151105
столько раз учителя, ученики и родители
посетили сайт «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
+Добавить материал
и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации для педагогов

Дистанционные курсы для педагогов - курсы профессиональной переподготовки от 6.900 руб.;
- курсы повышения квалификации от 1.500 руб.
Престижные документы для аттестации

ВЫБРАТЬ КУРС СО СКИДКОЙ 50%

ВНИМАНИЕ: Скидка действует ТОЛЬКО сейчас!

(Лицензия на осуществление образовательной деятельности № 5201 выдана ООО "Инфоурок")

ИнфоурокФизикаПрезентацииПрезентация «Закон сохранения импульса» из серии «Учись решать задачи по физике»

Презентация «Закон сохранения импульса» из серии «Учись решать задачи по физике»

Выберите документ из архива для просмотра:
библиотека
материалов
Скачать материал целиком можно бесплатно по ссылке внизу страницы.

Раздел I. Механика.


Особенности решения задач.


Тематический блок. “Законы сохранения в механике”.


1) Задачи, требующие применение закона сохранения импульса, включают в себя разрыв одного тела на части или соединение тел в одно, движение одних тел по поверхности других в изолированной системе, различные столкновения (упругие и неупругие).

Всегда следует помнить, что закон сохранения импульса носит векторный характер, поэтому обязательно надо выполнить следующее:

  • установить, является ли система тел замкнутой;

  • сделать чертёж, на котором для каждого тела системы изобразить векторы импульса в начале и конце рассматриваемого процесса;

  • выбрать систему координат и записать уравнения в проекциях на выбранные оси, затем перейти к уравнениям для модулей импульсов.

Дальнейший ход решения задачи соответствует правилам, изложенным в пункте “общих методических указаний”.

2) Среди задач на закон сохранения энергии можно условно выделить четыре типа задач, каждый из которых имеет свою специфику.

а) Задачи, в которых рассматривается незамкнутая система взаимодействующих тел, а требуется найти модуль внешней силы или какую - нибудь кинематическую характеристику. Задачи этого типа можно решать в таком порядке:

  • сделать схематический чертёж, установить начальное и конечное состояния рассматриваемого тела системы;

  • выбрать нулевой уровень потенциальной энергии, если она имеется (удобнее - по самому нижнему положению тела);

  • записать уравнение (1) Е2 1;

  • с помощью формул составить выражение для работы внешних сил и полной механической энергии тела в конечном и начальном положениях, подставить эти выражения в уравнение (1) и решить его относительно искомой величины.

б) Задачи, в которых рассматривается замкнутая система взаимодействующих тел, решаются аналогично пункту а), только вместо уравнения (1) записывается уравнение (2): Е2 1=0; Е1 = Е2, где Е1 и Е2 - полные механические энергии в произвольные два момента времени.

в) Задачи, в которых рассматривается замкнутая система взаимодействующих тел, а требуется найти модуль внутренней силы, действующей со стороны одного тела системы на другое при заданных начальном и конечном состояниях системы. Решение таких задач основано на применении уравнений (2).

г) Задачи, в которых рассматриваются неупругие и упругие взаимодействия, решаются на основе сохранения законов энергии и импульса.


Пример решения задачи.


Конькобежец массой 70кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении камень массой 3кг со скоростью 8м/с. найти, на какое расстояние откатится при этом конькобежец, если известно, что коэффициент трения коньков о лёд равен 0,02.



Этапы построения графического образа:

1hello_html_2c0e7e39.gif) Согласно условию задачи, речь идёт о замкнутой системе двух тел «конькобежец – камень», которая в начальный момент времени покоится относительно горизонтальной опоры.

2) В результате взаимодействия, тела системы движутся в противоположных направлениях вдоль оси ОХ с начальными скоростями v01 и v02 соответственно.

3) Конькобежец, двигаясь по направлению оси ОХ, испытывает действие трёх сил: силы тяжести, силы реакции опоры и силы трения.

4) Результирующая сил, действующих на конькобежца, сообщает ему ускорение, направленное противоположно направлению оси ОХ (конькобежец движется равнозамедленно), поэтому через какое-то время t он остановится (v1 = 0) на расстоянии s от первоначального положения.

5) «Проживая» задачную ситуацию и «выращивая» представление описываемого движения конькобежца, приходим к выводу, что задача решается на основе закономерностей равнопеременного движения с учётом II-го закона Ньютона и закона сохранения импульса. Далее выстраиваем математическую модель для описания взаимодействия тел системы и дальнейшего поведения одного из них – конькобежца.

