Поурочные разработки по физике 9 класс для УМК Пёрышкин Базовый уровень с 2023 года. Урок № 3 по теме «§3. Определение координаты движущегося тела». Тематическое планирование составлено по Методическому пособию издательства Просвещение 2023 года (авторы О. А. Черникова, С. Н. Гладенкова, В. В. Кудрявцев) с учетом ПЭС новой ФОП ООО (приказ № 704). Цитаты из учебных пособий использованы в учебных целях. Код материалов: Физика 9 класс Урок 3.
Вернуться к Списку уроков Баз.уровня.

Физика 9 класс. Урок № 3.

Тема: Определение координаты движущегося тела.
Ресурсы: учебник § 3; Конспект § 3, Онлайн-тест по § 3.

Организационный этап

(Учитель и ученики приветствуют друг друга, выявляются отсутствующие. Проверяется выполнение домашнего задания)

Актуализация знаний

Фронтальный опрос по теме «Перемещение». Учитель задаёт вопросы классу, проверяя усвоение предыдущего материала:

• Что такое перемещение? (Вектор, соединяющий начальное и конечное положение тела.)
• Чем перемещение отличается от пути? (Путь — длина траектории, скаляр; перемещение — вектор.)
• Какая физическая величина называется проекцией вектора на ось?
• Как вычислить проекцию вектора на координатную ось, если известен модуль вектора и угол между вектором и осью? (s_x = s · cos α)
• Может ли проекция вектора быть отрицательной? При каком условии?
• Что значит «движение поступательное» и когда тело можно считать материальной точкой?

Вывод после опроса: мы уже умеем графически находить положение тела, если известны начальное положение и перемещение. Сегодня научимся определять координату движущегося тела точно и аналитически.

Мотивационный этап

Представьте, что вы капитан корабля в открытом океане или пилот самолёта. Как узнать, где вы находитесь? Современные навигаторы (GPS, ГЛОНАСС) определяют координаты с точностью до нескольких метров. Но задолго до спутников люди использовали звёзды, компас и карты. В основе любого определения положения лежит простая физическая идея — знание начальной точки и перемещения.

Сегодня мы выведем формулу, которая позволяет рассчитать координату тела в любой момент времени. Без этой формулы невозможно запускать спутники, прокладывать маршруты, управлять роботами. А ещё она помогает понять, как работает эхолот, радар и даже обычный шагомер. Главное — уметь правильно выбрать систему координат и спроецировать векторы на оси.

Изучение новой темы

Лекция (или дискуссия) на основе текста параграфа

Проблема: как найти положение тела в пространстве, если известны его начальная координата и перемещение? Для этого необходимо научиться проецировать вектор на ось координат.

Рассмотрим пример из учебника: два катера встречаются в 100 км к востоку от пристани. За время t первый катер смещается на 60 км на восток, второй — на 50 км на запад. Требуется определить их координаты относительно пристани и расстояние между ними.

Алгоритм решения:

1. Выбрать тело отсчёта (пристань) и направить ось ОХ вдоль движения (например, на восток).
2. Отметить начальную координату катеров x₀ (место встречи).
3. Спроецировать векторы перемещений на ось ОХ. Проекция положительна, если вектор сонаправлен с осью, отрицательна — если направлен противоположно.
4. Вычислить координаты по формуле:

\[ x = x_0 + s_x \]

где \( x_0 \) — начальная координата, \( s_x \) — проекция вектора перемещения на ось ОХ.

В нашем примере: \( x_0 = 100 \) км, \( s_{1x} = 60 \) км, \( s_{2x} = -50 \) км. Тогда:

\( x_1 = 100 + 60 = 160 \) км, \( x_2 = 100 — 50 = 50 \) км.

Расстояние между катерами — модуль разности координат:

\[ L = |x_1 — x_2| = |160 — 50| = 110 \text{ км}. \]

Важное уточнение: если вектор перемещения направлен вдоль оси, то модуль его проекции равен модулю самого вектора. Если вектор образует с осью угол, то проекцию находят через косинус угла. Но чаще всего в задачах используют движения вдоль прямой, поэтому достаточно расставить знаки.

Дополнительный пример: автомобиль выехал из пункта с координатой \( x_0 = -200 \) м и переместился на 500 м в положительном направлении оси. Тогда его конечная координата \( x = -200 + 500 = 300 \) м. Если бы он двигался в противоположную сторону, проекция была бы \( s_x = -500 \) м, и координата стала бы \( x = -700 \) м.

Приёмы и задания, рекомендуемые на уроке

• Определение координаты движущегося тела через проекцию перемещения. Дайте задачу: тело стартует из точки $x0 = 10\ \text{м}$, проекция перемещения $sx = -6\ \text{м}$. Учащиеся находят конечную координату по формуле $x = x0 + sx$. Затем усложните: два тела движутся навстречу друг другу с известными начальными координатами и проекциями перемещений — учащиеся находят их координаты и определяют, встретились ли они. Это отрабатывает расчёт координаты и понимание знаков проекций.
• Описание движения уравнением и сравнение с табличным и графическим способами. На примере $x(t) = -4 + 2t$ учащиеся: 1) составляют таблицу $t$ и $x$; 2) строят график; 3) определяют начальную координату и скорость. Затем по графику другой прямой ученики самостоятельно записывают уравнение движения. Так закрепляется связь между аналитическим, табличным и графическим описанием.
• Анализ ситуаций с относительностью движения и расчёт координат в разных системах отсчёта. Пример: поезд движется со скоростью $v{п} = 20\ \text{м/с}$ относительно земли, пассажир идёт по вагону со скоростью $v{ч} = 2\ \text{м/с}$ вперёд. Учащиеся рассчитывают скорость пассажира относительно земли ($22\ \text{м/с}$) и его координату через 10 с, если начальная координата была 0. Затем рассматривают тот же случай, но тело отсчёта — вагон: координата пассажира через 10 с будет $20\ \text{м}$. Сравнение результатов подчёркивает относительность кинематических величин.
• Мини-практикум «Выбери систему отсчёта и посчитай». Раздайте 3–4 простые ситуации (велосипедист на дороге, лодка на реке, лифт в здании). Учащиеся выбирают тело отсчёта, задают ось координат, записывают начальную координату, скорость и уравнение движения. В конце — взаимопроверка по эталону: каждая группа объясняет свой выбор системы отсчёта и обосновывает, почему он удобен для данной задачи.

