Главное меню

  • К списку уроков
Принцип относительности.
27.02.2014 3651 0


Цель: сформулировать принцип относительности Галилея. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка домашнего задания

1. первый  з. Ньютона?

2. второй з. Ньютона, масса?

3. третий з. Ньютона?

III.  Изучение нового материала

Механическое движение описывает кинематика, не объясняя физических при­чин его возникновения и изменения, отвечая лишь на вопрос, как движется тело.

Динамика объясняет причины, определяющие характер механического дви­жения, отвечает на вопрос, почему тело двигается.

Для того чтобы тело, находящееся в покое, изменило положение в простран­стве, необходимо взаимодействие с другим телом.

Эксперимент 1

Движение тележки в результате взаимодействия с рукой прекращается.

Две тележки скреплены пружинно и находятся в покое. Чтобы тележки не разъехались, привяжите их ниткой, если нить пережечь, тележки придут в дви­жение.

Эти эксперименты доказывают, что для изменения положения тела необхо­димо взаимодействие тел.

Эксперимент 2

С наклонного желоба без начальной скорости пускают шарик на разные по­верхности: на песок; на ткань; на стол. Что видим? Каждый раз шарик проходит до остановки большее расстояние.

Если бы была абсолютно гладкая дорога, исключены внешние воздействия, тележка двигалась бы без остановки по инерции. В зимних условиях такое движение практически не встречается.

Принцип инерции

Если на тело не действуют внешние силы, то оно сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

Равномерное прямолинейное движение и состояние покоя физически экви­валентны, они существуют без внешнего взаимодействия. Однако эквивалентность и равномерность прямолинейного движения возможны лишь в инерциальных системах отсчета, покоящихся или движущихся равномерно и прямолинейно относительно друг друга.

Инерциальная система отсчета - система отсчета, в которой тело, не взаимо­действующее с другими телами, сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

Будем производить разные механические опыты в вагоне поезда, идущего рав­номерно по прямолинейному участку пути, а затем повторим эти же опыты на зеленой поверхности.

Поезд идет без толчков и окна завешены. Если толкнуть мяч, находившийся на земной поверхности, а затем такой же мяч толкнуть точно так же в движущем­ся вагоне, то скорость мячей будут одинаковы, каждый относительно своей сис­темы отсчета.

Подобные опыты и наблюдения показывают, что относительно всех инерциальных систем отсчета тела получают одинаковое ускорение при одинаковы? действиях на них других тел:

Все инерциальные системы совершенно равноправны относительно ускорения. Это утверждение называется принципом относительности Галилея.

Как же связаны между собой координаты и скорость тела в различных и шальных системах отсчета.

Пусть автомобиль движется по платформе, которая имеет скорость V, равно­мерно движется вдоль нее со скоростью V относительно платформы.

Через время t платформа сместится на расстояние Vt, а автомобиль проедет по платформе х - Vt и будет находиться на расстоянии X = X' + Vt.

Координаты тела (автомобиля) в различных инерциальных системах X и X': Х' = Х- Vt;

Если платформа имеет скорость V = 60 км/ч, автомобиль Vt - 10 км/ч, то автомобиль относительно земли имеет скорость 70 км/ч.

Во всех инерциальных системах отсчета законы классической динамики име­ют один и тот же вид.

IV. Закрепление изученного

1. Какие системы отсчета являются инерциальными, а какие - неинерциальными? Приведите примеры таких систем.

2. Можно ли считать инерциальными системами отсчета, неподвижно связан­ные с Землей?

3. В чем заключается относительность движения тел. Приведите примеры.

4. Какая формула выражает классический закон сложения скоростей? Как формулируется данный закон.

5. При каких условиях справедлив классический закон сложения скорос­тей?

Домашнее задание

§  14. Упражнение 9-10. Задачи с  задачника по Рымкевич. А.П