Оценив полученный результат, полезно рассмотреть пространственно − временные характеристики описанного движения и сравнить графики скорости, ускорения и перемещения тел системы, считая (для определённости), что время t1 движения конькобежца до полной остановки несколько меньше времени t2 горизонтального движения камня.

Первое тело I движется равнозамедленно в направлении выбранной координатной оси, то есть «туда», поэтому проекция его ускорения на координатную ось будет отрицательной, а проекция начальной скорости – положительной.


Второе тело II движется равнозамедленно в направлении, противоположном направлению выбранной координатной оси, то есть «обратно», поэтому проекция его ускорения на координатную ось будет положительной, а проекция начальной скорости – отрицательной.

Оhello_html_me5e7649.gifба тела в конечном итоге останавливаются, поэтому их конечные скорости равны нулю.

Согласно условию задачи и с учётом полученного ответа, очевидно, что модуль перемещения камня превосходит модуль перемещения конькобежца.


Результат: разработка интеллектуального инструментария:

1) проведение мысленного эксперимента;

2) построение графического образа явления;

3) формирование целостного представления и понимания физического смысла задачной ситуации;

4hello_html_m5915357d.gif) систематизация знаний по основным блокам «Кинематика», «Динамика», «Законы сохранения в механике» первого раздела «Механика».










Можно приводить множество примеров конструирования учебных задач на основе метода графических образов при решении конкретной предметной задачи, но главный методический приём технологии – постоянное удержание целостности и одновременное освоение частей. Для организации активного диалога учителя с учащимися, необходимо разработать такую визуальную конструкцию, наглядную схему, опираясь на которую можно было бы конструировать каждый шаг изучаемого объекта, преобразовывать его. Этот метод позволяет совместно строить визуальные картины изучаемого явления в последовательные промежутки времени. Такое преобразование позволяет учащимся осознать новые возможности в дальнейшем решении, отработать необходимые понятия, закономерности и законы, составить уравнения для успешного решения предметной задачи.



Дhello_html_m7bb283cb.gif


hello_html_m627023e9.gif

x

hello_html_20c45356.gifhello_html_m571ff9a.gifhello_html_22858d52.gifhello_html_m3c456e22.gifhello_html_4cbb3d9.gifhello_html_m5fac2aa2.gifhello_html_215cdcef.gifано:

hello_html_6d713379.gif

СИ Решение

hello_html_437e431d.gif

hello_html_m1f27ea87.gif


hello_html_3bbb3be2.gif

hello_html_m1106fcc6.gif



Конькобежец придет в движение в результате взаимодействия с камнем, брошенным горизонтально. При этом на тело будут действовать три силы: сила трения hello_html_21c248f0.gif, сила тяжести hello_html_m1106fcc6.gifи сила реакции опоры N. Отложив все силы, действующие на тело, от его центра масс, и записав второй закон Ньютона в векторнной форме, получим: hello_html_m167479a1.gif. В проекциях на ось Ох данное уравнение имеет вид: hello_html_1a4ec134.gifоткуда hello_html_m2d31af5c.gif

С другой стороны ускорение и модуль перемещения связаны формулой: hello_html_65c36789.gif где hello_html_29e45f28.gif начальная скорость, а hello_html_m3375fcc7.gifконечная скорость конькобежца.

Сравнивая уравнения (1) и (2), получим: hello_html_45ee4454.gifоткуда hello_html_m61224e62.gif

Значение начальной скорости конькобежца найдём из закона сохранения импульса. Так как систему “конькобежец-камень” можно считать замкнутой, то hello_html_m4638de9.gifскорость системы до взаимодействия в ней тел. Ввиду того, что камень и конькобежец после взаимодействия движутся в противоположных направлениях, уравнение (4) в проекциях на ось Ох будет иметь вид: hello_html_m7812cd5b.gifоткуда hello_html_7c769f5d.gif. Подставив результат (5) в формулу (3), получим:

hello_html_22745172.gif


Проверим размерность формулы (6) и вычислим значение искомого расстояния.

hello_html_m7b79fd75.gif

Ответ: hello_html_m26a7d9f5.gif.