Физика 9 класс Урок 3.

Закрепление изученного материала

Разберём вопросы и упражнения из параграфа.

Вопрос 1. При каком условии проекция вектора на ось будет положительной, а при каком — отрицательной?
Ответ: Проекция положительна, если вектор сонаправлен с осью; отрицательна, если вектор направлен противоположно оси.

Вопрос 2. Запишите уравнение, с помощью которого можно определить координату тела, зная координату его начального положения и проекцию вектора перемещения.
Ответ: \( x = x_0 + s_x \).

Упражнение 3, №1. Мотоциклист и велосипедист.

Краткое решение: Выберем ось X в направлении движения мотоциклиста, начало оси — мост. Координата светофора \( x_0 = 10 \) км. Так как мотоциклист продолжает движение в том же направлении, его перемещение \( s_{мx} = 6 \) км; велосипедист движется навстречу, поэтому \( s_{вx} = -2 \) км. Тогда:

• \( x_м = 10 + 6 = 16 \) км
• \( x_в = 10 — 2 = 8 \) км
• Расстояние: \( L = |16 — 8| = 8 \) км

Упражнение 3, №2. Мяч, подброшенный вертикально вверх.

Решение: Ось X направлена вертикально вверх, начало — на поверхности земли. Начальная координата \( x_0 = 1 \) м. Мяч поднялся на 2,4 м и затем опустился на 1,25 м, значит, суммарное перемещение за время t равно \( s_x = 2,4 — 1,25 = 1,15 \) м (вверх). Тогда конечная координата:

• а) \( x_0 = 1 \) м
• б) \( s_x = 1,15 \) м
• в) \( x_2 = 1 + 1,15 = 2,15 \) м

Вывод учителя

Сегодня мы научились определять координату движущегося тела, зная его начальное положение и проекцию вектора перемещения. Главное правило: \( x = x_0 + s_x \), где знак проекции зависит от направления вектора относительно выбранной оси. Этот способ лежит в основе решения всех задач кинематики.

Физика 9 класс Урок 3

Домашнее задание

1. Повторить § 3 или прочитать Конспект § 3, пройти самостоятельно Онлайн-тест по §3.
2. Письменно выполнить УПРАЖНЕНИЕ 3 (№ 3) на с. 14 учебника.
3. Ознакомиться с текстом § 4.
4. * Практическое задание на дополнительную отметку: … (на усмотрение учителя)
5. * Творческое задание на дополнительную отметку: … (на усмотрение учителя)

Упражнение 3, №3. Движение из точки А в D через B и C.

Решение: Оси координат заданы. Найдём проекции перемещения на каждом участке:

• АВ: \( s_x = 0 \), \( s_y = -2 — 3 = -5 \) м, модуль \( |s| = 5 \) м.
• ВС: \( s_x = -1 — 2 = -3 \) м, \( s_y = 0 \), модуль \( |s| = 3 \) м.
• CD: \( s_x = 0 \), \( s_y = 3 — (-2) = 5 \) м, модуль \( |s| = 5 \) м.

Результирующее перемещение из А в D: \( s_x = -1 — 2 = -3 \) м, \( s_y = 3 — 3 = 0 \), модуль \( |s| = 3 \) м.

Примеры заданий на дополнительную отметку

Задача 1 (базовый уровень). Лыжник начал движение из точки с координатой \( x_0 = 120 \) м и переместился на 80 м в отрицательном направлении оси ОХ. Определите конечную координату лыжника и пройденный путь.

Решение для учителя: Проекция перемещения \( s_x = -80 \) м. Конечная координата \( x = 120 + (-80) = 40 \) м. Путь — модуль перемещения, \( s = 80 \) м.
Ответ: \( x = 40 \) м, \( s = 80 \) м.

Задача 2 (повышенный уровень). Турист вышел из палатки, расположенной в точке с координатой \( x_0 = -500 \) м. Сначала он прошёл 800 м в положительном направлении оси, затем повернул и прошёл ещё 300 м в отрицательном направлении. Найдите конечную координату туриста и модуль его перемещения.

Решение для учителя: Первое перемещение \( s_{1x} = +800 \) м, второе \( s_{2x} = -300 \) м. Суммарная проекция \( s_x = 800 — 300 = 500 \) м. Конечная координата \( x = -500 + 500 = 0 \) м. Модуль перемещения \( |s| = 500 \) м. Пройденный путь равен \( 800 + 300 = 1100 \) м.
Ответ: \( x = 0 \) м, \( |s| = 500 \) м.

Дополнительный материал для учителя

Если нет учебника под рукой (параграф 3 учебника)

Нажмите на спойлер, чтобы увидеть ТЕКСТ параграфа

Вы смотрели: Урок по физике 9 класс Пёрышкина §3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КООРДИНАТЫ ДВИЖУЩЕГОСЯ ТЕЛА. Тематическое планирование по Методическому пособию изд-ва Просвещение 2023 года. Код материалов: Физика 9 класс Урок 3.

Вернуться к Списку уроков Баз.уровня