на листах)А будет ли двигаться т.О относительно диска?

Учащиеся: нет, не будет.На диске также отмечена т.В. давайте рассмотрим траекторию движения т.В относительно стола. (Демонстрирую на доске и говорю, что это нужно будет доделать дома)Слайд: рисунок системы ПтолемеяОтносительное движение – очень важная тема, еще во II веке Птолемей высказал идею, что Земля – центр Мира, и все планеты движутся вокруг нее.

Источник