6


библиотека
материалов
УЧИСЬ РЕШАТЬ ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА ШКОНДА В. Е. МБОУ Але...
Метод графических образов позволяет Совместить изучаемые объекты природы, зад...
МЕТОД ГРАФИЧЕСКИХ ОБРАЗОВ 1. Универсальная форма знакового обмена между обуча...
Совместная деятельность как процесс управления развитием ученика СД как взаим...
Интеллектуальные средства решения учебной задачи: Знаковая система № 1 (текст...
ПРИМЕР I-го ПОДХОДА К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ Задача из раздела «Молекулярная физика. Т...
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ МЕЖДУ СИМВОЛАМИ ПОСРЕДСТВОМ ФОРМУЛ Решение
3. ПОИСК НЕИЗВЕСТНОГО С ПОМОЩЬЮ КОМБИНИРОВАНИЯ СИМВОЛОВ
Ответ: Мr = 32, кислород. 4. ВЫЧИСЛЕНИЕ ОТВЕТА И ЕГО РАСШИФРОВКА
ПРИМЕР II-го ПОДХОДА К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ Задача из тематического блока «Законы со...
Этапы построения графического образа 1) В задаче речь идёт о замкнутой систем...
5) «Проживая» задачную ситуацию и «выращивая» представление описываемого движ...
Этапы построения графического образа

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд УЧИСЬ РЕШАТЬ ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА ШКОНДА В. Е. МБОУ Але
Описание слайда:

УЧИСЬ РЕШАТЬ ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА ШКОНДА В. Е. МБОУ Алексеево-Лозовская СОШ

2 слайд Метод графических образов позволяет Совместить изучаемые объекты природы, зад
Описание слайда:

Метод графических образов позволяет Совместить изучаемые объекты природы, задачные ситуации и образы-восприятия их учащимися Наибольшее затруднение учащиеся испытывают при решении предметных задач Учебный процесс конструируется как система учебных задач, в которых реализуется одновременно две цели: 1) Разработка интеллектуального инструментария для решения большого класса предметных задач в процессе мысленного эксперимента. 2) Организация мысленного эксперимента

3 слайд МЕТОД ГРАФИЧЕСКИХ ОБРАЗОВ 1. Универсальная форма знакового обмена между обуча
Описание слайда:

МЕТОД ГРАФИЧЕСКИХ ОБРАЗОВ 1. Универсальная форма знакового обмена между обучающим и обучающимися на любом предметном содержании. 2. Выполняет в обучении универсальную функцию связи реального и мыслимого человеком, т. е. воображаемого. 3. Выполняет функции механизма конструирования содержания учебного процесса таким образом, что новое знание образует со старым целостную конструкцию. 4. Позволяет совершенствовать формы совместной деятельности (СД), управлять развитием учащихся.

4 слайд Совместная деятельность как процесс управления развитием ученика СД как взаим
Описание слайда:

Совместная деятельность как процесс управления развитием ученика СД как взаимодействие личностного опыта учащихся и предметного содержания. 2. СД как создание новых возможностей (перевод содержания с помощью образно-логического языка в различные знаковые формы, достижение понимания). 3. СД как управление процессом усвоения знаний; формирования и развития умений, навыков.

5 слайд Интеллектуальные средства решения учебной задачи: Знаковая система № 1 (текст
Описание слайда:

Интеллектуальные средства решения учебной задачи: Знаковая система № 1 (текст). 2. Знаковая система № 2 (последовательность кадров-картинок). 3. Знаковая система № 3 (координатная плоскость, схема явления).

6 слайд ПРИМЕР I-го ПОДХОДА К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ Задача из раздела «Молекулярная физика. Т
Описание слайда:

ПРИМЕР I-го ПОДХОДА К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ Задача из раздела «Молекулярная физика. Термодинамика» Для нагревания 10г неизвестного газа на 1 К при постоянном давлении требуется 9,12 Дж, при постоянном объёме 6,49 Дж. Что это за газ?

