Конспект урока по физике "Закон сохранения импульса" (9 класс)

9 класс. Урок 30: Импульс. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.

Тип урока: изучения нового.

Цели урока:

1.     Сформировать у  учащихся понятие об импульсе тела, импульсе силы, законе сохранения импульса, замкнутой системе тел, реактивном движении как одном из проявлений закона сохранения импульса и применении его на практике.

2.     Развивать физическое, математическое и пространственное мышление, а так же память и понимание механических процессов с точки зрения математического описания.

3.     Воспитывать целеустремлённость, уверенность в своих силах, упрямство в достижении целей, а так же интерес к  изучению физики. Воспитывать патриотизм

Оборудование: презентация.

Дидактические материалы: карточки с самостоятельной работой.

Методы и формы: Объяснительно- иллюстративный метод с элементами беседы,  индивидуальное и коллективное решение задач, самостоятельная работа.

МПС:  математика.

                                    Ход урока:

I Организационный момент:  

II Проверка знаний:

ФИ                                                              кл	1 вариант
Период обращения Т- это
Направлена по касательной к окружности,  по которой движется тело…
Число полных оборотов в единицу времени- это…
Центростремительное ускорение направлено  ….
Первая космическая скорость равна…
Частота измеряется в…
Угловая скорость измеряется в…
Формула периода
Формула  центростремительного ускорения
В герцах(Гц) измеряют …

ФИ                                                              кл	2 вариант
Время одного полного оборота тела по окружности- это
Линейная скорость тела направлена…
Частота – это…
К центру окружности направлено…
Первая космическая скорость –это скорость которую нужно…
Период измеряется в…
Угол поворота радиус вектора измеряется в…
Формула частоты
Формула  угловой скорости
В радианах в секунду измеряют…

III Изучение нового: 

Понятие импульса было впервые введено Рене Декортом. Слово «импульс», в переводе с латинского языка, означает «толчок».  Этим понятием он пытался заменить силу, которую, довольно часто, вычислить невозможно. Намного проще измерить результат действия силы, в частности, движение тела. Поэтому импульс иначе называют количеством движения.

Импульс тела(количество движения) – физическая величина, равная произведению массы тела на скорость его движения.

                                                     

Импульс является векторной величиной, его направление совпадает с направлением вектора скорости.

Единица измерения:            

Еще одной особенностью, новой физической величины является то, что она обладает свойством сохранения количества движения. Импульс можно наблюдать на примере маятника Ньютона. Такие маятники сейчас легко можно приобрести в качестве сувенира, но сконструирован он был Ньютоном, для того, чтобы объяснять законы сохранения импульса и энергии.

Рассмотрим более простую систему, состоящую из двух шаров. Два шара, массы которых одинаковы, подвешивают на ось. Отклонив один из шариков на угол  (альфа), отпускают. Вернувшись в начальное положение, первый шар, ударив второй шар, останавливается. При этом второй шар получает «толчок» или какое-то количество движения от первого шара, что позволяет отклониться, практически, на тот же угол. Когда первый шар остановился, то его импульс не пропал, а только передался второму шару, практически без изменения. При отсутствии внешних сил, такую систему называют замкнутой.

Замкнутая система тел – система тел, в которой тела взаимодействуют только между собой, не испытывая действия со стороны других тел.

Примеры:

1.     Две магнитные тележки.( сила тяжести на них не оказывает никакого действия, т.к. она уравновешена силой реакции опоры)

2.     Класс и учитель.

, но               

  -              второй закон Ньютона в импульсной форме.

, т.к.  , то               

Силы взаимодействия двух тел связаны третьим законом Ньютона:

из второго закона Ньютона в импульсной форме:

 после преобразования левой и правой части уравнения получим:

Где  -скорости первого и второго тел до взаимодействия, а -скорости первого и второго тел после взаимодействия.

В данном выражении слева: сумма импульсов взаимодействующих тел до взаимодействия, справа: после взаимодействия.

Закон сохранения импульса:

 Векторная сумма импульсов замкнутой системы тел сохраняется в процессе взаимодействия.(изменение импульса равно нулю)- тестовый вопрос.                                              

Одним из важнейших применений закона сохранения импульса является.

 Реактивное движение- движение тела, возникающее при отделении от него с какой- либо скорость некоторой его части.

Примеры:

1.     Движение воздушного шарика(стр.73 рис 68)

2.     Водомётный катер.

3.     Каракатица, осьминог, кальмар, медуза.

4.     Полёты ракет.

Наблюдая за животными в природе часто, можно увидеть, непривычные для нас способы движения. Например, передвижение медуз. Ритмично сокращая купол зонтика, они выбрасывают из-под него небольшие порции воды. Такой способ перемещения называется реактивным движением.

Принцип реактивного движения нашел широкое применение в авиации и космонавтике. Почему на обычном самолете нельзя улететь в космос? Принцип движения самолета основан на том, что под его крыльями создается подъемная сила, за счет большого давления, создаваемого воздухом. Но ведь в космосе воздуха нет. А вот принцип реактивных самолетов и ракет основан на реактивном движении, для которого наличие среды не обязательно.

История зарождения ракет насчитывает десятки столетий, она началась с открытием китайцами пороха. Вначале его использовали только как фейерверк, затем как оружие, способ передачи сигнала, и только в девятнадцатом веке были созданы летательные аппараты - ракеты, двигающиеся в пространстве за счет реактивной тяги, возникающей из-за отброса части собственной массы аппарата.

Освоение космоса:

1.     Первые идеи- К.Э.Циолковский (1857-1935гг) «Исследование мировых пространств реактивными приборами»1903 г.- обосновал возможность освоения космоса с помощью ракет и разработал конструкцию ракеты. Описал многоступенчатые ракеты, рассчитал скорость движения тел переменной массы.

2.     С.П.Королёв руководил группой конструкторов, которые реализовали идеи Циолковского.

3.     Первый ИСЗ с космодрома «Байконур» 4 октября 1957 года.

4.     Первый человек полетел в космос- Ю. Гагарин 12 апреля 1961 года на корабле «Восток»

Простейшая ракета:

·        Корпус.

·        Камера сгорания.

·        Топливные баки.

·        Сопло раструб особой формы.

Газ со скоростью вырывается из сопел и ракета летит в противоположную сторону, при непрерывном сгорании топлива.

Если считать, что газ, образующийся при сгорании топлива,  из ракеты вылетает мгновенно, то скорость ракеты(по закону сохранения импульса):       

- скорость ракеты, - скорость газов, m – масса горючего, М- масса ракеты перед стартом

IV Закрепление: Упр. 20 стр.85(83)

4 Дано:                                                Решение: сделать рисунок.

              

          

              

_______

2 Дано:                                                Решение:

             

          

_______

V Домашнее задание: § 20-21, упр. 20 и 21(1,2). Реферат или презентация на тему: «Освоение космоса» по желанию с защитой.