7 слайд 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ МЕЖДУ СИМВОЛАМИ ПОСРЕДСТВОМ ФОРМУЛ Решение
Описание слайда:

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ МЕЖДУ СИМВОЛАМИ ПОСРЕДСТВОМ ФОРМУЛ Решение

8 слайд 3. ПОИСК НЕИЗВЕСТНОГО С ПОМОЩЬЮ КОМБИНИРОВАНИЯ СИМВОЛОВ
Описание слайда:

3. ПОИСК НЕИЗВЕСТНОГО С ПОМОЩЬЮ КОМБИНИРОВАНИЯ СИМВОЛОВ

9 слайд Ответ: Мr = 32, кислород. 4. ВЫЧИСЛЕНИЕ ОТВЕТА И ЕГО РАСШИФРОВКА
Описание слайда:

Ответ: Мr = 32, кислород. 4. ВЫЧИСЛЕНИЕ ОТВЕТА И ЕГО РАСШИФРОВКА

10 слайд ПРИМЕР II-го ПОДХОДА К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ Задача из тематического блока «Законы со
Описание слайда:

ПРИМЕР II-го ПОДХОДА К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ Задача из тематического блока «Законы сохранения в механике» Конькобежец массой 70 кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении камень массой 3 кг со скоростью 8 м/с. Найти, на какое расстояние откатится при этом конькобежец, если известно, что коэффициент трения коньков о лёд равен 0,02.

11 слайд Этапы построения графического образа 1) В задаче речь идёт о замкнутой систем
Описание слайда:

Этапы построения графического образа 1) В задаче речь идёт о замкнутой системе двух тел «конькобежец – камень», которая в начальный момент времени покоится относительно горизонтальной опоры. 2) В результате взаимодействия, тела системы движутся в противоположных направлениях вдоль оси ОХ с начальными скоростями v01 и v02 соответственно. 3) Конькобежец, двигаясь по направлению оси ОХ, испытывает действие трёх сил: силы тяжести, силы реакции опоры и силы трения.

12 слайд 5) «Проживая» задачную ситуацию и «выращивая» представление описываемого движ
Описание слайда:

5) «Проживая» задачную ситуацию и «выращивая» представление описываемого движения конькобежца, приходим к выводу, что задача решается на основе закономерностей равнопеременного движения с учётом II-го закона Ньютона и закона сохранения импульса. Далее выстраиваем математическую модель для описания взаимодействия тел системы и дальнейшего поведения одного из них – конькобежца. Этапы построения графического образа 4) Результирующая сил, действующих на конькобежца, сообщает ему ускорение, направленное противоположно направлению оси ОХ, поэтому через какое-то время t он остановится (v1 = 0) на расстоянии s от первоначального положения.

13 слайд Этапы построения графического образа
Описание слайда:

Этапы построения графического образа

Краткое описание документа:
При традиционной организации процесса обучения между учителем и учеником устанавливаются субъект-объектные отношения. При этом учащемуся отводится роль пассивного наблюдателя. Использование метода графических образов позволяет организовать субъект-субъектное взаимодействие, что позволяет превратить обучение в индивидуальную форму учебной активности каждого ученика и создать оптимальные возможности обучения на различных смысловых уровнях. Наиболее эффективным способом «включения» интуиции ученика в поиск недостающего представления является «проживание» задачной ситуации учеником. «Проживание» - форма мысленного эксперимента, организованного по методу кино: каждому моменту времени – свой кадр, своя модель со своими изменениями. Ученик совместно с учителем на уроке, а потом самостоятельно осваивает механизм построения «кадров» и постепенно научается работать со своим воображением – мысленным конструированием недостающих представлений.
Общая информация

Номер материала: 40751032742

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
Курс профессиональной переподготовки «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Подростковый возраст - важнейшая фаза становления личности»
Курс профессиональной переподготовки «Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе»
Курс повышения квалификации «Правовое обеспечение деятельности коммерческой организации и индивидуальных предпринимателей»
Курс профессиональной переподготовки «Управление персоналом и оформление трудовых отношений»
Курс повышения квалификации «Методика написания учебной и научно-исследовательской работы в школе (доклад, реферат, эссе, статья) в процессе реализации метапредметных задач ФГОС ОО»
Курс профессиональной переподготовки «Клиническая психология: организация реабилитационной работы в социальной сфере»
Курс профессиональной переподготовки «Организация логистической деятельности на транспорте»
Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС педагогических направлений подготовки»
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
Курс повышения квалификации «Мировая экономика и международные экономические отношения»
Курс профессиональной переподготовки «Гостиничный менеджмент: организация управления текущей деятельностью»
Курс профессиональной переподготовки «Информационная поддержка бизнес-процессов в организации»
Курс профессиональной переподготовки «Стандартизация и метрология»
Оставьте свой комментарий
Для того чтобы задавать вопросы нужно авторизироватся.
Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.